DK157173B - Fremgangsmaade og apparat til kontinuerlig gennemfoerelse af kemiske eller fysiske reaktioner mellem et stroemmende medium og faste stoffer - Google Patents

Description

DK 157173 B

Opfindelsen angâr en fremgangsmâde til gennemf0relse af kemiske og fysiske reaktioner mellem et str0mmende medium, f.eks. gas og faste stoffer. Endvidere angâr opfindelsen et apparat til ud0velse af fremgangsmâden.

5 Fremgangsmâden, og apparatet er ogsâ egnet til h0jtem-peraturbehandling af faste stoffer, og til kalcinering, t0rring, k0ling eller opvarmning. Fremgangsmâden ud0ves i almindelighed under tilstedeværelse af flydende medier og faste partikler, idet partiklerne bliver bevæget, og 10 bevægêlserne sker i et fladt flertrinshvirvelkammer» hvori hovedstr0mningerne forl0ber som flade ringstrpmme.

Sâdanne kendte anlæg er beskrevet i CJS-PS 3 7S5 913 og i en artikel af H. Koller i Chemiker Zeitung 95, ârgang 15 1972, nr. 12. En noget anderledes fremgangsmâde er beskrevet af L.M. Kochetov et al., i Khimicheskoe i Neftyanoe Mashinostroenie, nr. 2, februar 1969. Begge fremgangsmâder har dog f0lgende mangler.

20 Forholdsvis kort genneml0bstid, stærkere pâvirkning af termisk udstrâling eller indstrâling, st0rre mængde fremf0ringsgas, der ikke fuldt ud udnyttes til reak-tionen, sâfremt den ikke kan f0res tilbage i kredsl0bet, samt forholdsvis store apparatomkostninger og stort 25 pladsbehov, nâr flere apparater ma anvendes samlet kaskadevist for at opnâ en noget længere behandlingstid og en forbedret koncentration af de faste stoffer.

Opfindelsen har til formâl at anvise en fremgangsmâde og 30 et apparat til ud0velse af fremgangsmâden, hvormed de forannævnte mangler kan undgâs i vidt omfang.

Der gâs derved ud fra en fremgangsmâde til kontinuerlig gennemf0relse af kemiske og fysiske reaktioner mellem 35 gasser og faste stoffer, ved hvilken varme tilf0res eller f jernes med en gasstr0m, der samtidigt er 2

DK 157173 B

materialebærer.

Materialestr0ramen tilf0res et cylindrisk kammer og ud-ledes centrait, hvorved der opstâr en i kammeret langs 5 dettes væg roterende partikelring. If0lge opfindelsen opdeles denne roterende partikelring i flere koncentrisk roterende materialeringe, hvoraf en del af hver udledes centrifugalt, medens den resterende del blandes med den nytilf0rte bærestr0m, hvorefter de inderst kredsende 10 partikler medtages af den udstr0mmende bærestr0m.

Denne fremgangsmâde ud0ves i-f0lge opfindelsen i et apparat, af den i krav 2's indledning anf0rte art, og som er ejendommelig ved, at de koncentrisk beliggende 15 skillevægge i den over det vandrette midterplan be liggende halvdel af kamraeret har halvcirkelformede tværsnit, medens skillevæggene i den under det vandrette midterplan beliggende halvdel af kammeret har spiral-formede tværsnit, idet væggene er afbrudt og indbyrdes 20 forskud-t i radiær retning ved afbrydelsesstederne. Pâ denne mâde opnàs ved smâ dimensioner en meget stor varmeudligningsflade, hvorved genneml0bstiden forlænges fordelagtigt, og - .apparatomkostningerne formindskes væsentligt.

25

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor, idet der beskrives eksempelvise udf0relsesformer for apparatet under henvisning til tegningen, hvor 30 fig. 1 er et skematisk, lodret snit af apparatet, fig. 2 er et snit efter linien A-A i fig. 1, fig. 3 er et skematisk, lodret snit af apparatet if0lge 35 en anden udf0relsesform, og 3

DK 157173 B

fig. 4 er et snit efter iinien B-B i fig. 3.

Det i fig, 1 og 2 viste apparat er udstyret med et fladt cylindrisk kammer 8 med vandret akse, og som har en 5 ringformet sidevæg 2 og en cirkulær bund 5 med et centrait vandret udl0bsr0r 6, Til lukning af kammeret 8 findes et lâg 4. Endvidere er kammeret 8 udstyret med en tangentiel indstrdmningsâbning 7, der strækker sig over hele kammeret 8's bredde.

10

Over bunden 5 findes en udskiftelig indsatsbund 3» der bærer fire cylindriske skillevagge- 11 af-tynd metalpla-de, der ved fastspænding af lâget 4 holdes urokkeligt fast i kammeret 8. Skillevæggene deler kammeret 8's 15 indre i fire koncentriske ringkanaler 1, som star i for-bindelse med hinanden. Med henblik herpâ er den over det vandrette midterplan liggende halvdel af hver skillevæg 11 udformet ncjagtigt halvcirkulært, medens de nedre halvdele er afbrudt og forl0ber spiralformigt. Afbry-20 delserne ligger i omrâdet for et kammer-radialplan, som {med uret) danner en vinkel pâ 180° ved det vandrette plan, og som endvidere ligger i nærheden af ind-strdmningsàbningen 7*s tangentielle munding» De set i retning med uret liggende ender af skillevæggene 11 har 25 hver en radiait udadb0jet forlængelse i forra af en ledetunge 12, der er rettet mod midten af den til-st0dende ringkanal 1. Disse ledetunger kan indstilles ved b0jning, sàledes at kanalerne l*s indstr0mnings-bredde ved indstr0mningsstederne kan finreguleres. I 30 givet fald kan ogsâ den anden ende af skillevæggene 11 være udstyret med ledetunger som antydet med 12'. Ledetungerne, henholdsvis 12 og 12* kan ândvidere være fastgjort drejeligt og være indrettet til at kunne indstilles under driften.

35 4

DK 157173 B

Fig. 3 og 4 viser en udf0relsesforraf hvor kammerets væg 2, bund 5 og udstr0mningsr0r 6 er udstyret med varme-kapper. Ogsâ skillevæggene 11 er dobbeltvæggede og kan efter behov opvarmes eller afk0les. Till0bet for varme-5 bæreren er vist skematisk med 14, og afl0bet sker ved 15.

Den beskrevne fremgangsmâde kan f.eks. ud0ves sâledes: 10 Den med fugtede materialepartikler ladede gas presses ind i den tangentielle tilstr0mningsâbning 7. Pâ grund af afb0jning langs den krumme kammervæg 2 0ges str0m-ningshastigheden, og der danner sig en næsten plan ring af roterende partikler, idet de tunge, fugtige materia-15 lepartikler som f0lge af deres inerti bibeholder deres store hastighed og pâ grund af centrifugalkraften s0ger den st0rst mulige radius for deres kredsningsbane. ünder kredsbevægelsen fcommer partiklerne i varmeudveksling med den varme bæregas, hvorved de t0rres og f0lgeligt bliver 20 lettere. De kontinuerligt nyindstr0mmende, vâde og tunge partikler blander og fortrænger de nu lettere partikler til de længere indad liggende baner, jfr. pilene. Det samme. .sker ogsâ, nâr partiklerne ikke bli-ver lettere, men fâr en mere findelt struktur som fplge af en reak-25 tion. Den roterende partikelring bliver opdelt i flere koncentriske ringe, idet de pâ den indre bane i den f0r-ste ringkanal kredsende partikler str0mmer gennem afbry-delsen i skillevæggen 11 til den ydre kredsbane i den f01gende indre ringkanal og blander sig med det der 30 kredsende materiale. Pâny bliver partikler, der er ble-vet mere letstr0mmende, trængt ind pâ den indre bane og bliver ved ftjælp af de hertil indstillede ledetunger 12 udskilt fra den forudgâende ringstrpm og blandet op i den efterf0lgende ydre ringstr0m. Dette gentages til ind 35 i den inderste ringkanal, hvorfra partiklerne bliver f0rt ud med gasstrpmmen gennem udstr0mningsr0ret 6.

Claims (3)

1. Fremgangsntâde til kontinuerlig gennemf0relse af ke-5 miske eller fysiske reaktioner mellern et str0mmende medium og faste stoffer, og hvor varme tilf0res eller fjernes med en gasstr0mf som samtidigt er raateriale-bærer, og som indf0res tangentialt i et cylindrisk kammer med vandret akse og parallelle, plane sidevægge 10 og udf0res centrait, hvorved der i kammeret opstâr en langs kammerets ydervæg roterende partikelring, k e n-detegnet ved, at den parallelt med sidevæggene roterende partikelring opdeles i flere koncentrisk roterende ringe, idet der til stadighed ledes en del af 15 hver af disse ind mod midten, og den resterende del blandes med den nytilf0rte bærestr0m, hvorved de inderst kredsende partikler f0res ned af den udstr0mmende bærestr0m.

2. Apparat til gennemf0relse af kemiske eller fysiske reaktioner mellern et str0mmende medium og faste stoffer, sâsom t0rring eller k0ling af i en varmeudvekslende gas-str0m suspenderede st0v~ eller pulverformede eller granulerede materialér, ' og som omfatter et cylindrisk 25 kammer (8) med vandret akse, og en fortrinsvis plan endebund, en tangential indstr0msningsâbning (7) og en central udstr0mningsâbning (-6)- for gasmaterialestr0mmen, samt et antal i kammeret (8) koncentrisk beliggende skillevægge (11), der opdeler det cylindriske kammer (8) 30. koncentriske, i hovedsagen lige brede ringkanaler, kendetegnet ved, at de koncentrisk beliggende skillevaegge (11) i den over det vandrette midterplan beliggende halvdel af kammeret (8) har halvcirkelformede tværsnit, raedens skillevæggene i den under det vandrette 35 midterplan beliggende halvdel af kammeret (8) har spiralformede tværsnit, idet væggene er afbrudt og ind” DK 157173 B byrdes forskudt i radiær retning ved afbrydelses-stederne.

3. Apparat if0lge krav 2, kendetegnet ved, at 5 hver skillevæg (11) i omrâdet ved afbrydelsen er udsty-ret med en indstillelig ledetunge (12), der-er rettet mod midten af den tilst0dende ringkanal (1). 10 15 20 25 30 35