NO150243B - Materiale for lagring av varmeenergi - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for fordampning av sink eller kadmium.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for fordampning av sink eller kadmium som har mange fordeler sammenlig-med kjente fremgangsmåter.

I konvensjonelle fremgangsmåter for

fordampning av f. eks. sinkmetall ved ko-king i retorte eller trau, er varme blitt til-ført sinken gjennom gods-tykkelsen i re-torten eller trauet. Bortsett fra omkostnin-gene ved slike trau eller retorter, lider disse av ulemper som f. eks. varmesjokk, nedsatt ledningsevne og indre tilsmussing av rest-materialene.

En hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en ny fremgangsmåte for å frembringe sinkdamper eller kadmium-damper, hvilken er enkel i prinsipp og me-get effektiv, samt kan utføres i et apparat som er både enkelt og robust.

Til oppnåelse av denne hensikt fore-slåes det ifølge oppfinnelsen en fremgangsmåte for fordampning av sink eller kadmium som kjennetegnes ved at metallet tilføres toppen av en med karbonholdig materiale pakket kolonne, og varme tilføres direkte til metallet ved hjelp av elektrisk energi via elektroder, f. eks. ved kolonnens topp og bunn.

Oppfinnelsen skal beskrives nærme-re for fordampning av sink under henvis-ning til tegningene. Fig. 1 er et vertikalt snitt gjennom et apparat for å utføre opfinnelsen. Fig. 2 er et vertikalt snitt etter linjen

II-II i fig. 1.

Fig 3 er et planoppriss.

Fig. 4 er et snitt etter linjen IV-IV i

fig 2.

Fig. 5 er et snitt etter linjen V-V i

fig. 1.

Fig. 6 er et horisontalt snitt etter linjen

VI-VI i fig. 2.

Fig. 7 er et skjematisk planoppriss av et komplett apparat for utførelse av oppfinnelsen, og Fig. 8 er et sideoppris av apparatet

ifølge fig. 7.

Det apparat i hvilket fordampningen utføres består i det vesentlige av en godt isolert sjakt 1 av ildfast sten, hvilken kan være firkantet eller sirkulær i tverrsnitt, og har et mellomliggende isolerende glim-mersjikt 2, fire sylindrisk anbragte inn-løpsporter 3 for flytende sink, og et av-løp 4. Denne sjakt er pakket med koks e. 1. kullholdig materiale for å danne en kolonne, og har kullelektroder 5, 6 innsatt hen-holdsvis ved toppen og bunnen for tilfør-sel av elektrisk energi (denne kan være enten vekselstrøm eller likestrøm). Den nedre elektrode 6 har et kulltrau for opp-samling av mindre flyktige metaller, et avløp 7 anordnet for disse fra trauet, og renseporter 8 og 9.

Smeltet sink helles inn på toppen av kolonnen og fordampes ettersom den ren-ner ned gjennom denne.

Den tilførte effekt kan reguleres ved hjelp av en spenningsregulator. Til å be-gynne med er det koks som bestemmer den elektriske motstandskarakteristikk for kolonnen, men dette modifiseres vesentlig når smeltet sink strømmer ned gjennom kolonnen. Varme frembringes i høy grad i sinkfilmene eller i små dråper ved over-flaten av koksen, og kan dermed effektivt anvendes, idet der ikke foreligger noen varmebarrierer som skal overvinnes. Var-men frembringes således i virkeligheten der hvor den skal anvendes for fordampning av sinken. Den smeltede sink må bli omhyggelig fordelt over hele tverrsnitts-arealet av kolonnens topp for å gi effektiv fordampning inne i kolonnen.

Denne metode finner anvendelse under rensning av uren sink ved destilla-sjon og fraksjonert kondensasjon, og er særlig egnet under rensning av sink frem-stilt f. eks. ved en masovn. Den kan også anvendes for fremstilling av sinkstøv på grunn av kjøling av sinkdampene. Videre kan den anvendes for gjenvinning av sink fra sinkester, f. eks. «hard metall» fra galvaniseringsbad ved den fremgangsmåte som nedenfor skal beskrives. «Hard metall» er en sink-jernlegering gjenvunnet fra bunnen av galvaniseringsbad. Hvis dette metall pulveriseres og blandes med lere, kan det formes til briketter som derpå kan pakkes i en kolonne, slik som den nedenfor beskrevne, sammen med koks, og sinken destilleres da av ved tilførsel av elektrisk effekt som foran beskrevet. Bri-kettene kan fjernes fra bunnen av ovnen, stort sett fri fra sink, og disse sinkfrie briketter kan adskilles fra koksen som derpå resirkuleres til toppen av ovnen og blandes med friske briketter. På denne måte fåes en effektiv gjenvinning av sink.

Sinkdamp fremstilles av smeltet sink i en digel ved hjelp av en kjele 1, f. eks. som beskrevet og vist i fig. 1 til 6. Dampen sendes til en hovedkondenseringsbeholder 12 ved hjelp av et sinkdampinnløp 13. Fire gasstråler 13a er anordnet, to på hver side av dette innløp, og disse stråler mates med resirkulert gass fra prosessens ut-løpsende, idet gassen i det vesentlige er ren nitrogen eller annen inert gass. Disse stråler rettes således at de bringer den kolde gass til å treffe mot skyen av sinkdamp som går inn i kondensatoren ved 13. På denne måte blir sinkdampene sjokk-kjølt fra over 900°C til omkring 300°C, og sinkstøv dannes ved kondensasjon av den-ie damp og blir øyeblikkelig fortynnet med len resirkulerte gass. Ytterligere gass-nnløp for tilbakeført gass er anordnet ved :nden av hovedkondensatorens seksjon 14 )g også i kjøle- og klassifikasjons-seksjo-ien 15.

Etter å ha passert gjennom hoved-kondensatorseksjonen, hvor mesteparten iv det sinkstøv som dannes slår seg ned, Dasserer gassene med noe medfulgt sink-støv videre til en rekke kjøle- og klassi-fiseringsbeholdere 16, 17 og 18 som er be-fioldere med ledeplater og av rektangulært tverrsnitt. Her blir gassene ytterligere ned-kjølt til omkring 150°C, og noe av det finere støv avsettes. Herfra passerer gassene til en syklon 19 hvor mesteparten av det fine støv fjernes, og endelig til et sekke-filter 20 hvor det fineste støv avfiltreres fra gass-strømmen. Ved dette trinn er gassen kjølt ned til 80°C eller mindre.

Denne rene utløpsgass som stort sett består av nitrogen eller annen inert gass blir derpå ført tilbake til de ovenfor beskrevne gass-stråler ved hjelp av en blå-ser eller vifte 21.

Det har vist seg at størrelsen av sink-støvpartiklene som frembringes ved denne prosess direkte kan reguleres ved å til-passe forholdet mellom volumene av fortynnet gass til sinkgass, som går inn i ho-vedkondensatoren 12, og således ved å variere volumet av den resirkulerte gass som går inn ved de fire stråler ved 13a kan størrelsen av sinkstøvpartikler som frembringes, reguleres til ethvert ønsket partikkel-størrelsesområde. Den resirkulerte gass som går inn i enden av hoved-kondensatoren 14, og den som tilføres klas-sifiseringsseksjonen ved 15, tjener to hen-sikter, nemlig ytterligere å kjøle gassen og å holde det finere støv i suspensjon, slik at det kan effektivt separeres i klassi-fiseringsseksjonen. De aller fleste størrelser av støv fjernes fra systemet ved hjelp av syklonen 19 og sekkefilteret 20, og den rene utløpsgass resirkuleres ved hjelp av viften eller blåseren 21. Hele systemet dri-ves under et trykk litt større enn det atmo-sfæriske, og systemet som et hele beskyttes således fra at ytterligere luft kan komme inn i dette, og prosessen arbeider effektivt i en atmosfære av nitrogen eller annen inert gass.

Jo større fortynningen av sinkdamp ved hjelp av resirkulert gass er, jo mindre dimensjoner får støvpartiklene, som frembringes. Prosessen kan således tilpasses for å gi et sinkstøv av hvilken som helst ønsket størrelse, og således kan oppnås et sinkstøv som passer nøyaktig for et hvilket

som helst formål, som pigment eller på

annen måte.

For enkelte øyemed (spesielt når der

skal frembringes pigmentstøv), er det øns-kelig med partikler som ikke er større enn

10 mikroner. Selvom opfinnelsen ved høy

fortynning kan tilveiebringe opp til 90

pst. av materialet med partikler mindre

enn 10|x, er der imidlertid til stede noe

materiale i størrelsesområdet 10p.—15|x.

Dette kan frasepareres i -=-10^, og +10(x

fraksjoner ved bruk av en klassifikator av

kjent type, f. eks. en «alpin» klassifikator.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for fordampning

av sink eller kadmium, karakterisert v e d at metallet tilføres toppen av en med karbonholdig materiale pakket kolonne, og varme tilføres direkte til metallet ved hjelp av elektrisk energi via elektroder, f. eks. ved kolonnens topp og bunn.

2. Fremgangsmåte som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at kolonnen er pakket med klumper av karbonholdig materiale.

3. Fremgangsmåte som angitt i på-stand 1 eller 2, karakterisert ved at metallet tilføres smeltet på toppen av kolonnen.

4. Fremgangsmåte som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at metallet tilføres kolonnen som briketter av pulverformet metall blandet med lere.