PL7093B1 - Sposób i aparat do skraplania par cynku. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu i aparatu do skraplania par cynku, otrzy¬ mywanych podczas redukcji zawieraja¬ cych tlenek cynku rud, która to redukcje uskutecznia sie w obecnosci wegla w ten sposób, iz wydzielajace sie pary cynku zmieszane sa ze znaczna iloscia tlenku we¬ gla.Wynalazek ma na celu podczas skrapla¬ nia par cynku w postaci cynku cieklego uniknac tworzenia sie pylu cynkowego, W sposobach powyzszych pyl cynkowy tworzy sie przewaznie z jednej strony wskutek utleniania czasteczek cynku zapo- moca obecnego w mieszaninie gazowej dwutlenku wegla lub wskutek dysocjacji tlenku wegla, towarzyszacego cynkowi, z drugiej zas strony wskutek zmniejszenia sie stezenia cynku w mieszaninie gazowej, powstalego dzieki skropleniu sie znacznej ilosci cynku.W celu usuniecia niedogodnosci, zwia¬ zanych z tworzeniem sie pylu cynkowego oraz w celu otrzymania prawie calej za¬ wartej w mieszaninie gazowej ilosci cyn¬ ku w postaci niklej, stosownie do wynalaz¬ ku niniejszego, postepuje sie w ten sposób, iz pary cynku, uchodzace z pieca redukcyj¬ nego i zmieszane z tlenkiem wegla, ochla¬ dza sie stopniowo przy ruchu ich w kie¬ runku pionowym, wskutek czego skroplo¬ ne podczas tego ruchu czasteczki cynku musza sie poruszac pod wplywem sily ciez¬ kosci w kierunku przeciwnym do plyna¬ cych do góry par cynku, napotykajac coraz to bardziej gorace strumienie gazu, W tychwarunkach, skraplanie przebiega w miare podnoszenia sie gazu i cynk ciekly groma- k "dii &<£ w d$e£ci dolnej skraplacza, podczas gdy cynk skroplony w pasie wyzszym stru¬ mienia gazowego zmuszony jest do przejscia przez pasy nizsze, gdzie ulega czesciowemu odparowaniu, pochlaniajac czesc ciepla, zawartego w strumieniu ga¬ zowym. Skoro wiec w pasie wyzszym stru¬ mienia gazowego, wskutek obecnosci kwasu weglowego lub wskutek dysocjacji tlenku wegla w pasie, gdzie skrapla sie wiekszosc cynku, utworzy sie pyl cynkowy lub tlenek cynku, natenczas ten ostatni redukuje sie ponownie dzieki temperaturze i stezeniu tlenku wegla, jakie panuja w tym pasie strumienia gazowego.Tern niemniej, przy przeprowadzeniu tego sposobu w praktyce, moze sie zdarzyc, iz resztki cynku, skraplajac sie w pasie naj¬ wyzszym strumienia gazowego, beda two¬ rzyly pyl zbyt drobny, i czasteczki jego nie beda mogly przezwyciezyc swym ciezarem sily pradu gazu i poruszac sie nadal w kie¬ runku odwrotnym do plynacych do góry ga¬ zów.W tym wypadku, pyl cynkowy po wyj¬ sciu ze skraplacza, chwyta sie ponownie i wprowadza do dolnej czesci tego ostatnie¬ go do plynacego do góry pradu gazu, a to w celu zredukowania go w temperaturze wyzszej, panujacej w tej czesci skrapla¬ cza.Jak to wynika z powyzszego, sposób ten jest oparty na ruchu pionowym gazów, wobec czego skraplacz, sluzacy do jego przeprowadzenia, winien sie skladac zasad¬ niczo z jednego lub kilku przewodów pio¬ nowych o znacznej dlugosci, zaopatrzonych w srodki, które pozwalaja w róznych punk¬ tach wysokosci przewodów regulowac chlo¬ dzenie w stopniu róznym. Przewody rze¬ czone u dolu lacza sie we wspólny prze¬ wód, doplywowy, przez który doprowadza sie pary cynku i tlenek wegla i tworza ko¬ more, gdzie gromadzi sie cynk skroplony; czesci górne tych przewodów lacza sie we wspólny przewód odplywowy, przez który uchodzi' pyl cynkowy. Ten ostatni mozna odzyskac i doprowadzic ponownie zapomo- ca odpowiedniego urzadzenia zasilajacego do dolnej czesci przewodów ponad pozio¬ mem cynku cieklego lub do otworu wloto¬ wego gazów, doplywajacych do skrapla¬ cza.Zalaczony przy niniejszym rysunek, uwidocznia schematycznie, tytulem przy¬ kladu, aparat, sluzacy do przeprowadzenia sposobu.Aparat ten uwidoczniono, jako sklada¬ jacy sie z jednego przewodu pionowego 1, o znacznej wysoktosci, zaopatrzonego w przewód 2, przez który doplywaja do skra¬ placza pary. Czesc dolna tego przewodu tworzy komore 3, zaopatrzona w otwór spustowy 4 do usuwania cynku cieklego.Przewód ten na calej swej wysokosci, lub tylko na czesci wysokosci, otoczony jest pewna iloscia wezownic 5, przez które przeplywa woda, i które umozliwiaja re¬ gulowanie temperatury w sposób niezalezny w rozmaitych czesciach wysokosci przewo¬ du 1. Górna czesc przewodu 1 la¬ czy sie przewodem pylowym 6, za¬ opatrzonym w sluzace do ochladzania rur¬ ki 7, wylot dla gazu 8 i lej 9, z zasuwka 10, pozwalajaca usunac nagromadzony w przewodzie 6 pyl. Lej 9 mozna ewentual¬ nie polaczyc przewodem 11, który podczas otwarcia zasuwki 10 doprowadza pyl do leja zasilajacego 12, zaopatrzonego w prze¬ nosnik 13; ten ostatni umozliwia wprowa¬ dzanie pylu do dolnej czesci przewodu 1, tuz na poziomie otworu wlotowego 2, przez który doplywaja podlegajace skraplaniu pary.Aparat opisany zawiera tylko jeden przewód /, lecz rozumie sie, ze w praktyce mozna kilka podobnych przewodów pola¬ czyc w baterje, tworzaca jeden skraplacz.Podczas dzialania pary, uchodzace z pieca redukujacego, zawierajace okolo 50°J — 2 —pary cynkowej i 50°/0 tlenku wegla, wpro¬ wadza sie przewodem 2, w temperaturze okolo 1000° do dolnej czesci przewodu 1.Pary te, plynac W przewodzie 1 zdolu do góry, skraplaja sie pod wplywem ochladza¬ nia, miarkowanego dzialaniem chlodnic 5.Cynk ciekly, skroplony w ten sposób w dolnej czesci przewodu 1, gromadzi sie w komorze 3.W miare podnoszenia sie par w przewo¬ dzie 1, wskutek spadku temperatury, ilosc kwasu weglowego w nich wzrasta, dzieki dysocjacji tlenku wegla; na dysocjacje tlen¬ ku wegla dziala ponadto katalitycznie sama obecnosc malenkich kulek cynku, a to wsku¬ tek ich znacznej powierzchni i pochlania¬ nia utworzonego kwasu weglowego. Obec¬ nosc tego ostatniego powoduje utlenianie malenkich czasteczek cynku i tlenek cyn¬ kowy tworzy okolo kulek cynku cienka po¬ wloke, uniemozliwiajaca powstawanie kro¬ pel cynku cieklego i prowadzaca do two¬ rzenia sie pylu cynkowego. W miare pod¬ noszenia sie pradu w przewodzie 1, cynk skroplony i pyl dostatecznie ciezki opadaja nadól, poruszajac sie w kierunku odwrot¬ nym do plynacego do góry pradu gazu i sa zmuszone do przejscia przez dolna czesc przewodu 1 oraz znajda sie w temperatu¬ rze wyzszej od temperatury panujacej w górnej czesci tegoz przewodu. W tych wa¬ runkach, cynk czesciowo odparowuje, po¬ chlaniajac cieplo zawarte w pradzie gazu.Tlenek cynku ewentualnie utworzony musi równiez przejsc przez dolna czesc przewodu 1 i znalazlszy sie w temperatu¬ rze wyzszej, w atmosferze tlenku wegla o wiekszem stezeniu, redukuje sie ponownie na cynk metaliczny. W dolnej wiec czesci przewodu 1 tworzy sie atmosfera, zawiera¬ jaca w porównaniu z poczatkowa mieszani¬ na gazowa , wieksze ilosci cynku, co sprzy¬ ja skraplaniu w ten sposób, jak gdyby sztucznie zwiekszono cisnienie.Pyl cynkowy, tworzacy sie w górnej cze¬ sci przewodu /, redukuje sie wiiec ponow¬ nie w dolnej czesci tego ostatniego. Tern niemniej, ostatnie slady cynku, skraplajace sie w górnej czesci przewodu i, moga przy¬ czynic sie do powstawania pylu tak drob¬ nego, iz ten nie bedzie mógl przezwyciezyc sily skierowanego do góry pradu gazu, i nie bedzie mógl byc zredukowany, jak pyl utworzony w czesci nizszej.Pyl ten, porwany pradem gazu, odzy¬ skuje sie w przewodzie 6, i doprowadza przewodem 11 zapomoca przenosnika 13 do dolnej czesci przewodu; tlenek cynku, zawarty w pyle, redukuje sie w temperatu¬ rze okolo 1000°, która panuje w dolnej cze¬ sci skraplacza zapomoca tlenku wegla, za¬ wartego w mieszaninie, doprowadzanej przewodem 2; cynk, zawarty w pyle paru¬ je ponownie i przylacza sie do pradu gazu.Miarkujac dowolnie ochladzanie, mozna miarkowac ilosc pylu w mniej skutecznych czesciach skraplacza; jedyna trudnosc, jaka zauwazono, polega na tern, ze temperatura w glebi skraplacza nie opada, wskutek sztucznego ochladzania, ponizej granicy uniemozliwiajacej redukcje i odparowanie pylu cynkowego.W przykladzie opisanym powyzej przy¬ jeto, ze chlodzenie sztuczne uskutecznia sie zapomoca wezownic 5; tern niemniej mozna to uskutecznic w jakikolwiek badz inny sposób wlasciwy; moznaby równiez ochla¬ dzanie sztuczne zastapic ochladzaniem na- turalnem, stosujac jako skraplacz prze¬ wód o dostatecznej wysokosci. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób skraplania pary cynkowej lub mieszaniny zawierajacej pare cynkowa i tlenek wegla, znamienny tern, ze miesza¬ nina gazowa plynie w kierunku pionowym i ochladza sie stopniowo w ten sposób, iz kulki cynku skroplonego, oraz pylu i utwo¬ rzonego ewentualnie tlenku cynkowego, ply¬ na pod dzialaniem sily ciezkosci, w kierun¬ ku odwrotnym do pradu gazu, osiagajac — 3 —dzieki temu strefy bardziej gorace, gdzie, ulegajac czesciowemu odparowaniu lub re¬ dukcji, zwiekszaja zawartosc pary cynko¬ wej w strefie, w której przebiega glównie skraplanie, 2. Forma wykonania sposobu wedlug zastrz, 1, znamienna tern, ze cynk skroplo¬ ny w postaci cieczy splywa na spód pradu gazowego. 3. Forma wykonania sposobu wedlug zastrz 1 i 2, znamienna tem, ze pyl cynko¬ wy i tlenek cynku, zawarte jeszcze w pra¬ dzie gazowym pod koniec swej drogi do góry, doprowadza sie do strefy, w której prad gazu posiada temperature najwyzsza. 4. Skraplacz sluzacy do wykonania sposobu wedlug zastrz. 1 — 3, znamienny tem, ze sklada sie z jednego lub kilku prze¬ wodów pionowych o znacznej dlugosci, za¬ opatrzonych ewentualnie na calej lub tylko na czesci swej dlugosci w urzadzenie chlod¬ nicze, regulowane niezaleznie, przyczem czesci dolne przewodu lub przewodów tych tworza komore do gromadzenia cynku cieklego, górne zas czesci przechodza we wspólny przewód pylowy, z którym laczy sie ewentualnie urzadzenie do ponownego wprowadzania pylu do dolnej czesci prze¬ wodów, na poziomie wlotu pradu gazo¬ wego. Christianus Josephus Godefridus Aarts. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 7093. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL