DE109234C

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Publication number: DE109234C
Application number: DENDAT109234D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 12: Chemische Verfahren und Apparate.

Dr. PAUL NAEF in NEW-YORK. Drehofen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 18. Dezember 1897 ab.

Gegenstand dieser Erfindung ist ein rotirender Ofen zur Behandlung von festen Stoffen mit Gasen. Von den zahlreichen Anwendungen, welche der Apparat finden kann, seien hier folgende erwähnt:

Der Apparat bietet namentlich Vortheile zum Rösten und Trocknen von Erzen, ebenso zur Zersetzung von Metallchloriden, wie Magnesiumchlorid mit Luft bei der Herstellung von Chlorproducten. Der Apparat soll weiter Verwendung finden zur Ausführung von Reactionen, welche auf katalytischer Wirkung beruhen, wie z. B. zur Herstellung von Schwefelsäure oder Schwefelsäureanhydrid aus einem Gemisch von Schwefligsäuregas und Luft bei Gegenwart von Metalloxyden oder Platinschwarz.

Der rotirende Apparat ist so eingerichtet, dafs er durch Heizkanäle geheizt werden kann, welche nicht mit der Reactionskammer des Ofens in Verbindung stehen, so dafs die Feuergase nicht mit den gasförmigen Reactionsproducten in Berührung kommen. Ein besonderer Vortheil des neuen Ofens ist der, dafs eine möglichst innige Berührung des festen Materials mit dem Gase stattfindet, so dafs eine völlige Zersetzung des festen Productes mit einem möglichst geringen Ueberschufs von Luft oder Gasen erzielt wird. Dieser Punkt ist namentlich bei der oben erwähnten Anwendung zur Zersetzung von Chloriden . von hervorragender Bedeutung. Der Apparat ist weiter so eingerichtet, dafs alle Theile des Ofens für Reparaturen und andere Arbeiten, wie zur Reinigung, leicht zugänglich gemacht sind.

In beiliegender Zeichnung zeigt
' Fig. ι einen Längsschnitt durch den Drehofen ;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Ofens;
Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie 3-3

(Fig. Ο;

Fig. 4 zeigt einen Schnitt nach Linie 4-4

(Fig. i);

Fig. 5 und 6 sind Schnitte, welche Abänderungen veranschaulichen.

Der Drehcylinder hat aufsen einen Mantel 10 von Schmiede- oder Gufseisen. Dieser Mantel ist aus Cylindern zusammengesetzt, welche durch Flantschen und Bolzen 12 (Fig. 1) zusammengehalten werden. Die einzelnen Cylinder sind zusammengesetzt aus Segmenten 11 (Fig. 3), welche mit Flantschen und Bolzen verbunden sind. Diese Einrichtung ermöglicht, dafs einzelne Segmente des eisernen Mantels entfernt und so Reparaturen an den Heizkanälen leicht vorgenommen werden können.

Der Drehcylinder ruht auf Rollen 13, deren Anzahl der Länge und Gröfse des Ofens entsprechend gewählt wird. Der Ofen wird durch die Schnecke 14 und Schneckenrad 15 in Bewegung gesetzt. Ein Paar der Tragrollen 16 läuft in dem Ring 17, welcher in Segmenten auf den Cylinder aufgeschraubt ist. Diese Einrichtung verhindert ein Herabgleiten des Cylinders, wenn derselbe in geneigter Lage aufgestellt ist. Der eiserne Mantel 10 ist mit dünnen Backsteinen 20 oder mit einem anderen schlechten Wärmeleiter, wie Asbest, ausgekleidet. Darauf folgt die Auskleidung mit

feuerfesten Kacheln 21, welche die Heizkanäle des Ofens bilden. Die Hohlsteine 21 haben an den Verbindungsstellen Ränder 23 und Vertiefungen 24 zur Sicherung eines dichten Abschlusses der Feuerkanäle 22. Die Zeichnungen zeigen acht solche Heizkanäle, welche von einem Ende des Cylinders zum anderen gehen. Die Anzahl der Heizkanäle kann jedoch je nach der Gröfse des Cylinders abgeändert werden. Zur Heizung des Ofens ist jeder Kanal 22 mit einem Brenner zur Verbrennung von Gas oder OeI versehen. Die Zeichnung zeigt in der Mündung jedes Kanales einen Gasbrenner 23*. Das Heizgas wird durch die Röhre 29 zum Ofen geleitet. An dieselbe schliefst sich mit einer drehbaren Stopfbüchse 30 ein System von Zweigröhren 31, welche das Gas in die einzelnen Kanalmündungen 26 vertheilt. Das System von Zweigröhren 31 dreht sich mit dem Ofen und kann durch Träger 32 von demselben getragen werden. Statt dessen kann auch 'jede einzelne Röhre an dem Deckel 24 befestigt werden. Die zur Verbrennung des Heizgases nöthige Luft tritt durch die Oeffnung 26 in den Heizkanal ein.

Das Ende des Ofens, an welchem die Entnahme des behandelten Materials stattfindet, ist mit dem eisernen Deckel 24, welcher eine feuerfeste Auskleidung 25 hat, verschlossen. Dieser Deckel hat aufser den Oeffnungen 26, welche die Gasbrenner tragen, Oeffnungen 27 zur Entnahme des Erzes, ferner einen central angeordneten Einlafs 28 für Luft oder Gas in die Reactionskammer. Am entgegengesetzten Ende des Ofens werden die Feuergase aus den Kanälen 22 durch Oeffnungen 40 in den ringförmigen Kanal 41 geleitet. Dieser Kanal 41 befindet sich in dem feststehenden Ring 42 (Fig. 4) und steht unten durch Kanal 43 mit dem Rauchkanal 44 in Verbindung, welcher zum Kamin führt. Dieses Ende des Ofens ist durch die Platte 45 (Fig. 1) geschlossen. An dieselbe schliefst sich die sich nicht drehende Röhre 47 an, welche die Gase aus dem Reactionsraume durch die Oeffnung 46 in der Endplatte abführt.

Das zu behandelnde Material wird dem Ofen continuirlich durch die Schnecke 49 und das in den Ofen reichende geneigte Rohr 48 zugeführt.

Wenn statt gewöhnlicher Luft heifse Luft oder ein anderes Gas in die Reactionskammer geführt werden soll, so wird die Röhre 28 mit dem Apparate verbunden, in dem das Gas oder die heifse Luft erzeugt wird.

Das behandelte Material wird durch die Oeffnungen 27 entnommen. Letztere sind mit automatisch wirkenden Deckeln 50 versehen.

Wir kommen nun zur Beschreibung der Reactionskammer des Ofens. Die Hohlsteine 21 haben Rinnen 60, welche parallel mit der Achse des Cylinders laufen. Die . Scheidewände 61, welche aus gebrannter Chamotte hergestellt und mit Oeffnungen 62 versehen sind, werden an der Peripherie des Cylinders in diesen Rinnen festgehalten. In der Achse des Cylinders 64 stofsen die Scheidewände mit keilförmig angeordneten Flächen zusammen und halten sich gegenseitig fest. Da diese Flächen, welche unter sich einen Winkel von 90⁰ bilden , bedeutend gröfser sind als die Querschnittsflächen der Scheidewände und keilförmig in einander greifen, so wird auf diese Weise eine höchst solide Unterstützung der Scheidewände durch sich selbst erzielt.

Die Scheidewände theilen den Cylinder in mehrere Abtheilungen. Wenn sich der Cylinder dreht, heben dieselben das feste Material und setzen es in dünnen, sich bewegenden Lagen der Einwirkung des Gases aus. Dadurch, dafs das Material als feiner Regen durch die Oeffnungen 62 fällt, wird die Einwirkung von Gas und festem Stoff auf einander noch weiter erhöht.

Um über den ganzen Querschnitt des Cylinders einen Regen von festem Stoff zu erzeugen, sind die Scheidewände in mehreren, der Länge nach getrennten Systemen angeordnet. Die Zeichnung zeigt drei solcher Systeme mit dazwischenliegenden offenen Räumen 63 und 64. Das erste System vom Beschickungsende des Cylinders aus hat die Scheidewände in der Stellung, wie Fig. 3 sie im Schnitt zeigt. Das zweite System hat die Stellung 6i<* (Fig. 1 und 3) und ist also um 90⁰ gegen ersteres verschoben. Das dritte System ist wieder in gleicher Lage wie das erste und also gegenüber dem zweiten auch um 90⁰ verschoben. Diese Anordnung ist von Wichtigkeit, da sie die Wirkung von festem Stoff und Gas auf einander erhöht, und da sie die Erneuerung der Scheidewände gestattet ohne Berührung der Hohlsteine. Am Beschickungsende des Ofens befindet sich ein freier Raum 65.

In Fällen, wo die Trennung von Heizgasen und Reactionsgasen nicht nöthig ist, kann der Cylinder mit einer soliden Auskleidung 70 ohne Kanäle versehen werden, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Die durchlochten Scheidewände aus feuerfestem Material 71 zum Heben und Vertheilen des Materials in Regenform sind gleich den oben beschriebenen. Die drei Systeme sind aber gegenseitig um 30⁰ anstatt um 90⁰ verschoben, wie dies durch die Lagen 71, η\^α, y\^b (Fig. 5) gezeigt wird.

Der bisher beschriebene Apparat dient zur Ausführung von Umsetzungen, welche hohe Temperaturen erfordern und bei denen Metalle in Reaction treten. Er wird namentlich mit Vortheil verwendet zu der erwähnten Zersetzung von Chloriden, ebenso zur Ausführung

des Deaconprocesses, welcher auf der Umsetzung von Salzsäuregas und Luft in Gegenwart von Kupferverbindungen beruht.

Wenn der Apparat zur Behandlung oder zum Trocknen von Material bei verhältnifsmäfsig niederer Temperatur verwendet werden soll, können die Heizkanäle und Scheidewände statt aus feuerfesten Steinen aus Gufseisen hergestellt sein. In diesem Falle haben die gufseisernen Hohlstücke (80) Flantschen oder Ansätze (81), an welchen die Scheidewände 82 mit Bolzen befestigt sind. Die eisernen Scheidewände stofsen in der Längsachse des Cylinders zusammen und halten sich selbst auf gleiche Weise wie die oben beschriebenen Scheidewände von Chamotte. Die Flächen der einzelnen Scheidewände greifen in der Längsachse des Cylinders keilförmig in einander ein.

Der Ofen ist für gewöhnlich schwach geneigt aufgestellt, so dafs das Material continuirlich durch denselben hindurchgeht. Wenn aber das gleiche Material lange Zeit im Ofen verbleiben soll, wie dies zum Beispiel bei katalytischen Reactionen der Fall ist, so wird der Ofen horizontal aufgestellt. In solchen Fällen werden an der Peripherie des Ofens Oeffnungen und Thüren angeordnet, durch welche das Material in bekannter Weise entleert werden kann.

Der Apparat kann mit Erfolg auch zur Ausführung von Reactionen verwendet werden, bei denen überflüssige Wärme entwickelt wird, welche abgeleitet werden mufs. Solche Fälle sind z.B. die Absorption von Chlorgas durch Kalk zur Herstellung von Chlorkalk und die Behandlung von kohlensaurem Natron mit Kohlensäuregas zur Herstellung von Bicarbonat. In diesen Fällen können die Kanäle in der Peripherie zur Kühlung verwendet werden. Statt in der Mündung der Kanäle Gas zu verbrennen, wird dann kalte Luft durch dieselben geleitet.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Drehofen mit liegender Achse zur Ausführung chemischer Reactionen mit ununterbrochener Zu - und Abführung des Materials, dadurch gekennzeichnet, dafs die durch im Mantel angeordnete Kanäle heiz- bezw. kühlbare und mit Gas- Zu- und Abführungsrohr versehene Reactionskammer durch radiale, sternförmig angeordnete, eventuell mit Löchern versehene Scheidewände durchsetzt wird, wobei in der Längsrichtung des Ofens mehrere durch Zwischenräume von einander getrennte und gegen einander versetzte Scheidewandsysteme vorhanden sein können.

2. Ein Drehofen mit liegender Achse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs in den Mündungen der Mantelkanäle ein System von mit dem Ofen drehbaren Heizbrennern angeordnet ist, denen der Heizstoff durch ein gemeinsames centrales Rohr zugeführt wird.

3. Eine Ausführungsform des Drehofens nach Anspruch 1 und 2, derart, dafs die eventuell aus feuerfestem Material bestehenden Zwischenwände in der Ofenachse mit keilförmigen Zuschärfungsflächen zusammenstofsen und mit der eventuell ebenfalls aus feuerfestem Material bestehenden Ummantelung oder Mantelauskleidung durch Nuthen, in welche sie eingeschoben werden, oder durch Plantschen und Schrauben verbunden werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.