DE1596383A1 - Zwischenprodukt fuer die Herstellung von Glas und von anderen Silikaten sowie Verfahren und Vorrichtungen zu dessen Herstellung - Google Patents
Zwischenprodukt fuer die Herstellung von Glas und von anderen Silikaten sowie Verfahren und Vorrichtungen zu dessen HerstellungInfo
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Description
de uuint-Gobain, 62 Boulevard ViGtor Hugo,
lleuilly-üur-iJeine/Prankreich
"Zv/iuchenprodukt für die Herstellung von Glas und von anderen
Liillicaten, sowie Verfahren und Vorrichtungen zu dessen
Herstellung"
Lie iirfindung betrifft ein Zwischenprodukt fUr die Herstellung
vü.-i Glua und von underen uillkuten sowie Verfahren und
Vorricii tunt;ein für deaüen Heruttllung.
Iiie AuH^rrjfci tiuif; von Glasschmelzen sov/ie solchen gewisser
anderer .iilikule uoatöiit in der Überführung einer heterogenen
i-.iuc/iung uuu einer Anzahl von in körniger Form vorlie-Aurj^xngHiitoffen,
wie von ^uarz, Kalkstein, Dolomit,
uarbon-it, IIutrlunujuLfut, Feldspat uhw. in eine homofone
,,1 -».Ji^ii MüMije.
BAD
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Dieaea Ziel kann auf verschiedenen Wegen erreicht werden,
welche sämtlich auf der Zufuhr von Wärme beruhen, die in verschiedenen Phasen des Herstellungsprozesses und bei
verschiedenen Temperaturen erfolgen kann und durch die das Schmelzen des Gemisohes herbeigeführt wird. Die Homogenität
der endgültigen Silikat- oder Glasschmelze wird in umso vollkommener Weise und umso schneller erreicht, je
mehr im laufe der aufeinanderfolgenden Umwandlungsvorgänge der Anfangsmischung der Ausgangsstoffe die Ursachen für
deren Heterogen!tat vermindert oder beseitigt werden.
Unter den Ursachen für diese heterogene Beschaffenheit der
Mischung aind insbesondere die Flüchtigkeit der eingesetzten Ausgangsstoffe, wie ferner die Sei^erun^avorgänge, welche
die Folge des vorzeitigen Schmelzens gewiüsaej&us^ungssboffe
(wie dea Natriumcarbonats) oder des Entstehena von
Verbindungen (der an Kieuelsäure armen Silikate), die vorübergehend
zu Beginn des Arbeitsvorganges gebildet werden, eov/ie daa Auftreten von Stoffen von geringerer Dichte, wie
von ^öwlasen uilotropan Modifikationen des ^uarzea, die daa
böütreben haben, aioh durch Aufschwimmen von der Maase zu
trennen, zu erwähnen.
SAD ORIGINAL
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Mit dem Ziele, diese bekannten Unzuträgliohkeiten und
Nachteile, die insbesondere bei dem üblichen Erschmelzen von Glas auftreten, wenigstens zu verringern, wurde bereits
vorgeschlagen, den Sohmelzvorgang in mehrere Stufen
zu unterteilen.
So wurde zum Beispiel zwecke Ausarbeitung eines Natriumkalziumglases
bereits vorgeschlagen, die Kieselsäure und das Natrium in Form von vorher hergestelltem Natriumsilikat
oder gleichzeitig die Kieselsäure, das Natrium und den Kalk, sowie gegebenenfalls die Magnesia in Form eines vorher
hergestellten, aus diesen verschiedenen Bestandteilen bestehenden Mischsilikate einzuführen.
Die Verwendung solcher vorher hergestellten Zwischenprodukte, durch welche gleichzeitig mehrere der Grundbestandteile des
Glases oder anderen herzustellenden Enderzeugnieseθ eingeführt
werden, erweist sich ale außerordentlich günstig für die Erzielung der Homogenität der Schraelee sowie die Beschleunigung
des Schmelzvorganges. Ferner ermöglicht es diese Arbeitsweise, in jedem Falle unter den günstigsten
thermischen Bedingungen für die Herstellung eines gegebenen Zwischenproduktea zu arbeiten, während bei dem üblichen
BAD
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Erschmelzen des Glases im Wannenofen zum Beispiel die
Temperatur der Masse an einer gegebenen Stelle des Ofens niemals die gleichzeitig für den Verlauf sämtlicher Reaktionen,
die sich an dieser Stelle vollziehen soll, günatigste
sein kann·
Allgemein gesagt wird der Verlauf des Schmelzvorganges (die Temperatur, Zeitdauer usw. des eigentlichen Schmelzens)
während der ersten Umwandlungsvorgänge, denen das zu schmelzende Gut in dem Ofen unterliegt, durch die darin stattfin- '
denden chemischen Reaktionen bestimmt· Diese chemischen Reaktionen hängen eng von den Wärme- und Stoffaustauschvorgängen
ab, welche sich gleioh zu Beginn ft zwischen den verschiedenen das "Gemenge" bildenden körnigen Ausgangsstoffen,
darauf zwisohen den verschiedenen festen Phasen
und/oder schließlich zwischen den Flüssigkeiten, welch· durch teilweises Sohmelzen entstehen, und den verbleibenden
festen Körnern vollziehen·
Eine wesentliche Voraussetaung, die für die Erfüllung der
Forderung eines schnellen Verlaufe des Sohmelivorganges
BU berüoksiohtigen ist, 1st die, daß die Wärme-und die
Stoffauetausohrorgänge swisohen den Körnern des Auigange-
8AD.PfQiNAL
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materials, die miteinander reagieren sollen, nach Möglichkeit zusammenfallen, was bedeutet, daß die Ausgangsstoffe
jedesmal unter den genauen thermischen Vorbedingungen, die, um zu sichern, daß sie miteinander in Keaktion treten,
vorhanden sein sollen, Korn für Korn in Kontakt miteinander gebracht werden müssen.
Diese Voraussetzung wird durch die Erfindung, und zwar dadurch
erfüllt, daß diese ein Zwischenprodukt auf Grundlage von Kieselsaure und Ifatriummetasilikat schafft, welchee
einen nach Jahl einzusetzenden Ausgangsstoff für die Herstellung
von Glas darstellt, durch welche1^ grundsätzlich die Gesamtmenge-an r..ieüelaäure und Natrium sowie gegebenenfalls
zusätzlich Veruindungen von Alkalimetallen, iirdalkali-
werden. metallen oder von magnesium in aie I.iischung eingeführt
cJor Erfindung ist demgemäß ein Verfahren für
cii« Herstellung von Glas oder von underen üilikaten auf
feurig-fluanifiem ./e^e unter Verwendung eines in körniger
Form vorliegenden Zwischenproduktes, welches aus von Natriummu
luuiliitut umlnillton .iUarzkürnern ueuteht.
unter dem Begriff "ujnliullt" wird hierbei nicht im strengen
BACfc ORIGINAL
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Sinne der Zustand verstanden, in welchem die Kernkörper aus Quarz mit einer durchgehenden Schicht von gleichmäßiger
Dicke aus Natriummetasilikat überzogen sind, sondern dieser
Ausdruck bezeichnet allgemein <4uarzkörper, deren Kieselsäure
nur oberflächlich mit dem Ätznatron in Reaktion getreten ist und die wenigstens auf einem Teil ihrer Oberfläche
mit Natriummetasilikat verschweißt sind.
Wie hiernach ohne weiteres verständlich ist,, sind diese
Körner wegen des Vorhandenseins dee Natriummetasilikats
auf ihrer Oberfläche in besonders hohem Grade reaktiv und bilden einen aehr interessanten Ausgangsstoff für die Herstellung
von Natriumsilikat, wie anderen Silikaten und insbesondere von Natrium-Kalzium-Glas ο
Gegenstand der Erfindung ist sowohl dieses Zwischenprodukt als solches, wie ein Verfahren zu seiner Herstellung. Dieses
Verfahren ist grundsätzlich dadurch gekennzeichnet, daß bei einer zwischen 32O0C und etwa 45O0O liegenden Temperatur
vorerhitzter ^uarzsand mit Ätznatron, das in einen grösaenordnungsmäßig
obenso verteilten Zustand wie den des Sande a verbraoht worden iut, in Keaktion gebracht wird·
6-40
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Dae Ätznatron kann durch mechanische oder physikalische
Vorrichtungen vor oder im Zeitpunkt seines Inkontaktbringene
mit dem Quarzsand in feinverteilten Zustand verbracht werden.
Gemäß einer ersten Aueftihrungßform dee erfindungsgemäßen
Verfahrens wird die zur Erzielung der oben genannten Temperatur notwendige Wärmemenge in ihrer Gesamtheit duroh
den vorkerhitzten Sand geliefert, während das Ätznatron unter Außentemperatur in den nioht beheizten Reaktionsbehälter
eingebracht wird. Die lemperatur, auf wolohe der
Sand vorerhitzt wird, kann größenordnungsmäßig 500 bis 7000C betragen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrene wird die für die Reaktion erforderliche Wärme zum Teil durch den Sand und sum anderen Teil duroh das
Ätznatron zugeführt.
Der Reaktionsbehälter oder der Teil desselben, in welchem
eioh die Reaktion duroh das Inkontaktbringen dee Sande·
mit dem Ätznatron te vollzieht, kann dann zusätzlioh auoh
selbst btheist werden·
— 8 ~
BAD ORIGINAL
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blosaes Es wurde gefunden, daß es möglich ist, durch
Inkontaktbringen des Sandes mit dem Ätznatron bei einer Temperatur von 320 bis % 45O0O in einem vergleichbaren
Feinverteilungszustand der beiden Komponenten,, die unmittelbare
Reaktion des Ätznatrons mit den Quarzkörnern und damit die Bildung einer praktisch die Quarzkörner
umhüllenden Schicht von Natriummetasilikat herbeizuführen, wobei aber die Quarzkörner trotzdem ihre Einzelbeständigkeit
beibehalten und nicht das Bestreben haben, zusammenzubacken, so daß das erhaltene Erzeugnis ein
fließfähiges weißliches Pulver darstellte Dieses Pulver besitzt wegen des Vorhandenseins des Natriummetasilikats
auf der Außenseite der Körner eine sehr hohe reaktionelle Aktivität, die von großem Vorteil für die spätere Herstellung
von Silikaten allgemein und von Natrium-Kalzium-Grläsern
im besonderen ist*
Im Falle der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welcher der vorerhitzte Sand mit dem sich
auf Normaltemperatur befindendem Ätznatron in Kontakt gewird
bracht wird, meüL das Ätznatron mit Vorteil in festem Zustande,
und zwar in Form von Sohüppchen, Körnern, Pastillen usw· verwendet·
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Im .s'alle der Ausführungsform des Verfahreria, bei welcher
üie Wärme sowohl durch den üand wie durch das Ätznatron
geliefert wird, wird mit Vorteil geschmolzenes Ätznatron
verwenuet, das dann in dem !Reaktionsbehälter in den Öand
disper^iert wird.
Das Verfahren (J>emäß der iirfinaun^ kann auch mit als Lauge,
die dann in das iüeaictionugefäli ein^eaprüht wird, vorliegendem
ätznatron durchgeführt werden.
In uie;3em letzteren jj'all ist es empfehlenswert, f.ileichzeitig
auch daa neuktionsgefaß zu beheizen, um das ./asser aus
der Natronlauge schneller durch Verdampfung abzutreiben.
Me neaktionjj des <uarzsandes mit Ätznatron unter Bildung
von ^atriummetasiliicat beginnt bekanntlich bereits bei 'i'emperaLuron
von etwa j5üܰC. Pa jedoch diese Reaktion nur sehr üchw'-ich exotherm verlauft, iut es, um sie einzuleiten und
aufrech lauerhalton, erfordörlich, der Keaktionsmauüe ständig
liuniiQ zuzuführen, v/ao {.-,eiuäu der Erfindung zum wenigstens
teilv/üiijo durch ixa Vorerhibzun^ des b'.uides auf oine entsprechende
Temperat/Ur erfolgt.
- IQ- J BAD ORIGINAL
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Bei der Einstellung dieser Temperatur müssen insbesondere der Zustand, in welchem das Ätznatron vorliegt, wie auch
desaen Temperatur, das heißt, ob es sich um bei normaler Temperatur festes Ätznatron, geschmolzenes Ätznatron,
kalte oder warme si mehr oder weniger konzentrierte Natronlauge
handelt, berücksichtigt werden.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt die Vorerhitzung
desidandes in einer mit Füllkörpern besetzten Kolonne,
in welcher der Sand unter der Wirkung der Schwerkraft im Gegenatrom zu aufsteigend geführten heißen Gasen
abwärtarieselt·
Für diesen Zweck haben Bich wegen der mäßigen Temperaturen,
welche erreicht werden aollen, und der dem trockenen Sand
eigenen Fließeiogensohaften gewiaae Arten von Füllkbrpern
besonders vorteilhaft erwiesen»
Besonders ala Füllkörper geeignet sind feuerfeste Elemente
von regelmäßiger geometrisoher Form, wie Ringe, sattelförmige
Körper und sogenannte "Eall"-Hinge uua keramischem
Werkatoff, ferner auch uolohe von unregelmäßiger Form, zum
iioiaiiiol Drahopäne von großen Abmessungen aua hitzebeatändigem
dtuhl.
OFtlG,NAL
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Solche Füllkörper ermöglichen es, die Höhe der notwendigen Aufstapelungen^von solchen gegenüber der, die im Falle der
Vorerhitzung von üblichen Glasgemengen, welche wesentlich
weniger leicht abwärtefließen als der trockene Sand, erforderlichMX
ist, erheblich zu verringern·
Es ist an sioh möglich, die Kolonne mit einem über ihre
ganze Höhe nicht unterbrochenen Stapel von Füllkörpern auszufüllen. Es wurde jedoch gefunden, daß es demgegenüber
vorteilhafter ist, die Füllkörper in mehreren aufeinanderfolgenden Schichten auf eine Mehrzahl von perforierten
Zwischenboden zu verteilen, über deren jeder ein freier Raum verbleibt, innerhalb dessen die heißen Grase der Einwirkung
von turbulenten Strömungen unterworfen werden, durch welche der Wärmeaustausch begünstigt wird·
Die Einzelheiten sowie weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von verschiedenen
Ausführungsformen von Anlagen zur Herstellung des ihren Gegenstand bildenden Zwisöhenproduktes, die aber nur als Beispiele
anzusehen sind, auf welche die Erfindung keineswegs beschränkt ist, anhand der Abbildungen·
- 12 -,
BAD OFIlGlMAL
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Fig. 1 ist eine Gesamtdarstellung in Seitenansicht, teilweise
im Schnitt, einer ersten Ausführungsform einer
Anlage zum Vorerhitzen des Sandes und für daa in-ileaktionbringen
des vorerhitzten Sandes mit in fester Form vorliegendem Ätanatron.
Fig. 2 zeigt in gleicher Darstellung eine Anlage für die
Ausführungsform des Verfahrens, bei welcher der Sand mit geschmolzenem Ätznatron in Reaktion gebracht wird.
Fig. 5 zeigt eine Abänderung der in Fig. 2 dargestellten Anlage.
Fig. 4 veranschaulicht eine zur Durchführung des neuen Verfahrens in der Ausführungsform, bei welcher der Sand
mit wässriger Natronlauge in Reaktion gebracht wird, geeignetem Anlage.
Die Figuren 5 und 6 veranschaulichen in entsprechender Darstellung
eine weitere Ausführungsform einer solchen Anlage, bei weloher die Abgase des Glasschmelzofens
zum Vorerhitzen dee Sandes verwendet werden.
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Die in Flg., 1 dargestellte Anlage besteht im wesentlichen
aus einer Kolonne 1 zum Vorerhitzen des Sandes ,.und einem
Reaklor 1j), in welchem die Reaktion zwischen dem heißen
Sand und Testern Atznatron erfolgt. Die Kolonne 1 besteht aua einem v/ärmeiaolierEten zylindrischen Gehäuse, das auf
Feuerung raum
einem gemauerten uockel 2 aui'ruht, welcher einen Send/umschließt,
in den einer oder mehrere Brenner 3 einmünden·
Die Kolonne weist eine gewisse Anzahl von perforierten Zwischenboden
oder -rosten auf, deren jeder eine Schicht,beziehungsweise einen Stapel 7,aus Raschigringen, "Pall"-Ringen
oder dergleichen trägt.
Gemäß einer anderen Ausführungaform können im oberen Teil
der Kolonne einer oder zwei in der Abbildung nioht dargestellte
Roste angeordnet aein, welche keine itlllkörper tragen
und d«ie dem Zweck dienen, etwa aus dem Ausgangsstoff,
dem Sand, falle dieser einen so hohen tfeuohtigkeitebereioh
besitzt, daß er nicht In Gestalt eines gleichmäßigen Regens
auf dem gesamten querschnitt dor Kolonne abwärts rieselt,
gebildete Klumpen beziehungsweise Agglomerate zu zerteilen.
Zwischen den ^wischenboden oder Rosten 6 der K01onn· und
BAD 109810/0 A 74
-H-
dem oberen Bereich jedes der darunter befindlichen RiIlkörpersäulen
ist ein freier Raum 8 ausgespart, welcher eine Turbulenzkammer bildet, durch deren Wirkung der Wärmeaustausch
zwischen den heißen in der Kolonne aufsteigenden Gasen und dem in der Kolonne von Zwischenboden zu Zwischenboden
herabrieselnden Sand begünstigt wird.
Die Kolonne wird aus einem Aufgabebehälter 11, dem der
Sand duroh eine Öffnung 11a aufgegeben wird, mit Sand
beschickt. Aus diesem Aufgabebehälter fließt der band durch den Stutzen 11b in den oberen Bereich der Kolonne.
Der Öffnungsgrad des ritutzens 11b wird durch eine von dem
Motor 19a betätigte Klappe 19 gesteuert, durch deren Vorhandensein
ein Hinströmen von Luft in die Kolonne, duroh
welche das Arbeiten derselben unter Unterdruck beeinträchtigt
werden würde, verhindert wird.
Oberhalb der Kolonne 1 ist ein den Aufgabebehälter 11 uinuohlioßender
Zyklon angeordnet, duroh welchen die ütrümungegeschwindigkeib
der heißen. Gaue verlangsamt wird, um derart den grüßten Teil der besonders feinen Teilchen, welche duroh
die uufateigenden Grasströine mitgerissen werden, zurüokzuhulbtm.
- I5 -
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Die Gase treten, nachdem sie ihre fühlbare Y/ärme an den
Sand abgegeben haben, durch die Absaugleitung 10 aus, welche mit einem nicht dargestellten loiftaiaschluß versehen
ist, der es ermöglicht, den im Inneren der Kolonne herrschenden Unterdruck einzustellen.
Der am oberen Ende der Kolonne in diese eingeschüttete kalte Sand wird durch die oberen Zwischenboden über den
gesamten Querschnitt der Kolonne verteilt und rieselt xk±ä
von Zwischenboden zu Zwischenboden unter Erhitzung duroh
den YiTärmeaustfö^sch mit den aufsteigenden Gasen abwärts β
Der erhitzte Sand sammelt sich im unteren Teil der Beheizungsanlage
2 in einem duroh einen Schieber 5 abschließbaren konischen Sammelbehälter 4· Der Abschlußschieber wird
von Zeit zu Zeit geöffnet, sodaß der in dem Sammelbehälter enthaltene Sand durch die Öffnung 14 in den Reaktor 13
fällt, der aus einem horizontal liegenden Rohr besteht, in
Schnecke
welchem eich eine als $»0000:, Bandmischer oder dergleichen auegebildete Misch- und Fördervorrichtung 12 dreht. Der Reaktionsbehälter 13 ist wärmeisoliert, um einen Verlust an der für die Reaktion» notwendigen Wnärmemenge zu verhindern. Er weist stromabwärts der Öffnung 14 eine Öffnung
welchem eich eine als $»0000:, Bandmischer oder dergleichen auegebildete Misch- und Fördervorrichtung 12 dreht. Der Reaktionsbehälter 13 ist wärmeisoliert, um einen Verlust an der für die Reaktion» notwendigen Wnärmemenge zu verhindern. Er weist stromabwärts der Öffnung 14 eine Öffnung
BAD OR:oiNAQ6 -
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zur Einführung des kalten Ätznatrons, beispielsweise in
Sohüppchenform, auf. Stromabwärts dieser Öffnung 15 mündet in den Reaktorraum eine an einen Ventilator 17 angeschlossene
Leitung 16, über welche der während der Reaktion des Sandes mit dem Ätznatron freiwerdende Wasserdampf
abgesaugt wird, der dann durch den Schornstein 17a abgeführt wird.
Vom Zeitpunkt seines Kontaktes mit dem durch die Schnecke 12 gerührten und geförderten Sand an schmilzt das feste
Ätznatron. Die gebildete Schmelze verteilt sich sofort durch den Sand hindurch unter Benetzen der Sandkörner,
wobei der diese Körner umhüllende Film aus geschmolzenem Ätznatron oberflächlich mit der Kieselsäure des Sandes reagiert
und Natriummetasilikat bildet. Auf diese Weise wird also das den Gegenstand der Erfindung bildende Produkt erhalten,
welches in jedem Zeitpunkt seinen körnigen Charakter beibehält und durch die Schnecke 12 fortlaufend nach der
Austrittsöffnung 18 des Reaktors bewegt wird.
Im Falle der in Fig. 2 dargestellten AuBführungsform einer'
Anlage zur Durchführung dee Verfahrens gemäß der Erfindung werden die für die Reaktion erforderlichen Wärmemengen teil-
Bador!Ginal
109810/0474 - 17 -
v/eise durch den cJand und teilweise durch das Ätznatron
geliefert, welches in diesem Falle in geschmolzenem Zustande
in den Keu.ktionsraum eingeführt wird.
i)er allgemein mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnete wärmeisolierte
Reaktionsbehälter besteht im wesentlichen aus einer zylindrischen Kolonne ΖΛ für die Erhitzung des xxx
Sandes, einer feuerungsanlage 22 für die Beheizung der Kolonne und einer Kammer 23, in welcher die Heaktion des Sandes
mit dem geschmolzenen Atznatron vor sich geht, im die
Keaktionskamiuer 23, deren unterer Teil konisch gestaltet
ist, iat bei 24 eine i/ii setzvorrichtung mit einer Mischschnecke
25 angeschlossen, in welcher das Produkt homogenisiert
und gekühlt wird, bevor es dem Speicherbehälter zugeführt wird.
Die Kolonne 21 für das Erhitzen des SandeB weist wie im
Falle der Anlage gemäß i'lg. 1 eine gewisse Anzahl von in
vertikalem Abstund übereinander angeordneten Zwischenboden
26 uuf, ueren jeder eine Schicht aus VUllkörpern 27 trägt.
S&ä 22 wird duroh Brenner 2ö und 29 beheiat.
Di· BeeohioJcung der Kolonne mit Sand erfolgt in ditaem Falle
BAD ORiG!
!09810/0474
duroh einen Gurtförderer 30, der den Sand in eine Rinne 31
abwirft, über welche er in einen Trichter 32 gelangt, aus dem er einer perforierten umlaufenden Scheibe 33 aufgegeben
wird. Der hierdurch über den gesamten Querschnitt der Kolonne verteilte Sand rieselt von Zwischenboden bu Zwischenboden
abwärts und fällt mit einer Temperatur von etwa 500 bis 6000O auf eine rotierende Scheibe 34 auf, welche ihn
unter der Wirkung der Zentrifugalkraft in Form eines parabolischen koaxial zu der Reaktionskammer 23 gebildeten
Sohleiers 35 abschleudert.
Sie vollwandige Scheibe 34 und die perforierte Scheibe 33 werden von ein und derselben von einer Riemenscheibe 37
angetriebenen Hohlwelle 36 getragen. Im Inneren dieser Hohlwelle liegt koaxial zu dieser ein umlaufendes von
einer Riemenscheibe 39 angetriebenes Rohr 38.
uuB dem von einem beweisenden Mantel 41 umgebenen Behaltet
40 zugeführte gesohmolssene Ätznatron, das unter
Konstanthaltung dea Niveaus in dem von einem Heismantel
43 umsohlossenen Triohtei 42 geapeiohtrt wird, fließt aua
diesem in regelbarer Menge fortlaufend in das Rohr 38 aus, um am unteren End· dieses Rohre« über die Öffnungen 45
•Inee sioh euaammen mit dem Rohr 38 drehenden fliehkraft-
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zerstäuber» 46 zu einem horizontal gerichteten Sohleier
zerstäubt zu werden. Dae eich derart im Zustand feiner
Tröpfchen befindende in hotizontaler Richtung abgeschleuderte geschmolzene Ätznatron trifft auf den von der Scheibe
34 abgeschleuderten parabolischen Schleier 35 aus Sand auf. Die Reaktion dieser beiden Ausgangsstoffe miteinander
vollzieht sich unverzüglich, worauf das gebildete körnige Produkt auf den sich konisch verengenden Wandungen des unteren
Bereichs des Reaktorraume 23 abgleitet, um in der Mlach- und Fördervorrichtung 25 gesammelt zu werden.
Zum Zwecke der Entfernung dee bsi der Reaktion zwischen dem
Ätznatron und dem Sand gebildeten Wasserdampfes ist eine an
die Reaktionskammer 23 angeschlossene leitung 47, duroh welche
gegebenenfalls erhitzte trockene luft zugeführt wird, vorgesehen. Die mit Wasserdampf beladens Luft wird aus der
Kammer 23 durch die leitung % 48 abgeführt.
Pig. 3 veranschaulicht eine gegenüber der in Flg. 2 dargestellten etwas abgeänderte Anlage. Im Falle dieser Aueführungeform
ist die Kolonne zum Erhitzen des Sandes nicht oberhalb der Reaktionskammer, sondern neben dieser, als besonderes
Element, angtordntt.
BAD ORIGINAL, - 20 -
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Der Reaktionskammer 50, die ebenso ausgebildet ist, wie die Reaktionskammer 23 gemäß Fig. 2, wird aus einem Behälter
51 über einen von einem Heizmantel 52a umgebenen Zwischenbehälter
52 geschmolzenes Ätznatron zugeführt, dessen Niveau in dem Zwischenbehälter konstant gehalten wird.
Zum Zwecke der Konstanthaltung des Niveaus^des in dem Raum
52 enthaltenen geschmolzenen Ätznatrons sind zwei Elektroden 53a vorgesehen. Der Kontakt zwischen diesen beiden Elektroden
wird durch das geschmolzene Ätznatron geschlossen, sobald der Ätznatronspiegel diese Elektroden erreich^und
hierdurch über ein Relais 53 die Zuführung von elektrischem Strom zu einem beheizenden Rost beziehungsweise einer perforierten
Platte 54 unterbrochen, welche den in dem Behälter 51 befindlichen Vorrat 55 von festem Ätznatron trägt. Sobald
das Niveau des geschmolzenen Ätznatrons in dem Raum 52 bis unterhalb der Elektroden 53a absinkt, wird der Kontakt zwisohen
den Elektroden unterbrochen, demzufolge dem beheizenden Rost 54 Strom zugeführt und hierdurch eine weitere Menge
an Atznatron geschmolzen, die abwärts in den Raum 52 fließt.
Die Versorgung der Vorrichtung mit heißem Sand vollzieht
sioh in der folgenden Weiset
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Der durch den Gurtförderer 56 zugeführte Sand wird durch eine rotierende perforierte Scheibe 57 über die gesamte
Querschnittsfläche der Erhitzungskolonne 58 verteilt, deren oberer Teil im Falle des Ausführungsbeispiels mit perforierten der Verteilung des Sandes dienenden Kegelkörpern
59, 60 und 61 besetzt ist. Der Sand rieselt dann in Art eines Regens auf die von perforierten Platten 62a, 63a getragenen Füllkörpersohichten 62 und 63 und von dort in die
Kammer 65, deren ebenfalls kegelförmig gestalteter Boden 65a Perforationen aufweist, duroh welohe hinduroh die duroh
den Brenner 66 gelieferten heißlen Gase MiSSSSßk
Der heiße Sand sammelt aioh in einem Behälter 67 und fließt duroh die öffnung 67a desselben auf eine perforierte Platt·
68 auf, duroh welohe hinduroh ein Teil der von dem Brenner gelieferten unter Druok stehenden heißen Luft über tint
Leitung 59 mit Hahn 70 zugeführt wird.
Der hierduroh auf der perforierten Platte 66 in fließfähigen
Zustand verbrachte heiße Sand gelangt dann in dtn oberhalb der eigentlichen Reaktionskammer 50 angeordneten Trichter
71 und über diesen in die Rsaktionskamraer, wo er duroh ein·
ähnlich der Soheibe 54 der Pig. 3 ausgebildete rotierende
Sohtibe In einen parabolisch gestaltettn üohleier 72 überführt wird. BAD ORIGINAL
108810/0474 " 22 -
Das gnuunuucjuuts duroh den Zentrifugalverteiler 74 in form
von feinen Tröpfohen eines horizontal liegenden Schleiers aus feinen Tröpfohen abgeschleuderte gesohmolMzene ätznatron
trifft auf den parabolischen Sohleier aus Sand und tritt in Reaktion mit der Kieselsäure, wodurch das körnige
Zwischenprodukt gemäß der Erfindung gebildet wird, das, wie im Falle der Anlage gemäß Fig. 2 in der Misch-und Abfördervorriohtung
75 gesammelt wird.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Durohführung
des neuen Verfahrens unter Verwendung von wässriger Matronlauge·
Auoh diese Anlage weist einem Erhitzungskolonne 80 für den
Sand mit zweckentsprechenden Zwischenboden und ϊϋϊ Füllkörpern,
wie die Kolonne gemäß Fig· 1, auf.
Sie heißen unter Druok stehenden Gase werden duroh einen
Brenner 81 geliefert.
Der aus dem Behälter 82 zugeführte Sand rieselt in der Kolonne
abwärts und wird in dieser auf eine Temperatur von etwa 6000O
erhitzt, mit der er über die Leitung 83 in die Reaktionskaramer
84· eingeführt wird. ^,
108810/0474 - 23 -
Die Reaktionskammer besteht in diesem Falle aus einem vertikalen
Zylinder, dessen konisoh gestalteter Boden 85 an eine Zuleitung für trockene HeSluft 86 angeschlossen ist.
Ton dem oberen Teil der Reaktionskammer geht eine Abführungsleitung 87 für den Wasserdampf ab. Oberhalb des konischen
Teials 85 der Reaktionskammer ist eine poröse Platte 88.angeordnet,
Burch welche hindurch die unter Druck befindliche durch die leitung 86 eingeblasAne Heißluft hindurchströmt,
und oberhalb dieser Platte ein fluidisiertes Bett 89 aus pulverförmiger Stoffen bildet. Die in dem Behälter 91 befindliche
Natronlauge fließt durch die Leitung 92 der Zerstäubungsvorrichtung 93 zu, durol; welche sie in Porm eines
kegelförmigen Strahls 94- abgeschleudert wird.
Die Vorrichtung weist ferner eine innerhalb des fluidisierten
Bettes 89 wirkende Rührvorrichtung 95 auf, welohe die
Bildung von Klumpen im mittleren Bereich des fluidisieren
Bettes verhindert, dadurch den fluidisierten Zustand der
Masse aufrechterhält und gleichzeitig ein gleichmäßiges Abfließen des -froduktes in Richtung nach außen sichert.
Der in den Heaktioneraum durch die ^eitung 83 eintretende
#or#rhitztt Sand trifft auf die von der Zerstäubungsvor-
109*10/0474
- 24- - _· BAD ORIGINAL
richtung 93 gelieferten feinen Tröpfchen von Natronlauge auf. Ein Teil der für die Reaktion notwendigen Wärmemengen
wird durch den Sand und der Rest durch die Heißluft zugeführt, die gleichzeitig die Fluidisierung in der Reaktionskammer bewirkt. Die gesamte zugeführte Wärmemenge genügt,
um das Wasser der Natronlauge zu verdampfen. Die Reaktion in der sich auf einer Temperatur von größenordnungsmäßig
350° C befindenden fluidisierten Zone verläuft sehr schnell.
Das durch das Zusammenwirken der Luft und der Rührvorrichtung 95 in fluidisiertem Zustande erhaltene Produkt wird
kontinuierlich durch die seitliche Öffnung 96 abgeführt.
Es hst sich gezeigt, daß eine solche Anlage mit einer 50 bis 70 $igen Natronlauge arbeiten kann.
Die Temperatur des Sandes bei seinem Eintritt in den Reaktionsraum
beträgt hierbei 65O0C und die der die Fluidisierung bewirkenden luft -6000C. Der Wärmeaustausch in dem fluidisierten
Bett vollzieht sich sehr schnell, sodaß sich eine fast augenblickliche Verdampfung des Wassers der Natronlauge
ergibt, die noch durch die große Austauschfläche, welohe die Sandkörner bilden, begünstigt wird. Ein Mitreissen
von Feinstgut in die Abführungsleitung 87 für den Wasser-
a_ pe _
109810/0 A7A
dampf wird völlig vermieden, weil dieses Feinstgut duroh
den Kegelkörper aus feinstverteilter Watronlauge zurüc*
halten wird.
Nachstehend wira ein Beispiel für die Ausführung und Arbeitsweise
einer Anlage der in Figl 1 dargestellten Art gegeben.
Daa die Kolonne 1 bildende wärmeisolierte zylindrische Gehäuse beuitzt einen Durchmesser von 25 cm und eine Höhe von
150 cm. Die die Füllkörper trugenden Koste beziehungsweise
Zwischenboden 6 liegen In vertikalen Abstanden von 25 cm
voneinander. Als Füllkörper werden Pall-Ringe von 25 x 25 mm
Abmessungen verwendet. Diese Füllkörper bilden auf jedem Zwischenboden ein .Bett von etwa 15 om Höhe. Ee verbleibt
alüo zwischen dem oberen Niveau jedes solchen Bettes und dem darüber liegenden Zwischenboden ein freier Raum θ von
1ü cm Hohe. Der Brenner 3 wird mit 9 m /ätd. Stadtgas mit
öinem Heizwert von 4000 Kalorien betrieben. Die Luft wird
durch die leitung 16 in einer iwenge von 1000 m /btd. angesaugt.
Der üand wird dem 3oheitolbereioh der Kolonne in einer
— 26 -
BD ORIGINAL
109810/0474
Menge von 180 kg/Std mit einer Temperatur von 250O und in
einer Korngröße von 150 bis 400 /u aufgegeben. Er wird am unteren Ende der Kolonne mit einer Temperatur von 75O0O
ausgetragen und darauf periodisch dem Reaktionsbehälter aufgegeben, in welchen außerdem 45 kg/Std· Ätznatron in
SchUppohenform mit einer Temperatur von 200O gegeben werden,
das außerdem folgende Bestandteile enthält!
| Na2CO3 | 1,6 * |
| NaOl | 2,8 - 2,9 °/> |
| Na2SO4 | 0,1 5* |
| Al | 5 ppm |
| 3?e | 45 ppm |
| Oa | 60 ppm |
| SiO0 | 30 ppm |
Der oben als rohrförmig gestaltet beaohriebene Reaktor 13
kann auoh beispielsweise aus einem Trog von U-förmigein Quersohnitt,
von 29 om Höhe, 12 om Radiua dts aylindrisohen Teile
und 140 om länge, bestehen. Das aus von Natriummetasiliiat
umhüllten »Sandkörnern bestehende Zwischenprodukt tritt aus dem Reaktor mit einer Temperatur von etwa 45O0O aua. Seine
struktur wurde naoh dem Verfuhren von Debye und Boherrer
,- 27 109810/0474
duroh Bestimmung der Interferenzen von Röntgen- und Elektronenstrahlen
mit einer Strahlungsstärke von 1,5405 Ä
(Kupfer-KOC-Strahlung) untersucht. In der folgenden Tabelle
sind die Ergebnisse dieser Untersuchungen zusammengestellt.
Taballe
Interretikularer Intensität dee SiO2 in fora SiO2
Abstand d F fekfegtit 1/E0 von -Suarr Natriummeta.
Maximums silikat
| 4,26 | 35 |
| 3,56 | «0 |
| 3,34 | 100 |
| 3,04 | 100 |
| 2,57 | 48 |
| 2,46 | 12 |
| 2,40 | 64 |
| 2,26 | 12 |
| 2,24 | 6 |
| 2,13 | 9 |
| 1,98 | 6 |
| 1,88 | 28 |
| 1,81 | 17 |
| 1,75 | 40 |
| 1,67 | 7 |
| 1,54 | 15 |
| 1,45 | 3 |
| 1,42 | 40 |
| 1,38 | 7 |
| 1,375 | 10 |
| 1,372 | 9 |
| 1,291 | 3 |
| 1,256 | 1 η Q Q 1 (v>i |
X X X X
X X X
X X X X
η λ ί L χ
BAD ORIGINAL
Die Ergebnisse dieser Untersuchungen zeigen, daß das Produkt ausschließlich aus nicht in Reaktion getretener Kieselsäure
und aus Natriummetasilikat besteht. Diese beiden
Stoffe sind jedoch in jedem Korn so innig aneinander gebunden, daß auch mittels des Mikroskops die Grenze zwischen
der aus nicht in Reaktion getretener Kieselsäure und der aus Natriummetasilikat bestehenden Zone nicht feststellbar
ist.
In den Figuren 5 und 6, welche eine industrielle Gesamtanlage
zur Herstellung von Glas unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellen, bei welcher die Abgase
des Gasschmelzofens zur Erhitzung des Sandes vor seiner Einführung in den Schmelzofen verwendet werden, ist mit
100 eine durch die Brenner 101 beheizte Glaswanne bezeichnet.
Die Verbrennungsgase werden durch die Leitungen 102 abgezogen. Die Schieber 103 und 104 werden so eingestellt,
daß die heißen Gase auf die Kolonne für die Vorerhitzung des Sandes und den Rekuperator 105 verteilt werden, aus welchem
sie durch den Kamin 106 in die Atmosphäre entweichen. Die "Richtung der Flammen wird periodisoh umgekehrt, um in
üblicher Weise die Wiedergewinnung der in dem Rekuperator gespeicherten Wärme zu ermöglichen.
BAD 109810/0A74
Die iieilien Gase treten aus dem Ofenraum in die Abführungsleitung 102 für die Abgase mit einer Temperatur von 1200
13QO0O ein.
Die Temperatur der in die der Vorerhitzung des Sandes dienende
Kolonne 107 eintretenden Gase wird durch Mischen der
in
Ofenabgu.se mit Kaltluft/mit Hilfe des Schiebers 108 geregelten anteili en kengen so eingestellt, daß die am unteren Ende der Kolonne durch das Thermometer 109 gemessene Temperatur des Landes etwa 75O0C beträgt. Im unteren Teil der Kolonne 107 iat ein brenner 110 vorgesehen, der aber grundsätzlioh nur dann Denutzt wird, ;;enn. von Metasilikat umhüllte üandkürner in einem -Zeitintervall hergestellt werden sollenp in welchem der Glasschmelzofen nicht in Betrieb ist· Die heißen Gase treten aus der Kolonne durch die Leitung 111 aus und v/erden durch den Ventilator 112 abgesaugti Durch einen am üJnde der Leitung 102 angeordneten ttohieber 113 kann der Unterdruck im Inneren der Kolonne eingestellt werden. Mo Vorerhitzungakolonne 107 aowie ihre ^irkungsweiae sind im Uürigen bereits oben anhand von Pig. 1 beschrieben worden.
Ofenabgu.se mit Kaltluft/mit Hilfe des Schiebers 108 geregelten anteili en kengen so eingestellt, daß die am unteren Ende der Kolonne durch das Thermometer 109 gemessene Temperatur des Landes etwa 75O0C beträgt. Im unteren Teil der Kolonne 107 iat ein brenner 110 vorgesehen, der aber grundsätzlioh nur dann Denutzt wird, ;;enn. von Metasilikat umhüllte üandkürner in einem -Zeitintervall hergestellt werden sollenp in welchem der Glasschmelzofen nicht in Betrieb ist· Die heißen Gase treten aus der Kolonne durch die Leitung 111 aus und v/erden durch den Ventilator 112 abgesaugti Durch einen am üJnde der Leitung 102 angeordneten ttohieber 113 kann der Unterdruck im Inneren der Kolonne eingestellt werden. Mo Vorerhitzungakolonne 107 aowie ihre ^irkungsweiae sind im Uürigen bereits oben anhand von Pig. 1 beschrieben worden.
l)ua Ätznatron wird In Form von iichüppohen in dem Vorrats-
109810/0*7/. BADORiGlNAL
behälter 114 gespeichert. Es durchläuft bei seinem Austritt
aus diesem einen Brecher, durch welchen die Klumpen zerkleinert werden, welche sioh etwa während der Lagerung des
Ätznatrons bilden konnten und wird dann durch eine Verteilerschnecke
117 dem Reaktor aufgegeben· Die !Temperatur in dem Reaktor wird gemäß der Erfindung duroh Einstellung
der (Temperatur des diesem aufgegebenen Sandes auf zwischen 320 und 45O0O gehalten. Die von Metasilikat umhüllen Sandkörner
fallen nach Verlassen des Reaktors 116 in einen Doppelspeioher 119. Mn Verteiler 118 lenkt die mit Metasilikat
umhüllen Sandkörner abwechselnd in das eine und das andere Abteil dieses Speichers.
Die von Metasilikat umhüllten Sandkörner werden auf einer Waage 120 gewogen. Die für eine Charge erforderliche Menge
derselben wird der Vorrichtung 121 zur Zusammensetzung des Gemenges aufgegeben, in welcher dieses Zwischenprodukt mit
den anderen Komponenten der Charge gemischt wird, die in Speioherbehältern 122 in Vorrat gehalten und der Vorrichtung
121 in duroh Waagen 123 abgewogenen Mengen zugeführt werden. Die fertig zusammengesetzte Charge wird durch die Beschik-124
der Wanne 11 aufgegeben.
AL - ji -
1Q98in/047*
Nachstehend wird als Beispiel die Herstellung eines Glases der folgenden Zusammensetzung in Gewichtsprozenten nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben.
| SiO2 | 72 |
| Na2O | 14 |
| OaQ | 8 |
| MgO | 4 |
| Al2O3 | CVl |
Die Zusammensetzung der Charge war wie folgtt
| Ton Metasilikat umhüllter Sand | 675 kg |
| reiner Sand | 13 kg |
| Natriumsulfat | 6 kg |
| Kalkstein | 135 kg |
| So Mit | 64 kg |
| Feldspat | 38 kg |
| Glaspulver | 200 kg |
Die Analyse einer mittleren Probe des mit Metasilikat überzogenen Sandes ergab, daß dieses Zwischenprodukt 83 $ SiO2
und 17 i> Na2O enthielt. Die 13 kg reiner Sand wurden zwecks
981070474
_- 32,- H
BAD ORIGINAL
Einstellung der Gehalte an UiO2 und Na2O zugesetzt.
Bs konnte festgestellt werden, daß die durch den Ersatz der
Kieselsäure und des Natriumcarbonats, die sonst üblicherweise als solche in die Gemenge für die Glasherstellung
eingeführt werden, durch mit Metasilikat überzogenen Sand
Schmelzleistung
erzielte Erhöhung der ikqepDexstotglDHiA 10 bis 16 CJ> beträgt.
erzielte Erhöhung der ikqepDexstotglDHiA 10 bis 16 CJ> beträgt.
Ferner konnte die Temperatur im Ofeninneren erheblich abgesenkt werden.
Die in I1Ig. 5 dargestellte Anlage kann auch zur Herstellung
von Polysilikaten durch Schmelzen der von Metasilikat umhüllten Sandkörner verwendet werden. In diesem Falle werden
selbstverständlich in dem Ofen ausschließlich die Körner aus umhülltem Sand, gegebenenfalls, wenn sich dies zur Einstellung
der Gehalte des fertigen Natriumpolysilikats an SiO2 und Na2O als erforderlich erweist, unter Zusatz von reinem
Sand geschmolzen. In diesem Falle ergibt sich eine sehr erhebliche Erhöhung der Zugfestigkeit, die JO bis 60 i>
erreiohen kann, wobei es möglioh ist, die Temperatur im Ofen, je
nach der Art der herzustellenden Produkte, um 100 bis 200°0 abzusenken·
109810/0474
oelbatveratändlich iat die Erfindung nicht auf die vorstehend
im einzelnen beschriebenen Ausführungsformen des neuen
Verfahrens und der zu seiner Durchführung verwendeten Anlagen
oe&chriinkt, denen gegenüber vielmehr Änderungen in der
verschiedensten Kichtung niöölieh sind, ohne ihren ü-rundgezu
verlassen.
■f utentmm i.jrü ehe
ι
BAD ORIGINAL
1 0 9 8 1 0 / Π /, 7 /,
Claims (1)
1. Für die Herateilung von Glas und anderen Silikaten verwendbares
Zwischenprodukt, dadurch gekennzeichnet, daß es aus ganz oder zum Teil von ^atriummetasilikat umhüllten
Quarzkörnern besteht.
2. Verfahren zur Herstellung des Zwischenproduktes gemäß Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer temperatur von größenordnungsmäßig zwischen 320 und 4500C ein Übersohuß
an vorerhitztem Quarzsand mit feinverteiltem Ätznatron in Reaktion gebracht wird.
3. Verfahren naoh Anspruoh 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Ätznatron, bevor es in Kontakt mit dem Quarzsand gebracht wird, in feinverteilten Zustand überführt wird.
4· Verfahren nach Anspruch 2, daduroh gekennzeichnet, daß das Ätznatron erst im Zeitpunkt seines Kontaktes mit der
Kieuelaäure in feinverteilten Zustand verbracht wird.
5. Verfahren nach Anapruoh 6, daduroh gekennzeichnet, daß
die gesamte zur Urzeugung der zwischen etwa ji20 und
4')Ü C liegenden Reukfclonutemperatur erforderliche «iirmemen()e
durch üen auf eine ^'eiuperutur von e twu 500 bia 70O0O
vorerhitz ten ■■>
and ,ioiiefert wird, während duu Ätznatron
109810/0474 βΑ&
in den selbst nicht beheizten Reaktionsbehälter bei Normaltemperatur
eingeführt wird.
6. "Verfahren nach den Ansprüchen 2 und % 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die für die Reaktion erforderliche Wärmemenge zum Teil duroh den vorerhitzten Sand und zum
Teil durch das Ätznatron geliefert wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Anaprüche 2 bis 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reakt±or oder der
Teil desselben, in dem sich die Reaktion zwischen dem Sand und dem Ätznatron vollzieht, beheizt wird.
8. Verfahren nach Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Reaktor durch die Abgase des Glasschmelzofens beheizt wird.
9· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in den unteren Teil der Vorerhitzungskolonne herunterfallende
Sand vor seiner Einführung in die Reaktionskammer
in die Porm eines fluidisierten Bettes überführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dae
fluidisierte Bett durch die Strömung der von der unterhalb
109810/0474 "bad3«R1£ina<-
der Kolonne angeordneten Feuerungsanlage erzeugten Gase
gebildet wird.
11. Anlage zur J-tarchführung des Verfahrens gemäß einem oder
mehreren der Ansprüche 2 bis 10, gekennzeichnet durch einen Reaktionsbehälter, dem eine Verteilungsvorrichtung
für ätznatron und eine Kolonne zur Vorerhitzung dea xx-Sandes
vorgeschaltet sind, aus denen dem la„aktor die beiden
itektionskomponenten aufgegeben werden.
12o Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
Reaktor, welchem das kalte Ätznatron, beispielsweise in Form von Schüppchen; aufgegeben wird, röhrenförmig gestaltet,
mit einer Misch- und Fördervorrichtung ausgerüstet ist und eine Öffnung zum Abzug des WasserdampfeB sowie
eine solche zum .austrag des Erzeugnisses aufweist.
13· Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolonne zur Vorerhitzung des tJandes mit Füllkörpern besetzt
i3t, durch welche der üand unter der Wirkung der Schwerkraft im ^egenstrom zu aufs ueioenden heißen Grasen
herabrieselt.
109810/047 Ι
4. Anlage nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dai3
als !«'Ullkürper hitzeoeatandi^e körper von regelmäßiger i,eoraetriacher
jj'orr.i (»vie ltin^e, sattelförmige x^orper oder PuIlitin.e;
oder unre^Glmäui-e Körper, wie jjroUe Drehapäne aus
em ofcuhl, verwendet v/erden.
i3. Änlt^e nach .uriapruch 14, dauurch gekünnzeichnet, daß die
ü Jj. i-jijrpereltmenLü in mehreren aufeinanderfolgenden La^en
auf perforierten Z.viochenbüden der kolonne angeordnet aind,
υ ine ooerh-xio ueren jeder aich ein fruier/den '»/ärmeaustausch
zvvinchen den heilen f>auen und dem Jund bu^iinyti^ende i'urbuuildender
Kaum uefindet»
b. ivnliije nach Ansj.-ruch 11, gekennzeichnet durch einen der
VorerhitzungBkolonne vorgeüchalteten Üehklter für den
der xvolonne aufzugebenden üand, der in aeinem unteren Bereich
durch einen oder mehrere horizontal angeordnete Hoate
abgüdchloBoen iöt, die gegebenenfalla vorhandene iJandkluinpen
zerteilen, ferner von einem Zyklon umachloaaen ist, und aer mit dem LSohuitelbtareioh uer üolonne über eine duroh
eintj Kluppe, welche öö ermüglioht, ti in iiurüokutromen von
Luft in die Kolonne zu verhindern, ^eubuuorte ufinung in
Vi;rbindung t>toht.
BAD Or.iCir.'Vw
- iü -
10 98 ΙΟ/Π A 7/,
'17. Anlage nach Anapruoh 11, gekennzeichnet durch wenigstens einen am unteren Ende der Kolonne angeordneten ihrer Beheizung
dienenden Guabrenner.
18. Anlage nach Anspruch 11 zur Durchführung des Verfahrens
nach Anapruch 8, dadurch gekennzeichnet, dai3 die AbfUhrungslei fcungen für die Ofengase aus dem Glasschmelzofen
in das untere Ende der Vorerhitzungskolonne münden.
19· Ausführungsform der Anlage nach Anspruoh 11, dadurch gekennzeichnet,
daß unter Anordnung der Reaktionskammer unterhalb der wärmeisolierten Kolonne zwischen dieser
und der ffeuerungsanalage zur Herstellung der heilien Gase
oberhulb der Ueaktionskoinmer eine Schleudervorrichtung,
durch welche der aua dor Kolonne austretende Sand in die Heaktionukammer eingeachleudert wird, und eine Vorrichtung
zum Kinbringen von geschmolzenem Ätznatron in die Kammer in solcher Weise, daü dieses in verteilter
Form auf den abgeschleuderten Sand auftrifft, vorgesehen
Hind ·
20. Anlüge naoh Anepruah I9» daduroh gekennzeichnet, daß die
den ound in die Keaktionakamniar einaohleudernde Vorrichtung
nut) einor rotierenden ücheib« besteht, auf weiche der
üurul nuoh uelnem Aua tritt uua der Kolonne auffällt und durch
109810/0474 SAD
welche er in Form eines parabolischen Schleiers überführt
wird und die Vorrichtung zur Einführung des geschmolzenen Ätznatrons in die Reaktionskammer so ausgebildet ist, daß
sie dieses in die Form eines Schleiers aus feinen Tröpfchen verbringt und auf den Sandschleier aufschleuderte
21. Anlage nach Anspruoh 20, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierende Schleuderscheibe für den Sand fest an einem
die Kolonne koaxial durchdringenden rotierenden Rohr und die Zerstä±uhngsvorrichtung für das geschmolzene Ätznatron
an einem durch das erate Rohr hindurchgeführten Hohr, welches ebenfalls in Drehung versetzt wird, angebracht ist«,
22. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorerhitzungskolonne für den Sand eine von der Reaktionskammer
getrennte G-esamtheit bildet.
23· Anlage na.ch Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
Boden des Vorratsbehälters für das feste Ätznatron aus einem beheizten Rost oder einer beheizten perforierten
Platte besteht, durch deren Wirkung das Ätznatron geschmolzen wird, und unterhalb dieser Anordnung ein Behälter
für das geschmolzene Ätznatron angeordnet ist, aus welchem
BAD ORIGINAL-
109810/047 h
dieses in den Reaktor eingeführt wird.
24. Anlage nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung
zttm Konstanthalten des Niveaus des geschmolzenen
Ätznatrons^ in dem dieses aufnehmenden Behälter, vorzugsweise
in Gestalt von Elektroden, durch deren Eintauchen in das geschmolzene Ätznatron die Stromzuführung zu dem
beheizten Rost beziehungsweise der beheizten perforierten Platte des Vorratsbehälters für festes Ätznatron gesteuert
wird.
25. Anlage nach Anspruch $ zur Durchführung des Verfahrens
unter Verwendung von wässriger Natronlauge, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskaininer, in welche die Kolonne
für die Erhitzung des Sundes mündes, in ihrem unteren Teil eine Einführungsleitung für Heißluft und in ihrem oberen
Teil eine Abführungsleitung für Y/asserdampf aufweist.
26. Anlage nach Anspruch 11 zur Durchführung des Verfahrens
nach Anspruch 11 und 12, gekennzeichnet durch eine am unteren
Ende der lieaktionskammer angeordnete von der Heißluft durchströmte poröse Platte als Vorrichtung zur Bildung
eines fluidiaierten Bettes aus den pulverförmigen Stoffen.
1 0 9 8 1 η / η /, ί /,
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR43817A FR1469109A (fr) | 1965-12-27 | 1965-12-27 | Produit intermédiaire pour la fabrication du verre et autres silicates, et procédé et appareillages pour sa fabrication |
| FR43817 | 1965-12-27 | ||
| DEC0041018 | 1966-12-20 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| DE1596383B2 DE1596383B2 (de) | 1975-09-18 |
| DE1596383C3 DE1596383C3 (de) | 1976-04-29 |
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ID=
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| Publication number | Publication date |
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| US3503790A (en) | 1970-03-31 |
| NL154178B (nl) | 1977-08-15 |
| FR1469109A (fr) | 1967-02-10 |
| ES334951A1 (es) | 1968-03-01 |
| DE1596383B2 (de) | 1975-09-18 |
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| BE691747A (de) | 1967-06-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |