DE673733C - Reinigungsanlage fuer zum Zementieren dienendes Gas - Google Patents

Description

• Reinigungsanlage für zum Zementieren dienendes Gas Gegenstand äer Erfindung ist eine Reinigungsanlage für zum Zementieren dienendes Gas, in welcher der in dem Roh-as vorhandene Gehalt an Wasserdampf, kohlensaurem Gas und freiem Sauerstoff durch Reaktion mit einem verkohlten Stoff in Kohlenoxyd und Wasserstoff verwandelt wird.
• Die Erfindung besteht in zwei mit einem verkohlten Stoff, z. B. Holzkohle, gefüllten und in einem auf etwa ioool geheizten Ofen senkrecht angeordneten Reaktionskammern. deren Oberteile durch einen FülWhacht miteinander -Verbunden -und an deren Unterteilen Zu- und Abführungsleitungen für das die Kammern nacheinander durchstreichende Gas vorgesehen sind. Hierdurch sind folgende Vorteile erreicht: Würde man das Gas nur durch eine einzige mit Holzkohle o. dgl. gefüllte beheizte Kolonne führen, so würde man weder bei Zuführung des Gases am unteren Kolonnen-,ende noch am [oberen Kolonnenende einwandfreie Ergebnisse erzielen. Bei Zuführung des Gases am unteren Ende würde nämlich das umgewandelte Gas am oberen Ende der Kolonne mit der frischen Kohle in Berührung kommen und von ihr Feuchtigkeit aufnehmen. Außerdem würde wegen des Absinkens der Temperatur in der Nähe des Ofenausganges eine Dissoziation des in Kontakt mit der Kohle befindlichen Kohlenoxydes eintreten, wodurch sich. kohlensaures Anhvdrid bildet. Das Gas wäre daher nicht mehr für Zementierungszwecke geeignet.
• Würde man umgekehrt das Gas am oberen Teil der Kolonne einführen und am unteren Teil wieder abführen, so würde das frische Gas mit der im oberen Teil des Ofens befindlichen Kohle reagieren, während sich die im unteren Teil des Ofens befindliche Kohle nicht mehr ändert, weil sie sich mit dem umgewandelten Gas im Gleichgewichtszustand befindet. Dies würde zu einer Anhäufung von Aschenresten im mittleren Teil des Ofens führen, die durch den Aschenfall nur unter Mitnahme einer beträchtlichen Menge unverbrannter Teile entfernt werden könnte. überdies verhindert das über die ganze Höhe der Kolonne vorhandene Gemisch von Asche und Kohle eine genaue Regelung der Zusammensetzung des Gases und führt zu einer erheblichen Verringerung der Erzeugung.
• Bei der erfindungsgemäß zu verwendenden Vorrichtung sind diese Nachteile vermieden, weil das Gas nacheinander die beiden Reaktionskammern durchstreicht, deren Oberteile durch einen Füllschacht verbunden, während die Zu- und Abführungsleitungen für das Gas an die Unterteile der Kammern angeschlossen sind. Diese Vorrichtung kann kon-Z> 'tinnierlich arbeiten, und es genügt, in größeren Zeitabständen die Zu- und Abführungsrichtung des Gases durch passende Vorrichtungen, z. B. Unigehungsleitungen mit Ventilen, umzukehren.
• An Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung soll diese näher erläutert werden.
• Fig. i zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine Anlage; Fig. 2 stellt eine abgeänderte Ausführungsform eines Teiles der Anlage nach Fig.:2 dar. Das umzuwandelnde Gas wird durch die Leitung i zugeführt und gelangt dann durch einen offen gehaltenen Ventilhahn 2, in den Aschenbehälter 3, aus welchem es aufwärts steigend durch den Rost 4 in die Kolonne 5 kommt. In dieser reagiert es mit dem dort enthaltenen Kohlenstoff, dann strömt es in den Schacht 6 ein und von dort abwärts durch die Kolonne 7. Aus dieser kommt es durch den Rost 8 in den Aschenfall 9 und wird durch den offenen Ventilhahn io der Abfuhr-1,eitung i i zugeführt. Die Kolonnen 5 und 7 sind im Innern eines Ofens 14 angeordnet, welcher durch geeignete Mittel, z. B. Elektrizität, Gas oder Rohöl, geheizt wird.
• Die Wirkungsweise der vorstehend be- schriebenen Anlage ist folgende: Der Wasserdampf, welcher aus der in dem Schacht 6 enthaltenen frischen Kohle stammt, wird beim Durchgang der Gase durch die glühende Kohle in der Kolonne 7 zersetzt. Der Rost 8 ist hierbei in einer solchen Höhe anzuordnen, daß die Temperatur in der Nähe des Rostes ausreicht, um jede Dissoziation von Kohlenoxyd zu vermeiden und damit das Auftreten von Spuren kohlensauren Gases. Der größte Teil des zur Reaktion kommenden Kohlenstoffes ist derjenige, welcher sich im unteren Teil der Kolonne 5 und in der Nähe des Rostes 4 befindet, durch welchen das zugeführte Frischgas geführt wird. Infolgedessen können die entstehenden Aschenteile leicht durch den Rost 4 in- den Aschenfall 3 entleert werden.
• Nach einer gewissen Betriebsdauer verursacht die schwache Reaktion, welche in der Kolonne 7 erfolgt, eine Erschöpfung der Kohle, was eine Erhöhung derAschenbestandteile zur Folge hat. Um nun zu vermeiden, daß das Arbeiten der Anlage unbefriedigend wird, wird in gewissen Zeitabständen die Arbeitsrichtung umgekehrt, indem die Ventile:2 und io geschlossen werden und weitere in einer Unigehungsleitung angeordnete Ventile 1:2 und 13 geöffnet werden. Das Gas strömt dann durch die einzelnen Teile der Anlage in folgender Reihenfolge: 1-1:2-9-8-7-6-5-4-3-13-11-Um das Beseitigen der Aschenteile in bequemer Weise zu ermöglichen, ist die Anlage mit einer Einrichtung zur Rüttelung oder Verschiebung der Roste4 und 8 ausgerüstet. Diese besteht aus den beiden an den Rosten befindlichen Stangen4! und 8' und einem schwenkbaren Doppelhebel ig. Die Stangen 4# und 8' können, wie in Fig. 2 dargestellt, unterhalb der Roste angeordnet werden; sie arbeiten dann, indem sie die Roste hochdrücken. Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, daß die Stangen nicht der hohen Ofentemperatur ausgesetzt sind. Es ist aber, wie in Fig. i dargestellt, auch möglich, den Schwenkhebel ig in dem Füllschacht 6 unterzubringen. Die beiden Stangen 4# und 8' sind dann durch die beiden Ofenkolonnen geführt. Da bei einer solchen Anordnung die Stangen der besonders in der mittleren Zone hohen Ofentemperatur ausgesetzt sind, werden sie zweckmäßig aus einem Spezialstahl hergestellt. Bei dieser Ausführung arbeiten die Stangen durch eine Zugbewegung.
• Die Erfahrung hat gezeigt daß beide AusfÜhrungsformen zur Bewegung der Roste einwandfreie Ergebnisse ergeben.
• Der Schwenkhebel ig ist derart schräg angeordnet, daß derjenige Rost, bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel der Rost 8, welcher sich an der Austrittsseite der Gase befindet, in einem Gebiet mit höherer Temperatur als der andere Rost angebracht ist, da man bei einer derartigen Lagerung d& Roste den höchsten Wirkungsgrad erzielt. Bei jeder Umkehr der Arbeitsrichtung der Anlage ist daher auch die Stellung der Roste entsprechend zu verändern. Zwischen zwei Umkehrungen der Arbeitsrichtung entfernt man zweckmäßig auch die gebildete Asche, indem man mit Hilfe des Schwenkhebels und der Stangen 4 und 8' die beiden Roste etwas in Schwingungen versetzt. Die Rüttelbewegungen tierend können durchgeführt hierbei fortlaufend werden, entweder oder intermit- indem ' man die Roste etwas oberhalb und unterhalb ihrer vorbiestimmten Stellungen bringt oder indem man sie jedesmal bei Erreichen der richtigen Stellung anhält.
• Unter Umständen ist es auch vorteilhaft, die Kolonnen 6 und 7 aus Spezialstahl herzustellen, der gegen die in Frage kommenden hohen Temperaturen widerstandsfähig ist und außerdem gegen Oxydation und Angreifen durch das Kohlenoxyd. Eine geeignete bekannte Stahllegierung ist z. B. eine solche, die aus .2o bis 30% Cr und Zusätzen von Silicium, Aluminium, Nickel usw. besteht. Als Vorrichtung zum Einfüllen der Kohle kann irgendeine bekannte benutzt werden. Es hat sich z. B. gezeigt, daß Vorrichtungen mit doppeltem Verschluß durch einen im Innern liegenden Verschlußkegel und einen oberen Deckel, wie sie für Gaserzeuger benutzt werden, sehr geeignet sind.
• In der Fig. i ist eine solche Vorrichtung dargestellt, bei welcher der Ladebehälter 16 durch einen unteren Kegel 17 und einen Dekkel 15 abgeschlossen wird.
• Die große reinigende Wirkung der Vorrichtung gemäß der Erfindung ergibt sich aus folgendem Zahlenbeispiel: Es ist ausgegangen worden von einem Gas mit folgender Zusammensetzung: CO,=7 bis 1:21/" Sauerstoff=0,2 bis il/" Wasserdampf = i bis 2 0/0.
• Nach der Durchleitung durch eine mit Holzkohle gefüllte Anlage gemäß der Erfindung enthielt d#s Gas nur noch o,:2 bis 0,3% Co, und keine Spuren von Wassergas, wenn die Ofentemperatur 98o ' C. betrug. Bei Anwendung noch höherer Temperaturen sank der Gehalt an kohlensaurem Gas sehr stark und erreichte vollkommen vernachlässigbare Werte. Sobald die Ofentemperatur eine Höhe von ungefähr 95o bis 96o ' C. überschritt, wurde das Gas geeignet für eine Zementierung, und es konnten ausgezeichnete Ergebnise erzielt werden, wenn man Ofentemperaturen zwischen 98o und 1020 ' C. anwandte. Derartige Temperaturen können mit Hilfe der beschriebenen Anlage ohne weiteres erreicht werden. Als Heizung verwendet man zweckmäßig Siliciumkarbidstäbe, die auf elektrischem Wege erwärmt werden.
• Die Anordnung der Kolonnen 5 und 7 weist den besonderen Vorteil auf, daß die Anlage sehr bequein versorgt werden kann, indem der Füllschacht6 oberhalb und die Aschenbehälter 3 und 9 unterhalb der Kolonnen angeordnet werden, die mit den verschiedenen Teilen durch irgendwelche geeigneten Mittel dicht zu verbinden sind.
• Für die Kolonnen ist die dargestellte Zy- linderform im allgemeinen zweckmäßig; es können aber auch andere Formen für die Kolonnen verwendet werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜci-ir-#: i. Reinigungsanlage für zum Zementieren dienendes Gas, gekennzeichnet durch zwei mit einem verkohlten Stoff, z. B. Holzkohle, gefüllte und in einem auf etwa iooo' geheizten Ofen senkrecht angeordnete Reaktionskammern (5, 7), deren Oberteile durch einen Füllschacht (6) miteinander verbunden und an deren Unterteilen Zu- und Abführungsleitungen (i, i i) für das die Kammern nacheinander durchstreichende Gas vorgesehen sind.
2. 2. Anlage nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (2, io, 12, 13), durch welche die Zu- und Abführungsrichtung des Gases umgekehrt wird. 3. Anlage nach Anspruch i oder 2, ge- kennzeichnet durch mittels eines Hebelgestänges (4, 8", ig) auf und ab bewegbare, das Reaktionsmittel tragende Roste (4, 8) in den Kammern (5, 7).