DE1257117B - Vorrichtung zum Erzielen chemischer bzw. physikalischer Wirkungen zwischen einem schuettbaren Feststoff und wenigstens einem stroemungsfaehigen Medium - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 12g-J/01

Nummer: 1 257117

Aktenzeichen: S 68176IV a/12 g

Anmeldetag: 22. Aprü 1960

Auslegetag: 28. Dezember 1967

Dk Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzielen chemischer bzw. physikalischer Wirkungen zwischen einem schüttbaren Feststoff und wenigstens einem strömungsfähigen Medium, mit einem wesentlich senkrechten, einen Strömungsweg für das Medium durchquerenden Förderkanal und mit zwei einander gegenüberliegenden, wesentlich senkrecht angeordneten Reihen von um horizontale, parallele Achsen drehbaren, radiale Flügel aufweisenden Drehteilen für die Abwärtsförderung des Feststoffes \o durch den zwischen diesen Reihen gebildeten Kanal nach Patent 1 207 346.

Die Vorrichtung nach dem Hauptpatent ist dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Drehteile beider Reihen wenigstens drei Flügel besitzt, deren radiale Breite, jeweils von der Achse des betreffenden Drehteiles gemessen, mindestens gleich dem halben horizontalen Abstand zwischen den beiden Reihen und kleiner als der halbe senkrechte Abstand zwischen der Achse jedes Drehteiles und den Achsen der ao demselben benachbarten Drehteile der gleichen Reihe bemessen ist, während mit den Drehteilen verbundene Synchronisiermittel deren Drehbewegung derart steuern, daß die Winkellage der Flügel eines jeden Drehteiles jederzeit von der gleichzeitigen as Winkellage der Flügel des dem betreffenden Drehteil gegenüberliegenden Drehteiles der anderen Reihe sowie vorzugsweise in an sich bekannter Weise von der gleichzeitigen Winkellage der Flügel der mit dem betreffenden Drehteil in der gleichen Reihe liegenden, ihm benachbarten Drehteile verschieden ist, wobei die Abstände der Drehteile einer Reihe voneinander höchstens so groß bemessen sind, daß die unter dem Schüttwinkel des Feststoffes verlaufende seitliche Böschungsebene desselben über jedem Drehteil bei jeder Winkellage desselben mindestens noch auf einen seiner Flügel trifft.

Es sind bereits Vorrichtungen zur Behandlung von Schüttgut mit einem gegebenenfalls heißen Gas bekannt, in denen das zu behandelnde Schüttgut durch Schwerkraftwirkung über aufeinanderfolgende, geneigt verlaufende Rieselrippen oder Rippenreihen in einem von dem Gas durchströmten Kasten wandert, wobei die Rippen einer Reihe zu denen der folgenden oder vorhergehenden Reihe entgegengesetzte Richtung haben und so ausgebildet sind, daß die Neigung der Rippen in der Querrichtung durch eine in regelmäßigen Zeitabständen erfolgende Schwenkbewegung des Kastens umstellbar ist.

Bei bekannten Vorrichtungen zur Durchführung physikalischer oder chemischer Prozesse an Feststoffen, bei denen die letzteren Vibrationen ausge-Vorrichtung zum Erzielen

chemischer bzw. physikalischer Wirkungen zwischen einem schüttbaren Feststoff und wenigstens einem strömungsfähigen Medium

Zusatz zum Patent: 1 207 346

Anmelder:

Socie"te Alsacienne de Constructions Mecaniques LORSID, Metz (Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Müller-Börner

und Dipl.-Ing. H. H. Wey, Patentanwälte, Berlin 33, Podbielskiallee 68

Als Erfinder benannt:

Jean Comte, Longcville les Metz (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 23. April 1959 (792 980)

setzt sein sollen, werden an dem durchzuführenden Prozeß zu beteiligende Gase durch das hohle Innere von in einen Behälter hineinragenden Trägern zugeführt. Diese Träger sind mit geneigt zueinander verlaufenden, übereinander angeordneten, auf den Feststoff einwirkenden Platten versehen und weisen Löcher für den Austritt des Gases in radialer Richtung zwischen den Platten auf.

Es sind auch Vorrichtungen zur Durchmischung und Trennung von gegenströmenden Medien bekannt, die beispielsweise aus zylindrischen Behältern mit abwechselnd einander gegenüberliegenden, gegeneinander geneigt verlaufenden, an der Innenwand des Behälters angebrachten Leitblechen bestehen. Dabei wird das mit dem Feststoff zwischen den Leitblechen in Berührung zu bringende Medium dem Behälter von seinen Stirnseiten oben und unten aus zu- und von dort auch wieder abgeführt.

Zum Reinigen und anderweitigen Behandeln von Gasen oder Flüssigkeiten in einem mit Füllkörpern versehenen Schacht hat man diesen auch schon mit aus nach unten geneigt und parallel zueinander ver-

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laufenden, übereinander angeordneten perforierten Blechen bestehenden Wänden versehen, so daß das zu behandelnde Gas dem die Füllkörper enthaltenden Schacht von der Seite her durch die Perforationen der Leitbleche hindurch zugeführt werden kann.

Ähnliche Vorrichtungen sind schließlich beispielsweise auch so ausgebildet, daß das zu behandelnde Gas ebenfalls von der Seite her durch den Füllkörperschacht in der Querrichtung hindurchgeführt wild, indem die geneigt verlaufenden, die Schacht- ao seitenwände bildenden Leitbleche in solchen Abständen übereinander angeordnet sind, daß das Füllkörpergut unter Bildung des ihm eigenen Böschungswinkels zwischen den Leitblechen freiliegt und den Durchtritt des Gases von der einen Seite des Füllkörperschachtes zur anderen unmittelbar durch die Füllkörper hindurch erlaubt.

Es sind noch weitere ähnlich gestaltete Vorrichtungen für ähnliche Zwecke bekannt. Ihnen allen ist jedoch entweder ein nur verhältnismäßig kurzer ao Durchströmungsweg des Gases durch die Fest- oder Füllkörperfüllung der Vorrichtung eigen, oder sie erfordern einen intermittierenden, durch die sich ständig wiedwliolende Erneuerung ihrer jeweiligen Festkörperfüilutlg bedingten Betrieb.

AufgabeKJer_vErfmdung ist eine Verbesserung der Vorrichtung „gpüi dem Hauptpatent dahingehend, daß das oder die mit dem schüttbaren Feststoff in Berührung zu bringenden strömungsfähigen Medien mit geringem baulichem Aufwand gezwungen werden, entweder auf einem langen Strömungsweg oder über mehrere parallel verlaufende kürzere Strömungswege mit einer großen, sich dazu noch ständig erneuernden Feststoffmenge in Berührung zu kommen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung nach dem Hauptpatent dadurch gelöst, daß der Strömungsweg des Mediums durch die Ausbildung der Wand der Vorrichtung oder durch Leitungen derart geleitet wird, daß das oder die Medien den Feststoff in mehreren übereinanderliegenden Etagen durchströmen.

Ein besonders langer Durchströmuogsweg des Mediums durch die Feststoffe läßt sich in einfacher Weise dadurch erzielen, daß die Wand der Vorrichtung so geformt ist, daß das oder die Medien einen zickzackförmigen Strömungsweg durchlaufen, wobei die Etagen durch die Zone gebildet werden, in denen der zickzackförmige Strömungsweg den Kanal in abwechselnden Richtungen durchdringt.

Dabei läßt sich die den Feststoffen zuzuführende Mediummenge noch dadurch vergrößern, daß die Wand der Vorrichtung an wenigstens einer zwischen den beiden Enden des zickzackförmigen Strömungsweges gelegenen Stelle zusätzliche Einlaß- bzw. Auslaßmittel für ein Medium aufweist.

Wird auf die Verarbeitung einer besonders großen Mediummenge bei verhältnismäßig geringem, durch die Vorrichtung bedingtem Druckabfall Wert gelegt, so kann man diese in der Weise ausführen, daß Leitungen auf einer Seite des Kanals den Strom des Mediums vor Eintritt in den Kanal in mehrere Teilströme aufteilen, welche den Kanal in den Etagen durchqueren, wobei auf der anderen Seite des Kanals den einzelnen Teilströmen zugeordnete Auslaßleitungen vorgesehen sind.

Die Erfindung ermöglicht die Nutzbarmachung eines schüttbaren Feststoffes durch sein Inberührungbringen mit einem oder mehreren strömuugsfähigen Medien, beispielsweise die Durchführung von fraktionierten Destillationen, aufeinanderfolgenden Spaltvorgängen, das kontinuierliche Trocknen und Kühlen von Kunstdünger und Pottasche, die Aufbereitung von schwefelhaltigen Erzen, beispielsweise von Pyrit, die Anreicherung carbonathaltiger Erze und die Reduktion von Fe₂O₃ zu FeO u. a. Der durch die Erfindung für solche Reaktionen gegenüber den bei der Verwendung der bekannten Vorrichtungen erreichbare Vorteil ergibt sich daraus, daß das Feststoffmaterial in Form einer ununterbrochenen, gleichmäßigen und in regelbarer Weise erneuerbaren Schicht von gleichmäßiger und ebenfalls regelbarer Durchlässigkeit im wesentlichen senkrecht zu seiner Erstreckungs- bzw. Fortbewegungsrichtung von dem Medium durchstrichen wird, wodurch ein besonders hoher Wirkungsgrad der Reaktion zwischen Feststoffmaterial und Medium bei geringem Raumbedarf für die Vorrichtung erzielbar ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Ausführungsbeispiele derselben darstellenden Zeichnung erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht der Vorrichtung nach dem Hauptpatent im Schnitt,

F i g. 2 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung im Schnitt,

Fig. 3 eine schematische Ansicht einer besonders für die Wärmebehandlung eines Feststoffes geeigneten Vorrichtung nach der Erfindung im Schnitt,

F i g. 4 eine schematische Ansicht einer Variante der Vorrichtung für die Wärmebehandlung von Kohle im Schnitt,

Fig. 5 eine Variante der Anlage nach Fig. 4,

F i g. 6 eine schematische Ansicht einer weiteren Variante der Vorrichtung für die Wärmebehandlung von Kohle im Schnitt,

Fig. 7 eine schematische Ansicht einer für die Durchführung von fraktionierter Destillation geeigneten Vorrichtung im Schnitt und

F i g. 8 eine schematische Ansicht einer weiteren einfachen Bauweise der Vorrichtung im Schnitt.

Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung ist im Patent 1 207 346 mit verschiedenen Varianten im einzelnen beschrieben. Der schüttbare Feststoff 8 wird zwischen zwei Reihen dreieckiger Drehteile 1 und 2 fortbewegt, die zwischen Ablenkklappen 9 und 10 eingesetzt und nach Art eines Doppelrostes mit horizontalen Roststäben angeordnet sind. Das bewegliche Feststoffmaterial ruht in jeder Höhenlage entsprechend seinem natürlichen Böschungswinkel auf dem unteren Roststab und kann nicht durch die Roststäbe hindurch entweichen. Jedoch belassen die Roststäbe zwischen sich einen freien Durchgang für ein in Richtung der Pfeile 6 strömendes Medium. Das leichtbewegliche Feststoffmaterial ist außerdem bei seinem Durchgang von einer Roststabhöhenlage zur nächst niedrigeren Höhenlage einem beachtlichen Durcharbeiten ausgesetzt, das eine gleichmäßige Berührung des Mediums mit dem Feststoffmaterial 8 in allen seinen Abschnitten zur Folge hat.

Die in F i g. 2 dargestellte Vorrichtung eignet sich besser für physikalisch-chemische Bchandlungsvorgänge von leicht beweglichen Feststoffmatcrialien, wie beispielsweise zur Destillation oder Halb-Destillation von nicht verkokbarer Kohle, zum Löschen von Kalk usw. Bei dieser Anlage wird das Material durch einen Trichter 21 mit Hilfe einer üblichen, einen durch eine Kraftvorrichtung betätigten beweg-

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lichen Schieber enthaltenden Beschickungsvorrichtung 22 eingebracht. Das Material wird darauf von oben nach unten zwischen den beiden durchlässigen Wänden 23 und 24 mit beweglichen Teilen der vorstehend beschriebenen und in F i g. 1 dargestellten Art fortbewegt. Eine zickzackförmige Wand 25 aus Blech umgibt die Vorrichtung über ihre gesamte Höhe. So wird das an der Basis der Leitung 25 bei 20 eingebrachte Medium dazu gezwungen, mehrmals abwechselnd in der einen und dann in der anderen Richtung das Band aus zwischen den Wänden 23 und 24 fortbewegtem Feststoffmaterial zu durchqueren. Einlaßmittel 27 ermöglichen es, wahlweise in verschiedenen Höhenlagen andere Medien, wie beispielsweise Luft oder Dampf, bei beliebiger Temperatur einzubringen. Verschiedene Stellen für den Austritt des Mediums, wie beispielsweise die bei 28 gestrichelt dargestellte Stelle, ermöglichen gegebenenfalls die Wiedergewinnung des teilweise behandelten Mediums in verschiedenen Stadien der Behandlung. In Fig. 2 tritt das Medium am oberen Ende der Wand 25 nach seiner vollständigen Behandlung aus der Vorrichtung aus und kann nötigenfalls in einen wie bei 26 gestrichelt dargestellt angeordneten Reiniger geleitet werden. Bei einer solchen Anlage wird das Medium, sofern zu seiner Verarbeitung ein thermischer Vorgang gehört, beispielsweise im Fall einer Destillation, in den unteren Etagen, bei der Berührung des in die obere Etage des von der Wand 25 umschlossenen Raums eintretenden Materials, ziemlich energisch abgekühlt. Daraus ergibt sich eine Ablagerung der am stärksten kondensierbaren, den meisten vom Medium etwa mitgeführten Staub mitnehmenden Produkte auf dem Material. Diese kondensierbaren Produkte werden mit dem Staub durch das zu behandelnde Material mit in die Wärmebehandlungszone genommen. Auf diese Weise wird der Ertrag des Vorgangs sowohl hinsichtlich der Behandlung selbst als auch seines thermischen Wirkungsgrads stark verbessert. Außerdem wird das Medium am Ausgang der Anlage mindestens teilweise gereinigt. Infolge der Volumenverringerung, die das Material im Lauf der Behandlung, insbesondere wenn das behandelte Material zerreibbar ist, erfahren kann, ist es bei einer solchen Anlage im allgemeinen zweckmäßig, der Fortbewegungsvorrichtung an ihrer Basis eine geringere Geschwindigkeit als an ihrer Oberseite zu geben.

Wenn eine solche Vorrichtung mit Luft als Medium betrieben wird, ist es vielfach zweckmäßig, die Luft an der Unterseite der Vorrichtung bei geringem Unterdruck einzulassen. Es braucht dann keine absolut abgedichtete Entleerung des behandelten Materials vorgesehen zu werden.

F i g. 3 bis 6 zeigen verschiedene abgeänderte Ausführungsformen einer für die Wärmebehandlung geeigneten Vorrichtung nach der Erfindung. Als Beispiel und lediglich zwecks besserer Konkretisierung ihrer Beschreibung werden diese Vorrichtungen nachstehend bezüglich der Wärmebehandlung fester Brennstoffe beschrieben. Tatsächlich eignen diese Vorrichtungen sich besonders gut für die Behandlung von nicht verkokbarer Kohle, jedoch auch für verschiedene andere Substanzen.

Die in F i g. 3 bis 6 dargestellten Vorrichtungen enthalten alle eine Vorrichtung zur vertikalen Abwärtsbewegung des in Form eines vertikalen, für Gase durchlässigen, in eine langsame und stete Bewegung versetzten Streifens zu behandelnden Materials.

Zur Wärmebehandlung von Kohle bringt man in die Vorrichtung im wesentlichen Kohle, Wasser, zusätzliche Kalorien und eine Verbrennungskomponente (Luft oder Sauerstoff) ein. Man entnimmt Gase und Koks oder andere Wärmebehandlungs-Festrückstände bei den gewünschten Temperaturen und unter den für die Erzielung eines guten thermischen Wirkungsgrads erwünschten Bedingungen.

Bei der ersten, in F i g. 3 dargestellten Vorrichtung bewegen sich die Gase und die Kohle in durch die Pfeile 33 und 34 für das Gas bzw. die Kohle angegebenen entgegengesetzten Richtungen. Bei der Fortbewegungsvorrichtung kann man zwei übereinanderliegende Etagen 31 und 32 unterscheiden. Die obere Etage 31 ist die Etage, in der die Wärmebehandlung erfolgt, während die untere Etage 32 die Etage ist, in der die Abkühlung der verkokten Kohle erfolgt.

so Die dargestellte Vorrichtung enthält eine Einrichtung zur vertikalen Fortbewegung der bei 36 schematisch dargestellten Kohle, die von einem Mantel 35 in Form eines liegenden V umgeben ist, wobei die Spitze des V etwa der gedachten Trennung zwischen den

beiden Etagen entspricht.

Die Abkühlung der verkokten Kohle im unteren Abschnitt der Fortbewegungsvorrichtung 36 wird durch eine Berieselung mit von einer Leitung 37 zugeführtem Wasser bewirkt. Diese Berieselung hat eine doppelte Wirkung. Einerseits erzeugt sie ein Freiwerden von Wasserdampf, der anschließend auf der auf Rotglut gebrachten Kohle reagiert, und es bilden sich hauptsächlich aus einer Mischung von Kohlenoxid und Wasserstoff bestehende brennbare Gase bei gleichzeitiger Wärmeabsorption. Andererseits begünstigt der dem sich bildenden brennbaren Gas beigemischte Wasserdampfüberschuß die Kondensierung und die Abscheidung von Staubteilchen und Teer in der bei 38 schematisch gestrichelt dargestellten Reinigungsvorrichtung. Die im Reiniger 38 kondensierenden Produkte werden durch eine Leitung 39 abgeführt, während die gereinigten und abgekühlten Gase durch die Leitung 331 entweichen. Eine Abzweigleitung 332 ermöglicht es, einen Teil

dieser brennbaren Gase wahlweise Brennern 333 zuzuleiten, wo sie einer über eine Leitung 334 herangeführten Verbrennungskomponente (Luft oder Sauerstoff) beigemischt werden. Die Brenner 333 enthalten auch eine Speisungsleitung 336 für übliehen Brennstoff (Gas, flüssigen Brennstoff, Derivate aus Kondensationsprodukten, wie den bei 39 gewonnenen, usw.). Diese Speisung mit Brennstoff ist für die Ingangsetzung der Vorrichtung unerläßlich; sie kann verringert und sogar eingestellt werden, wenn die Anlage in Betrieb ist, sofern die über die Abzweigung 332 herangeführten Gase eine für das einwandfreie Arbeiten der Vorrichtung ausreichende Kalorienmenge heranführen. Die Brenner 333 bringen das Kohlenband 36 auf die für die erwünschte

βο Reaktion geeignete Temperatur. Die abgekühlte verkokte Kohle wird bei 335 durch einen üblichen mechanischen Extraktor entleert.

Die zweite in F i g. 4 dargestellte Vorrichtung zeigt etwa die gleiche Anordnung wie die in F i g. 3 dar-

gestellte Vorrichtung, jedoch ist bei ihr die Behandlung auf fünf übereinanderliegende Etagen verteilt. Bei dieser Vorrichtung bewegen sich die Gase und die Kohle ebenfalls in den durch Pfeile 46 bzw. 47

angegebenen entgegengesetzten Richtungen. Auf der unteren, durch die Klammer 41 bezeichneten Etage wird die verkokte Kohle durch Berieselung mit über eine Leitung 48 herangeführtem Wasser abgekühlt, auf der darüberliegenden, durch die Klammer 42 bezeichneten Etage erfolgt die Verkrackung der in den oberen Etagen auf der Kohle kondensierten Wärmebehandlungsprodukte. Auf der darüberliegenden, durch die Klammer 43 bezeichneten Etage erfolgt die Kondensierung der in den Behandlungsgasen enthaltenen Feststoffen an der Kohle. Auf der oberen, durch die Klammer 45 bezeichneten Etage erfolgt die Vorwärmung der Kohle und eine primäre Staubabscheidung aus den Behandlungsgasen. Die bei 49 austretenden Gase können mit Hilfe eines Gebläses 441 unmittelbar Brennern zugeleitet werden. Sie sind ausreichend rein, staubfrei, teerfrei und brennbar, um unmittelbar für die Heizung verwendet zu werden. Ein Teil dieser Gase kann über eine Leitung 442 Brennern 443 und 444 zugeleitet werden, die über eine Leitung 445 mit Verbrennungskomponenten und über Leitungen 450 und 451 wie in der Vorrichtung nach Fi g. 3 mit zusätzlichem Brennstoff gespeist werden. Der verbleibende Rest dieser Gase wird über eine Leitung 446 entweder unmittelbar an die Verbrauchsstelle oder in Lagerbehälter geleitet. Die bei 49 austretenden, nicht für die Heizung verwendeten Gase können in einer geeigneten Vorrichtung 447 gründlich gereinigt werden. Eine solche Filtriervorrichtung enthält eine etwa vertikal und zur Bewegungsbann des zu filtrierenden Mediums senkrecht angeordnete Filterwand. Die Filterwand wird aus einer ständig erneuerten und von oben nach unten zwischen zwei einander gegenüberstehenden, durchlässigen Wänden fortbewegten FüllkÖrpermasse gebildet, wobei diese Wände in ihrer Bauart der für die Fortbewegung des Materials in den vorgenannten Vorrichtungen nach der Erfindung verwendeten Bauart nach dem Hauptpatent entsprechen. Die Filtriervorrichtung wird durch eine gleichmäßige Verteilung der Füllkörper über den ganzen Querschnitt der Filterwand bewirkende abgedichtete Mittel mit Füllkörpem beschickt, wobei gleichfalls abgedichtete Entleerungsmittel vorgesehen sind. Eine solche Filtriervorrichtung hat bei einer Vorrichtung nach der Erfindung den Vorteil, daß sie dem Hindurchstreichen der Gase nur einen sehr schwachen Widerstand entgegensetzt und eine konstante und ausgezeichnete Reinigung gewährleistet. Die aus dem Reiniger 447 austretenden Gase können danach mit Hilfe eines Ventilators 448 und einer Leitung 449 entweder unmittelbar in Lagerbehälter oder zur Verbrauchsstelle, beispielsweise in Brennkraftmaschinen oder Gasturbinen, geleitet werden.

Bei der in F i g. 4 dargestellten Vorrichtung erhöht sich die Temperatur der in die Fortbewegungseinrichtung eingebrachten Kohle bei ihrem Durchgang durch die obere Etage 45 um etwa 130° C.

Nach ihrem Durchgang durch die nächste Etage 44 erreicht sie 53O⁰C, dann beim Austritt aus der nächsten Etage 43 etwa 750⁰C. Den gewünschten Höchstwert, beispielsweise etwa 950° C, erreicht sie am Ausgang der Etage 42 und sinkt nach Berieselung mit Wasser auf etwa 130° C am Ausgang der Anlage ab.

Umgekehrt haben die ursprünglich aus dem mehr oder weniger reinen, bei der Berieselung der verkokten Kohle an der Basis der Vorrichtung frei werdenden, aus Wasserdampf bestehenden Gase anfänglich eine Temperatur von etwa 100⁰C. Nach der ersten Durchquerung des Kohlenbandes in der Etage 41 erreichen sie etwa 180° C. Unter der Einwirkung der Brenner 444 werden die Gase auf etwa 1300° C gebracht, eine Temperatur, die mit Hilfe der Brenner 443 auf der Etage 42 beibehalten wird. Ihre Temperatur sinkt zwischen den Etagen 43 und 44 auf etwa 600° C ab. Sie sinkt noch weiter ab und erreicht zwischen den Etagen 44 und 45 etwa 350° C, wobei die Gase schließlich bei 49 bei einer Temperatur in der Größenordnung von etwa 180° C austreten. Auf diese Weise verlassen die Gase, obwohl die Reaktionstemperatur für die Gase etwa 1300° C und für die Kohle etwa 950° C beträgt, die Vorrichtung bei etwa 180° C und die verkokte Kohle bei nur etwa 130° C, ohne daß die Vorrichtung eine Wännegewinnungsvorrichtung enthält. Bei dieser Vorrichtung erfolgt die Wärmebehandlung in einem Strom von Mischgasen, die im wesentlichen aus Wassergas, Wasserdampf und aus beim Verkracken der Teere und sonstiger in den oberen Etagen an der Kohle kondensierter Produkte (Stoffe) erzeugtem Krackgas gebildet werden. Die die Vorrichtung verlassenden brennbaren Gase sind praktisch kalt, staub- und teerfrei.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Vorrichtung bewegen sich die Kohle und die Gase, yv'm durch die Pfeile 55 bzw. 56 angegeben, in der gleichen Richtung. Die Vorrichtung kann in vier übereinanderliegenden, von pben nach unten mit 51,52, 53 bzw. 54 bezeichneten Etagen aufgeteilt werden. Auf der oberen Etage 54 wird die bei 50 eingebrachte Kohle durch Brenner 58 aufgeheizt, die über die Leitung

560 beliebig mit zusätzlichem Brennstoff sowie mit über die Leitung 57 herangebrachtem Anreicherungsgas gespeist werden. Auf den Zwischenstegen 53 und 52 erfolgt unter der Einwirkung von über Leitungen

561 und 562 beliebig mit zusätzlichem Brennstoff gespeisten Brennern 59 und 551 die eigentliche Wärmebehandlung. Das Freiwerden der flüchtigen Stoffe der Kohle erfolgt fortschreitend in der gesamten Wärmebebandlungszone. Beim Durchgang durch die Etage 52 erfolgt ebenfalls ein Verkracken der Feststoffe. Auf der unteren Etage 51 wird die verkokte Kohle vor ihrer Entleerung bei 553 durch Berieselung mit über eine Leitung 552 herangeführtem Wasser abgekühlt. Die mit durch Reaktion zwischen der verkokten Kohle und dem Wasser gebildeten Wassergas vermischten Gase treten bei 554 teerfrei, mehr oder weniger staubfrei und sehr heiß aus. Die von ihnen mitgeführten Kalorien können gegebenenfalls in einem Wärmeaustauscher 555 wiedergewonnen werden. Über die Leitungen 556 und/ oder 558 wird brennbares Gas herangeführt und den Brennern 58, 59 und 551 über die Leitung 557 zugeführt, während den Brennern 58, 59 bzw. 551 über eine Leitung 559 auch Verbrennungsluft (oder -sauerstoff) zugeführt wird. Die erkalteten Gase verlassen den Wärmeaustauscher 555 über eine Leitung 550 und werden ihrer Verwendungsstelle zugeführt. Der Wärmeaustauscher 555 kann auch zum Wiederaufheizen von anderen in, wie gestrichelt dargestellt verlaufenden geeigneten Leitungen umlaufenden Medien verwendet werden.

Die in Fig. 6 dargestellte Vorrichtung ist eine Kombination der in F i g. 3, 4 und 5 dargestellten Anordnungen. Man unterscheidet daran fünf über-

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einanderliegende, durch die Klammern 601, 602, eines leichtbeweglichen Feststoffes oder eines nicht-603, 604 und 605 bezeichnete Etagen. In den beiden festen, von einem leichtbeweglichen Feststoffmaterial, oberen Etagen 604 und 605 bewegen sich die Kohle wie beispielsweise Bimsstein, absorbierten oder ad- und die Gase, wie in den Vorrichtungen nach Fig. 3 sorbierten Materials. Das bei 700 eingebrachte leicht und 4, in entgegengesetzten Richtungen. Dagegen 5 bewegliche Feststoffmaterial wird in Richtung des bewegen sich die Kohle und die Gase in den unteren Pfeiles 707 von oben nach unten durch die Vornch-Etagen601, 602 und 603, wie in der in Fig. 5 dar- tung fortbewegt. Ein gegenüber dem Destillationsgestellten Vorrichtung, in gleicher Richtung. Die Be- produkt inertes Medium wird durch übereinanderwegungsrichtung der Kohle und der Gase sind durch liegende, über die ganze Höhe des Materialbandes die Pfeile 606, 607 bzw. 608, 609 angegeben. Die io verteilte Leitungen 701, 702, 703, 704, 705, 706 bei 600 eingebrachte Kohle wird von oben nach senkrecht zum Materialband fortbewegt. Die durch unten durch die ganze Vorrichtung hindurch fort- die Pfeile 708 angedeuteten Mediumsströme kreuzen bewegt. Die bei der gesamten Wärmebehandlung den Strom des zu destillierenden Materials über die und der Vergasung anfallenden Festrückstände wer- gesamte Höhe der Vorrichtung. Das Medium wird den bei 610 entleert. Die am oberen Ende der Vor- 15 über eine Leitung 709 herangeführt und mit Hilfe richtung bei 611 austretenden Gase werden in eine geeigneter Anschlüsse auf die Höhe der Leitungen Kondensierungsvorrichtung 612 geleitet, von wo aus 701 bis 706 verteilt. Vor seinem Hindurchstreichen sie über eine Leitung 613 und einen Satz aus Schie- durch das zu destillierende Materialband wird es bern 614, 615 und aus Ventilatoren 616, 617 ent- durch bei 711, 712, 713, 714, 715 bzw. 716 scheweder bei 618 einer Verwendung außerhalb der ao matisch dargestellte geeignete Heizmittel (elektrische Vorrichtung oder über eine Leitung 619 den unteren Widerstände, Brenner, Wärmeaustauscher usw.) auf Etagen 603, 602 und 601 zugeleitet werden. Die die geeignete Temperatur gebracht. Das verbrauchte kondensierten Produkte werden an der Unterseite Material wird an der Unterseite der Vorrichtung bei des Reinigers 612 aufgefangen und über geeignete 710 entleert.

Leitungen 620 bzw. 621 entweder den unteren «5 Mit einer solchen Vorrichtung kann man bei der Etagen 603, 602 und 601, wo sie eine erneute Ver- Fortbewegung des zu destillierenden Materials eine krackungsbehandlung erfahren, oder einer Verwen- progressive Erwärmung durchführen und nacheindung außerhalb der Vorrichtung zugeführt. Die un- ander und gleichzeitig über die Leitungen 701 bis teren Etagen 603, 602, 601 werden über eine in den 706 die von dem durch das Material hindurchstreioberen Abschnitt der Etage 603 einmündende Lei- 30 chenden Medium mitgenommenen flüchtigen Betung 622 mit Gas gespeist. Die Leitung 622 wird standteile gewinnen. Diese Vorrichtung ist besonders entweder mit über die durch den Schieber 615 ge- zweckmäßig für die Behandlung von Braunkohle, steuerte Leitung 619 von den oberen Etagen 604, wobei das Trägermedium überhitzter Wasserdampf 605 kommendem Gas oder mit über eine von einem sein kann.

Schieber 624 gesteuerte Leitung 623 herangeführtem 35 Die einfache, in Fig. 8 schematisch dargestellte Anreicherungsgas gespeist. Die Gase verlassen die Vorrichtung ermöglicht die Ausbeutung eines leicht Vorrichtung am unteren Abschnitt der Etage 601 beweglichen Feststoffmaterials durch ein oder mehbei 625. rere Medien gleichzeitig und aufeinanderfolgend. Das

Brenner 626, 627, 628 und 629 bewirken die Hei- leichtbewegliche Feststoffmaterial wird bei 800 in die zung der verschiedenen Abschnitte der Vorrichtung. 40 Vorrichtung eingebracht. Es wird in ihr von oben Sie werden über die Leitungen 630, 631, 632 mit nach unten in Richtung des Pfeiles 804 fortbewegt brennbarem Gas und über die Leitungen 640, 641 und unten durch abgedichtete Entleerungsmittel, wie bzw. 642 mit zusätzlichem Brennstoff gespeist. Die beispielsweise die Schaufeltrommel 805, entleert. Brenner 626, 627 werden über die Leitungen 633 Das so gebildete Materialband wird im Lauf seiner und 634 mit Verbrennungsgas gespeist. Die Brenner 45 Fortbewegung von oben nach unten nacheinander 628 und 629 werden über die Leitungen 635, 636 von drei durch die Pfeile 801, 802 und 803 verkör- bzw. 637, 638 mit Sauerstoff und mit Wasserdampf perten Mediumsströmen unterschiedlicher Natur gespeist. Die festen Rückstände aus der Behandlung durchquert. Auf diese Weise werden die in dem zu der Kohle werden an der Basis der Etage 601 durch behandelnden Material enthaltenen, im Medium 803 Berieselung mit über eine Leitung 639 herangeführ- 50 löslichen Substanzen zunächst aufgelöst und von tem Wasser abgekühlt. diesem Medium fortgetragen. Das seinen abwärts

Das Einbringen von Sauerstoff und von Wasser- führenden Weg fortsetzende Material geht darauf dampf ermöglicht gewünschtenfalls die Durchfüh- durch die Mediumsschicht 802 hindurch, die die in rung der völligen Vergasung der Kohle durch die ihr löslichen Bestandteile auflöst und fortträgt. Vorrichtung. Entsprechend den eingebrachten an- 55 Schließlich wird das seinen Weg durch die Vorrichteiligen Mengen dieser Substanzen kann man aus tung vollendende Material vor seiner Entleerung mit der Vorrichtung mehr oder weniger verkohlte Fest- Hilfe der Trommel 805 einer gleichen Extraktionsstoffrückstände oder verkokte Kohle entnehmen. behandlung durch die Mediumsschicht 801 unter-

Mit einer solchen Vorrichtung kann man wahl- zogen.

weise sehr reine, kalte, reiche und trockene, staub- 60 Um eine solche Vorrichtung verwendbar zu und teerfreie Gase bei 618 und/oder angereicherte, machen, müssen die Medien 801, 802 und 803 auswarme, teerfreie und etwas feuchte Gase bei 625 ge- reichend unterschiedliche Dichten haben, damit sieb winnen. Die kondensierbaren Produkte können ent- praktisch keine Emulsion bilden kann. Auch dürfen weder wiedergewonnen oder einer zusätzlichen Be- sie sich nicht miteinander vermischen oder miteinhandlung unterzogen werden, die sie in flüchtigere 65 ander reagieren, wenn sie miteinander in Berührung Bestandteile umwandelt. kommen. Der Durchfluß der Medien durch die Vor-

Die in Fig. 7 dargestellte Vorrichtung gestattet richtung muß schichtweise erfolgen. Zu diesem die Durchführung der fraktionierten Destillation Zweck kann man nötigenfalls, beispielsweise aus in

der Zwischenflächenzone zwischen zwei Medienschichten angeordneten Rosten 806 oder Platten 807 bestehende horizontale Ablenker anbringen. Solche Ablenker ermöglichen die Stabilisierung des Medienflusses vor seinem Eintritt in die Fortbewegungsrichtung des Materials. Beispielsweise kann die untere Schicht 801 aus einem Lösungsmittel mit einer Dichte über Eins, wie beispielsweise einem chlorhaltigen Lösungsmittel wie Trichloräthylen, Perchloräthylen usw., bestehen, die Zwischenschicht to 802 einfach Wasser sein und die obere Schicht 803 ein Lösungsmittel mit einer Dichte unter Eins, wie beispielsweise ein organisches, aromatisches Lösungsmittel, wie Benzol, Toluol usw., sein. Die Strömungsgeschwindigkeit der Medien ist nicht unbedingt für alle gleich. Um die Entstehung von unerwünschten Wirbelzonen zu verhindern, darf sie jedoch nicht zu hoch sein.

Die drei Medien 801, 802, 803 können ohne besondere Vorkehrungen in die Vorrichtung ein- ao gebracht werden, sofern sie vor dem Durchgang durch das Band aus auszulaugendem Material einen ausreichend langen Anströmweg zurücklegen, damit die übereinanderliegenden Medienschichten sich stabilisieren können. Im entgegengesetzten Fall ist es zweckmäßig, ihr Einbringen mit Hilfe geeigneter üblicher Mittel, wie beispielsweise der Leitungen 808, 809, 810, durchzuführen, die ihre Ausbreitung in der eigenen Höhenlage, die sie darauf einzunehmen haben, ohne nennenswerte Wirbelbildung bewirken.

Die Trennung der verschiedenen Medien nach der Extraktion des Feststoffmaterials stellt keine besondere Schwierigkeit dar. Sie kann nach den üblichen Verfahren zur Trennung geklärter Flüssigkeiten, beispielsweise mit Hilfe einfacher Leitungen mit gesteuerter Durchsatzleistung, wie bei 811, 812 und 813 gezeigt, bewirkt werden.

Das Einbringen und das Entleeren des leicht beweglichen Materials bei einer Behandlungsvorrichtung nach der Erfindung müssen im allgemeinen unter Abdichtung erfolgen. Es sind zahlreiche übliche Vorrichtungen bekannt, die die Verwirklichung der gewünschten Bedingungen ermöglichen. Besonders zweckmäßig ist die Verwendung einer Dosiervorrichtung mit archimedischer Schraube (Kratzschnecke) von bekannter Bauart. Diese Vorrichtungen ermöglichen besonders die gleichmäßige Verteitung eines leicht beweglichen Materials über eine verhältnismäßig schmale Zone von vorbestimmter Länge. Eine Dosiervorrichtung der bekannten Bauart besteht im wesentlichen aus einer drehbaren archimedischen Schraube, die im Innern einer zylindrischen, um ihre Achse drehbaren Schurre horizontal angeordnet ist, wobei diese Schurre mindestens einen Längsdurchbruch enthält, der bei jedem Vorbeigang dieses Durchbruches an der Unterseite der Vorrichtung ihre Entleerung bewirkt. Die Drehzahl der Schnecke und die Bewegung des Längsdurchbruches der Schurre sind so bemessen, daß das Material zwischen zwei aufeinanderfolgenden Vorbeigängen des Durchbruchs an der Unterseite der Vorrichtung fortbewegt und in einer etwa gleichmäßigen Dicke über eine vorbestimmte Länge der Schurre verteilt wird.

Die pestillatioDSvorrichtung nach Fig.7 könnte auch mit einem reagierenden und nicht inerten Medium betrieben werden und zur progressiven Warmbehandlung des fortbewegten Materials dienen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Erzielen chemischer bzw. physikalischer Wirkungen zwischen einem schüttbaren Feststoff und wenigstens einem strömungsfähigen Medium, mit einem wesentlich senkrechten, einen Strömungsweg für das Medium durchquerenden Förderkanal und mit zwei einander gegenüberliegenden, wesentlich senkrecht angeordneten Reihen von um horizontale, parallele ·. Achsen drehbaren, radiale Flügel aufweisenden Drehteilen für die Abwärtsförderung des Feststoffes durch den zwischen diesen Reihen gebildeten Kanal nach Patent 1207 346, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsweg des Mediums durch die Ausbildung der Wand (25) der Vorrichtung oder durch Leitungen (711 bis 716; 808 bis 813) derart geleitet wird, daß das oder die Medien den Feststoff (8, 34, 47; 50, 55; 600, 606; 710; 800, 804) in mehreren übereinanderliegenden Etagen (51 bis 54; 601 bis 605; 701 bis 708; 801 bis 803) durchströmen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Wand (25) so geformt ist, daß das oder die Medien einen zickzackförmigen Strömungsweg durchlaufen, wobei die Etagen durch die Zonen gebildet werden, in denen der zickzackförmige Strömungsweg den Kanal (23, 24) in abwechselnden Richtungen durchdringt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (25) an wenigstens einer zwischen den beiden Enden (23, 20) des zickzackförmigen Strömungsweges gelegenen Stelle zusätzliche Einlaß- bzw. Auslaßmittel (27) für ein Medium aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Leitungen (711 bis 716; 808 bis 810), die auf einer Seite des Kanals (700, 710; 800, 805) den Strom (709) des Mediums vor Eintritt in den Kanal in mehrere Teilströme aufteilen, welche den Kanal in den Etagen durchqueren, wobei auf der anderen Seite des Kanals den einzelnen Teilströmen zugeordnete Auslaßleitungen (701 bis 706; 811 bis 813) vorgesehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 40 263, 381500,
942, 604417, 835 296, 961525;
französische Patentschrift Nr. 907 049.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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