DE2035883A1

DE2035883A1 - Verfahren, geschmolzenen Schwefel zum Erstarren zu bringen und Vorrichtung zur Durchfuhrung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE2035883A1
Application number: DE19702035883
Authority: DE
Inventors: der Anmelder P ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-11-21
Filing date: 1970-07-20
Publication date: 1971-06-03
Also published as: CA859612A; FR2056372A5; US3684005A; DE2035883B2; GB1301937A; NL7009702A; BE759232A; DE2035883C3

Description

PATENTANWÄLTE

dr. W. Schalk· dipl.-ing. P.Wirth · dipl.-ing. G. Dannenberg

DR.V. SCHMIED-KOWARZIK · DR. P. WEINHOLD · DR. D. GUDEL

6 FRANKFURT AM MAIN

O*. EiCKiNHIlMtH STRAItI »·

Pff/Z 17.JuIi 1970

Ernest Ralph ElIithorps 267 - 43rd Avenue, H.W. Calgary 47, Alberta, Canada, und

Ronald Bruce Fletcher 24 Rosery Plaoe, M.¥. Calgary 41, Alberta, Canada

Verfahren, geschmolzenen Schwefel »um Erstarren zu bringen und-Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens·

BIe Erfindung bezieht sich, allgemein gesagt, auf. ein Verfahren und eine Vorrichtung, geschmolzenen Schwefel zum Erstarren zu bringen. Allgemein ausgedriiokt betrifft die Erfindung das Fördern von geschmolzenem schwefel auf der im allgemeinen oben liegenden Oberfläche eines beweglichen Gliedes, das Kühlen und das Erstarrenlassen des geschmolzenen Schwefels auf dieser Oberfläche und das Abführen von Gebilden vorgegebener Größe aus erstarrtem oder teilweise verfestigtem Schwefel von dem beweglichen Glied.

Für gewöhnlich wird elementarer Schwefel zunächst in geschmolzener Form durch.das Frasch-Verfahren und durch Behandlung Von · sohwefliger Säure gewonnen, die in Verbindung mit natürlichen Gasen und Industriegasen auftritt. Der zum Beispiel durch das Frasch-Verfahren im Bergbau gewonnene Schwefel befindet sich in flüssigem Zustand und muß für den Versand zum Erstarren gebracht werden. Es wurden bereits zahlreiche Verfahren vor-

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geschlagen, um geschmolzenen Schwefel rasch zum Erstarren zu bringen und den Schwefel dann zu behandeln und in einer sicheren und wirksamen Weise zu transportieren. Jedoch hat sich keines der bisher bekannten Verfahren als vollständig befriedigend erwiesen. Vielmehr sind einige der gegenwärtig im Gebrauch befindlichen Verfahrens, den geschmolzenen Schwefel abzuführen und zu speichern und ist das bisher gebräuchliche Verfahren zur Speicherung und zur anschließenden V/iedergewinnung des Schwefels für seine Verwendung in hohem Maße unpraktisch und mit einem schlechten Wirkungsgrad behaftet. Diese Verfahren bedürfen einer Verbesserung aus dem Grunde, daß die die allgemeinen Normen uer heutigen Technologie auf diesem Gebiet nicht erfüllen. Gewisse bekannte Verfahren, den Schwefel aufzuspeichern und wiederzugewinnen sind geradezu etwas altertümlich in ihrer Art und bedürfen zweifellos einer Verbesserung.» Zum Beispiel wird der geschmolzene Schwefel bei einem in großem Maße angewendeten Verfahren zu seiner Abkühlung und Aufspeicherung in rechteckige Formen gegossen, die ungefähr 45?7 cm hoch sind; in diesen Formen läßt man den schwefel dann abkühlen und erstarren» Die Form wird darin gehoben, und der Arbeitsgang wird Wiederholt, bis man einen großen, festen Block erhält, der oft Abmessungen von ungefähr 30^5 χ 150 m besitzt. Soll nun der Schwefel auf den Markt gebracht werden, so muß er aus dem großen felsblock·= artigen Gebilde, in dem er eingeschlossen ist_? wiedergewonnen v/erden. Das Wiedergewinnungsverfahren macht für gewöhnlich verschiedene Arbeitsgänge erforderlich, nämlich Bohren, Sprengen, Aufbrechen oder Nachreißen, Wegräumen (dozing) und Zertrümmern, um handhabbare Gebilde herzustellen, z.Bodie etwa 7,5 bis 10 cm lang und breit sind und den Anforderungen für den Transport und Verkauf entsprechen·

Dieses Verfahren hat in seiner praktischen Durchführung viele schwerwiegende Wachteile. Es ist in erster.Linie gefährlich,· v/eil die Bedienun_t:spersonen heißen geschmolzenen. Schwefel in der Stufe der Formung und der Erstarrung handhaben müssen« Da der Schwefel ein schlechter Wärmeleiter und ein ausge-

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zeiehneter Wärmeisolator ist, bilden sich gewöhnlich in dem Bottich oder Stapel aus geschmolzenem Schwefel sogenannte "heiße Taschen" (hot pockets), und diese Taschen oder Gebilde aus geschmolzenem Schwefel verbleiben zufolge der starben Wärmeisolierung durch den Schwefel sozusagen unendlich lange in dein Schwefelblock. Diese heißen Taschen bilden eine große Gefahr für die mit Hand arbeitenden Bedienun^spersonen während des Verfahrens der Wiedergewinnung, und es ist bekannt, daß demzufolge häufig Unfälle auftreten. Außerdem ist zu beachten, daß - wenn schon das gewöhnliche Sprengen mit Sprengsätzen ziemlich gefährlich ist - .der Gebrauch von Dynamit zum sprengen von Blöcken aus aufgespeicherteai Schwefel den Gefährlichkeitsgrad noch wesentlich erhöht. ',Tenn z.B. bei der Explosion eine genügende Dichte der Schwefel-Peinteile erzeugt wird und die dabei gleichzeitig entwickelte V/ärme in einer kritischen !,!enge oder Dichte auftritt, so können gefährliche Brände oder sogar weitere Explosionen entstehen. Das Aufbrechen und Zertrümmern des Schv/ef el blocke s, das bei den gegenwärtig angewendeten jfiedergewinnungsverfahren typisch ist, läßt eine große IvIenge von Schwefelstaub entstehen, der häufig gefährliche, ■ blitzartige Brände herbeiführt. Außerdem besteht der Schwefelstaub aus sehr kleinen Teilchen mit geringem spezifischen Eigengewicht, was häufig zu Abrieb und Schwarten aus Abriebteilchen mit geringer Geschwindigkeit führt, die somit den Nachteil der Luftverschmutzung herbeiführt.

Seit vielen Jahren ist es ferner bekannt, daß schwefel auf Bändern aus rostfreiem. Stahl zum Erhärten gebracht werden kann, die über ein system von Sprühdüsen, das sich über etwa 92,5

bis 123 m erstreckt, mit Geschwindigkeiten von 12,5 bis 30,5 und 6,2 m/Minute laufen. Dieses Verfahren hat sich für die Herstellung geeigneter Schwefelflocken für die Schwefelindustrie brauchbar erwiesen. 2s hat sich jedoch gezeigt, daß dieses Verfahren außerordentlich kostspielig im Vergleich mit dem anderen Verfahren ist, bei dem. in Bottichen oder Formen "Blöcke hergestellt und anschließend gesprengt .und zertrümmert

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werden, um den Scliwefel in der vorstehend beschriebenen Weise wiederzugewinnen.

Gegenüber den bekannten Verfahren läßt si oh das erfindungsgemässe Verfahren und die Vorrichtung zu seiner Durchführung mit vergleichsweise geringen Kosten und mit hohem Sicherheitsgrad durchführen, so daß es sich ohne weiteres als eine oe~ friedigende Lösung der Hauptscnwierigiceiten und Aufgaben einführen läßt, die beim Erstarrungsprozess und bei der Wiedergewinnung des Schwefels auftreten.

Die Erfindung bezeckt daher, die heutzutage bei der Aufspeicherung und Wiedergewinnung von Schwefel auftretenden erheblichen Übelstände zu beheben und ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch die man schwefel mit gutem. Wirkungsgrad und hoher Sicherheit erstarren lassen und aufspeichern kann.

Gemäß den allgemeinen Grundgedanken der Erfindung ist ein Verfahren, geschmolzenen Schwefel zum Erstarren zu bringen and eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgesehen,. bei denen eine Schicht aus geschmolzenem Schwefel auf der für gewöhnlich oben liegenden Oberfläche eines beweglichen Gliedes zu befördern, dessen Oberfläche so ausgestaltet ist, daß ein Anhaften des erhärteten oder teilweise erstarrten Schwefels an die Oberfläche während seines Abkühlens und seiner Erstarrung verhindert wird. Das tatsächliche Kühlen des Schwefeis kann vorteilhaft dadurch bewirkt werden, daß die Oberfläche bezw» die tragende 5¹Iaehe des beweglichen Gliedes an gewissen ausgewählten Stellen seiner Langserstreciomg gekippt wird, so daß der geschmolzene Schwefel ungefähr im Bereich dieser ausgewählten Steilen in Querrichtung von der einen Seite der tragenden Fläche zur anderen abfließt. Dieser quertransport des Schwefels hat da.s Bestreben, dem geschmolzenen Schwefel eine Rollbewegung zu erteilen und einen beträchtlichen Teil der Masse des Schwefels der direkten Berührung mit der Luft auszusetzen.

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Statt depnori- kann das Abkühlen und Erstarrenlassen des Schwefels vorteilhaft dadurch, bewirkt werden., daß man die Scirwefelschicht in ein Bad oder eine Reihe von Bädern aus einem wässrigen Kühlmittel', die entlang der tragenden Oberfläche des beweglichen Gliedes angeordnet sind, eintaucht bezv/..' mehrmals aufeinanderfolgend eintaucht. Auf die anfängliche Schwefelschicht kann eine weitere Schwefelschicht oder mehrere Schwefelschichten aufgebracht werden, um eine lamellierte Schicht oder Schichtung von erstarrtem schwefel zu bilden; in diesem ■Falle muß aber die anfangliche Schwefel schicht genügend üic£ und fest sein, um die nachfolgend aufgebrachte Schicht oder mehrere Schichten zu tragen.

Nachstehend' v/erden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, beispielsweise anhand der Zeichnungen beschrieben, und zwar zei g t

.Fig. 1 schematisch die Gesamtanordnung und Aufbau einer Ausf lihrungsf orm 'der Erfindung, der für das Kippen eines Bandes in Querrichtung verwendet wird;

Fig. 2a u. 2b in gleicher V/eise-das- bewegliche uYgekippte Band der Ausführungsform nach Fig 1 j '

Fig. 5 schematisch eine Darstellung des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung, das bezw. die mit aufeinanderfolgendem Eintauchen des Schwefels arbeitet?

Fig. 4 eine scnaubildliche Darstellung einer AusführungciOrm mit einer zum Kühlen des geschmolzenen. Schwefels dienenden Sreppej

Fig..5 eine scnaubildliche Darstellung einer als Damm und //ehr dienenden Hinrichtung, über die der geschmolzene Schwefel strömen kann.

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Fig. 1 zeigt eine leiterförmige Kühlanlage des Schwefels, die als Ganzes mit 10 bezeichnet ist und die so ausgebildet ist, daß sie den pesohinoIzenen Schwefel von 2ufu.hr-

/en "S"
oder Abgabeleitung aus über bekannte Einrichtungen auf-

. nimmt. Es ist ersichtlich, dai3 die Kühltreppe 10 mit Abzugskanälen an jeder Stufe der Treppe versehen ist, die als 'iTärmeauslässe dienen. Sine zusätzliche Kühlung des geschmolzenen Schwefels kann in dieser Stufe des erfindungsgemässen Verfahrens dadurch bewirkt werden, daß man Kühlluft in gewünschter Menge auf den geschmolzenen schwefel aufbläst. Der geschmolzene Schwefel strömt dann durch sein Eigengewicht von der Kühltreppe 10 in einen Aufnahmebehälter 12. Eine schwefelpumpe 13 ist so angeordnet, daß sie den geschmolzenen Schwefel durch eine Leitung 14 pumpt. Der geschmolzene schwefel kann mittels eines Abgabeventils 15 oder 15 a zu einer wehrartigen Überlaufvorrichtung 16bezw. 16 a abgegeben werden..Die Überlaufvorrichtungen 16 und 16 a sind so ausgebildet, daß gie ein vorgegebenes Volumen an Schwefel aufnahmen und den flüssigen Schwefel auf die ober-

' fläche eines bewegbaren bezw. antreibbaren Bandes abgeben, das unter dem Auslauf der Überlauf-Vorrichtung anbracht ist, und zwar dann abgeben, wenn das in der Überlaufvorrichtung enthaltene Volumen des schwefeis eine vorgegebene Stauhöhe erreicht hat. Ein Wasserbad 18 wird, von einer vifasserzufuhrquelle gespeist, und das ,_ Wasser kann mittels einer Pumpe 19 durch eine Leitung 20 in einen .Tasserkühler 21 gefördert und in Umlauf gesetzt werden. Das gefühlte l/asser kann dann durch eine weitere Leitung 22 zu einer·Befeuchtungsvorrichtung 23 gefördert werden, die über der Oberfläche des angetriebenen Baiides 17 angebracht ist« Auf diese 7/eise kann sehr einfach ein Film von Wasser auf die Oberfläche des Bandes aufgebracht werden» Die höherliegende». bezw„ angehobenen Teile 24, 25, .26, 27 und 28 des sioh bewegenden Bandes 17 sollen die im Abstand voneinander vorgesehenen IGLppabsohnitte des Bandes 17 veransöhaulicten,,

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die dazu dienen, den geschmolzenen Schwefel in Querrichtung - abwechselnd in entgegengesetzter'Richtung über das Band hinwegströmen zu lassen, während er im übrigen in Längsrichtung auf dem Sand 17 strömt. Die in Fig. 1 gezeigte Anlage sieht 2 voneinander getrennte Fördereinrichtungen für den Zuflui geschmolzenen Schwefels über Überlaufvorrichtungen 16 und 16 a vor. Diese voneinander getrennten Fördereinrichtungen erlauben es, eine zweite Schicht aus geschmolzenem Schwefel auf der ersten Schwefelschient, diese überlappend, aufzubringen und auf diese feise ein folien-, artiges oder lameliiertes blättriges G-ebilde aus . Schwefel zu erzeugen. Wenn erwünscht, können natürlich ν/eitere Schwefel schichten aufgebracht werden.¹ Fig. 1 zeigt eine Schleudervorrichtung 29» die aus einem mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden Förderband besteht, das den Schwefel, wenn er auf dem Band 17 erstarrt ist, über Entfernungen von ζ ν B. 22,8 bis 30,4 m hinweg auf einen Schwefelstapel zu schleudern vermag. An dieser Stelle ist der Schwefel noch in einem Zustand, der im allgemeinen als "grüner" Zustand (green stadge) bezeichnet wird, und in diesem Zustand ist das Brechen des erstarrten Scnwefe±s auf ein ivlinimum herabgesetzt.

Fig. 2a und 2b zeigen ein Beispiel, wie das beweglicne Band 17 gekippt werden kann, um zu gewährleisten, daß der geschmolzene Schwefel ab-wechselnd in entgegengesetzter Richtung strömt. Dabei bezeichnet in Fig. 2 b unten die linke Figur einen Schnitt nacn der Linie A - A und die rechte Figur nach der Linie 3 - B, die Figur 2a, in Pfeilrichtung gesenen, In der Zeichnung nicht dargestellte Tragkonstruktionen dienen dazu, das Band anzuheben und/oder auf am gewünschten Jinkel zu kippen und sind entsprechend ausgebildet. Es ist selbstverständlich erwünscht, daß - wenn der Schwefel abkühlt und

_>( sich in stärkerem Maße verfestigt, die Neigung beim

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Zippen steiler gewählt werden kann oder steiler einstell "bar ist, um das beste Ausmaß der Kühlwirkung au erzielen. Selbstverständlich können z.B. die iiippabschnitte 26, 27, 28 der üi'ig. 1 fortschreitend in ihrer Höhe am höchsten Punkt in Schwenklage an derifante des Bandes 17 von 15,5 bis 2o_s4 cm zunehmen. Fig. 2a und 2b veranschaulichen Neigungswinkel oder J£Lppwinkel, wie sie als praktisch zweckmäßig anzusehen sind, um den geschmolzenen Schwefel in Querrichtung auf dem. Band strömen zu lassen.

Bei einer anderen Ausführungsform gemäß 3?ig. 3 wird der geschmolzene Schwefel, während er in der Längsrichtung des Bandes 17 bewegt wird, aufeinanderfolgenden Eintauchvorgängen in Bädern 30 unterzogen, die ein wässriges Kühlmittel, z.B. Wasser enthalten. Man kann dabei eine blättrige oder lamellierte Schwefelschicht dadurch hersteilen, daß man mittels geeigneter Schwefelzufuhr-Yorrichtun^en, wie sie in Ii¹Ig. 3 nur schematisch bei 51 dargestellt sind, zusätzliche Schichten von geschmolzenem Schwefel aufbringt.. Die erste Schicht aus geschmolzenem Schwefel muß dabei in solchem Liaße gekühlt worden sein, daß sie jegliche zusätzliche und überlagernde Schicht oder Schichten, die an den Stellen 31 dem Band 17 zugeführt wurden, aufnehmen und tragen kann, nine Pumpe 32 ist dafür eingerichtet, ',/asser durch eine Leitung 33 zu einem ',Yasserfühler 34 zu fördern, der mit einem Gebläse oder Ventilator 35 verseilen sein kann, weicher das iöihlen des V/assers unterstützt. Das gekühlte \7asser wird dann zur v,ried,erverwendung durch eine Leitung 36 dem 'Nasserbad 37 wieder zugeführt. Schneidvorrichtungen 38 zur Bemessung der Größe der Schwefelstücke sind gemäß Pig. 3 vorgesehen, um den erstarrten oder teilweise verfestigten Schwefel zu Schwefelgebilden.reiner vorgegebenen Größe zu zerschneiden. Die abgeschnittenen

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Schwefelstücke werden dann durch die Schleudervorrichtung auf einen Schwefelvorrats-Stapel geschleudert, der für gewöhnlich in unmittelbarer Mähe des Endes der gesamten Vorrichtung liegt. Beim Betrieb und in der Praxis hat es sich herausgestellt, daß der Schwefel vorteilhaft auf die iiühl treppe 10 aufgegeben wird, um ihn vorläufig zu kühlen, bevor er dem Erstarrungsvorgang auf dem Band 17 unterzogen wird, \7ahrend der Schwefel durch sein Eigengewicht die stufen der Eühltreppe 10 herabströmt und schließlich in den Behälter 12 abgegeben wird, findet eine schnelle Wärmeabgabe statt. Ist der geschmolzene Schwefel in diesem Zeitpunkt, in dem der geschmolzene Schwefel den Behälter 12 erreicht, noch zu heiß, so kann der Schwefel für einen zweiten Durchgang zur Kühltreppe 1o und über diese hinweg geleitet werden, bevor er der Srstarrüngsbehandlung unterzogen wird. Man kann und wird sich für die Rückführung des Schwefels entscheiden, wenn dieser bei der Abgabe in. den Behälter 12, z.B. eine Temperatur von menr als etwa 130⁰C besitzt. Vorteilhaft sollte der geschmolzene Schwefel soweit als möglich abge.sühlt sein, bevor er auf das Band 17 überführt'wird. 7enn nämlich dem Schwefel eine größere Wärmemenge ■' entzogen wird, bevor er das Band 17 erreicht, so ist er leichter zu behandeln und zur Erstarrung zu bringen. Deshalb sollte dem Schwefel so viel Wärme als möglich entzogen werden, bevor er auf das Band überführt wird. Der geschmolzene Schwefel v.ird ^swöhnlich ;iit einer Ausgang st emp er a tür von 118 weiterbehandelt. Pur die ^:< Zwacke der praktischen Durchführung kann gemäß ]?ig. 3 ein Band aus rostfreiem Stahl oder ähnlichem Vferkstoff verwendet werden; es ist jedoch für die Ausführungsform nach Fig. 1 notwendig, daß das Band aus einem biegsameren Material, z.B. zähen und wärmefesten Gummi ist. Es ist klar, daß der für das Band nach i'ig. 1 verwendete V/erk~ stoff die Eigeri3shaft haben muß, in dem iüaße biegsam zu sein, daß die angehauenen oder geneigt eingestellten Abschnitte des Bandes, wie sie in Fig. 2a und 2 b gezeigt sind, gebildet werden Können, um die '.-'ju er bewegung des geschmolzenen Schwefels auf dem Band herbeizuführen. " ■

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- ίο -

Es wurde gefunden, daß es für die Durchführung der Erfindung befriedigende Ergebnisse erbringt, wenn man durchschnittlich 10 bis 11 t/Stunde mit einer Bandgeschwindigkeit von 19»d m/seit, verarbeitet. Mit dieser Geschwindigkeit wurden Versuche während ungefähr 164 -Stunden durchgeführt, und es trat dabei praktisch kein Verlust an Schwefel auf. Die Behandlungszeit vom Beginn der Zufuhr des schwefels bis zur Gewinnung der festen geformten Schwefelstücke betrug ungefähr 1,5 l.iinuten_s die Länge der erfindungsgemäßen Bänder 17 betrug ungefähr 50,4 π und die Breite betrug etwa 91 cm. Es wurde gefunden, daß zweckmäßig 3»8 l/Minute an Wasser verwendet werden, und daa bei geregelter Zufuhr ein 7/asserfilm von etwa 0,4 mn Dicke oder weniger auf der Oberfläche des sich bewegenden Bandes erzeugt. ' ' '

In i'ig. 1 ist ersichtlich, daß die Ventile 15 und 15 a so eingestellt "«erden, daß sie einen Schwefel Zustrom zu den 'überlaufvorrichtun^en 16 bezw« 16 a in der '.ifeise erlauben, daß diese auf die gewünschte Überlaufhö'ne gefüllt bleiben. Der "Überschuß an geschmolzenem Schwefel fließt über den Hand des Überlaufw.ehree 16 bezw. 16 a und strömt als gleichmäßig dünner Film aus geschmolzenem Schwefel auf das sich bewegende darunter angeordnete Band 17· Um gute Ergebnisse zu erhalten, sollte die Strömung des geschmolzenen Schwefels konstant gehalten werden, und sollte die Geschwindigkeit des Bandes 17 so bemessen werden, daß sie die Bildung eines Pilmes der gewünschten Dicke möglich macht. Die Schichtbildung durch Lamellierung des schwefels ist gemäß der Erfindung nicht unbedingt erforderlich. Ss wurde festgestellt, daß man eine befriedigende Kühlung mit dem in Fig» 1 dargestellten Verfahren einreichen kann, bei dem man eine Querströmung des schwefels herbeiführt, ';{enn es jedoch erwünscnt ist» die lameliierten Schichten zu bilden, ist Vorsorge zu treffen, den geschmolzenen Schwefel in einer Vielzahl von .Filmen auf das Band abzugeben. Bei der Ausführungsform nach tfigo 1 köanoa i%3» zwei getrennte Schichtfilme vorteilnaft dadurch auf das Band abgegeben werden, daß man den von den Ventilen 15 und 15 a kommendem Schwefelstrom ^u den überlauf vorrichtunge.n 16 bezw ο 16 a

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entsprechend einstellt oder regelt. In gleicher Y/eise stellt man bei der Ausführungsform nach J?ig. 3 den Schwefelstrom, an den Abgabestellen 31 , die über die Länge des sich bewegenden Bandes 17 verteilt sind, entsprechend nach Wunsch ,geregelt ein.

Wird der geschmolzene Schwefel auf dem Band 17 befördert und zu einer Vielzahl von sich überlappenden gesonderten Schichten geformt und läßt man die AbMfnlüng jeweils zwischen der Auftragstelle jeder der Schichten bis zur nächsten und bis zum Ende des Bandes vor sich gehen, so ergibt sich, daß ein größerer Teil des schwefels zu amorphem Zustand erstarrt. Es ist Ej-uch anzunehmen, daß die in der Längsrichtung des Bandes 17 auftretende schrumpfung des Schwefels dazu beiträgt, deii erstarrten Schwefel von der Oberfläche des Bandes abzulösen. Wird jedoch ein dünnen Film aus V/asser oder sonstigem wässrigen Kühlmittel auf das Band aufgebracht und das Verfahren der Jig. 1 angewendet, Querströmungen des schwefels zu erzeugen, so verhindert der 7/asserfilm jegliche nennenswerte Ännaftung des erstarrten Schwefels an dem Band 17. Außerdem tragt die Schrumpfung des erstarrten Schwefels hierbei bei, den erstarrten Schwefel von dem Band abzulösen. ä^renn eine lamellierte Schicht von Schwefel gebildet werden soll, so werden die Ventile 15 und 15 a zweckmäßig so eingestellt, daß sie Schichten von je etwa 3 mm s.uf dem sich bewegenden Band 17 erzeugen, viendet man das Verfahren nach Pig. 3 an, den schwef el aufeinanderfolgend in ivühlbäder einzutauchen, so wird jede der schichten durch das Eintauchen in eines der Bäder 30 gekühlt, bevor die nächste Schicht in Überlappung auf die vorausgehende Schicht aufgetragen wird. Auf diese V/eise kann ein lamelliertes Eand von erstarrtem Schwefel in einer Dide von etwa 9,5 m erzeugt werden. Bs ist vorzuziehen, Sorge zu tragen, daß das Band 17 stets in, zweckentsprechender "./eise mit einem dünnen Film von './asser oder sonstigem wässrigen Mittel befeuchtet ist. "/äre ein solcher Film nicht vorhanden, so könnte ein Temperaturanstieg in uem Band verursacnt werden, wenn es aus Gummi oder einem ähnlichen Werkstoff bestände und dadurch ein Anhaften zwischen dem schwefel und dem Gummi herbeigeführt

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werden und verhindern, daß das Band befriedigend von dem Schwefel wieder befreit wird»

Da der erstarrte Schwefel während der Schichtenbildung sehr hohe Wärmeisolierungseigenschaften besitzt ₉ so verhindert die erste Schicht aus verfestigtem Schwefel in z.B. 3 mm Dicke, daß eine große von den nachfolgenden Schichten kommende Yfärinemenge in das Band 17 eintritt und dieses beschädigt» Der auf diese Weise durch die erste Schicht geschaffene Schatz beseitigt die vorgenannten Schwierigkeiten des Wäruiegef alles zwischen dem Schwefel und dem Band» Dieses Problem ist jedoch bei der Ausführung nach Fig« 1 mit Querströmung des Schwefels nicht als wesentlich anzusehen« Bei diesem Verfahren wird die Masse des Schwefels in Querrichtung bewegt und wird ein beträchtlicher Teil dieser Ivlasse schnell der Berührung mit der Luft ausgesetzt, so daß die Hitze des'.-Schwefels schneller nach außen abgegeben wird und hierdurch praktisch keine wesentliche Erhitzung des Bandes eintritt»

T/enn der Schwefel erstarrt ist, kann er einem Abschneid-Vorgang unterzogen werden, ζ «.Β- mittels der Schneid-Vorrientong. J8> durch die die Größenabmessung dieser scnwefelstücke hergestellt wird, in dieser stufe des Verfahrens befindet sich der schwefel in amorphen Zustand. 3s liegt also praktisch keine ICristal· lisation vor, und es entstehen bei dem Schneidvorgang iceine nennenswerten !,"engen von Staub oder Feinteilcaen» Der Scnvt/efel hat in dieser Verfahrensstufe noch eine beachtliche Temperatur, befindet sich aber in einem Stadium der Verfestigung» so daß er für das Abschneiden und das Abfördern der Schwefel-'stücke, z.3» durch die Schleudervorrichtung 29 zu einem nahe·= gelegenen Vorrats-Stapel geeignet ist» In Figo 3 ist ersichtlich, daß die abgeschnittenen Schwefelstücke auf einem ansteigenden Abschnitt' 39 des Bandes 17 aufwärts wandern, so daß jeglicher Überschuß an '.Yasser abtropfen kann» Für zusätzliche Trocknung ist ein Ventilator 35 unmittelbar obernalb des ansteigenden Abschnittes des Bandes 17 angebracnt, um die restliche Feuchtigkeit aus dem Schwefel zu entfernen ο ,„,..,,..

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M±e vorstehend schon erwähnt wurde, kann das von dem Bad 37 zugeführte vfasserständig durch einen Kühler 34 gepumpt werden, um die -.färme abzuführen, die das Iüihlwasser aus dem Schwefel aufgenommen hat. Es ist ersichtlich, daß der Kühler 34 und der Ventilator 35 dem doppelten Zweck dienen können, diese Wärme aus dem Xühlwasser abzuführen und außerdem das Produkt in der angegebenen !,'/eise zu trocknen.

Die Größe des Schwefeldurohsatzes iat bei der Erfindung durch die Breite des Bandes bestimmt. Allgemein gesagt, ergibt sich, daß ein Band mit einer Breite von 122 cm eine Aufnahmefähigkeit von etwa 20,2 t/stunde für geschmolzenen Schwefel bei Temperaturen von122°C bis 160⁰O besitzt. Der Bedarf an Wasser oder sonstigem liühlmittel würde dabei derjenige sein, wie 'er notwendig wäre, um normale Verdampfung zu verhindern.

Bei manchen Anlagen kann "das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung in einer Umgebung betrieben vierden, die zur Atmosphäre hin offen ist, z.B. nicht windgeschützt, ^eim geeignete Verhältnisse vorliegen, kann diese Betriebsweise vorteilhaft sein, um das Abkühlen des Schwefels zu erleichtern, z.B. wenn ein kühler V/ind von geringer Geschwindigkeit bläst. T/enn jedoch die Anlage in unmittelbarerBestrahlung durch heißes Sonnenlicht betrieben wird, stellt sich eine deutlich hemmende Einwirkung auf den Zühlvorgang des schwefeis ein, und das Verfahren hat einen geringeren '«Wirkungsgrad und wird kostspieliger, in manchen fällen ist es daher als vorteilhaft anzusehen, die in Fig. 1 und 3 gezeigte Vorrichtung in ein Gehäuse oder Haus einzuschließen, das die Vorrichtung gegen die Elemente der äußeren Atmosphäre schützt, so daß die Vorrichtung in einer kontrollierten Umgebung arbeitet. Das Gehäuse kann auch so ausgebildet sein, daß es an der Seite des Gehäuses Platz für die Bedienungspersonen der Anlage läßt.

Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung beheben ic/ie wirtscnaf ti lohe Nachteile und Gefahren der be~

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kannten Anlagen zur Schwefelbehandlung und liefern für diese ein Verfahren und eine Vorrichtung,'die sich industriell allgemein mit Vorteil anwenden läßt.

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Claims

/l£ 17. Juli 1970 Paten, tan Sprüche PW/ki/Z-

1. Verfahren, geschmolzenen Schwefel zum Erstarren zu bringen, dadurch gekennzeichnet, daß .

a) eine Schicht von geschmolzenem Sciw/efel auf ein bewegliches Förderglied (17) gefördert wird, dessen Oberfläche so ausgestaltet oder beschichtet ist-, daß sie ein festes Anhaften des verfestigten Schwefels an ihr verhindert;

. b) daß ein Kühl bad aus einem wässrigen Kühlmittel auf dieser Oberfläche hergestellt v/irdj

c) daß der geschmolzene Schwefel durch das Sihlmedium

■ des Kühlbades hindurchgeführt wird, wobei die Abküh- * lung des Schwefels beschleunigt wird und dieser in festen Zustand "übergeführt wird und

d) daß der gekühlte öder teilweise gekühlte schwefel von der tragenden Oberfläche des Fördergliedes abgenommen wird.

2. Verfahren, geschmolzenen Schwefel zum Erstarren zu bringen insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß a) eine Schicht von geschmolzenem Schwefel auf ein bewegliches Förderglied (17), vorzugsweise ohne dessen Stufen b und c, gefordert wird, dessen Oberfläche so ausgestaltet oder beschichtet ist,

daß sie ein festes Anhaften des verfestigten |

Schwefels an ihr verhindert;

b) die Oberfläche des beweglichen Fördergliedes an über seine länge verteilten, ausgeviählten Stellen derart gekippt oder geschwenkt wird, daß die an der Oberfläche befindliche Schicht aus geschmolzenem Schwefel quer zur F or der rieht ung von einer Seite der Oberfläche zur anderen strömt;

c) daß der gekühlte Schv/efel auf dieser Oberfläche abgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe von Kühlbädern (30), die wässriges Kühlmittel

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enthalten, atif der Oberfläche des beweglichen Förderbandes ^ausgebildet werden und eine Schicht von geschmolzenem Schwefel aufeinanderfolgend in das Kühlbad (30) eingetaucht, wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die geschmolzene Schicht durch Hindurchführung durch ein Kühlbad (30) soweit, gekühlt wird,.daß sie genügend fest ist, um eine zweite Schicht aus geschmolzenem Schwefel-an' ihrer Oberfläche tragen zu können und daß nach

P dieser Kühlung mindestens eine zusätzliche Schicht aus geschmolzenem schwefel im Wesentlichen, überlappend auf die erste Schicht aufgebracht und anschließend derart ge- ,, kühlt Täiird, daß sich eine feste lameliierte Schicht struktur von Schwefel schichten ergibt»

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4» dadurch gekennzeichnet, daß auf der normalerweise oben liegenden Oberfläche des beweglichen Fördergliedes (17) ein dünner Film von V/asser ausgebildet wird, der dazu ausreicht, festes Anhaften des geschmolzenen Schwefels an dem Förderglied zu verhindern.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5? dadurch gekennzeichnet, daß der geschmolzene Schwefel zuerst einer vorläufigen Kühlung unterzogen wird, indem er auf eine Kühltreppe (10) aufgebracht wird und er durch sein Gewicht die Kühltreppe herabströmt, bevor eine Schicht des ge-

• schmolzenen Schwefels auf die Oberfläche des beweglichen Fördergliedes (17) aufgebracht wird»

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7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß man den vorgekühlten schwefel von der Zühltreppe (10) in einen Zwischenbehälter (12), der tiefer gelegen ist, strömen läßt und ihn hiernach .aus dem Zwischenbehälter abzieht und auf die Oberfläche .des beweglichen Förderbandes (17) aufbringt.

8. Verfahren nach Anspruch 3 und 7, dadurch gekennzeichnet,

daß der Schwefel von dem Zwischenbehälter (12) wahlweise abgezogen wird und eine Schicht dieses Schwefels auf die gewöhnlich oben liegende Oberfläche des beweglichen Fördergliedes (17) aufge-' bracht wird, die mit einer dünnen Schicht von_vY/asser . versehen ist, welche dazu ausreicht, das Anhaften des verfestigten Schwefels an der Oberfläche zu verhindern.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, nach einem der Ansprüche 1 bis-8, dadurch gekennzeichnet,

a) dai3 Regelorgane (15 und/oder 15 a) vorgesehen sind, durch die der Zustrom von geschmolzenem Schwefel auf die gewöhnlich obenliegende Oberfläche des beweglichen Förderbandes (17) regelbar istj

b) daß diese Oberfläche so bemessen und ausgebildet ist, daß sie die Ausbildung mindestens eines Kühlbades(30) aus wässrigem Kühlmittel auf dieser Oberfläche gestattet;

e) daß Antriebsorgane vorgesehen sind, durcn die die den schwefel tragende Oberfläche des Förderbandes (17) durcü das Ivühlmedium des Bades (30) nindurchbftwegbar ist und

d) da3 eine Einricntung (29/39) zur Abforderung des verfestigten oder erstarrten Schwefels auf dem Förderband (17 vorgesehen ist.
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10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 9f dadurch gekennzeichnet,

daß eine Schneideinrichtung (38) vorgesehen ist, durch die der auf dem Förderband (17) verfestigte Schwefel in geformte Gebilde vorgegebener Größenabmessungen zerschneidbar ist und diese Einrichtung mit einer Einrichtung (29/59) zum Abführen dieser Gebilde mit dem Förderband zusammenarbeitet.

11. Verfahren, geschmolzenen Schwefel zum Erstarren zu bringen, nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekenn- -· zeichnet,

daß zur Kühlung zusätzlich Kühlluft auf die Oberfläche des geschmolzenen schwefels aufgeblasen wird, bevor dieser in das Kühlbad (30,. 37) eingeführt wird. · . ■ - ■

12. Verfahren, geschmolzenen Schwefel zum Erstarren zu bringen, nach einem der Ansprüche 1 - 8-und 11, dadurch gekennzeichnet,

daß eine gewisse Kühlluftmenge auf den geschmolzenen Schwefel nach seiner Herausführung aus Kuhlbädern (30, 37) aufgeblasen wird.

13» Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens? nach einem der Ansprü ehe 1-8, 11 und 12 und/oder gemäss Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,

daß in Längsrichtung des Förderbandes (17) verteilte Abschnitte gebildet werden, die abwechselnd mit unterschiedlicher Keigungsrichtung geneigte oder kippbare Flächen bilden^ die so bemessen oder geneigt oder neigbar sind, daß sie den geschmolzenen Schwefel abwechselnd von der einen Innenkante des Förderbandes zur anderen und umgekehrt von der ande-

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ren zur einen Kante strömen lassen, und daß Organe vorgesehen sind, die das Förderband (17) begrenzen, um zu verhindern, daß die Querströmung des geschmolzenen Schwefels über die eine oder andere kante hinausströmt.

14· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet

daß·eine Einrichtung (29/39) zum Abführen des teilweise oder ganz' verfestigten Schwefels vom Förder-. band (17) vorgesehen ist. .

15· "Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1-14, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Eühltreppe (10) vorgesehen ist, die aus stoffen besteht, über die der geschmolzene Schwefel durch sein Eigengewicht herabströmt und daß ein Zwischenbehälter (12) den geschmolzenen Schwefel hinter der Eühltreppe aufnimmt und daß eine Einrichtung, vorzugsweise eine Pumpe (13) zur wahlweisen Entnahme des geschmolzenen Schwefels aus dem Zwischenbehälter (12) und zur Aufbringung des Schwefels auf die Oberfläche des Förderbandes (17) vorgesehen ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,

daß mindestens eine überlaufvorrichtung (16 und/oder 16a) zur Aufnahme des geschmolzenen Schwefels aus dem Zwischenbehälter (12) vorgesehen ist und so aus-. · gebildet ist, daß sie durch die Schwerkraft einen dünnen wilm geschmolzenen Schwefels über das Überlaufwehr auf die Oberfläche des beweglichen Förder-, bandes (17) austreten läßt.

Der Patentanwalt

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