DE568126C - Abscheidung staubfoermiger Verunreinigungen bei der Verbrennung phosphorhaltiger Gase von Phosphorreduktionsoefen in feuerfesten Verbrennungskammern - Google Patents

Description

• Abscheidung staubförmiger Verunreinigungen bei der Verbrennung phosphorhaltiger Gase von Phosphorreduktionsöfen in feuerfesten Verbrennungskammern Die Erfindung betrifft Verbesserungen in der Behandlung von Gasen, die durch die Verbrennung von phosphorhaltigen Gasen zur Herstellung von Phosphorsäure und Phosphatverbindungen hergestellt «-orden sind, und besonders die Entfernung von rauchartigen Verunreinigungen und Schlacke bildenden Bestandteilen aus solchen Gasen. Hierbei ergibt sich eine Phosphorsäure von höherer Reinheit ohne Vermehrung der Betriebskosten oder eine Verminderung der Herstellungskosten für Säure von gewöhnlichem Reinigungsgrad.
• Bei der Herstellung von Phosphorsäure nach dein Verflüchtigungsverfahren sind die Temperaturen, die in den Schmelzzonen der elektrisch oder mit Brennstoff beheizten Öfen erreicht werden, derart, daß kleine Anteile von Stoffen, wie Silikate, Kalk, Magnesia, Verbindungen von Eisen und Aluminium, sich verflüchtigen und als fein verteilte Bestandteile oder Rauch entweichen und unliebsame Unreinigkeiten der Phosphorsäure bilden.
• Das gewöhnliche Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure aus phosphorhaltigen Gasen, die den finit Brennstoff oder elektrisch beheizten Öfen entstammen, besteht darin, diese Gase in Verbrennungskammern oder Öfen zu verbrennen und sodann das gebildete Phosphorpentotyd in bekannter Weise zu kondensieren. Die Verbrennungskammern werden sehr hoch erhitzt und die festen Rauchbestandteile oder Verunreinigungen werden mit dem gebildeten P@O5 abgeführt und zum Teil mit diesem kondensiert, wodurch sie die Phosphorsäure oder das Phosphatprodukt verschlechtern.
• Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Verbrennungsgase durch unmittelbare Behandlung mit einem Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, zu kühlen. Dieses Waschen ist sehr unvorteilhaft, weil erhebliche Mengen von Phosphorsäure in Lösung mit den ausgewaschenen Verunreinigungen der Verbrennungsgase entfernt werden und die Feuchtigkeit der nicht kondensierten Gase in höchstem Maße zunimmt, weil die Verbrennungsgase äußerst große Mengen von Dampf mitführen. Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß eine indirekte Kühlung der die Phosphorverbrennungskammer verlassenden Gase, derart, daß diese ein Kühlmittel, wie Wasser, durch geschützte bzw. isolierte Flächen hindurch bestreichen, die Absetzung der in den Gasen enthaltenen Verunreinigungen in Form eines geschmolzenen oder gesinterten, schlackenartigen Überzuges bewirkt. Gleichzeitig wird hierbei das als Kühlmittel verwendete Wasser erhitzt und Dampf erzeugt, der für Kraft-und andere Zwecke nutzbar gemacht werden kann. In der Zeichnung ist eine zur Ausführung der Erfindung dienende Vorrichtung dargestellt, und zwar zeigen Fig. i den schematischen Grundriß, teilweise einen Schnitt der Vorrichtung, Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Verbrennungskammer.
• Einem Staubsammler 5 werden die Phosphor, Kohlenstofimonoxyd und staubförmige Verunreinigungen enthaltenden Gase, die der Phosphatcharge eines Gebläses oder elektrischen Ofens entstammen, durch die Leitung 6 zugeführt. Aus dem Abscheider 5 gelangen die phosphorhaltigen Gase durch die Leitung 7 zu den Brennern Q und von hier zusammen mit der richtigen Luftmenge in die Verbrennungskammer io, wo die Verbrennung stattfindet, d. h. der Phosphor zu Phosphorpentoxyd und. das Kohlenoxyd zu Kohlendioxyd unter wesentlicher Wärmeentwicklung oxydiert werden. Die Verbrennungskammer io (Fig. 2) ist in feuerbeständigem Mauerwerk aufgeführt, in ihren Seitenwänden i i sind senkrechte Röhren 12 gelagert, die in Karborundum oder anderes feuerfestes und säurebeständiges Material i2u eingebettet sind. Die Enden der senkrechten Röhren sind umgebogen, um durch die Wandungen i i der Verbrennungskammer nach außen zu treten, und an obere und untere Trommeln 13 und 14 angeschlossen. Senkrechte Röhren 15 verbinden die Trommeln 13 und 14 außerhalb der Verbrennungskammer, und es wird eine solche Standhöhe aufrechterhalten, daß ein Kreislauf des Wassers in den Röhren 12 durch die Wärme geschaffen wird. Die obere Trommel 13 hat ein Standglas zur Anzeige der Standhöhe und ein Speiserohr 17. Die untere Trommel hat ein Ablaßrohr 18. Der oberen Trommel 13 wird Dampf durch Rohr ig entnommen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegen zu beiden Seiten der Verbrennungskammer je ein Trommelpaar, so daß die gegenüberliegenden Wandungen gekühlt werden.
• Gemäß Fig. i mündet die Verbrennungskammer 1o in einen Abzugskanal 21 mit den Schwenkventilen 22, die zu Ofen oder Regeneratoren 23 führen und abwechselnd gebraucht werden, um den Gasen Wärme zu entnehmen und sie der Verbrennungsluft anderer Gase wieder zuzuführen. Die Seitenwände des Abzugskanals 21 sind an geeigneten Stellen, besonders gegenüber der Verbrennungskammer, mit indirekten Kühleinrichtungen 24 derselben Art ausgestattet wie die Wände der Verbrennungskammer. Die Dampfauslässe der Kühleinrichtungen haben Abzweigungen, um den erzeugten Dampf- für Heizung, Kraft- oder andere Zwecke nutzbar zu machen.
• Durch Kühlen der Wandungen oder Oberflächen der Verbrennungskammer und des Abzugskanals, in welche die Gase nach Verlassen der Verbrennungskammer eintreten, wird eine wesentliche Kühlung der Gase bewirkt. Es wurde gefunden, daß unter diesen Bedingungen nur die als Rauch in flüchtiger Form mitgenommenen staubförmigen Verunreinigungen innerhalb der Verbrennungskammer als gesinterte oder geschmolzene schlackenartige Massen abgesetzt werden. während die Phosphorverbrennungsprodukte in den Gasen verbleiben. Hierdurch wird eine wesentliche Verbesserung der Reinheit der Gase bewirkt, während gleichzeitig die Wärme der Verbrennungsgase zur Erzeugung von Dampf für Kraft-, Heiz- und andere Zwecke nutzbar gemacht wird. Die Kühlung kann gegebenenfalls auch durch andere Mittel als Wasser erreicht werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Abscheidung staubförmiger Verunreinigungen, wie SiO2, Ca O, Fez 0s, Cr. O" Alp 03, bei der Verbrennung phosphorhaltiger Gase von Phosphorreduktionsöfen in feuerfesten Verbrennungskammern, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerfesten Wände der Verbrennungskammern teilweise derart gekühlt werden, daß die Verunreinigungen als schlackenartiger überzug auf jene Wandteile niedergeschlagen werden, während das Phosphoroxyd von den. Gasen weitergeführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung dadurch bewirkt wird, daß Wasser durch in den Wandungen angeordnete Kühlrohre hindurchgeleitet wird.