DE937277C - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von festen Stoffen mit heissen Gasen auf Saugzuggeraeten - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von festen Stoffen mit heißen Gasen auf Saugzuggeräten Die Behandlung von festen Stoffen mit heißen Gasen, beispielsweise Verbrennungsgasen, Abgasen oder sonstigen Gasen, die auch regenerativ, rekuperativ oder durch elektrische Beheizung auf die gewünschte Temperatur erhitzt sind, auf Saugzuggeräten, wie geraden oder runden Bändern, Pfannen, Töpfen od. dgl., ist bekannt. Ferner wurde vorgeschlagen, verschiedene Temperaturzonen auf dem Wege des Gutes, gegebenenfalls unter Zusatz von Umwandlungen bewirkenden Gasen, zu schaffen. Auch die Zeit, während der die Gase auf die Beschickung einwirken, kann nach einem Vorschlag durch Variation der Schichthöhe und/oder des Unterdruckes beeinflußt werden.
• Durch die Erfindung wird es nun möglich, die durch die Beschickung hindurchgeleiteten Gase in beliebig hoher Konzentration und Reinheit und/oder mit ausreichend hoher Temperatur durch die Beschickung zu leiten. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß man die durch die auf Saugzuggeräten aufgeschichtete gasdurchlässige Beschickung, die während der Behandlung relativ zu ihrer Unterlage bewegungslos ist, hindurchgeleiteten Gase, beispielsweise Luft, Stickstoff, Sauerstoff, Kohlensäure, Kohlenoxyd, Wasserstoff, Wasserdampf oder andere Dämpfe, S 02, Chlor usw. für sich allein oder in Gemischen miteinander, mit Hilfe von körnigen Wärmeübertragern aufheizt. Als Wärmeübertrager können im Rahmen der Erfindung gegenüber der Beschickung artfremde Überträger zur Anwendung kommen, beispielsweise Kugeln oder andere Formkörper aus Korund, Mullit, Karborund oder anderen geeigneten wärmebeständigen Stoffen, die zum Teil auf den genannten Geräten selbst hergestellt werden können. Zweckmäßig verwendet man Körper abweichender Größe oder verschiedenen spezifischen Gewichtes, um die Wärmeübertrager nach Durchführung des Prozesses von der behandelten Beschickung, beispielsweise durch Sieben, Windsichten oder in anderer Weise, abzutrennen, wenn man die Wärmeübertragung auf demselben Gerät vornimmt. Es ist aber auch möglich, arteigenes Material als Wärmeübertrager zu verwenden, d. h., bereits fertig behandeltes oder vorbehandeltes Material, das entweder so, wie es angefallen ist oder in geeigneten Siebfraktionen zur Anwendung gelangen kann. Nimmt man vorbehandeltes Gut, so kann dieses z. B. durch die Aufheizung auf die hohen Temperaturen fertig gebrannt, verfestigt oder nachgebrannt werden. Bei arteigenem Material, welches nur vorbehandelt wurde, kann die Abtrennung des Wärmeübertragers beispielsweise durch Sieben oder auch einfach dadurch erfolgen, daß man mittels einer geeigneten Trennvorrichtung, z. B. eines Trenn- oder Abweisbleches, die Beschickung in zwei Schichten austrägt. Die obere Schicht enthält dann das fertig gebrannte und nachbehandelte, die untere Schicht das vorbehandelte Gut, das dann wieder als Oberschicht aufgegeben werden kann.
• Die Aufheizung der durch die Beschickung hindurchzuführenden Gase mit Hilfe der arteigenen oder artfremden Wärmeübertrager kann entweder in gesonderten Apparaturen erfolgen, beispielsweise in Schächten od. dgl., oder aber auch in der Weise, daß man die Wärmeübertrager auf die zu behandelnde Beschickung aufgibt und dort mit Hilfe heißer Gase aufheizt. Hierbei gelingt, es überraschenderweise, wie Versuche ergeben haben, die Rufheizung der Wärmeübertrager bis auf die gewünschte Temperatur zu bewirken und gleichzeitig die unterliegende Beschickung auf einer Barunterliegenden Temperatur zu halten, bei der eine Schädigung des Materials durch die durch die Beschikkung hindurchgeführten Gase noch nicht eintritt. Wie Versuche gezeigt haben, kann man Temperaturdifferenzen zwischen Wärmeübertragern und Beschickung von 80o° und mehr erreichen, beispielsweise kann man die Wärtneüberträger auf 120o° oder mehr oberhalb der Beschickung erhitzen, während die unterliegende Beschickung noch 60o° aufweist.
• Ein wesentlicher Vorzug des Verfahrens gemäß der Erfindung ist darin zu erblicken, daß es gelingt, Gase beliebiger Konzentration und Reinheit auf diese Weise auf die Beschickung zur Einwirkung zu bringen, beispielsweise kann man in Fällen, in denen ein Wasserdampf- oder Kohlendioxydgehalt, der bei den obergeschilderten Verfahren durch die Beschickung hindurchgeleiteten Gase unerwünscht auf die Beschickung einwirken würde, von diesen oder anderen Bestandteilen freie Gase mit Hilfe der Wärmeübertrager erhitzen und dann durch die Beschickung hindurchführen. Dies ist z. B. von Bedeutung, wenn man Kalkhydrat-Grana lieh bei verhältnismäßig niedriger Temperatur entwässern will. In diesen Fällen würde ein kohlendioxydhaltiges heißes Gas zwar die Entwässerung herbeiführen, aber gleichzeitig die Karbonisierung des Kalkes bewirken. Durch die Erfindung wird es möglich, ein kohlendioxydfreies Gas mit Hilfe der Wärmeübertrager aufzuheizen und bei einer Temperatur unterhalb beispielsweise 80o° durch die Granalien hindurchzuführen und sie dabei zu entwässern, ohne daß die Gefahr der Karbonisierung besteht.
• Die Menge der der zu behandelnden Beschickung zuzuführenden Wärme kann außer durch Wahl des Materials für die Wärmeübertrager und die diesen zuzuführende Wärmemenge noch dadurch @ geregelt werden, daß man die Schichthöhen der auf der Beschickung liegenden Wärmeübertrager in Verbindung mit der Schichthöhe des zu behandelnden Gutes abstimmt. Man kann ferner vorerhitzte Gase durch die aus den Wärmeübertragern bestehende Schicht führen, die gesondert für sich erhitzt worden sein können oder auch im Rahmen des Prozesses selbst, beispielsweise beim Kaltsauger der Beschickung, @erwärmt anfallen. Die Höhe der in dem zu behandelnden Gut erreichbaren Temperatur kann ferner dadurch geregelt werden, daß man es bereits vor der eigentlichen der Erfindung entsprechenden Behandlung vorerhitzt. Beispielsweise kann man die zu behandelnde Beschickung und die Wärme überträger gemeinsam auf das Saugzuggerät aufgeben, hierauf beide mit Hilfe heißer Gase oder auch Rückgase auf z. B. 60o° vorerhitzen, anschließend die Wärmeübertrager auf beispielsweise 120o° oder höher, hochheizen und erst dann das die eigentliche Umwandlung bewirkende Gas oder Gasgemisch im kalten oder vorerwärmten Zustande zunächst durch die heißen Wärmeübertrager und dann durch die Beschickung saugen. Die für die Umwandlung zur Verfügung gestellte Zeit läßt sich im Rahmen der Erfindung ebenfalls, wie oben erwähnt, durch Einstellung der Beschickungshöhe und/oder des Unterdruckes regeln.
• Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß nach erfolgter Behandlung des Gutes kein Gas mehr durch dieses hindurchgesaugt, sondern von unten nach oben hindurchgedrückt wird. Auf diese Weise gelingt es, die in den unteren Partien der Beschickung noch vorhandene Glut sozusagen nach oben zu drücken und die Wärmeübertrager wieder zu erhitzen. Die auf diese Weise vorerhitzten Wärmeübertrager kann man nach weiterer Rufheizung in den Prozeß zurückführen. Es ist aber auch möglich, die Wärmeübertrager mitabzukühlen und die Wärme in Form von Luft, Gas oder Gasgemischen wiederzugewinnen.
• Zur weiteren Erläuterung der Erfindung diene die Zeichnung, in der die Art und Weise ihrer Ausführung beispielsweise und schematisch wiedergegeben ist.
• In der Zeichnung bedeutet 1 ein bandförmiges Saugzuggerät. in Form eines wandernden Rostes. Durch die Aufgabevorrichtung 2 wird das zu behandelnde Gut aufgegeben, auf das man aus dem Bunker 3 die Wärmeübertrager aufbringt, so daß sich oberhalb der Beschickung q. Wärmeübertrager 5 befinden. Durch die Bewegung des Bandes i gelangen Beschickung q. und Wärmeübertrager 5 unter die Heizhaube 6, die zunächst mittels der Trennwand 7 in die Abschnitte 8 und 9 unterteilt ist. Unter Abschnitt 8 werden Wärmeüberträger und zu behandelndes Aufgabegut gemeinsam durch Hindurchleiten von 6oo° heißen Gasen auf etwa 6oo° aufgeheizt. Anschließend erfolgt unterhalb des Abschnittes 9 eine weitere Aufheizung der Wärmeüberträger 5 mittels beispielsweise i2oo° heißer Gase auf etwa diese Temperatur, während die Beschickung 4 ihre Temperatur nicht oder nur unwesentlich verändert. Die hierbei anfallenden noch heißen Abgase können, soweit sie noch einen ausreichenden Wärmeinhalt besitzen, durch eine nicht gezeichnete Rückgasleitung in die Haube 6 zurückgeführt werden. Die Beschickung 4 gelangt mit den Wärmeüberträgern 5 nunmehr in die Zone unterhalb des Haubenteiles io, der von dem Abschnitt 9 durch die Trennwand i i getrennt ist. Dem Haubenteil io wird durch die Leitung i2 vorerhitztes, reagierendes Gas zugeführt, dessen Erhitzung weiter unten beschrieben wird. Aus dem Teil io wird das reagierende Gas nunmehr durch die Beschikkung 4 geleitet und hat dort Gelegenheit, die beabsichtigten chemischen und physikalischen Umwandlungen herbeizuführen, nachdem es die hierfür notwendige Temperatur durch Vorbeistreichen an den auf i2oo° erhitzten Wärmeüberträgern 5 angenommen hat. Nach Beendigung der Umwandlung erhält die Beschickung noch merkliche Mengen fühlbarer Wärme, die in der Zone unterhalb des Haubenteiles 13 zum großen Teil wiedergewonnen werden kann, indem man kaltes reagierendes Gas durch die Beschickung 4 und die Wärmeüberträger 5 hindurchführt. Hierbei wärmt sich das Gas auf beispielsweise 6oo° auf und gelangt aus dem Saugkasten 14 über die Leitung i2 in den Haubenteil io. Falls Kaltsaugen mit dem reagierenden 'Gas aus irgendwelchen Gründen nicht zweckmäßig ist, kann der Haubenteil 13 entfallen und an dieser Stelle beispielsweise Luft durch die noch heiße Beschickung gesaugt werden, die sodann z. B. als vorerwärmtc Primärluft im Haubenteil 8 oder 9 zur Anwendung gelangt. Eine andere Ausführung des Verfahrens besteht darin, daß man in diesem unteren Teil der Beschickung noch enthaltene Wärme durch Hindurchführen von unten nach oben von beispielsweise Luft wieder den Wärmeüberträgern 5 mitteilt. Die fertigbehandelte und kaltgesaugte Beschickung wird sodann abgeworfen, woraufhin, falls gewünscht, eine Trennung der Beschickung 4 und der Wärmeüberträger 5 erfolgen kann. Falls Beschickung und Wärmeüberträger sich physikalisch und chemisch nicht unterscheiden, entfällt die Klassierung, und es braucht dann nur die als Wärmeüberträger benötigte Menge in den Bunker 3 zurückgeführt werden.

Claims (12)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Behandlung von festen Stoffen ohne oder mit nur wenig Brennstoffgehalt auf Saugzuggeräten, auf denen sie in einer gasdurchlässigen Beschickung aufliegen, die während der Behandlung relativ zu ihrer Unterlage bewegungslos ist, durch Hindurchleiten heißer Gase, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase mit Hilfe von körnigen Wärmeüberträgern aufgeheizt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmeüberträger gegenüber der Beschickung artfremde Stoffe, beispielsweise Kugeln oder andere Formkörper aus Korund, Mullit, Karborund od. dgl. wärmebeständige Stoffe, verwendet werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch Verwendung arteigenen Materials als Wärmeüberträger.
4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße der Wärmeüberträger abweichend. von der Korngröße des behandelten Materials gewählt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bereits fertigbehandeltes oder vorbehandeltes Material, gegebenenfalls in Siebfraktionen, angewendet wird.
6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufheizung der durch die Beschickung hindurchzuführenden Gase mit Hilfe der Wärmeüberträger in gesonderten Apparaturen erfolgt.
7. 7. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeüberträger zugleich mit der Beschickung aufgeheizt werden. B.
8. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die der Beschikkung zuzuführende Wärmemenge durch Abstimmung der Schichthöhen der auf der Beschickung liegenden Wärmeüberträger mit der Schichthöhe des zu behandelnden Gutes geregelt wird.
9. 9. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zu behandelnde Gut vor der Aufgabe auf das Saugzuggerät erhitzt wird. io.
10. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionszeit des Unterdruckes geregelt wird. i i.
11. Verfahren nach den Ansprüchen i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß nach erfolgter Behandlung des Gutes Gas in der Richtung von unten nach oben durch die Beschickung hindurchgedrückt wird.
12. 12. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen i bis i i, gekennzeichnet durch eine Heizhaube (6), die mittels Trennwänden (7, 11) in die Abschnitte (8, 9, io), gegebenenfalls (i3), unterteilt ist.