DE973347C - Verfahren zum Austragen von Waermetraegern - Google Patents

Description

• Verfahren zum Austragen von Wärmeträgern Bei bekannten Prozessen zur Durchführung von chemischen oder physikalischen Reaktionen in Gegenwart von grobkörnigen oder feinkörnigen Wärmeträgern werden die letzteren nach Durchlaufen des Prozesses im Kreislauf wieder zurückgeführt. Bei dem Austrag derartiger Wärmeträger und ihrer t'berftihrung auf eine Fördervorrichtung kommt es darauf an, dail die Wärmeträger nicht durch Zerquetschen oder Zerreiben zerkleinert werden, was bei mechanisch bewegten Ausschleusvorrichtungen leicht der Fall ist.
• Erfindungsgemäß werden die Wärmeträger zur Fördervorrichtung od. dgl. durch einen Kanal mit engem Querschnitt, z. B. durch ein Rohrstück von geeigneter Länge, abgeführt. Sie treten in den Kanal z. B. durch eine trichterartige Zuführung ein. Der Kanal ist unten offen und mündet über einer Unterlage, die einen geeigneten, zweckmäßig verstellbaren Abstand vom Kanalende hat, so daß sich die Wärmeträger zwischen Kanalende und Unterlage abböschen.
• Aus dieser abgeböschten Häufung werden die Wärmeträger in geeigneten, zweckmäßig abgemessenen Mengen z. B. mittels Abstreifern, Drehtellern, Förderbändern od. dgl. an die Fördervorrichtung weitergegeben. Diese neue Austragvorrichtung vermeidet auf diese Weise Organe, zwischen denen einzelne Wärmeträger unter erheblichem Druck gequetscht oder bewegt werden könnten. Dadurch wird die Zertrümmerungsgefahr beseitigt.
• Beispielsweise wird unter der unteren Mündung des Kanals in einem gewissen Abstand ein endlos umlaufendes Austragband angeordnet; durch die Bandgeschwindigkeit und den Abstand des Auslaufes vom Austragband ist die ausgetragene Menge an Wärmeträgern bestimmt, und es kann durch entsprechende Einstellung der Geschwindigkeit des Austragbandes bzw. des Abstandes des Rohrstückes vom Austragband die ausgebrachte Menge an Wärmeträgern in weiten Grenzen geregelt werden.
• Um in dem Raum, aus dem die Wärmeträger zur Fördervorrichtung gelangen, den gewünschten Gasdruck aufrechtzuerhalten, wird nun erfindungsgemäß im Gleichstrom zu dem nach unten wandernden Wärmeträger durch den Kanal ein gas- oder dampfförmiges Medium, vorzugsweise Wasserdampf, gegeben, welches am Ende des Rohrstückes frei austreten kann. Beim Abwärtsströmen des Mediums durch die Schüttung des Wärmeträgers tritt ein Druckverlust ein, so daß eine Druckdifferenz zwischen dem oberen und dem unteren Ende des Kanals entsteht und ein Überdruck gegenüber der Atmosphäre in dem Raum aufrechterhalten werden kann, aus dem die Wärmeträger ausgetragen werden.
• Damit die Menge des nach unten ausströmenden Mediums gering gehalten werden kann, wird der Kanal vorteilhaft möglichst eng und lang bemessen. Andererseits darf es im Kanal aber auch nicht zu Briickenl,ildungel1 und Verstopfungen durch die einzelnen Körner des Wärmeträgers kommen oder die Geschwindigkeit des Wärmeträgers im Kanal zu hoch werden. Für eine Körnung eines z. 13. kugeligen oder vieleckigen Wärmeträgers von etwa 10 mm Durchmesser hat sich ein Rohrstück von z. 13. 6o bis So mm Durchmesser bewährt. Die Länge des Rohrstückes wird zweckmäßig dem im Arbeitsraum erforderlichen Überdruck und der zulässigen Menge an ausströmendem Medium angepaßt. Im allgemeinen sind Rohrstücke mit Längen zwischen I und 4 m ausreichend, auch wenn der Überdruck im Arbeitsraum, z. 13.
• Schachtofen, bis zu einer Atmosphäre beträgt.
• Als Sperrmedium kann mit Vorteil Wasserdampf verwendet werden, z. B. kann der Wasserdampf in der Nähe der Stelle in den Kanal eingeführt werden, an der die Wärmeträger in den Kanal eintreten. Der Wasserdampf kann durch das offene untere Ende des Kanals ausblasen. Ist der Raum, aus dem die Wärmeträger ausgetragen werden sollen, mit Wasserdampf gefüllt, wird z. B.
• Wasserdampf in diesem Raum überhitzt, so kann auch ein Teil dieses Dampfes als Sperrdampf durch den Kanal gegeben werden. Der ausströmende Wasserdampf nimmt annnähernd die Temperatur des ausgetragenen Wärmeträgers an, welche je nach Art des durchgeführten thermischen Prozesses z. B. zwischen 100 und 6000 C liegen kann. Das durch den Austragkanal geführte Sperrmedium kann am unteren Ende des Kanals z.B. zwecks weiterer Nutzbarmachung aufgefangen werden; z. B. kann es verdichtet und erneut als Sperrmedium verwendet werden. Dient Wasserdampf als Sperrmedium, so kann der unten aus dem Austragkanal austretende oder kurz vorher abgefangene Dampf zur Trocknung oder Vorwärmung von an dem thermischen Prozeß teilnehmenden Stoffen, z.B.
• Brennstoffen, oder auch für andere Zwecke, z. 13. zur Vergasung oder Entgasung von Brennstoffen, zur Wasservorwärmung od. dgl.. ausgenutzt werden.
• In der Zeichnung ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung beispielsweise und schematisch in senkrechtem Schnitt dargestellt. Die Wärmeträger gelangen aus einem Bunker, Erhitzer I od. dgl. durch den Kanal 2 in die Zone 3, in der der vorgesehene thermische Prozeß stattfindet, und weiter in die Zone 4. In der Zone 4 wird Wasserdampf im Wärmeaustausch mit den Wärmeträgern überhitzt. Der Wasserdampf wird von dem Gebläse 5 im Kreislauf durch die Zone 4 und einen Verdampfer 6 geführt. Dieser Verdampfer, das Gebläse 5 und die Zone 4 sind durch die Leitungen 7, 8 und 9 miteinander verbunden. Durch Einspritzen von Wasser, das dem Verdampfer 6 aus der Leitung 10 zufließt, wird der überhitzte Dampf abgekühlt und weiterer Wasserdampf erzeugt. Aus der Zone 4 strömt ein Teil des Wasserdampfes durch die Einsdmürung II in die Zone 3, ein anderer Teil kehrt durch die Öffnungen 12 und die Leitung7 in den Verdampfer 6 zurück, während ein dritter Teil unter der Zuführung 13 abwärts zum Rohr 14 gelangt.
• Aus dem unteren Ende 15 des Rohres 14 fließen die Wärmeträger auf ein stetig betriebenes Austragband I6, welches entsprechend seiner Geschwindigkeit eine bestimmte Menge an Wärmeträgern abzieht. Von Austragband I6 werden die Wärmeträger über die Schnurre I7, die als Sieb zur Abscheidung des Unterkornes ausgebildet sein kann, dem Elevator IS aufgegeben, der die Wärmeträger z.B. unmittelbar in den Behälter I zurückbefördert.
• Das Austragband kann horizontal liegen, es kann z. B. auch schräg abwärts oder aufwärts geneigt angeordnet sein. Man kan aber auch Austragband und Elevator zu einer Einheit zusammenfassen und mit dieser die Wärmeträger aus dem Rohr 14 unmittelbar in den Behälter 1 zurückführen. Die Menge der Wärmeträger, die in der Zeiteinheit dem Rohr 14 entnommen wird, kann durch die Geschwindigkeit des Austragbandes, durch die Schichthöhe des Wärmeträgers auf dem Austragband oder durch beide Mittel geregelt werden. Zur Einstellung der Schichthöhe dient z. B. ein in der Höhe verstellbares Wehr 19 am Auslaufende 15 des Rohrstückes. Vorteilhaft erhält das Rohr 14 kurz vor seinem unteren Ende eine Erweiterung 20, in der der abwärts strömende Wasserdampf aus der Schüttung des Wärmeträgers austreten kann, um durch die Leitung 21 abgeführt zu werden. Die Leitung 21 kann direkt an einen Kamin angeschlossen werden, sie kann jedoch auch zu einem Apparat führen, in dem der Wasserdampf selbst oder seine Wärme noch ausgenutzt wird. Der Druck, mit dem dieser Wasserdampf das Rohr 14 verläßt, läßt sich unabhängig von dem in der Zone 4 herrschenden Druck dadurch variieren, daß die Abführung 20 höher oder tiefer am Rohr 14 angeordnet wird. Dabei kann man Wasserdampf auch noch am unteren Ende 15 des Rohres 14 abströmen lassen oder kurz oberhalb des unteren Endes 15 einen zweiten Dampfabzug vorsehen, durch den Wasserdampf abgeleitet werden kann.
• Es ist bereits bekannt, Wärmeträger in einem geschlossenen System mit Hilfe eines Drehtellers in dosierter Menge auf eine Fördervorrichtung aufzugeben. Bei dieser Vorrichtung handelt es sich jedoch nicht um den Austrag der Wärmeträger gegenüber der Atmosphäre.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zum Austrag von Wärmeträgern aus einem Reaktor, in dem ein höherer Druck als Atmosphärendruck herrscht, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeträger mit einem im Gleichstrom mit den Wärmeträgern geführten gasförmigen Mittel, insbesondere Wasserdampf, durch einen unten gegen die Atmosphäre offenen Kanal geführt und mittels einer an sich bekannten Austragvorrichtung entnommen werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das durch den Kanal geführte gasförmige Mittel nahe dem unteren Ende des Kanals aufgefangen und z. 13. für die Trocknung, Vorwärmung von festen oder flüssigen Stoffen oder für Vergasungszwecke od. dgl. nutzbar gemacht wird.
3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des VQrfahrens nach den Ansprüchen I und 2, gekennzeichnet durch ein Rohr 14 mit einer Zufuhr 13 zur Einführung und einer Einrichtung 20 zur Abfühl-ung eines gasförmigen Nfittels und ein in veränderlichem Abstand vom unteren Rohrende angeordnetes endloses Förderliand oder einer ähnlichen, gleichfalls bekannten Austrat,-vorrichtung mit einer ehenen Unterlage.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Zusatzpatentschrift Nr. 52 795 (Zusatz zum Patent Nr. 885 557); USA.-Patentschriften Nr. 2 432 872, 2 437 962, 2506542; Norton, Chemical and Metalurgical Engineering, Juli 1946, S. II7; Henglein, Grundriß der chemischen Technili.

   I949, S. 103; Kies er, Handbuch der Chemisch-Technischen Apparate Bd. I, 5. 26I; Bd. III, S. III6.