CH275791A - Verfahren zur Durchführung von Reaktionen zwischen Gasen und Feststoffpartikeln und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. - Google Patents

Description

  



  Verfahren zur Durchführung von Reaktionen zwischen Gasen und Feststoffpartikeln und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.



   Es ist bekannt, Reaktionen   zwisehen    Gasen und Feststoffpartikeln so   durehzuführen,      dalS    auf dem Wege der Konzentrationssteigerung der feste Stoff mit dem Gas in Berührung gebracht wird.



   I) as Verfahren zur Durchführung von Reaktionen zwischen Gasen und Feststoffpar  tikeln    nach der vorliegenden Erfindung ist   dadureh    gekennzeichnet, dass das Gas durch eine Reihe von übereinander angeordneten Reaktionsräumen geleitet wird, wobei es in jeden der zu durchfliessenden Räume durch ein in   einemWinkelzurSenkrechtenliegen-    des Rohr eingeführt und an der   Einführungs-    stelle in den betr. Reaktionsraum mit einem Strom von Feststoffpartikeln vermischt wird.



     I) ie erfindungsgemässe Vorrichtung    zur Durchführung dieses Verfahrens, welche eine Anzahl   ütereinanderliegende    Reaktionsräume aufweist, ist dadureh gekennzeiehnet,   da#    jeder der Reaktionsräume mit dem darunterliegenden Raum dureh ein Rohr verbunden ist, das zur Senkrechten einen Winkel bildet, und dass jeder dieser Reaktionsräume mindestens einen gegen die   Rohroffnung      abschüs-    sigen Bodenteil aufweist.



   In der beiliegenden   Zeiehnung    ist ein Aus  führungsbeispiel    der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt, an Hand dessen die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens beispielsweise erläutert wird.



   In eine Reaktionssäule 1, die eine Mehrzahl übereinanderliegende Reaktionsräume aufweist, von denen die Räume 2 und 3 dargestellt sind, wird von unten her bei E ein   (ìasstrom eingeleitet,    der die Reaktionsräume von unten nach oben hintereinander durehströmt und die   Säule oben bei A verlä#t.   



  Von jedem der Reaktionsräume führt ein   Durehgangsrohr,    welches mit der Senkrechten einen Winkel bildet, in den darüberliegenden Reaktionsraum. So strömt das Gas durch das Rohr 4 von E her in den Reaktionsraum 2, erfährt darin eine mehrmalige   Riehtungs-    änderung, wird dureh das Rohr 5 in den Reaktionsraum 3 geleitet, von welehem es durch das Rohr 6 in den obern Teil der Reak  tionssäule 1 strömt.    Zu den   Rohroffnungen    führen in jedem der Reaktionsräume   abschüs-    sige Bodenteile, wie sie   dureh    die Flächen   41,    51 und 61 angedeutet sind.

   Der Gasstrom wird an der   Einführungsstelle    in die Reaktionssäule   1    bereits mit Feststoffpartikeln vermischt, und diese Feststoffpartikel werden bei der Strömung durch die   Reaktionssäule    nachoben mitgerissen. In den Gasstromwirbeln, die in den Reaktionsräumen entstehen, führt der Gasstrom den grössten Teil der Feststoffpartikel mit sich.

   Zum Teil jedoch scheiden sich die Partikel aus dem Gasstrom aus, ehe derselbe aus dem   Durchgangsrohr    in den   näehstobern    Reaktionsraum strömt, und diese ausgeschiedenen Partikel gleiten infolge der Schwerkraft nach unten, so dass sich der abschüssigen Bodenfläehe 41 entlang ein Feststoffstrom bildet, der sich bei der   Rohroff-      nung    4 neuerdings mit dem Gasstrom vermischt. Dieselbe Funktion hat die   abschüs-    sige Bodenfläche 51 im Reaktionsraum 3 und die   abschüssige      Bodenfläehe    61 im   nächst-      obern Reaktionsraum.   



   Nach der Zeichnung sind nun aber noch ein oder mehrere senkrechte   Verbindungs-    rohre zwischen den einzelnen Reaktionsräu  jyien    vorgesehen. So führt das Rohr 7 aus einer Öffnung in der Bodenfläehe 61 bis knapp über die   Bodenfläehe    51 im Reaktionsraum   3, und    ein Rohr 9 führt aus einer Öffnung in der Bodenfläche 51 bis knapp über die Bodenfläehe 41 im Reaktionsraum 2.



  Damit wird es auch möglich, die   Reaktions-    säule 1 von oben her im   Gegenstromverfahren    mit Feststoffpartikeln zu beschicken, wobei dann ein Teil der Feststoffpartikel direkt dureh die Verbindungsrohre 7 und 9 naeh unten strömt, während in jedem   Reaktions-    raum ein Teil über die   abschüssigen    Bodenfläehen 61, 51, 41 zu den schräg zur Senkreehten liegenden   Durchgangsrohren    6, 5 und 4 geleitet wird, um an diesen   Einführungs-    stellen mit dem Gasstrom vermischt zu werden. Auf diese Weise kann der Nachteil der ersterwähnten Ausführungsform, bei welchem eine Verarmung des Gasstromes an Feststoffpartikeln bei seinem Weg von unten nach oben nicht zu vermeiden ist, behoben werden.



   Durch eine Zahl von fünf bis zehn Reaktionsräumen, die senkrecht übereinander in derselben Reaktionssäule angeordnet sind, kann eine intensive Berührung zwischen den Feststoffpartikeln und dem Gase gesichert werden. In dem gezeichneten   Ausführungs-    beispiel sind die   Durchgangsrohre 4, 5 und    6 je in einem Winkel von 45  zur Senkrechten angeordnet und aueh die   abschiissigen    Bodenflächen   41,    51 und 61 sehliessen mit der Senkrechten einen Winkel von 45  ein. Es ist aber natürlich auch möglieh, diesen Winkel anders zu wählen.

   Beispielsweise können die Bodenflächen 41, 51 und 61 auch so wenig sehräg angeordnet sein,   dass sieh    die Feststoffpartikel auf diesen Bodenflächen   anhäufen,    so dass die später auf diese Anhäufungen folgenden Par  tikel    diesen   Anhäufungen entlang zum Gas-    strom abgleiten. Die angehäuften Partikel können dann von Zeit zu Zeit durch die senkreehten Verbindungsrohre 7, 9 zum niedriger liegenden Reaktionsraum abgeleitet werden.



  Bei der dargestellten Ausführungsform ist für das Rohr 9 beispielsweise ersichtlich, dass, wenn die Anhäufung von Feststoffpartikeln unter dem Ende des Rohres 9 auf dem Bodenteil 41 zu hoch wird, sich zuerst das Rohr 9 bis oben mit Festoff füllt, und dann auch die   Ausflussoffnung    des Rohres 7 verschlossen werden kann.   Dadureh    wird der Zustrom von Feststoffpartikeln durch die Rohre 7, 9 nach unten so lange   unterbroehen,    bis im untersten   Reaktionsraum 2 die Anhäufung wieder    abgebaut ist. Die Abwärtsbewegung der Feststoffpartikel bleibt also so lange stoeken, bis so viele Partikel zum Gasstrom geströmt sind, dass der   Abful#    des Rohres 9 wieder frei wird.

   Diese selbsttätige Regelung kann durch Regulierung der Abfuhr der Feststoffpartikel aus der Reaktionssäule beeinflusst werden, und es ist   auch moglieh,    die beschriebene Re  gelung der Feststoffbeförderung    mit der Zufuhr der Feststoffpartikel zu verknüpfen, so dass während des Stockens des Feststoffdurchflusses   dureh    die Verbindungsrohre auch die Zufuhr von Feststoffpartikeln unterbunden wird.



   Wie erwähnt, kann die Hineinführung des Gasstromes in die Reaktionsräume in einem beliebigen Winkel zur Senkrechten erfolgen, und aueh die Zuführungsrichtung des   Feststoffstromes zum Gasstrom    kann beliebig gewählt werden. Mit Vorteil wird, wie in der Zeichnung angenommen ist, das   Querstrom-    prinzip angewendet, das heisst die Richtungen der Durchflussrohre 4, 5 und 6 stehen senkrecht zu den   absehüssigen    Bodenteilen 41, 51 und 61.

   Die Verwendung von zusätzlichen senkreehten Verbindungsrohren 7, 9 zwischen mindestens einem Teil der Reaktionsräume hat den Zweek, zu   erreiehen,    dass jeweils ein Teil der von oben her strömenden Feststoffpartikel in senkrechter Riehtung zum näehstuntern   Reaktionsraume    geleitet wird und dass ein anderer Teil dieses   Feststoffstromes    in den einzelnen Reaktionsräumen auf dem abschüssigen Bodenteil (41, 51, 61) zum Gasdurchgangsrohr 4, 5, 6 geführt wird. Das in versechiedenen Varianten beschriebene Verfahren    kann auf verschiedenartigste Reaktionen zwi- schen Gasen und feinkornigen Stoffen ange-    wendet werden.



     Zutn Beispiel    :
Reaktionen, bei denen das Gas mit dem festen Stoff unter Bildung   gasformiger    Pro  dukte    reagiert, wie bei der Vergasung fein  korniger    Brennstoffe.



   Reaktionen, bei denen vom festen Stoffe dem Gase bestimmte Bestandteile entnommen werden, wie bei der Reinigung von Gasen.



   Reaktionen, bei denen der feste Stoff als Katalysator fungiert, wie bei den   katalyti-    schen Reaktionen in der Gasphase.



     PATENTANSPROCHE    :    I.    Verfahren zur Durchführung von Reaktionen   zwisehen    Gasen und Feststoffpartikeln, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas durch eine Reihe von übereinander angeordneten Reaktionsräumen geleitet wird, wobei es in jeden der zu   durehfliessenden    Räume durch ein in einem Winkel zur Senkrechten   liegen-    des Rohr eingeführt und an der Einführungsstelle in den betr. Reaktionsraum mit einem Strom von Feststoffpartikeln vermischt wird.

Claims (1)

1. II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, welche eine Anzahl übereinanderliegende Reaktionsräume aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Reaktionsräume mit dem darunterliegenden Raum durch ein Rohr verbunden ist, das zur Senkrechten einen Winkel bildet, und dass jeder dieser Reaktionsräume mindestens einen gegen die Rohröffnung abschiissigen Bodenteil aufweist.

   UNTERANSPRtICHE : 1. Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Teil der Reaktionsräume ein Teil der Feststoffpartikel in Abwärtsriehtung zum nächstuntern Reaktionsraum geleitet wird und dass ein anderer Teil in jedem Reaktionsraum auf einem abschüssigen Bodenteil zur Rohröffnung geleitet wird.

   2. Vorrichtung gemäss Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Reaktionsraum zusätzlich mit dem darunterliegenden Raum durch mindestens ein Ver bindungsrohr, das über dem Boden des darunterliegenden Reaktionsraumes ausmündet, verbunden ist.