DE1046577B

DE1046577B - Sluice for trough-shaped fluidized bed reactors formed from an undercurrent retaining wall and an overcurrent retaining wall

Info

Publication number: DE1046577B
Application number: DEA17276A
Authority: DE
Inventors: Boleslaw Joseph Zubrzycki
Original assignee: Aluminium Laboratories Ltd
Current assignee: Alcan Research and Development Ltd
Priority date: 1952-01-23
Filing date: 1953-01-14
Publication date: 1958-12-18
Also published as: BE523139A

Description

Aus einer Unterstromstauwand und einer Uberstromstauwand gebildete Schleuse für rinnenförmige Wirbelschichtreaktoren Die Erfindung bezieht sich auf eine aus einer Unterstromstauwand gebildeten Schleuse für rinnenförmige Wirbelschichtreaktoren mit gasdurchlässigem Boden, die von einem Horizontalstrom fluidisierten feinkörnigen Gutes großer Schichthöhe durchflossen werden. Formed from an undercurrent retaining wall and an overcurrent retaining wall Sluice for channel-shaped fluidized bed reactors The invention relates to a sluice for channel-shaped fluidized bed reactors formed from an undercurrent retaining wall with gas-permeable bottom, the fine-grained ones fluidized by a horizontal flow A good high layer height can be traversed.

Es ist bekannt, daß man ein Gas in sorgfältig bemessener Menge durch eine Schicht von feinkörnigen Stoffen von unten nach oben durchtreten lassen kann, so daß sich die Schicht in vieler Hinsicht wie eine Flüssigkeitsschicht verhält. Eine derartige Schicht wird im allgemeinen als »fluidisiert« bezeichnet. Diese Erscheinung hat mannigfache praktische Anwendung gefunden, die sich in der Regel auf das Fluidisieren von Schichten größerer Tiefe in einem senkrecht stehenden Reaktionsraum, einem sogenannten Wirbelschichtreaktor, beziehen. Andererseits hat man den Fluidisierungsprozeß auf verhältnismäßig dünne Schichten angewandt, die sich in der Waagerechten bewegen. In neuerer Zeit hat man festgestellt, daß für gewisse Zwecke auch in waagerechter Strömung verhältnismäßig hohe Schichtstärken angewandt werden können, und zwar unter anderem z. B. zum Kühlen von heißen Pulvern und zum Kalzinieren unter Verwendung direkter oder indirekter Heizmittel. It is known that a gas can be passed through in a carefully measured amount can pass a layer of fine-grained material from bottom to top, so that the layer behaves like a liquid layer in many respects. Such a layer is commonly referred to as "fluidized". This appearance has found many practical applications, usually relating to fluidization of layers of greater depth in a vertical reaction space, a so-called Fluidized bed reactor. On the other hand, you have the fluidization process applied relatively thin layers that move horizontally. In recent times it has been found that for certain purposes also in the horizontal Flow relatively high layer thicknesses can be applied, namely under other z. B. for cooling hot powders and calcining using direct or indirect heating means.

Man kann aber diese Art der Fluidisierung auch für verschiedene andere physikalische und bzw. oder chemische Vorgänge benutzen, wobei häufig das Bedürfnis besteht, die Schicht abzuschließen und ebenso den über ihr befindlichen Raum, um eine Unterteilung und Trennung in voneinander völlig unabhängige Zonen herbeizuführen. Es müssen also sogenannte Schleusen zwischen den Zonen vorgesehen werden. But this type of fluidization can also be used for various others Use physical and / or chemical processes, often with the need consists of completing the layer and also the space above it in order to to bring about a subdivision and separation into completely independent zones. So so-called locks must be provided between the zones.

Dies ist z. B. beim Kalzinieren von Tonerde nötig, weil man hierzu Gase verwendet, die in verschiedenen Durchgängen bei stark voneinander unterschiedlichen Temperaturvorgängen durch die Tonerde geführt werden. Ähnliches gilt auch für Fälle, bei denen die Zusammensetzung des durch die Schicht geschickten Gases mit zunehmender Temperatur sich ändert. This is e.g. B. necessary when calcining alumina, because this is necessary Gases used in different passages at vastly different from each other Temperature processes are guided by the alumina. The same applies to cases in which the composition of the gas sent through the layer increases with Temperature changes.

Ferner ist es möglich, daß sich an einen Kalzinierungsvorgang ein Kühlvorgang anschließen soll, wie dies z. B. in dem zuerst genannten Vorschlag der Fall ist. It is also possible that a calcination process is involved Should connect cooling process, as z. B. in the first-mentioned proposal of Case is.

Hierbei ist es wünschenswert, die Kühlzone von der Kalzinierungszone abzutrennen. Here it is desirable to separate the cooling zone from the calcination zone to separate.

Bei den bekannten Schleusen, die aus einer Unterstromstauwand und aus einer Überstromstauwand bestehen, wird vom Boden aus Fluidisierungsgase oder -dampf in den Bereich zwischen den beiden Stauwänden eingelassen, wodurch die Abdichtung der der Schleuse benachbarten Zonen verschlechtert wird, d. h. die Schleuse ist unzuverlässig. In the case of the known locks, which consist of an undercurrent retaining wall and consist of an overflow barrier, fluidizing gases or from the bottom - Steam let into the area between the two retaining walls, creating the seal the zone adjacent to the lock is deteriorated, d. H. the lock is unreliable.

Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf eine sehr einfache und wirksame Schleuse, die imstande ist, die gewünschte Trennung vorzunehmen, ohne den Horizontalfluß der Schicht zu stören. Die Schleuse gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein sich von der Vorderseite der Unterstromstauwand und in die Fließrichtung des Gutes, wenigstens bis zur senkrechten Projektion der unteren Kante der Uberstromstauwand auf dem Reaktorboden erstreckender Abschnitt des gasdurchlässigen Bodens überdeckt bzw. für das Fluidisierungsgas undurchlässig ist. Dadurch, daß der genannte besondere Abschnitt entweder überdeckt oder undurchlässig ist, wird erzielt, daß kein Gas in den Bereich zwischen den beiden Stauwänden gelangt. Mit anderen Worten fließt das Gut mittels der Schwere unfluidisiert aus einer Zone in die nächste. In contrast, the invention relates to a very simple and effective lock that is capable is to make the desired separation without the To disturb the horizontal flow of the layer. The lock according to the invention is thereby characterized in that one extends from the front of the underflow retaining wall and into the Direction of flow of the goods, at least up to the vertical projection of the lower edge the overflow dam wall on the reactor bottom extending portion of the gas-permeable The bottom is covered or impermeable to the fluidizing gas. As a result of that said particular section is either covered or impermeable achieved that no gas gets into the area between the two baffles. With In other words, the material flows in unfluidized from a zone due to its gravity the next.

Die beiden Stauwände sind am einfachsten als zwei parallel und in angemessenem Abstand voneinander angebrachte ebene lotrechte Platten ausgebildet, von denen die eine, die die Unterstromstauwand bildet, sich vom Boden aus nach oben bis wenig unterhalb der normalen Schichthöhe erstreckt, während die andere, die die Uberstromstauwand bildet, sich vom Dach des Wirbelschichtreaktors nach unten bis zu einem Punkt, der tiefer liegt als die Oberkante der Unterstromstauwand, erstreckt.The two baffles are easiest than two parallel and in flat vertical plates spaced at an appropriate distance from one another are formed, of which the one, which forms the undercurrent retaining wall, extends upwards from the ground to a little below the normal layer height while the other that extends the overflow barrier forms, from the roof of the fluidized bed reactor downwards to a point which is lower than the upper edge of the underflow retaining wall.

Unter Umständen kann doch der Übergangswiderstand der eben beschriebenen Schleuse größer als erwünscht sein, und zur Abhilfe dieses Nachteils kann die Schleuse gemäß der Erfindung so ausgebildet sein, daß die Unterstromstauwand dreieckigen Wandquerschnitt aufweist und mit ihrer Schmalseite den besonderen Abschnitt des Reaktorbodens überdeckt bzw. mit diesem Abschnitt zusammenfällt, wobei der Winkel zwischen der stromabgekehrten Seite der Stauwand und dem Boden größer ist als der Schüttwinkel des Gutes. Durch diese Maßnahme wird die Passage aus einer Zone in die nächste erfahrungsgemäß erleichtert. Under certain circumstances, the contact resistance can be the one just described Sluice may be larger than desired, and to remedy this disadvantage, the sluice be designed according to the invention so that the undercurrent retaining wall is triangular Wall cross-section and with its narrow side the special one Section of the reactor floor covers or coincides with this section, wherein the angle between the downstream side of the dam wall and the ground is greater is than the angle of repose of the good. By this measure, the passage from a Experience has shown that it is easier to move into the next zone.

Die erfindungsgemäße Überdeckung wird solchenfalls von der Stauwand selbst vollzogen.In such a case, the overlap according to the invention is provided by the retaining wall done myself.

In manchen Fällen ist es wünschenswert, verschiedene Flui disierungsmittel in jeder Zone zu verwenden, wobei es sich dann auch empfiehlt, getrennte Kammern für diese verschiedenen Fluidisierungsgase vorzusehen, indem man die unterhalb des durchlässigen Bodens angeordnete Kammer durch Trennwände unterteilt, die unterhalb der Stauwand vorgesehen sind. In some cases it is desirable to use different fluids to be used in each zone, whereby it is then also advisable to use separate chambers to provide for these different fluidizing gases by placing the below the permeable bottom arranged chamber divided by partitions that underneath the retaining wall are provided.

In der Zeichnung zeigt Fig. 1 in teilweiser Darstellung einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Behandeln von feinkörnigen Stoffen im fluidisierten Horizontal strom großer Schichtstärke mit einer Trennanordnung, die das Bett in zwei Zonen A und B unterteilt; Fig. 2 zeigt einen Teilausschnitt aus einem Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Behandeln feinkörnigen Gutes mit einer Zoneneinteilung, bei welcher die Stauwand einen dreiecksförmigen Querschnitt aufweist; Fig. 3 entspricht der Fig. 2, zeigt aber eine andere Ausführungsart unter Benutzung einer Gasreinigung, durch welche die Strömungseigenschaften der Anordnung verbessert werden sollen; Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch eine in Zonen C, D, E und F unterteilte Vorrichtung, wobei die Trenneinrichtungen so vorgesehen sind, daß in den verschiedenen Zonen verschiedene Arbeitsverfahren durchgeführt werden können; Fig. 5 zeigt schließlich einen Ouerschnitt gemäß Linie 5-5 in Fig. 4. In the drawing, FIG. 1 shows a partial representation of a longitudinal section by a device for the treatment of fine-grained substances in the fluidized horizontal stream of large layers with a separation arrangement that divides the bed into two zones A and B divided; Fig. 2 shows a partial section from a longitudinal section through a device for treating fine-grained goods with a zone division which the baffle has a triangular cross-section; Fig. 3 corresponds of Fig. 2, but shows another embodiment using a gas cleaning, through which the flow properties of the arrangement are to be improved; 4 is a longitudinal section through a device divided into zones C, D, E and F, the separation means being provided so that in the different zones different work processes can be carried out; Fig. 5 finally shows a cross section along line 5-5 in FIG. 4.

Die Fluidisierungsrinne oder -röhre ist, wie Fig. 1 zeigt, mit einem Boden 10 versehen, der für das Fluidisierungsmittel durchlässig ~ ist, dagegen für den die Schicht bildenden feinkörnigen Stoff undurchlässig ist. The fluidization channel or tube is, as shown in FIG. 1, with a Provided bottom 10, which is permeable to the fluidizing agent ~, on the other hand for the fine-grained substance forming the layer is impermeable.

Die Rinne ist mit einem Dach oder Deckel 11 ausgestattet, und das Fluidisierungsmittel gelangt durch die Schicht 12 des feinkörnigen Stoffes nach oben, wobei es den letzteren in einen einer Flüssigkeit entsprechenden Zustand mit einer gut ausgeprägten Oberfläche 13 versetzt, an welcher sich das Fluidisierungsmittel von der Schicht 12 trennt und die Vorrichtung nach oben zu durch den Abzug 14 verläßt.The gutter is equipped with a roof or cover 11, and that Fluidizing agent passes through the layer 12 of the fine-grained substance above, with the latter in a state corresponding to a liquid offset a well-defined surface 13 on which the fluidizing agent separates from the layer 12 and leaves the device in an upward direction through the trigger 14.

Die Rinne oder Röhre ist dabei mit einer Zufuhrkammer 29 ausgestattet, in die das zu behandelnde Gut durch eine Öffnung 30 an der Oberseite der Kammer eingegeben wird und in die Fluidisierungsrinne durch die Öffnung 31 am Boden dieser Rinne eintritt.The channel or tube is equipped with a feed chamber 29, into which the material to be treated through an opening 30 at the top of the chamber is entered and into the fluidization channel through the opening 31 at the bottom of this Entrance to the gutter.

Die in der Zeichnung dargestellte Unterteilungsvorrichtung besteht aus einer Unterstromstauwand 15, die sich von einer Seite der Rinne oder Röhre zur anderen erstreckt sowie vom Boden 10 der Rinne bis zu einem Punkt unterhalb der Oberfläche 13 der fluidisierten Schicht 12 reicht, und weiterhin aus einer in einem gewissen Abstand von der Stauwand 15 und im allgemeinen parallel zu ihr sowie auf der stromabwärtigen Seite dieser Stauwand gelegenen Überstromstauwand 16, die sich in gleicher Weise von der einen Seite der Rinne zur anderen erstreckt, dabei aber vom Dach bis zu einem Punkt herunterreicht, der unterhalb der Überlaufkante der Unterstromstauwand 15 reicht. Der Teil 17 des Bodens der Kammer, der sich bis unmittelbar unterhalb des Raumes zwischen den beiden Stauwänden 15 und 16 erstreckt, ist undurchlässig für das Fluidisierungsgas, oder aber es ist wahlweise der Durchtritt des Fluidisierungsgases durch diesen Teil des Bodens der Kammer auf andere Weise verhindert, z. B. durch einen undurchlässigen Block 17 a. Die Vorrichtung gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist so eingerichtet, daß verschiedene Fluidisierungsgase in den Kammern A und B verwandt werden können, und zwar ist dementsprechend die für die Aufnahme der Fluidisierungsgase vorgesehene Kammer in zwei Einzelkammern 18 und 19 unterteilt, indem eine Trennwand 2û unmittelbar unter dem zwischen den Stauwänden 15 und 16 befindlichen Teil angeordnet ist. Die Fluidisierungskammern 18 und 19 werden durch Zuführungsrohrleitungen 21 bzw. 22 mit Gas versorgt. The dividing device shown in the drawing consists from an underflow dam wall 15, which extends from one side of the channel or tube to other extends as well as from the bottom 10 of the gutter to a point below the Surface 13 of the fluidized layer 12 is sufficient, and furthermore from one in one certain distance from the baffle 15 and generally parallel to it as well as on the downstream side of this retaining wall located overflow retaining wall 16, which extends in the same way from one side of the gutter to the other, but at the same time reaches down from the roof to a point below the overflow edge of the Underflow retaining wall 15 is sufficient. The part 17 of the bottom of the chamber that up immediately extends below the space between the two baffles 15 and 16 is impermeable for the fluidizing gas, or alternatively it is the passage of the fluidizing gas prevented by this part of the bottom of the chamber in other ways, e.g. B. by an impermeable block 17 a. The device according to the illustrated embodiment is set up so that different fluidizing gases in chambers A and B can be used, and that is accordingly the one for the absorption of the fluidizing gases provided chamber divided into two individual chambers 18 and 19 by a partition 2û arranged directly under the part located between the baffles 15 and 16 is. The fluidization chambers 18 and 19 are formed by supply pipelines 21 or 22 supplied with gas.

Die Schicht 12 fließt waagerecht durch die Schichtkammer A. Sie wird fluidisiert von einem Gas a das durch die Zuführungsleitung 21 in die Schichtkammer A von der Fluidisierungskammer 18 durch den durchlässigen Boden 10 zugegeben wird. Sobald die Schicht auf die Unterstromstauwand 15 trifft, fließt sie über deren Kante in den Raum zwischen der Stauwand 15 und der Stauwand 16 und in diesem Raum nach unten zu unter dem Einfluß der Schwere und tritt schließlich unter der Überstromstauwand 16 durch. Da jedoch der Boden der Kammer B für das Fluidisierungsgas durchlässig ist und Gas bei b von der Zuführungsleitung 22 in die Fluidisierungskammer 19 zugegeben wird und durch den durchlässigen Boden 10 in die Schichtkammer B eintritt, wird das feinkörnige Gut wiederum fluidisiert und füllt die Kammer B bis zur Höhe der nicht dargestellten Endunterstromstauwand der Vorrichtung, die am Ende der Rinn oder Röhre vorgesehen ist. Da ein Fluidisierungsgas in den Raum zwischen den Stauwänden 15 und 16 nicht zugeführt wird, bleibt dieser Raum naturgemäß stets bis zur Höhel3 gefüllt mit einer unfluidisierten Schicht feinkörnigen Stoffes, der lediglich unter dem Einfluß des Schwergewichtes nach unten gelangt. Layer 12 flows horizontally through layer chamber A. It becomes fluidized by a gas a that through the supply line 21 into the bed chamber A is added from the fluidization chamber 18 through the permeable floor 10. As soon as the layer hits the undercurrent retaining wall 15, it flows over its edge in the space between the retaining wall 15 and the retaining wall 16 and in this space down to under the influence of gravity and finally occurs under the overcurrent barrier 16 through. However, since the bottom of the chamber B is permeable to the fluidizing gas and gas is added at b from the supply line 22 into the fluidization chamber 19 and enters the stratified chamber B through the permeable floor 10 the fine-grain material in turn fluidizes and fills the chamber B up to the level of the End Unterstromstauwand (not shown) of the device, which is at the end of the gutter or tube is provided. As a fluidizing gas in the space between the baffles 15 and 16 is not supplied, this space naturally always remains up to Höhel3 filled with an unfluidized layer of fine-grained substance, which is only under the influence of the heavyweight comes down.

Das Gut, welches sich zwischen den Stauwänden 15 und 16 befindet, bietet also einen höheren Widerstand gegenüber der Strömung der Gase als die fluidisierte Schicht an beiden Seiten der Trennvorrichtung. Die beiden Stauwände 15 und 16, die in der dargestellten Weise angeordnet sind und durch einen Bodenabschnitt getrennt werden, durch den das Fluidisierungsgas nicht hindurchtreten kann, wirken also als Verschluß und verhindern eine Vermischung der Gase, die auf beiden Seiten dieser Sperrvorrichtung durchtreten, unter der selbstverständlichen Voraussetzung, daß die Drücke auf beiden Seiten der Trennvorrichtung angenähert die gleiche Größe haben. The goods that are located between the retaining walls 15 and 16, thus offers a higher resistance to the flow of gases than the fluidized one Layer on both sides of the separator. The two baffles 15 and 16, the are arranged in the manner shown and separated by a bottom portion through which the fluidizing gas can not pass, so act as Closure and prevent mixing of the gases on both sides of this Step through the locking device, provided that the pressures on both sides of the separator are approximately the same.

Während die Anordnung nach Fig. 1 hinsichtlich der Arbeitsweise voll zufriedenstellend ist, weist sie einen Strömungswiderstand der horizontal strömenden Schicht auf, der größer ist als in manchen Fällen wünschenswert sein kann. Es ist hierbei zu beachten, daß die Schichthöhe an der stromabwärtigen Seite naturgemäß ein wenig niedriger ist als an der stromaufwärtigen Seite der Trennvorrichtung. Der Höhenunterschied hängt in gleicher Weise wie bei Vorliegen von Flüssigkeiten von dem Strömungswiderstand ab, der durch die Trennvorrichtung gegeben wird. In vielen Fällen,. in denen die horizontale Geschwindigkeit der fluidisierten Schicht verhälüüsmäßig hoch ist, mag es wünschenswert sein, die Trennvorrichtung so auszulegen, daß sie bessere Strömungseigenschaften aufweist, d. h. also geringere Strömungswiderstände hat als die in Fig. 1 dargestellte Ausführung. While the arrangement of FIG. 1 is full in terms of operation is satisfactory, it exhibits a flow resistance of the horizontally flowing Layer that is larger than may be desirable in some cases. It is It should be noted here that the layer height on the downstream side is natural is a little lower than on the upstream side of the separator. The height difference depends in the same way as in the presence of liquids on the flow resistance given by the separator. In many cases,. in which the horizontal velocity of the fluidized layer is relatively high, it may be desirable to design the separator so that they are better Has flow properties, d. H. so lower Flow resistances than the embodiment shown in FIG. 1.

Es hat sich nun gezeigt, daß, wenn die Unterstromstauwand nach rückwärts gebogen ist, d. h. also, wenn ihre Unterkante weiter stromabwärts liegt als ihre Oberkante, und zwar in der Weise, daß der Winkel mit dem Boden größer ist als der natürliche Schüttwinkel des zu behandelnden Stoffes, so daß das untere Ende der Stauwand an der Stelle mit dem Boden zusammentrifft, an welcher, in Strömungsrichtung gesehen, dessen für das Fluidisierungsgas undurchlässiger Abschnitt endet, die Strömungseigenschaften wesentlich verbessert werden. Während nun eine derart geneigte Stauwand vom Gesichtspunkt der Strömungseigenschaften aus vorteilhaft ist, hat sich gezeigt, daß es wünschenswert ist, dieser Unterstromstauwand eine dreiecksförmige Gestalt im Querschnitt zu erteilen, um tote Ecken in der Vorrichtung zu vermeiden, wobei die Grundlinie des Dreiecksquerschnittes mit dem Teil des Bodens zusammenfallen soll, durch den das Fluidisierungsgas nicht hindurchtreten kann, und die stromabwärts liegende Seite des Dreiecks zusammenfällt mit der vorerwähnten nach rückwärts geneigten Stauwand, während die stromaufwärts gelegene Seite des Dreiecks von der Überflußkante der Stauwand bis zur stromaufwärtigen Begrenzungslinie der für das Fluidisierungsgas undurchlässigen Bodenfläche zusammenfällt. Im letzteren Fall hat es sich herausgestellt, daß die Strömungseigenschaften der Anordnung in der Gegend der Überlaufkante dadurch verbessert werden können, daß man den stromaufwärtigen Teil der Stauwand mit Dreiecksquerschnitt nach vorn zu neigt, d. h. also die Oberkante weiter stromabwärts verlegt als die Unterkante, wobei der Winkel etwa zwischen 87 bis 900 betragen möge, vorzugsweise aber zwischen 88 und 890 gegenüber der Horizontalen liegen möge. It has now been shown that when the undercurrent dam wall backwards is curved, d. H. that is, if its lower edge is further downstream than yours Upper edge, in such a way that the angle with the ground is greater than that natural angle of repose of the substance to be treated, so that the lower end of the Stowage wall meets the ground at the point at which, in the direction of flow seen whose portion that is impermeable to the fluidizing gas ends, the flow properties can be significantly improved. While now such an inclined retaining wall from the point of view the flow characteristics out being advantageous, it has been found to be desirable is to give this undercurrent retaining wall a triangular shape in cross section, to avoid dead corners in the device, keeping the base line of the triangular cross-section to coincide with the part of the ground through which the fluidizing gas does not can pass through, and the downstream side of the triangle coincides with the above-mentioned backward sloping wall, while the upstream located side of the triangle from the overflow edge of the retaining wall to the upstream The boundary line of the bottom surface which is impermeable to the fluidizing gas coincides. In the latter case it has been found that the flow properties of the Arrangement in the area of the overflow edge can be improved in that the upstream part of the retaining wall with a triangular cross-section to the front tends, d. H. so the upper edge is laid further downstream than the lower edge, where the angle may be approximately between 87 and 900, but preferably between 88 and 890 may be opposite the horizontal.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt, bei welchem eine Unterstromstauwand mit Dreiecksquerschnitt verwendet ist. Die Stauwand besteht aus einem Keil 40, dessen stromabwärtige Fläche 41 nach hinten geneigt ist, während die stromaufwärtige Fläche 42 leicht nach vorn zu geneigt ist und die Grundfläche 43 mit der Fläche 17 des Bodens 10 zusammenfällt, durch den das Fluidisierungsgas nicht hindurchtreten kann. Die Fläche 17 verhindert die Fluidisierung in der Zone unmittelbar darüber, und es ist wesentlich, daß weiterhin eine Überstromstauwand vorgesehen ist, um die Gase in der Kammer B wirksam von denen in der Kammer A zu trennen. Diese Überstromstauwand 44 verläuft im vorliegenden Ausführungsbeispiel senkrecht und befindet sich vollständig innerhalb der nicht fließbar gemachten Zone 17. In Fig. 2 an embodiment according to the invention is shown, in which an underflow retaining wall with a triangular cross-section is used. The storage wall consists of a wedge 40, the downstream face 41 of which is inclined backwards, while the upstream face 42 slopes slightly forward and the base 43 coincides with the surface 17 of the bottom 10 through which the fluidizing gas cannot pass through. The surface 17 prevents fluidization in the zone immediately above, and it is essential that there is still an overcurrent barrier is provided to effectively separate the gases in chamber B from those in chamber A. separate. This overcurrent retaining wall 44 runs in the present exemplary embodiment perpendicular and is located entirely within the non-flowable zone 17th

In Übereinstimmung mit den vorhergehenden Erwägungen ist der Winkel a zwischen der Fläche 17 und der stromabwärtigen Fläche 41 der Unterstromstauwand größer als der natürliche Schüttwinkel des Gutes. Im Falle der Verwendung von einer besonderen Type pulverisierter Tonerde hat sich ein Winkel von ungefähr 600 als am günstigsten erwiesen, wobei dieser Winkel etwa doppelt so groß ist wie der Schüttwinkel der Tonerde. Der Winkel fl zwischen der stromaufwärtigen Seite der Stauwand und der Fläche 17 soll vorzugsweise 88 oder 890 betragen, wodurch ein sanfter Fluß der Schicht unmittelbar über der Stauwand herbeigeführt wird. In accordance with the previous considerations, the angle is a between the surface 17 and the downstream surface 41 of the underflow retaining wall larger than the natural angle of repose of the property. In the case of using a special type of powdered clay has an angle of approximately 600 than proved to be the most favorable, whereby this angle is about twice as large as the angle of repose the clay. The angle fl between the upstream side of the dam wall and the area 17 should preferably be 88 or 890, creating a gentle flow of the Layer is brought about directly above the retaining wall.

Obwohl die in Fig. 2 und 3 dargestellte Unterstromstauwand ebenflächige Wände aufweist, ist es in ge- wissen Fällen durchaus möglich, daß diese Wände gebogen ausgeführt werden können. Although the underflow retaining wall shown in FIGS. 2 and 3 is planar Has walls, it is cases know quite possible that these walls are curved can be executed.

In gewissen Grenzen wirkt die Vorrichtung wie eine Drossel, d. h. oberhalb eines gewissen kritischen Wertes läßt sie nur eine konstante Gutmenge durchtreten. Die Gutmenge, die in der Zeiteinheit durchgesetzt werden kann, hängt von dem Abstand S ab, der zwischen der stromabwärtigen Seite 41 der Unterstromstauwand und der Kante der Überstromstauwand 44 sowie von der Tiefe W der letztgenannten Stauwand unterhalb der Überlaufkante z-z der erstgenannten Stauwand besteht. Bei zahlreichen Typen von Mehrfachanordnungen und insbesondere bei Anlagen mit indirekter Wärmekalzinierung kann man diese Verhältnisse dazu benutzen, um den Stand und den Durchsatz des Horizontalflusses in derartigen Kalzinieranlagen einzustellen! wobei die Fluidisierungskammer auf der stromaufwärtigen Seite der Stauwand gewissermaßen als Ausgleichskammer dient. Within certain limits the device acts like a throttle, i. H. Above a certain critical value it only allows a constant amount of material to pass through. The amount of material that can be enforced in the unit of time depends on the distance S ab, the one between the downstream side 41 of the underflow dam wall and the edge the overflow retaining wall 44 and from the depth W of the last-mentioned retaining wall below the overflow edge z-z of the first-mentioned retaining wall exists. With numerous types of multiple arrangements and especially in systems with indirect heat calcination you can use these ratios to determine the level and throughput of the horizontal flow to be set in such calcining plants! wherein the fluidization chamber on the upstream side of the retaining wall serves to some extent as a compensation chamber.

Eine weitere Ausführungs form gemäß der Erfindung, bei der eine keilförmige Unterstromstauwand verwandt ist, zeigt Fig. 3, in der die Uberstromstauwand aus einem lotrechten Teil 45 besteht, der sich vom Dach des Kanals bis zu einem Punkt unterhalb der Schichthöhe 13 b im Abschnitt B auf der stromabwärtigen Seite der Stauwand verläuft, während der schräg liegende Teil 46 von der Unterkante des senkrecht verlaufenden Teiles 45 nach unten parallel zu der stromabgelegenen Fläche 41 der Unterstromstauwand 40 verläuft. In diesem Falle ist eine weitere Verbesserung der Strömungseigenschaften durch die Einführung einer geringen Gasmenge herbeigeführt, die vorzugsweise von der gleichen Gasart genommen ist, die für die Fluidisierung des Gutes im Abschnitt A verwandt wird, wobei dieses Gas an einem Punkt in der Nähe der unteren Kante des Teiles 46 der Überstromstauwand 44 zugegeben wird. Dieses »Reinigungsgas« kann durch ein kleines Rohr mit Bohrungen, wie es bei 47 dargestellt ist, eingebracht werden. Another embodiment according to the invention, in which a wedge-shaped 3, in which the overcurrent dam is related there is a perpendicular part 45 extending from the roof of the duct to a point below the layer height 13 b in section B on the downstream side of the Stowage wall runs, while the inclined part 46 from the lower edge of the perpendicular extending part 45 downward parallel to the downstream face 41 of the Undercurrent retaining wall 40 runs. In this case, another improvement is the Flow properties brought about by the introduction of a small amount of gas, which is preferably taken from the same type of gas that is used for fluidization of the goods in section A is used, this gas being at a point close by the lower edge of the part 46 of the overflow dam wall 44 is added. This "Cleaning gas" can be fed through a small tube with holes, as shown at 47 is to be introduced.

In diesem Fall ist das Gasreinigungsrohr 47 in der Weise mit Bohrungen versehen, daß diese im wesentlichen nach oben weisen und das Gas aus dem Rohr nach oben steigt und dabei ein Kissen längs der Unterseite des schräg verlaufenden Teiles 46 der Überstromstauwand 44 bildet, wie dies schematisch durch kurze Pfeile angegeben ist. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß diese Anordnung verbesserte Strömungseigenschaften erbringt als eine Anordnung gemäß den Fig. 1 oder 2.In this case, the gas cleaning pipe 47 is in the manner with bores provided that these point essentially upwards and the gas from the pipe after rises above and thereby a pillow along the underside of the sloping part 46 forms the overflow dam wall 44, as indicated schematically by short arrows is. It has been found in practice that this arrangement provides improved flow properties provides as an arrangement according to FIGS. 1 or 2.

Die Vorrichtung nach Fig. 4 zeigt eine elektrische Kanaldarre. Die Darre ist zum Kalzinieren von Tonerde bestimmt und ist durch die Trennvorrichtung nach der Erfindung in vier Zonen C, D, E und F unterteilt. Wegen der Einfachheit der Darstellung sind sie in der Zeichnung alle gemäß dem Beispiel nach Fig. 1 durchgebildet. Die von C nach F fließende Schicht wird nacheinander von 110 auf 4820 C in der Zone C erhitzt, von 482 auf 10930 C in der Zone D und von 1093 auf 4820 C in der Zone E sowie von 482 auf 1100 C in der Zone F gekühlt. Das Aufheizen wird erreicht durch direkte Hitze mittels elektrischer Heizelemente 25, die in Batterien in der Schicht 12 zusammengeschlossen und an Aufhängevorrichtungen 25 aufgehängt sind, wie dies Fig.4 und 5 zeigen. The device according to FIG. 4 shows an electric sewer lock. the Kiln is intended for calcining alumina and is through the separator divided into four zones C, D, E and F according to the invention. Because of the simplicity the representation they are all formed in the drawing according to the example of FIG. The layer flowing from C to F is successively from 110 to 4820 C in the zone C, from 482 to 10930 C in zone D and from 1093 to 4820 C in zone E and cooled from 482 to 1100 C in zone F. The heating is achieved by direct heat by means of electrical heating elements 25, which are in batteries in the layer 12 are locked together and hung on hangers 25, like this Figures 4 and 5 show.

Der Abstand und die Wärmeleistung der Heizelemente 25 ist so eingerichtet, daß die erwünschten Temperaturgrade erreicht werden.The distance and the heat output of the heating elements 25 is set up so that that the desired temperature levels are reached.

In Zone C wird die Tonerde dehydratisiert. Sie gibt dabei etwa 480kg Wasserdampf pro t Tonerde ab. In zone C the clay is dehydrated. She gives about 480kg Water vapor per t of clay.

Der aus dem Gut frei werdende Wasserdampf ist bestrebt, die Schicht zu fluidisieren, so daß man praktischerweise diese Zone nur mit einem sehr geringen Fluß von Fluidisierungsgas c versorgt, um die Geschwindigkeiten und Staubverluste in der Kammer C auf einem Mindestmaß zu halten. Die Temperatur des austretenden Gases c' beträgt ungefähr 3150C und enthält einen sehr hohen Prozentsatz von Wasser.The water vapor released from the property strives to the Layer to fluidize, so that you can practically only this zone with a very low flow of fluidizing gas c supplied to reduce the speeds and dust losses in chamber C to a minimum. The temperature of the exiting Gases c 'is about 3150C and contains a very high percentage of water.

In der Zone D wird die Tonerde von 482 auf 10930 C erhitzt; da hier keine Gase mehr freiwerden, ist die Menge des Fluidisierungsgases wesentlich höher zu halten als in der Zone C. Gleichzeitig weist das austretende Gas d' eine Temperatur von 8150 C auf und enthält nur geringe Anteile von Feuchtigkeit. In zone D, the alumina is heated from 482 to 10930 C; there here no more gases are released, the amount of fluidizing gas is significantly higher to keep than in zone C. At the same time, the exiting gas d 'has a temperature of 8150 C and contains only small amounts of moisture.

Das Fluidisierungsgas d, welches in die Zone D hineingebracht wird, ist vorzugsweise trocknen und soll eine Temperatur von 7600 C haben. Da es Aufgabe der Zone E ist, das kalzinierte Gut abzukühlen, wird man am besten kaltes Gas in die Zone E einbringen, während in der Zone D ein heißes Gas vorzuziehen ist. Das in die Zone E als Fluidisierungsmittel eingebrachte kalte Gas ergibt ein austretendes Gas bei e' und von einer Temperatur von ungefähr 260P C. The fluidizing gas d, which is brought into the zone D, is preferably dry and should have a temperature of 7600 C. As it is task Zone E is to cool the calcined good, it is best to put cold gas in introduce zone E, while in zone D a hot gas is preferred. That Cold gas introduced into zone E as a fluidizing agent results in an exiting Gas at e 'and at a temperature of about 260P C.

Es empfiehlt sich, das Gas e' von der Zone E und das Gas f' von der Zone F als Fluidisierungsmittel für die Zonen D und C zu verwenden, nachdem Staubanteile entfernt sind. It is recommended that the gas e 'from the zone E and the gas f' from the Zone F to be used as a fluidizing agent for zones D and C after dust fractions are away.

Ferner hat sich in der Praxis als vorteilhaft erwiesen, die bei niedrigen Temperaturgraden anfallenden Wärmemengen im Gase c' mittels eines Wärmeaustauschers zurückzugewinnen. Furthermore, it has proven advantageous in practice that at low Temperature degrees accruing amounts of heat in the gas c 'by means of a heat exchanger to win back.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die wirksame Abtrennung der Röstanlage gemäß Fig. 4 in Zonen C, D, E und F vorteilhaft ist, um den Arbeitsvorgang mit großem Wirkungsgrad durchzuführen. From the above it follows that the effective separation of the Roasting plant according to FIG. 4 in zones C, D, E and F is advantageous to the work process to be carried out with great efficiency.

Außerdem ist auch ein hoher wärmewirtschaftlicher Wirkungsgrad zu erzielen.In addition, there is also a high degree of thermal efficiency achieve.

In Röstanlagen, die zum Rösten von Erzen mit niedrigem Sulfitgehalt bestimmt sind, kann die Trennvorrichtung gemäß der Erfindung dazu benutzt werden, um die Gase verschiedener chemischer Zu- sammensetzung zu trennen und Gas fraktionen zu erhalten, die verschiedene Konzentrationen an den einzelnen Bestandteilen aufweisen. In roasting plants used for roasting ores with a low sulphite content are determined, the separating device according to the invention can be used to to remove the gases from various chemical Separate composition and gas fractions to obtain, which have different concentrations of the individual components.

Entsprechend kann die Trennvorrichtung benutzt werden, um verschiedene Reaktionszonen in anderen Verfahren, wie z. B. beim Chlorieren von Titanerzen oder bei der Kalzinierung von Petroleumkoks, zu verwenden. Accordingly, the separation device can be used to different Reaction zones in other processes, e.g. B. in the chlorination of titanium ores or to be used in the calcination of petroleum coke.

Die erfindungsgemäße Schleuse bietet die Möglichkeit, die im Gut enthaltenen Gase wirksam zu fraktionieren, indem die flüssig-festen Kalzinierungs- oder Röstverfahren bei beliebigen Temperaturen durchgeführt werden. The lock according to the invention offers the possibility of being in the good effectively fractionate the gases contained by the liquid-solid calcination or roasting processes can be carried out at any temperature.

Claims

PATENT CLAIMS 1. From an undercurrent retaining wall and an overcurrent retaining wall formed lock for channel-shaped fluidized bed reactors with gas-permeable Soil, which is fluidized by a horizontal stream of fine-grained material of great height are traversed, characterized in that one is from the front of the Undercurrent retaining wall (16) and in the direction of flow of the material at least up to the vertical Projection of the lower edge of the overflow retaining wall (15) onto the reactor floor (10) extending portion (17) of the gas-permeable base (10) covers or for the fluidizing gases are impermeable.

2. Lock according to claim 1, characterized in that the underflow retaining wall (16) has a triangular wall cross-section and with its narrow side (43) the section (17) of the reactor bottom covers or coincides with this section, wherein the angle between the downstream side of the dam wall and the ground is greater than is the angle of repose of the unfluidized material.

References considered: U.S. Patents No. 2,521,195, 2 464812.