DE1250786B

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Publication number: DE1250786B
Application number: DENDAT1250786D
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

BOljBOlj

DeutscheKl.: 12g-l/of German class: 12g -l / of

Nummer: 1 250786Number: 1 250786

Aktenzeichen: M 565551V a/12 gFile number: M 565551V a / 12 g

Anmeldetag: 20. ApriU963 Registration date: April 20, 1963

Auslegetag: 28. September 1967Opening day: September 28, 1967

Ölvorrichtung zur Durchführung von
physikalischen und chemischen Reaktionen
zwischen gasförmigen, flüssigen und festen
Stoffen in freischwebenden, wirbelnden
Suspensionen Oil device for carrying out
physical and chemical reactions
between gaseous, liquid and solid
Fabrics in free-floating, swirling
Suspensions

Anmelder:Applicant:

MetallgesellschaftAktiengesellschaft,
Frankfurt/M., Reuterweg 14Metallgesellschaft Aktiengesellschaft,
Frankfurt / M., Reuterweg 14

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Heinz Ebert, \Heinz Ebert, \

Dr. Udo Esch,Dr. Udo Esch,

Dipl.-Ing. Dr. Lothar Reh, Frankfurt/M.Dipl.-Ing. Dr. Lothar Reh, Frankfurt / M.

Die Erfindung bezieht sich auf rostlose, nach oben erweiterte Wirbelschichtreaktoren. Es ist bekannt, solche rostlosen Reaktoren mit nach oben zunehmendem Querschnitt in der Weise diffusorförmig auszubilden, daß der Öffnungswinkel so bemessen wird, daß die Strömung des von unten durch die Eintrittsdüse eingeleiteten Gases mindestens über einen beträchtlichen Teil der Höhe des Apparates nicht von der Wand abreißt. Ebenso ist bekannt, daß man in solchen Reaktoren frei schwebende Wirbelschichten aus festen und/oder flüssigen und/oder klebrigen bzw. teigigen Partikeln ausbilden und diese darin außerordentlich gleichmäßig durchwirbeln und gegebenenfalls agglomerieren bzw. granulieren und trocknen kann.The invention relates to rustless, upwardly extended fluidized bed reactors. It is known, such rustless reactors with an upwardly increasing cross-section in the manner of a diffuser to train that the opening angle is dimensioned so that the flow of the from below through the Inlet nozzle introduced gas at least over a considerable part of the height of the apparatus does not tear off the wall. It is also known that freely floating fluidized beds are used in such reactors from solid and / or liquid and / or sticky or doughy particles and these whirl through it extremely evenly and, if necessary, agglomerate or granulate and can dry.

Die Trägergasgeschwindigkeit, die zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Wirbelzustandes notwendig ist, beispielsweise eines solchen, bei dem weder nach unten ausgeregnet noch vom Gas nach oben ausgetragen wird, ist auch für eine konstante Teilchengröße eines bestimmten suspendierten Stoffes keine Konstante, sondern von der Größe der Wirbelkammer und insbesondere des Querschnitts der Trägergaseinlaufdüse abhängig. Je größer der Querschnitt der Düse ist, um so größer ist die erforder- as liehe Trägergasgeschwindigkeit.The carrier gas velocity that is necessary to maintain a certain vortex state is, for example, one in which neither rained down nor from the gas behind discharged above is also for a constant particle size of a given suspended substance not a constant, but on the size of the vortex chamber and in particular the cross-section of the Carrier gas inlet nozzle dependent. The larger the cross-section of the nozzle, the larger the required borrowed carrier gas velocity.

Es ist weiterhin bekannt, daß man die besten Resultate in bezug auf den Zustand der Wirbelschicht erzielt, wenn man bei Vergrößerung der Wirbelkammer die in der Zeiteinheit zugeführte Trägergasmenge ungefähr mit der 2,5. Potenz des Diisendurchmessers anwachsen läßt.It is also known that the best results are obtained with regard to the condition of the fluidized bed achieved if the supplied in the unit of time with enlargement of the vortex chamber Carrier gas amount approximately with the 2.5. Power of the diameter of the nozzle can increase.

Es ist weiterhin bekannt, daß bei großen Apparaten, beispielsweise schon bei solchen mit Düsendurchmessern von 100 mm, demnach recht große Gasgeschwindigkeiten, etwa in der Größenordnung von 25 bis 70 m/sec, erforderlich sind. Eine Verringerung dieser Gasgeschwindigkeit ist dadurchmöglich, daß man den Trägergasstrom in der Düse durch Einbau von wabenförmigen Leitblechen aufteilt. It is also known that in the case of large apparatuses, for example those with nozzle diameters of 100 mm, therefore very high gas velocities, approximately in the order of magnitude of 25 to 70 m / sec, are required. A decrease this gas velocity is possible by the fact that the carrier gas flow in the nozzle divided by the installation of honeycomb baffles.

Während mit einer auf diese Art mit Einbauten bzw. Leitblechen versehenen Apparatur in vielen Fällen sehr gute Ergebnisse erhalten werden konnten, machten sich in anderen Fällen die genannten Einbauten störend bemerkbar. Bei Behandlung von feuchten oder gar klebrigen Feststoffen ergaben sich querschnittsverändernde Verstopfungen im unteren Teil des Reaktors, die eine ausreichende Zufuhr von Trägergas erschwerten und das Abführen der Produkte durch Ausregnen aus der Wirbelschicht nach unten behinderten oder sogar ganz unmöglich machten. Die Reinigung der Leitbleche zur Beseitigung dieser Störungen führte zu langwierigen Betriebsunterbrechungen. Das gleiche ergab sich, wenn stark korrodierende Stoffe behandelt wurden, die eine häufige Auswechslung der Leitbleche erforderlich machten.While with an apparatus provided in this way with internals or baffles in many In cases where very good results could be obtained, in other cases the internals mentioned were made noticeably disturbing. Treatment of moist or even sticky solids resulted cross-section-changing blockages in the lower part of the reactor, which allow a sufficient supply of Carrier gas made it more difficult and the removal of the products by rain out of the fluidized bed afterwards disabled or even completely impossible downstairs. Cleaning the baffles for disposal these disruptions led to lengthy business interruptions. The same happened when strong Corrosive materials have been treated, which require frequent replacement of the baffles did.

Es ist ein Vorschlag bekannt, die genannten Nachteile zu beseitigen, indem die Düse mit gleichbleibendem, z. B. zylindrischem Querschnitt ohne Einbauten, jedoch gegenüber dem Reaktorhals erhöblich erweitertem Durchmesser gestaltet und die Gaszufuhr und Verteilung mittels eines um die Düse angeordneten, mit gasdurchlässigem Boden versehenen Ringraumes geregelt wird. Diese Lösung des Problems ist mit relativ großem Aufwand verbunden und hat den Nachteil, daß durch die Einschnürung des Gasweges am Reaktorhals die Gleichmäßigkeit des Gasstromes und der Beaufschlagung des Reaktorquerschnitts gestört wird.A proposal is known to eliminate the disadvantages mentioned by using the nozzle with a constant, z. B. cylindrical cross-section without internals, but increased compared to the reactor neck extended diameter and the gas supply and distribution by means of a around the nozzle arranged, provided with a gas-permeable bottom annulus is regulated. This solution of the Problem is associated with relatively great effort and has the disadvantage that the constriction of the gas path at the reactor neck, the uniformity of the gas flow and the loading of the reactor cross-section is disturbed.

Es wurde nun gefunden, daß die genannten Nachteile auf sehr einfache Weise vermieden werden können, indem eine mit gleichbleibendem, z. B. zylindrischem Querschnitt ausgearbeitete Düse verwendet wird, deren Höhe das 0,7- bis l,3fache ihres Durchmessers beträgt. Der Querschnitt der Düse kann dabei der gleiche sein wie derjenige des Reaktorhalses, so daß an dieser Stelle der Gasstrom keinerlei Störung durch die Apparatur erfährt.It has now been found that the disadvantages mentioned can be avoided in a very simple manner, by one with constant, z. B. cylindrical cross-section elaborated nozzle is used whose height is 0.7 to 1.3 times its diameter. The cross section of the nozzle can be the same as that of the reactor neck, so that at this point the gas flow is not at all Experienced interference from the apparatus.

Das 0,7fache des Durchmessers ist das Mindestmaß der Höhe bei kleinen Düsendurchmessern von etwa 40 bis 50 mm. Es ist dann schon eine deutliche Vergleichsmäßigung des Trägergasstromes, der ^e-0.7 times the diameter is the minimum height for small nozzle diameters of about 40 to 50 mm. There is then a clear equalization of the carrier gas flow, the ^ e-

709 649/397709 649/397

Claims

Impact with carrier gas across the cross-section of the reactor and extension of the residence time against the underlying ratios of the height of the nozzle to the diameter. Even better results are achieved in this regard if one chooses a height for the nozzle which is approximately 0.9 times the cross-sectional diameter. By varying the height of the nozzle in relation to the diameter, the residence times of the solids in the reactor, e.g. B. When granulating and drying fertilizers and the like., The specific material properties can be adapted. With cross-sectional diameters of the nozzle of approximately 400 to 500 mm, it is advantageous to make the ratio of height to diameter of the nozzle larger. An optimum of the equalization of the gas flow and the loading of the reactor cross-section was z. B. observed at a nozzle height of 1.3 times the diameter. In order to be able to adapt the apparatus to the different material properties without difficulty and without any significant operational interruptions, it is advantageous to make the gas inlet nozzle exchangeable so that it is possible. optionally insert nozzles of suitable dimensions in the same apparatus. An example of the device according to the invention is shown schematically in the figure. 1 therein is the vortex reactor, known per se, to which the carrier gas is fed via nozzle 2, wind chamber 3 and nozzle 4 designed according to the invention. The nozzle 4 runs out into a conical section 5 which forms part of the diffuser-like vortex reactor and to which it is firmly connected. With the flanges, this part 5 rests on the flanges 7 of the nozzle 8 of the wind chamber 3 and is clamped gas-tight to the flanges 7 with the flanges 9 of the part 10 of the vortex reactor 1 and with the aid of screw bolts, not shown here. The dough piece i0 can be removed after loosening the screw bolts or turned to the side and the nozzle 4 with the conical section 5 pulled out and, if necessary, exchanged for a conical section 5 of the same dimensions by another nozzle with dimensions tailored to the substance to be treated will. The construction according to the invention has proven particularly useful in granulation drying, d. H. proven in the production of coarse, dry agglomerates from fine-grained, moist or sticky, crumbly raw material in free-floating vortex suspension. The usual discharge of the product downwards through the gas inlet nozzle by rain does not cause any difficulties with the construction according to the invention. Patent claims:

1. Device for carrying out reactions between gases and / or vapors on the one hand and solids and / or liquids on the other hand in a free-floating swirling Suspension, consisting of a rustless reactor extended upwards, its opening angle is dimensioned so that the gas flow at least over a considerable part of the height of the device does not tear off the wall, and the nozzle at the lower end with a constant, z. B. has a cylindrical cross-section without internals through which the carrier gas from below is introduced upwards into the reactor, characterized in that the height of the Nozzle (4) that is 0.7 to 1.3 times its diameter.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the nozzle is designed to be replaceable is.

Considered publications:
German exposition no, 1129 932.

1 sheet of drawings

709 649/397 9.67 Q Bundesdruckerei Berlin709 649/397 9.67 Q Bundesdruckerei Berlin