DE1269633B

DE1269633B - Vorrichtung mit wenigstens zwei ein Fliessbett (Wirbelschicht) enthaltenden Gefaessen

Info

Publication number: DE1269633B
Application number: DEP1269A
Authority: DE
Inventors: William Landon Davis Jun
Original assignee: United States Steel Corp
Current assignee: United States Steel Corp
Priority date: 1959-11-12
Filing date: 1960-11-08
Publication date: 1968-06-06

Description

Vorrichtung mit wenigstens zwei ein Fließbett (Wirbelschicht) enthaltenden Gefäßen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit wenigstens zwei ein Fließbett (Wirbelschicht) enthaltenden Gefäßen, bei welcher zum Transport von fließfähigen Feststoffen vom ersten in das zweite Gefäß eine Leitung vorgesehen ist und Gasleitungen vorhanden sind, um das zur Herstellung der Fließbetten dienende Gas in den Boden des zweiten Gefäßes einzuleiten und dieses Gas vom Oberteil des zweiten Gefäßes entgegen der Transportrichtung der Feststoffe dem Boden des ersten Gefäßes zuzuführen, wodurch der Gasdruck im ersten Gefäß niedriger ist als im zweiten.
Bei den bisher bekannten Vorrichtungen der vorgenannten Art ist das erste Gefäß über dem zweiten Gefäß angeordnet, damit die Feststoffe unter Ausnutzung der Schwerkraft am ersten Gefäß in das zweite Gefäß befördert werden können. Diese Übereinanderanordnung der Gefäße ist jedoch unbefriedigend, da sie eine große Bauhöhe erfordert und die zur Behandlung vorgesehenen Feststoffe zum Einbringen ist das erste Gefäß sehr hoch gefördert werden müssen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs erwähnten Art derart auszugestalten, daß die beiden Gefäße trotz des zwischen ihnen herrschenden Druckpotentials auf gleicher Höhe angeordnet werden können.
Diese Aufgabe wird nun erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Transportleitung aus einem Förderrohr besteht, in welchem eine Venturidüse vorgesehen ist, die mit der zum Boden des zweiten Gefäßes führenden Gasleitung in Verbindung steht und deren Niederdruckseite durch ein Standrohr mit dem Fließbett im ersten Gefäß verbunden ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß der Druck auf der Niederdruckseite der Venturidüse geringer ist als der Druck im ersten Gefäß.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Venturidüse im Förderrohr wird das dem Feststofftransport entgegenwirkende Druckpotential ausgeglichen. Falls nämlich keine Venturidüse vorhanden wäre, könnten die Feststoffe nicht aus dem ersten Gefäß durch das Standrohr nach unten fallen, da ein Gasstrom hoher Geschwindigkeit durch das Standrohr nach oben strömen würde. Durch die Venturidüse wird jedoch ein derartiger Gasstrom verhindert und trotz des vorhandenen Druckpotentials zwischen den beiden Gefäßen ein Transport der Feststoffe entgegen diesem Druckpotential ermöglicht.
Die Erfindung wird nun an Hand einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsform näher erläutert.
Die Zeichnung stellt eine Installation für fließfähige feste Stoffe mit ersten und zweiten Gefäßen 10 und 12 dar, die nebeneinander auf etwa gleicher Höhe gelegen sind. Das erste Gefäß 10 enthält eine durchlöcherte waagerechte Trennwand 13, die eine Lage Bl feinverteilter fester Stoffe trägt. In ähnlicher Weise enthält das zweite Gefäß 12 eine durchlöcherte, waagerechte Trennwand 14, die eine Lage B, trägt.
Gebläsegas tritt am Boden des Gefäßes 12 durch eine Einlaßleitung 15 ein und geht nach oben durch die Lage B2 hindurch, um diese in fließfähigem Zustand zu erhalten. Eine Leitung 16 führt Abgas von dem oberen Teil des Gefäßes 12 zum Boden des Gefäßes 10, wo es nach oben durch die Lage Bl hindurchgeht, um diese ebenfalls in fließfähigem Zustand zu halten. Eine Auslaßleitung 17 führt das Abgas vom oberen Teil des Gefäßes 10 weg. Die Gasauslaßleitungen von jedem Gefäß sind in der Darstellung mit üblichen Staubsammlern 18 ausgerüstet, die mitgerissene Teilchen aus dem Abgas entfernen und in die entsprechenden Lagen zurückbefördern. Der Gasdruck im Gefäß 10 ist natürlich geringer als der im Gefäß 12. Wegen der üblichen Bauweise der Gefäße an sich sind diese nur schematisch dargestellt.
Feinverteilte feste Stoffe wandern ununterbrochen in das Gefäß 10 durch eine übliche Zufuhr 19 und verlassen es durch ein Standrohr 20. Die Zeichnung zeigt ein einstellbares Ventil 21 im Standrohr, um die Ablaßgeschwindigkeit zu steuern, obwohl andere, gleichwertige Mittel, z. B. nach Art eines Überlaufs, zum Ablaß benutzt werden könnten. Erfindungsgemäß führt das Standrohr zu einer pneumatischen Förderleitung 22, die an ihrem einen Ende mit der Gaseinlaßleitung 15 verbunden ist und bis in das andere Gefäß 12 hineinragt. Die Querschnittsfläche der Förderleitung ist eingeschnürt, um eine Venturidüse23 an der Stelle zu bilden, wo das Standrohr einmündet. Vor der Venturidüse enthält die Förderleitung ein einstellbares Ventil 24, um das durch die Leitung fließende Gasvolumen zu regeln. Das Gefäß 12 ist mit einem üblichen Feststoffablaß 25 ausgerüstet.
Im Betrieb geht ein geregelter Teil des für das Gefäß 12 bestimmten Gases durch die Förderleitung 22. In der Venturidüse 23 steigt die Geschwindigkeit dieses Gases, und sein Druck fällt nach den bekannten Gesetzen der Gasdynamik ab. Der Druck an der Venturidüse wird geringer als der Druck im Gefäß 10, so daß feste Stoffe von der Lage Bl durch das Standrohr 20 in die Förderleitung 22 abfließen.
Es besteht kein Druckgefälle, um das Gas zu veranlassen, aus der Leitung 22 durch das Standrohr in das Gefäß 10 zu fließen. Statt dessen setzt dieses Gas seinen Fluß in das Gefäß 12 fort und führt dort hinein feste Stoffe aus dem Rohr 20.
Beim Beispiel der Eisenerzreduktion ist das über die Leitung 15 zugeführte Einlaßgas ein reduzierendes Gas, z. B. Wasserstoff, und auf eine geeignete Reaktionstemperatur vorgeheizt, für gewöhnlich etwa auf 7600 C. Die in das Gefäß 10 eingeführten festen Stoffe sind sogenanntes Eisenerzklein und auf eine geeignete Reaktionstemperatur vorgeheizt, für gewöhnlich um 8700 C. Die festen Stoffe, die das Gefäß 10 verlassen, sind ein teilweise reduziertes Produkt, das in der Zusammensetzung beispielsweise dem FeO genähert oder etwa 300/0 reduziert ist. Die festen Stoffe, die das Gefäß 12 verlassen, sind ein vollständiges reduziertes Produkt, das in der Zusammensetzung z. B. dem metallischen Eisen genähert oder etwa 909/0 reduziert ist. Das Abgas aus dem Gefäß 12 hat seine Fähigkeit verloren, FeO zu metallischem Eisen zu reduzieren, da ein wesentlicher Anteil des Wasserstoffs sich in Wasserdampf gewandelt hat, behält aber noch die Fähigkeit, höhere Eisenoxyde zu FeO zu reduzieren. Das Abgas aus dem Gefäß 10 wird zum weiteren Gebrauch im Verfahren durch Auswaschen des Wasserdampfes regeneriert und das verbleibende Gas mit frischem Reduktionsgas vermischt, um für Ersatz der verbrauchten oder sonstwie verlorenen Reduktionsbestandteile zu sorgen.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu sehen, daß die Erfindung ein einfaches Gerät liefert, welches fließfähige Feststoffe in den Stand setzt, von einem Niederdruckgefäß zu einem Hochdruckgefäß auf gleicher Höhe gefördert zu werden. Es ist also nicht nötig, das eine Gefäß über dem anderen anzuordnen.
Offensichtlich läßt sich die Erfindung auch bei Installationen ausnutzen, die nicht von einem Reihenfluß der Gase Gebrauch machen, solange die Druckbeziehung den gewünschten Fluß fester Stoffe beeinträchtigt. Die Erfindung kann auch bei Installationen benutzt werden, die mehr als zwei Gefäße enthalten.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung mit wenigstens zwei ein Fließbett (Wirbelschicht) enthaltenden Gefäßen, bei welcher zum Transport von fließfähigen Feststoffen vom ersten in das zweite Gefäß eine Leitung vorgesehen ist und Gasleitungen vorhanden sind, um das zur Herstellung der Fließbetten dienende Gas in den Boden des zweiten Gefäßes einzuleiten und dieses Gas vom Oberteil des zweiten Gefäßes entgegen der Transportrichtung der Feststoffe dem Boden des ersten Gefäßes zuzuführen, wodurch der Gasdruck im ersten Gefäß niedriger ist als im zweiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportleitung aus einem Förderrohr (22) besteht, in welchem eine Venturidüse (23) vorgesehen ist, die mit der zum Boden des zweiten Gefäßes (12) führenden Gasleitung (15) in Verbindung steht und deren Niederdruckseite durch ein Standrohr (20) mit dem Fließbett im ersten Gefäß (10) verbunden ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß der Druck auf der Niederdruckseite der Venturidüse geringer als der Druck im ersten Gefäß ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der die Gasleitung (15) mit der Venturidüse(23) verbindenden Leitung ein Druckregelventil (24) vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2821471.