DE1501402B2 - Vorrichtung zum Abschrecken von heißen Gasen - Google Patents

Description

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peratur rasch abgekühlt, und die Bildung von Koh- vorzusehen, welcher die Zuführungsrohre 11 isoliert

lenstoff und die Kohlenstoffablagerung in der Kühl- und deren Kühlung verhindert. Die Zuführungsrohre

kammer sind wesentlich verringert. Auf Grund der 11 enden in einem offenen Ende 12 an einer Stelle,

Wirksamkeit der raschen Kühlung und der Benet- die oberhalb der Kühkammer 10, jedoch innerhalb

zung der Wand der Kühlkammer stromabwärts von 5 der Arme 16 liegt, und sie springen nicht in die

der Einführungsstelle des heißen Mediums wird auch Kühlkammer 10 vor. Auf diese Weise wird eine Be-

die Metallermüdung beachtlich verringert, was weit- rührung der Kühlflüssigkeit mit der Oberfläche der

gehend auf die niedrigeren und gleichförmigeren Zuführungsrohre 11 vermieden.

Oberflächentemperaturen der Wände der Kühlkam- In Fig. 1, welche eine bevorzugte Ausführungs-

mer zurückzuführen ist. io form der Erfindung darstellt, ist ein Mittel oder eine

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Einrichtung zum Durchspülen der ringförmigen Zwi-Erfindung ist der das Gaszuführungsrohr umgebende schenräume 17 vorgesehen. Diese Einrichtung umHohlraum teilweise mit Isoliermaterial gefüllt. faßt einen oder eine Mehrzahl von Spüleinlässen 18

Es können auch mehrere Gaszuführungsrohre vor- für die Einführung eines Spülmediums in die ringför-

gesehen sein. 15 migen Zwischenräume 17. Die Anzahl und die An-

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Ordnung der Einlasse 18 soll so sein, daß eine ver-Zeichnung dargestellt und werden im folgenden nä- hältnismäßig gleichförmige Verteilung des Spülmediher erläutert. Die ums innerhalb der ringförmigen Räume 17 erzeugt

F i g. 1 bis 3 sind schematische Darstellungen von wird. Das Spülmedium wird über Leitungen 19 zuge-

drei verschiedenen Ausführungsformen gemäß der 20 führt.

Erfindung. In den F i g. 2 und 3 ist eine Ausführungsform der

In der Zeichnung sind mit gleichen Bezugszeichen Erfindung gezeigt, bei welcher die Kühlflüssigkeit gleiche Teile der Vorrichtung gemäß der Erfindung von der Seitenwand der rohrförmigen Kühlkammer bezeichnet. Ein heißes Gas von hoher Temperatur, 10 an Stelle aus dem einen Ende der Kühlkammer beispielsweise ein Strom eines verdampften, nor- 25 eingeführt wird. Wie in F i g. 2 gezeigt, ist das Zuf ühmalerweise flüssigen Kohlenwasserstoffes wird in rungsrohr 11 durch einen ringförmigen Raum 17 isoeine rohrförmige Kühlkammer 10 mittels einem oder liert, wobei jedoch dieser ringförmige Raum zwimehreren Gaszuführungsrohren eingeführt, die sich sehen den Wänden der Kühlkammer 10 und dem in die rohrförmige Kühlkammer 10 unter Ausbildung Einlaßrohr 11 gebildet ist. Die Kühlleitung 13 und einer Mischzone 20 erstrecken und mit dieser in offe- 30 die Düse 14 sind so angeordnet, daß ihre Achsen im ner Verbindung durch das offene Ende 12 stehen. wesentlichen unter einem Winkel von 45° mit einer Die Richtungspfeile zeigen die Strömungsrichtung Achse der rohrförmigen Kühlkammer 10 vorliegen, des heißen Gases innerhalb des Gaszuführungsrohres Das offene Ende 12 des Einspritzrohrs 11 ist unmit-11 an. Eine Kühlflüssigkeit wird in die rohrförmige telbar über der Stelle, an welcher die Kühlflüssigkeit Kühlkammer 10 mittels einer Leitung 13 und einer 3 s durch die Kühlleitung 13 eingeführt wird, so an-Sprühdüse 14 eingeführt. Die Art und Anordnung geordnet, daß es nicht in Berührung mit der Kühlder Sprühdüse muß so sein, daß die Kühlflüssigkeit flüssigkeit steht. Die obere Oberfläche des kegelförin die Kühlkammer 10 in Form eines auseinander- migen Sprühregens der Kühlflüssigkeit schneidet den strebenden oder divergierenden kegelförmigen zu kühlenden heißen Gasstrom etwa im rechten Win-Sprühregens in einer solchen Weise eingespritzt wird, 40 kel, da die Kühlleitung 13 in einem Winkel von etwa daß ein Teil der äußeren Seitenoberfläche des Sprüh- 45° zu der Achse des Kühlrohrs 10 angeordnet ist; regens den Strom des zu kühlenden heißen Gases un- erwünschtenfalls kann jedoch die Kühlleitung 13 gefahr im rechten Winkel unmittelbar nach der Ein- senkrecht zu der Achse des Kühlrohrs 10 angeordnet führung des heißen Mediums in die Mischzone 20 werden, wobei die Düse 14 unter einem solchen Windurch das offene Ende 12 des Gaszuführungsrohres 45 kel zu der Achse des Kühlrohrs 10 angeordnet ist, 11 schneidet. Die gestrichelten Linien in der Zeich- um das gleiche Verhältnis am Schnittpunkt des nung stellen den kegelförmigen Sprühregen der Sprühregens der Kühlflüssigkeit mit dem Gasstrom Kühlflüssigkeit aus der Düse 14 dar. Die Sprühdüse hoher Temperatur zu erhalten.

ist außerdem innerhalb der Mischzone so angeord- F i g. 3 zeigt eine der Ausführungsform von F i g. 2

net, daß der Teil, der beim Kühlen des heißen Gases 50 ähnliche Ausführungsform der Erfindung, wobei der

nicht verdampften Kühlflüssigkeit auf die Rohrwand zu kühlende Gasstrom hoher Temperatur an einem

der Kühlkammer 10 stromabwärts von der Einfüh- Ende der Kühlkammer 10 eingeführt wird; jedoch

rungsstelle des Mediums hoher Temperatur in die wird bei dieser Ausführungsform die Kühlflüssigkeit

Mischzone und die Kühlkammer 10 aus dem Gaszu- durch eine Mehrzahl von Düsen 14, die in der Sei-

führungsrohr 11 auftrifft. Das gekühlte Gas und die 55 tenwand der Kühlkammer 10 angeordnet sind, so

verdampfte Kühlflüssigkeit gelangen aus der Kühl- eingeführt, um die Wände der Kühlkammer 10 strom-

kammer 10 durch eine Leitung 15. abwärts von der Einführungsstelle des heißen Gas-

Wie in F i g. 1 gezeigt, sind die Zuführungsrohre Stroms gleichförmig zu benetzen. Ein weiteres Merk-

11 vorzugsweise innerhalb zylindrischer Arme 16 mal der in F i g. 3 gezeigten Ausführungsform der über eine wesentliche Strecke, die sich von der 60 Erfindung ist die Ausdehnung oder Erweiterung im

Mischzone 20 bzw. Kühlkammer 10 erstreckt, einge- Durchmesser der Kühlkammer 10 stromabwärts von

schlossen, um einen ringförmigen Zwischenraum 17 dem Einspritzrohr 11.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 licherweise eine Flüssigkeit, in Berührung gebracht Patentansprüche: wird, um aus dem Produktstrom Wärme zu absorbie ren und diesen zu kühlen. Jedoch führte die Verwen-

1. Vorrichtung zum Abschrecken von heißen dung von Kühlflüssigkeiten bisher zu einer Verko-Gasen, insbesondere Krackgasen, durch Einsprü- 5 kung in der Kühl- oder Abschreckzone und trug wehen einer Kühlflüssigkeit in den heißen Gas- sentlich zur Metallermüdung der Kühlvorrichtung strom, dadurch gekennzeichnet, daß bei. Überdies ist bei den derzeit praktisch angewendie Berührung des zu kühlenden Gasstroms und deten Kühlmitteln, wobei eine Flüssigkeitskühlung der eingesprühten Flüssigkeit in an sich bekann- zur Anwendung gelangt, das Ausmaß der Kühlung ter Weise in einer Mischzone (20) erfolgt, in wel- io sehr häufig ungenügend.

eher der heiße Gasstrom etwa unter einem rech- In der deutschen Patentschrift 608 604 ist eine

ten Winkel den Sprühkegel der Kühlflüssigkeit Vorrichtung zum Kühlen, Reinigen und Trocknen

durchquert, und daß das Gaszuführungsrohr (11) von Generatorgas beschrieben, bei der das Gas ein

von einem ringförmigen Raum (17) umgeben ist, Rohr von oben nach unten durchströmt, in welchen

der mit einem oder einer Mehrzahl von Einlassen 15 es berieselt und dann einen dieses Rohr umgebenden

(18) für die Zuführung eines Spülgases versehen Ringraum von unten nach oben durchströmt, in wel-

ist. chem die Trocknung stattfindet. Dieses Rohr, dessen

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- unteres Ende eine gegen die obere Fläche der imuntekennzeichnet, daß der das Gaszuführungsrohr ren Teil des Reinigergehäuses befindlichen Wasser-(11) umgebende Hohlraum (17) teilweise mit Iso- 20 füllung gerichtete Düse besitzt und welches außen liermaterial ausgefüllt ist. sowohl als auch innen mit senkrecht zur Rohrachse

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- stehenden durchlochten Prallblechen versehen ist, ist durch gekennzeichnet, daß mehrere Gaszufüh- lose in das Reinigergehäuse eingesetzt.
rungsrohre (11) vorgesehen sind. Diese Vorrichtung ist für eine Behandlung von

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 25 Kohlenwasserstoffströmen sehr hoher Temperatur, kennzeichnet, daß der Sprühstrahl der Flüssigkeit d. h. bei 650 bis 870° C, wie sie insbesondere bei wenigstens einen Teil der Seitenwände der Krackgasen auftritt, nicht geeignet; vielmehr ist diese Mischzone (20) berührt. bekannte Vorrichtung hauptsächlich für eine Reinigung von Feststoffen aus verhältnismäßig kühleren

30 Gasströmen vorgesehen. Ein derartiger Gasreiniger

besitzt somit keine Beständigkeit gegenüber der Metallermüdung, die infolge der sehr hohen Temperatur

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung eingeführt wird. Es findet daher auch mit einer derzum Abschrecken von heißen Gasen, insbesondere artigen bekannten Vorrichtung eine Abscheidung Krackgasen, durch Einsprühen einer Kühlflüssigkeit 35 von Koks in der Mischzone statt,
in den heißen Gasstrom. In der britischen Patentschrift 912 367 ist eine

Bei vielen technischen Verfahren ist ein rasches Vorrichtung zum Abschrecken von heißen Krackga-Abschrecken oder Kühlen von heißen Produktströ- sen beschrieben, die ein konisches Gefäß, ein Einlaßmen erforderlich. Beispielsweise ist dies beim thermi- rohr für die Gase am unteren Ende des Gefäßes und sehen Kracken von Kohlenwasserstoffen gebrauch- 40 koaxial mit dem Gefäß und mit einer scharfen Kante lieh, wobei verdampfte Kohlenwasserstoffprodukte abschließend einen Auslaß am anderen Ende des Geaus der Krackzone bei ziemlich hohen Temperaturen fäßes umfaßt, wobei eine Leitung für die Einführung austreten. Auch bei anderen Arbeitsweisen, bei wel- einer Kühlflüssigkeit in das Gefäß und eine Leitung chen hohe Temperaturen in der Reaktionszone zur für die Einführung eines Films aus einer Waschflüs-Anwendung gelangen, müssen die Reaktionsprodukte 45 sigkeit auf die Gefäßwand am Einlaßende des Gefäzur Vermeidung einer weiteren Reaktion häufig ßes vorhanden sind,
rasch gekühlt werden. Diese bekannte Vorrichtung erfordert einen Trog

Der Versuch, diese Produktströme von hoher oder Behälter für die Zuführung von Waschöl, um Temperatur rasch zu kühlen oder abzuschrecken, die Seitenwandung der Mischzone vor einer Metallwar mit vielen Schwierigkeiten verbunden. Das ra- 50 ermüdung zu schützen.

sehe Abkühlen von Produktströmen von hoher Tem- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

peratur, mit hohem Kohlenstoffgehalt, welche Koh- Vorrichtung zum Abschrecken von heißen Gasen, lenwasserstoffe oder Derivate von Kohlenwasserstof- insbesondere Krackgasen zu schaffen, mit welcher fen enthalten, führt zu einem Verkoken, wodurch ein eine wirksame Kühlung erzielt wird und gleichzeitig vollständiges Verstopfen von Entnahme- oder Abga- 55 die Bildung und Abscheidung von Koksprodukten • beleitungen aus den Reaktionszonen innerhalb einer wesentlich verringert wird und dabei das Problem Dauer von Minuten herbeigeführt wurde. Auch tre- der Metallermüdung praktisch ausgeschaltet wird,
ten häufig beim raschen Abkühlen oder bei Störun- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gegen des Fließens des Produktstroms beträchtliche löst, daß die Berührung des zu kühlenden Gasstroms Metallermüdungserscheinungen auf, welche wesent- 6c und der eingesprühten Flüssigkeit in an sich bekannlich die Brauchbarkeit der zum Teil bestehenden ter Weise in einer Mischzone erfolgt, in welcher der Rohrleitung oder Aufnahmeeinrichtungen verkürzt heiße Gasstrom etwa unter einem rechten Winkel und außerdem die Gefahr des Undichtwerdens oder den Sprühkegel der Kühlflüssigkeit durchquert, und Platzens in solchen Vorrichtungen und der damit daß das Gaszuführungsrohr von einem ringförmigen verbundenen Schaden erhöht. 65 Raum umgeben ist, der mit einem oder einer Mehr-

Es ist bekannt, ein rasches Abkühlen von Produkt- zahl von Einlassen für die Zuführung eines Spülgases strömen herbeizuführen, indem mit dem Produkt- versehen ist.
strom hoher Temperatur ein Kühlmedium, üb- Durch diese Vorrichtung wird das Gas hoher Tem-