DE1542352B2 - Misch- und reaktionskammer, die nach dem prinzip der hochturbulenten drallvermischung gasfoermiger, fluessiger oder feinkoerniger fester stoffe mit einem traegergas arbeitet - Google Patents

Misch- und reaktionskammer, die nach dem prinzip der hochturbulenten drallvermischung gasfoermiger, fluessiger oder feinkoerniger fester stoffe mit einem traegergas arbeitet

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DE1542352B2 DE1965O0011087 DEO0011087A DE1542352B2 DE 1542352 B2 DE1542352 B2 DE 1542352B2 DE 1965O0011087 DE1965O0011087 DE 1965O0011087 DE O0011087 A DEO0011087 A DE O0011087A DE 1542352 B2 DE1542352 B2 DE 1542352B2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Misch- und Reaktionskammer, die nach dem Prinzip der hochturbulenten Drallvermischung gasförmiger, flüssiger oder feinkörniger fester Stoffe mit einem Trägergas arbeitet und die aus einer konischen rotationssymmetrischen Kammer besteht, deren Eintrittsöffnungen für die zu vermischenden bzw. umzusetzenden Stoffe koaxial zur Kämmerachse und deren Austrittsöffnung für die Gase bzw. Stoffe an dem dem Eintritt des Trägergases entgegengesetzten Ende der Kammer axial oder tangential angeordnet sind, und die mit Einrichtungen versehen ist, die das Trägergas mit einem Drall in die Kammer eintreten lassen.
Derartige Reaktionsapparate zur Durchführung von Prozessen und Verfahren, die eine innige Durchmischung der Prozeßteiliiehmer voraussetzen, sind bekannt. Sehr oft bedient man sich dabei eines Trägergases, das z. B. bei thermischen Prozessen für die Energiezu- oder -abfuhr sorgt oder auch ganz oder teilweise als Reaktionsteilnehmer auftritt. Reaktionen, an denen das Trägergas bzw. Teile von ihm teilnehmen, stellen beispielsweise Verbrennungsvorgänge dar.
Als Beispiel für Reaktionsapparate, bei denen das Trägergas die Aufgabe des Energietransportes übernimmt, seien Trocknungsvorgänge in Fließbettreaktoren oder in sogenannten Sprühtrocknern genannt. Dabei übernimmt das Trägergas auch den Abtransport der dem Gut entzogenen Feuchtigkeit.
Die Reaktoren der genannten Art weisen jedoch Nachteile auf, die ihre Einsatzmöglichkeiten stark einschränken. So ist unter anderem die Wärmebehandlung von feinkörnigen Feststoffen in Fließbettreaktoren nicht möglich bei Stoffen, die eine Schmelzzone durchlaufen, also möglicherweise verklumpen, wie dies bei der Aufarbeitung von Eisensulf at-Heptahydrat der Fall ist. Sprühtrockner für die Abscheidung von in Flüssigkeiten gelösten oder emulgierten Stoffen wie Waschpulver oder Trockenmilch benötigen als Folge langer notwendiger Verweilzeiten der Teilchen bis zur vollständigen Behandlung große Bauvolumina. Lange notwendige Verweilzeiten ergeben sich als Folge relativ geringer Turbulenzen zwischen Wärmeträger und Gut. Die Gefahr, daß bei Sprühtrocknern teilweise behandelte Teilchen an die Wände gelangen und dort verkleben, führt dazu, daß diese erfahrungsgemäß mit beträchtlich größerem Volumen gebaut werden, als der Auslegung nach der notwendigen Verweilzeit der Teilchen entspräche. Das große Bauvolumen solcher Apparate wirkt seinerseits prohibitiv auf die Anwendung hoher — die Reaktionen beschleunigende — Temperaturen. Der Gedanke, den Mischungsvorgang zu intensivieren und damit den Stoffaustausch bzw. bei einem Gas als Energieträger den Wärmeaustausch der Prozeßteilnehmer zu beschleunigen, liegt dem vorliegenden Verfahren zugrunde, das darauf beruht, hohe Turbulenzen in einer Mischkammer zu erzeugen.
Durch neuere Untersuchungen ist bekannt, daß eine besonders intensive Turbulenzzone dadurch hervorgerufen werden kann, wenn man zwei parallele Gasströme so führt, daß sie mit annähernd gleich großer, jedoch entgegengesetzt gerichteter Geschwindigkeit aneinander entlanglaufen. Diese Erkenntnis wurde bereits bei einer Mischkammer benutzt, bei der z. B. ein Gasstrom mit Drall so in eine sich in Hauptströmungsrichtung erweiternde Kammer eingeführt wird, daß dieser Gasstrom entlang der Wandung strömt, in der Nähe des Austrittes sich ein Teil des Gasstromes umkehrt und im Bereich der Kammerachse zurückströmt. Zwischen Haupt- und Rückströmung soll sich eine Zone hoher Turbulenz bilden, in der in diese eingebrachte Stoffe durchgemischt werden sollen. Tatsächlich konnte die beschriebene Turbulenzzone nachgewiesen werden, jedoch zeigte sich, daß diese Zone sehr schmal ausgebildet ist; es stellte sich nämlich heraus, daß ein Teil der zu mischenden Stoffe, die axial in diese Kammer eingeführt wurden, diese Turbulenzzone durchbrachen, an die Kammerwandung, bevor der beabsichtigte Prozeß abgelaufen war, schlugen und sich dort festsetzten. Dadurch entstand durch laufende weitere
Gutszufuhr innerhalb kurzer Zeit eine immer stärker werdende Kruste, so daß der Betrieb zur Reinigung der Kammer unterbrochen werden mußte. Als Beispiele für diese Erscheinung sei die Trocknung unter Kristallwasserabspaltung von Eisensulfat oder Eisenchloriden genannt. Ähnlich unbefriedigende Ergebnisse brachten Versuche, bei denen eine Salzlösung in die Kammer eingesprüht wurde mit dem Ziel, durch Verdampfen des Flüssigkeitsanteils den Feststoff auszuscheiden.
Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, die vorstehend erwähnten Nachteile zu vermeiden.
Es wurde überraschenderweise festgestellt, daß die beim Betrieb der vorgenannten Mischkammer auftretenden Schwierigkeiten vollständig ausgeschaltet werden können, wenn gemäß der Erfindung eine Kammer benutzt wird, die sich kegelförmig zum Austritt hin verjüngt, wobei der größte Durchmesser der Kammer etwa dem 1,4- bis 3fachen des kleinsten Durchmessers im Bereich des Kammeraustritts und der Eintrittsquerschnitt für das Trägergas etwa dem 0,06- bis 0,4fachen des größten Kammerquerschnittes entspricht, und wenn die den Eintrittsquerschnitt umschließende Kammerwandung 60 bis 120° gegen die Rotationsachse geneigt verläuft, und daß die wirksame Kammerhöhe dem 1,5- bis 3,2fachen des kleinsten Durchmessers entspricht, wobei die Kammerwandung schalenförmig ausgebildet ist.
Zur Durchführung thermischer Energie erfordernder Verfahren sieht die Erfindung vor, daß zur Erregung und Verstärkung des Dralls des Trägergases eine thermische befeuerte Ringbrennkammer dient, die entweder unterhalb der Misch- und Reäktionskammer angeordnet und deren Achse mit der der Kammer identisch ist, oder die konzentrisch um den Reaktor angeordnet ist und bei der die innere Brennkammerwandung und die Wandung der Misch- und Reaktionskammer identisch sind. ' :
Während die. bekannten Einrichtungen vertikal betriebene, sich von unten nach oben erweiternde, konisch geometrische Kammern sind, bei denen dem zugeführten Gasstrom der erforderliche Drall am unteren Ende durch iangentiale Einführung in die Kammer erteilt wird, verengt sich die Kammer gemäß vorliegender Erfindung vertikal betrieben von unten nach oben. Dabei erfolgt, die Einführung des heißen Trägergases nicht tangential, sondern zentral über geeignete, drallerzeugende Leiteinrichtungen.' Der Grund für die im Prinzip andere Ausbildung der Kammer ist eine verfahrenstechnische Maßnahme, die den Kern der vorliegenden Erfindung ausmacht und darin besteht, daß sich das Trägergas nach Durchgang durch die Eintrittsöffnung spiralförmig expandiert und dann in Richtung des Kammeraustritts umgelenkt wird, wobei es in einer spiralig koaxialen Bewegung dem Austritt zugeführt wird und dabei infolge der Form der Kammer eine sich kegelförmig verengende Bewegung ausführt.
Durch die besondere Art der Einleitung und Führung des Trägergases und die damit in Verbindung stehende besondere Formgebung der Kammer ergibt sich eine kräftige Rückströmung in der Kammerachse, die bei den bekannten Kammern kaum nachweisbar ist, da der Strömungsquerschnitt der Kammer sich von unten nach oben vergrößert, d. h., sich die Geschwindigkeit verringert. Gleichzeitig erfolgt eine starke Temperaturverminderung des Trägergases zwischen dem unteren Eintritt und dem oberen Austritt aus der Kammer durch starken Wärmeentzug durch die eingedüsten Stoffe. Dadurch tritt eine erneute Verringerung der Geschwindigkeit im oberen Bereich infolge der Abnahme des Gasvolumens ein. Diese beiden negativen Effekte werden bei der Reaktionskammer gemäß vorliegender Erfindung vermieden, die eine echte stabile Rückströmung mit einem ausgeprägten breiten Turbulenzfeld gewährleistet.
ίο In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine Misch-Reaktionskammer im senkrechten Achsschnitt mit eingezeichnetem Strömungsyerlauf,
is Fig. 2 einen senkrechten Achsschnitt durch die gleiche Kammer unter weiterer Darstellung des Strömungsverlaufes,
F i g. 3 einen Achsschnitt durch eine Misch-Reaktionskammer mit einer dazugehörigen, unterhalb derselben angeordneten Brennkammer sowie einen waagerechten Schnitt entsprechend der Schnittlinie A7B, '..'";'.''■
Fig. 4 einen senkrechten Achsschnitt durch eine Vorrichtung, bei der die Brennkammer und die Misch-Reaktionskammer; einen einheitlichen Bauteil bilden, sowie einen waagerechten Schnitt entsprechend der Schnittlinie A-B;
Fig. 5 entspricht der Darstellung der Fig. 1 und 2 und dient zur Veranschaulichung einiger für den Bau der Kammer wichtigen konstruktiven Größen.
In die rotationssymmetrische Kammer, die in Fig. 1 dargestellt ist, wird das Trägergas mit hoher kinetischer Energie rotierend im Bereich der Rotationsachse der Kammer eingetragen. Mit 2 ist die Eintrittsöffnung für das Trägergas, mit 1 ist die Stelle bezeichnet, an der Einrichtungen zur Erzeugung des Dralls anzuordnen sind; hierfür können z. B. Leitschaufeln und Eintrittsspiralen dienen. Nach Passieren der Eintrittsöffnung wird das Gas plötzlich unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft entspannt und strömt radial iri den mit 3 in Fig. 1 bezeichneten Bereich in Form einer sich öffnenden Spirale. Nach einer bestimmten Wegstrecke wird es in Richtung der Rotationsachse umgelenkt und strömt spiralig ko-
axial zur Kammerachse "in Richtung auf den Kammeraustritt 7 durch einen sich kegelförmig verengenden Bereich der Kammer.
Der Weiterverlaüf der Gasströröung in Spiralen ist in F i g. 2 angedeutet. :. : ..;
' Durch die erwähnte, priter der Wirkung der Zentrifugalkraft hervorgerufene, radiale Expansion des Trägergases entsteht im Bereich der Rotationsachse 4 eine Zone verminderten Druckes, wie sie sich bei der Strömung um das Laufrad eines Radialgebläses oder
einer Kreiselpumpe ergibt. Diese Zone verminderten Druckes bewirkt nun eine teilweise Umkehr des Gasstromes vor Verlassen der Kammer und ein Rückströmen im Bereich der Rotationsachse 4 dem Hauptgasstrom entgegen. Zwischen dem sich in Wandnähe
bewegenden Hauptgasstrom und der Rückströmung bildet sich eine ausgedehnte Zone 5 intensiver Turbulenz aus, in der es zu einer sehr innigen Mischung zwischen Trägergas und den zu behandelnden Stoffen bzw. dem Ablauf einer Reaktion kommt. Das zu behandelnde Gut 6 wird im Bereich der Rotationsachse mit oder entgegen der Hauptströmungsrichtung eingetragen, fällt bei aufrecht stehenden Reaktoren mit unterem Träeeraaseintritt, durch die Rückströ-
mung begünstigt, entgegen der Hauptströmungsrichtung nach unten und gelangt bei Feststoffen oder Flüssigkeit je nach Teilchengröße nach einer bestimmten Wegstrecke in die Turbulenzzone. Dort vollzieht sich die Vermischung mit dem Trägergas, wobei höchste Stoff- bzw. bei thermischen Prozessen Wärmeaustauschkoeffizienten erzielt werden und die Behandlung bzw. Reaktion in Bruchteilen von Sekunden abgeschlossen werden kann, bevor das Teilchen mit dem Hauptgasstrom im Bereich 7 ausgetragen wird, ohne Gelegenheit gehabt zu haben, sich an den Kammerwandungen festzusetzen.
F i g. 3 zeigt eine Anordnung mit gleichzeitiger Erzeugung des als Wärmeträger dienenden Trägergases aus flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen. Hierbei ist zur Durchführung der Verbrennung eine Ringkammer vorgesehen, die sich unterhalb des Reaktors befindet und tangential so befeuert wird, daß der Heißgasstrom vor dem Eintritt in die die Rotation erzeugenden Einrichtungen einen gleichsinnigen Drall bekommt. Bei geeigneter Formgebung der Ringbrennkammer und Abstimmung auf den Reaktoreintrittsquerschnitt kann eine besondere Dralleinrichtung, wie sie durch Leitschaufeln, Spiralen, Raumkrümmer dargestellt ist, ganz entfallen.
Bei der Anordnung nach F i g. 4 ist die Brennkammer als Ringkammer konzentrisch zu dem Reaktor angeordnet. Neben den bereits vorstehend genannten Vorteilen ermöglicht diese Anordnung von Reaktor und Brennkammer neben einer geringen Bauhöhe die Kombination einer gemeinsamen Wand zwischen Brenn- und Reaktionsraum. Für Reaktionen, die im Bereich von über 10000C durchgeführt werden, bringt diese Lösung besonders wärmewirtschaftlichen Nutzen. Besonders vorteilhaft hat sich diese Anordnung aber dadurch erwiesen, daß der Wärmestrom in Richtung Brennkammer, Brennkammer- bzw. Reaktorwand, Reaktorinnenraum erfolgt, also ein gewisser Betrag von Wärmestrahlung von der Reaktorwand auf den Reaktionsraum den Ablauf der Reaktion im Innern überraschend günstig beeinflußt.
Die durch die hohen Turbulenzen erzielten Stoffaustausch- bzw. Wärmeübergangswerte ermöglichen hohe Leistungen, bei kleinen Apparateabmessungen. Gegenüber herkömmlichen Sprühverdampfern z. B. kann das Volumen eines Reaktors gemäß vorliegender Erfindung auf bis etwa ein Hundertstel bei gleicher Leistung gemindert werden. Da damit auch die Oberfläche relativ klein ist, ergeben sich bedeutend geringere Wärmeverluste. Kleine Apparateabmessungen sparen außerdem Baukosten und ermöglichen den Einsatz von Werkstoffen, die Reaktionen bei Temperaturen erlauben, die mit bisherigen Apparaten in technischem Maße unmöglich waren.
Bei der Behandlung von Flüssigkeiten, die über eine Düse in den Reaktor eingesprüht werden, hat sich gezeigt, daß die Tröpfchen in der Zone der hohen Turbulenz zu immer kleiner werdenden Schlieren zerrissen werden, um beim Einsetzen der eigentlichen Reaktion eine Tropfengröße erreicht zu haben, die weit unter der mit herkömmlichen Düsen erzielbaren liegt. Eine sehr große Oberfläche je Stoffeinheit und damit eine unerwartet große Reaktionsgeschwindigkeit ist die Folge. Während bei herkömmlichen Sprühverfahren vorwiegend ein Gut von hohlkugeliger oder halbmondförmiger Beschaffenheit anfällt, weist das in vorbeschriebenem Reaktor erzielte eine sehr feinvernetzte, oberflächenaktive Struktur auf. Dadurch lassen sich bei der dem Reaktionsprozeß • nachgeschalteten Gas-Feststofftrennung unerwartet hohe Abscheideleistungen mit herkömmlichen Zyklonen erzielen.
Naturgemäß liegt das Anwendungsgebiet vorliegender Erfindung hauptsächlich im Bereich thermischer Prozesse. Versuche haben gezeigt, daß die einem Gutsteilchen mitgeteilte Temperatur mit der Gasaustrittstemperatur des Reaktors weitgehend übereinstimmt. Dies ermöglicht das Einstellen und die Kontrolle einer bestimmten Reaktionstemperatur mit einfachen Mitteln. Besondere Bedeutung kommt dieser Erscheinung dann zu, wenn es sich um die Durchführung einer Reaktion handelt, deren Minimal- und Maximaltemperatur eng begrenzt ist. Örtliche Überhitzung konnte zufolge der großen Turbulenz nicht beobachtet werden.
Als Beispiele für thermische Prozesse, die mit großem Erfolg in vorliegendem Reaktor durchgeführt wurden, zählen unter anderem:
die Trocknung unter Kristallwasserabspaltung von Eisensulfathydraten, wobei es sich um einen Vorgang handelt, bei dem das Gut eine Schmelzzone durchläuft;
die Verdampfung von eisensulfathaltiger Schwefelsäurelösung zur Abscheidung von trockenem Eisensulfat, ein Vorgang, der die gleichzeitige Einhaltung von Minimal- und Maximaltemperatur in engem Bereich erfordert;
die Verdampfung von metallchloridhaltigen Säurelösungen und die gleichzeitige thermische Umsetzung der Metallchloride zu Metalloxyden und Chlorwasserstoff gas;
die thermische Spaltung von kristallinem Eisensulfat zu Eisenoxyden, Schwefeloxyden und Wasserdampf.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Misch- und Reaktionskammer, welche nach dem Prinzip der hochturbulenten Drallvermischung gasförmiger, flüssiger oder feinkörniger fester Stoffe mit einem Trägergas arbeitet und aus einer konischen rotationssymmetrischen Kammer besteht, deren Eintrittsöffnungen für die zu vermischenden bzw. umzusetzenden Stoffe koaxial zur Kammerachse und deren Austrittsöffnung für die Gase bzw. Stoffe an dem dem Eintritt des Trägergases entgegengesetzten Ende der Kammer axial oder tangential angeordnet sind, und mit Einrichtungen versehen ist, die das Trägergas mit einem Drall in die Kammer eintreten lassen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer sich kegelförmig zum Austritt hin verjüngt, wobei der größte Durchmesser (D) der Kammer etwa dem 1,4- bis 3fachen des kleinsten Durchmessers (d) im Bereich des Kammeraustritts und der Eintrittsquerschnitt (q) für das Trägergas etwa dem 0,06- bis 0,4fachen des größten Kammerquerschnitts entspricht, und daß die den Eintrittsquerschnitt umschließende Kammerwandung 60 bis 120° gegen die Rotationsachse geneigt verläuft (Winkel ω), und daß die wirksame Kammerhöhe (H) dem 1,5- bis 3,2fachen des kleinsten Durchmessers (d) entspricht, wobei die Kammerwandung schalenförmig ausgebildet ist.
2. Misch- und Reaktionskammer zur Durchführung thermischer Energie erfordernder Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erregung und Verstärkung des Dralls des Trägergases eine thermisch befeuerte Ringbrennkammer dient, die unterhalb der Misch- und Reaktionskammer angeordnet und deren Achse mit der der Kammer identisch ist.
3. Misch- und Reaktionskammer zur Durchführung thermischer Energie erfordernder Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erregung und Verstärkung des Dralls des Trägergases eine thermisch befeuerte Ringbrennkammer dient, die konzentrisch um den Reaktor angeordnet ist und bei der die innere Brennkammerwandung und die Wandung der Misch- und Reaktionskammer identisch sind.
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GB38428/66A GB1155183A (en) 1965-08-28 1966-08-26 Process and device for mixing gaseous, liquid or particulate solid substances.
JP41056119A JPS4936107B1 (de) 1965-08-28 1966-08-27
US576507A US3495949A (en) 1965-08-28 1966-08-29 Device for mixing gases,liquids or finely grained solids with a carrier gas and for the manufacture of reaction products
US5409A US3647357A (en) 1965-08-28 1970-01-05 Process for mixing gases, liquids or finely grained solids with a carrier gas and for the manufacture of reaction products

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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1542352C3 (de) * 1965-08-28 1980-04-03 Dr. C. Otto & Co Gmbh, 4630 Bochum Misch- und Reaktionskammer, die nach dem Prinzip der hochturbulenten Drallvermischung gasförmiger, flüssiger oder feinkörniger fester Stoffe mit einem Trägergas arbeitet
US3851404A (en) * 1966-03-10 1974-12-03 Siemens Ag Apparatus for drying particulate matter with gaseous media
US3816078A (en) * 1971-09-14 1974-06-11 Aluminum Co Of America Tapering fluidized bed chamber
US3713786A (en) * 1971-12-06 1973-01-30 New Jersey Zinc Co Evaporative sulfuric acid recovery from sulfuric acids containing sulfates
DE2239098A1 (de) * 1972-08-09 1974-02-21 Hischmann Maschinenfabrik Geb Vorrichtung zum trocknen von feuchtem mahlgut
US4098871A (en) * 1974-06-03 1978-07-04 Fritz Schoppe Process for the production of powdered, surface-active, agglomeratable calcined material
US4201541A (en) * 1974-06-03 1980-05-06 Fritz Schoppe Process and installation for the production of calcined material
GB2031748B (en) * 1978-10-09 1983-04-27 British Res Agricult Eng Continuous mixing
EP0027690B1 (de) * 1979-10-18 1984-01-25 Imperial Chemical Industries Plc Verfahren und Apparat zum Mischen von Fluiden und Feststoffen
FR2474334A1 (fr) * 1980-01-28 1981-07-31 Lafarge Sa Dispositif de melange avec turbulence de fluides gazeux
AT382142B (de) * 1984-12-17 1987-01-12 Ruthner Michael Johann Dipl In Verfahren und vorrichtung zur herstellung von keramischen pulvern auf der basis von einund/oder mehrkomponentigen metalloxiden, sowie von deren gemischen
US4818295A (en) * 1986-04-04 1989-04-04 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Cyclone reactor
US4769504A (en) * 1987-03-04 1988-09-06 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Process for converting light alkanes to higher hydrocarbons
GB2217619B (en) * 1988-04-18 1991-09-25 Cambridge Isolation Tech Mixers
WO2001087473A1 (de) * 2000-05-14 2001-11-22 Lehmann Joerg Verfahren und vorrichtung zur physikalisch-chemischen behandlung fluider medien
US6713036B1 (en) * 2001-05-07 2004-03-30 Uop Llc Process for mixing and reacting two or more fluids
US7134781B2 (en) * 2003-02-11 2006-11-14 The Boc Group, Inc. Self-mixing tank
US8162531B2 (en) * 2005-06-22 2012-04-24 Siemens Industry, Inc. Mixing system for increased height tanks
GB201008806D0 (en) * 2010-05-26 2010-07-14 Heat Recovery Solutions Ltd Heat exchange unit
DE102011113837A1 (de) * 2011-09-21 2013-03-21 Trützschler Nonwovens Gmbh Heizsystem zum Erwärmen eines gasförmigen Behandlungsmediums für einen Trockner
ES2717442T3 (es) * 2013-11-06 2019-06-21 Alucha Man B V Procedimiento de conversión de una materia prima que contiene partículas carbonosas sólidas en al menos un compuesto gaseoso
JP2014221475A (ja) * 2014-06-12 2014-11-27 ヴァトレコ イーペー アーベー 渦発生器
JP6237511B2 (ja) * 2014-07-11 2017-11-29 東京エレクトロン株式会社 薬液排出機構、液処理装置、薬液排出方法、記憶媒体
CN106215814A (zh) * 2016-08-24 2016-12-14 古恒威 一种成本低的氧化铁催化剂室
EP3762136A4 (de) * 2018-03-07 2021-03-24 SABIC Global Technologies B.V. Verfahren und reaktor zur pyrolyseumwandlung von kohlenwasserstoffgasen
CN112594665B (zh) * 2020-12-17 2022-09-30 上海康恒环境股份有限公司 一种余热锅炉扰流装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2659587A (en) * 1951-01-11 1953-11-17 Bowen William Spencer Calcining apparatus
DE1035306B (de) * 1953-02-26 1958-07-31 Schoppe Fritz Verfahren zum Mischen gasfoermiger, fluessiger oder fester Stoffe sowie zur Herstellung von Reaktions-produkten und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens
DE1064920B (de) * 1955-11-14 1959-09-10 Helmuth Ehlermann Dipl Ing Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von Feingut mit Gas in Tromben
US3098704A (en) * 1956-11-02 1963-07-23 Metallbau Semler G M B H Method and apparatus for mixing and carrying out reactions
US3140862A (en) * 1958-10-06 1964-07-14 Metallbau Semler G M B H Apparatus for the physical and/or chemical treatment of granular solids or fine dusts
DE1542352C3 (de) * 1965-08-28 1980-04-03 Dr. C. Otto & Co Gmbh, 4630 Bochum Misch- und Reaktionskammer, die nach dem Prinzip der hochturbulenten Drallvermischung gasförmiger, flüssiger oder feinkörniger fester Stoffe mit einem Trägergas arbeitet

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Publication number Publication date
US3495949A (en) 1970-02-17
DE1542352A1 (de) 1970-04-16
DE1542352C3 (de) 1980-04-03
JPS4936107B1 (de) 1974-09-27
BE686059A (de) 1967-02-01
GB1155183A (en) 1969-06-18
US3647357A (en) 1972-03-07

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