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Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zum Kühlen und Waschen
korrodierender heißer Gase, mit einem zylindrischen Rumpfteil, der an seinem geschlossenen
Unterende mit einem Gasauslaß und einem Flüssigkeitsauslaß versehen ist, ferner
mit einem den zylindrischen Rumpfteil abschließenden, mit anorganischem säurefestem
Material ausgekleideten Oberteil, der mit einem Gaseinlaß und Sprüheinrichtungen
für die Kühlen und Waschflüssigkeit versehen ist.
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Bei einer solchen Einrichtung, wie sie in F i g. 1 der Zeichnung
wiedergegeben ist, sind ein Gaseinlaß 3 und Sprüheinrichtung 4 im oberen Teil eines
zylindrischen Turmes angeordnet, der durch Auftragen einer Auskleidung 2 aus säurefester
Schamotte oder säurefester und gebrannter Lava an der Innenseite eines mit einer
Bleiplattierung ausgekleideten Eisenplattenmantels 1 aufgebaut ist, während ein
Gasauslaß 5 und ein Waschflüssigkeitsauslaß 6 im unteren Teil dieses Turmes vorhanden
sind und eine Sprühmittelaufprall-und dispersionsplatte 7 innerhalb des Turmes angebracht
ist, wobei der Turm leer oder mit einem Packungsmaterial gefüllt sein kann.
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Das in einem solchen Turm durch den Gaseinlaß 3 eintretende Gas liegt
mit seiner Temperatur gewöhnlich bei 100 bis 3000 C und enthält außer Stäuben häufig
nicht nur SO. als Gas, sondern auch Fluor und Chlor als Gase. Wenn sich diese Gase
in der Waschflüssigkeit lösen, entstehen Fluorwasserstoff-und Salzsäure, wodurch
nicht nur das Blei und das Eisen, sondern auch die Schamotte leicht korrodiert werden.
Wenn Fluorwasserstoffsäure, Salzsäure, Schwefelsäure und schweflige Säure als Gemisch
vorliegen, wird die Vorrichtung noch stärker korrodiert. Deshalb müssen die Betriebsbedingungen
sorgfältig geregelt und eng eingehalten werden, und die Vorrichtung muß häufig repariert
werden, um verwendungsfähig zu bleiben.
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Diese Schwierigkeiten sind bei der bekannten Einrichtung besonders
deswegen so groß, weil bei ihr nicht nur der Oberteil mit anorganischem säurefestem
Material (z. B. mit säurefester Schamotte oder säurefester gebrannter Lava) ausgekleidet
ist, sondern auch der zylindrische Rumpfteil. An diesem entstehen nämlich - besonders
wenn das zu waschende Gas fluorhaltig ist - sehr starke Korrosionserscheinungen.
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Man hat schon versucht, dem dadurch abzuhelfen, daß man die genannten
Materialien durch brikettierten Kohlenstoff ersetzte. Dieser Weg hat sich aber als
sehr kostspielig erwiesen, und er hat gleichwohl keine hinreichende Verbesserung
erbracht.
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, diesen Schwierigkeiten
zu begegnen und eine wirtschaftlich tragbare Anordnung zu treffen, die auch bei
längerer Benutzung und beim Auftreten fluorhaltiger heißer Gase keine Korrosionserscheinungen
zeigt.
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Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß zunächst einmal dadurch,
daß der zylindrische Rumpfteil aus einem glasfaserverstärkten thermisch härtenden
Kunstharz besteht und mit dem von ihm abgesetzten, als Deckelteil ausgebildeten
Oberteil durch eine korrosionsbeständige flexible Folie verbunden ist.
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Zwar macht die Erfindung dabei Gebrauch von der dem Fachmann geläufigen
Tatsache, daß bestimmte glasfaserverstärkte thermisch härtbare
Kunstharze gut geeignet
sind zum Auskleiden von korrosionsgefährdeten chemischen Apparaten und Behältern.
Sie geht aber darin in verschiedener Hinsicht über den Stand der Technik hinaus
(vgl. z. B. die Zeitschrift »Chemische Industrie«, Bd. ll, Oktober 1959, S. 520).
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Dort nämlich handelt es sich zunächst einmal nicht um ausgesprochen
heiße Gase von 100 bis 3000 C wie beim Gegenstand der Erfindung, und es kann daher
zumindest bezweifelt werden, daß sich der Fachmann ermutigt fühlen dürfte, auch
für den genannten Temperaturbereich eine Auskleidung aus einem glasfaserverstärkten
thermisch härtbaren Kunststoff zu wählen.
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Außerdem aber resultierte aus dem Stand der Technik allenfalls die
Anregung, die gesamte Einrichtung aus dem in Frage stehenden Werkstoff herzustellen.
Gerade das jedoch geschieht beim Gegenstand der Erfindung nicht. Bei ihm wird vielmehr
insofern ein besonderer und eigenartiger Weg beschritten, als nicht die ganze Einrichtung
aus einem glasfaserverstärkten thermisch härtbaren Kunstharz besteht, sondern nur
ihr zylindrischer Rumpfteil, während der von ihm abgesetzte, als Deckelteil ausgebildete
Oberteil nach wie vor aus (gegebenenfalls bleiplattiertem) Eisen besteht, das mit
einem säurefesten anorganischen Material ausgekleidet ist. Diese Wahl des Wandmaterials
für den zylindrischen Rumpfteil einerseits und den Deckelteil andererseits ist aber
für eine optimale Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe von besonderer
Bedeutung: sie trägt nämlich dem Umstand Rechnung, daß in den beiden Teilen der
Einrichtung insofern verschiedene Korrosionsbedingungen herrschen, als die korrodierende
Atmosphäre im Deckelteil zwar sehr heiß, aber verhältnismäßig trocken ist, im zylindrischen
Rumpfteil dagegen zwar weniger heiß, dafür aber feucht.
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Um die erfindungsgemäße Lösung zu vervollständigen und sicherzustellen,
ist noch bezüglich der Verbindung zwischen dem Deckelteil und dem zylindrischen
Rumpfteil eine Besonderheit insofern vorgesehen, als die beiden Teile durch eine
korrosionsbeständige flexible Folie miteinander verbunden sind. Dadurch wird eine
dichte Verbindung zwischen den beiden Teilen hergestellt, die ihrerseits korrosionsbeständig
ist und die vor allem in der Lage ist, auch starke axiale und radiale Dilatationsunterschiede
aufzufangen, die durch die bereits erwähnten hohen Temperaturdifferenzen zwischen
den beiden Bauteilen verursacht werden.
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Der technische Fortschritt, den die erfindungsgemäße Einrichtung
gewährleistet, liegt auf der Hand; er ergibt sich ohne weiteres aus der zufriedenstellenden
Lösung der eingangs erörterten Aufgabe.
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Im Zuge der erfindungsgemäßen Lösung liegt es auch, wenn bei einer
besonderen Ausgestaltungsform der zylindrische Rumpfteil an seinem oberen Rand mit
einer außen umlaufenden Rinne versehen ist, die noch zum Innenraum gehört, sich
mit der Kühlen und Waschflüssigkeit füllt und beim Überfiießen die Innenfläche des
zylindrischen Rumpfteils mit einer kühlenden Flüssigkeitsschicht überzieht.
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Um den besonderen Schwierigkeiten zu begegnen, die beim Vorliegen
fluorhaltiger heißer Gase auftreten, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung
der zylindrische Rumpfteil an seiner inneren Oberfläche noch mit einem gegenüber
fluorhaltigen Lösungen
korrosionsbeständigen Gewebe versehen sein,
das in Verbundbauweise auf die aus thermisch härtbarem Kunstharz bestehende Wandung
aufgebracht ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung wird nun
unter Bezugnahme auf die Fig.2 der anliegenden Zeichnung erläutert. In dieser bezeichnet
8 den Deckelteil mit einem Gaseinlaß 9, wobei dieser Deckelteil als Fortsetzung
des Gaseinlasses ausgebildet ist. Sprüheinrichtungen 10 zum Versprühen einer Wasch-
und Kühlflüssigkeit sind ringförmig in dem Deckelteil angeordnet. Der Gaseinlaß
9 und der Deckelteil 8 sind an der Außenseite aus Eisenplatten gefertigt, die z.
B. mit säurefester gebrannter Lava ausgekleidet sind. Ein unten geschlossener Zylinder
13, der aus einem mit Glasfasern verstärkten thermisch härtbaren Kunstharz besteht
und einen Gasauslaß 11 und einen Flüssigkeitsauslaß 12 aufweist, die in einem Stück
mit dem unteren Teil des Zylinders 13 ausgebildet sind, ist unterhalb des Deckelteils
8 angebracht und mit diesem durch eine korrosionsbeständige flexible dünne Folie
14, z. B. aus dem unter der geschützten Handelsbezeichnung »Teflon« bekannten Tetrafluoräthylen-Kunststoff,
an der Umlaufkante am oberen Ende verbunden. Weiterhin befindet sich am oberen Ende
des Zylinders 13 eine ringförmige Rinne 15. Diese füllt sich mit der Sprühflüssigkeit,
die dann die innere Oberfläche des Zylinders überströmt und sie durch einen Flüssigkeitsfilm
kühlt und schützt.
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Da der Deckelteil 8 mit anorganischen säurefesten Materialien, beispielsweise
mit säurefester gebrannter Lava oder säurefester Schamotte, ausgekleidet ist, ist
er sehr schwer. Wenn der Zylinder 13 stark genug gemacht würde, um den Deckelteil
zu tragen, würde er sehr kostspielig. Deshalb sind Stützstangen 16 aus Eisenrahmen
zum tragen des Deckelteils vorgesehen, oder das Gewicht des Deckelteils kann auch
zusammen mit einem mit dem Gaseinlaß9 verbundenen Fuchs durch die Stützstangen dieses
Bauteils getragen werden.
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Als korrosionsbeständige flexible Folie kann nicht nur das bereits
genannte »Teflon« verwendet werden, sondern es kommen auch säurefeste Kautschuke
in Frage, wenn sie in geeigneter Weise gekühlt oder mit einem Flüssigkeitsschutzfilm
überzogen werden.
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Der Zylinder 13 kann aus Vinylchlorid bestehen.
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Wenn er jedoch so groß ist, daß er einen Durchmesser von 3 m und eine
Höhe von 7 m hat, ist er nicht fest genug, um sein eigenes Gewicht zu tragen und
läßt sich nicht verwenden.
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Deshalb wird gemäß der Erfindung der Deckelteil 8, der mit trockenen
Gasen von hoher Temperatur in Berührung steht, aus einem anorganischen säurefesten
und gebrannten Material hergestellt, das bei den dort herrschenden hohen Temperaturen
auch hinreichend säurefest ist, und der mit den korrodierenden Flüssigkeiten von
niedrigerer Tem-
peratur in Berührung stehende Zylinder 13 wird aus einem mit Glasfasern
verstärkten thermisch härtenden Kunstharz hergestellt, und diese Teile stehen miteinander
über eine korrosionsbeständige flexible Folie in Verbindung, so daß bei Temperaturdifferenzen
zwischen den beiden Bauteilen keine mechanischen Spannungen übertragen werden. So
ergibt sich eine Gaskühlungs- und -waschvorrichtung, die über lange Zeiträume verwendungsfähig
bleibt und bei der die charakteristischen Betriebsbedingungen sowohl des einen wie
auch des anderen Teiles berücksichtigt werden.
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Wenn jedoch Fluorgas mit dem zu behandelnden Gas vermischt ist, kann
das Gas der glasfaserverstärkten Kunststoffe durch die sich bildende Fluorwasserstoffsäure
unter Umständen angegriffen werden. Dem kann jedoch vorgebeugt werden, wenn man
den zylindrischen Rumpfteil an seiner inneren Oberfläche noch mit einem gegenüber
Fluorwasserstoffsäure korrosionsbeständigen Gewebe versieht, das in Verbundbauart
auf die Innenfläche aufgebracht wird. Ein solches Gewebe kann z. B. aus einem der
unter den geschützten Handelsbezeichnungen »Teteron« und »Vinylon« bekannten Polyvinylalkohol-
bzw. Polyester-Kunststoffe bestehen.