DE660251C - Compressor for extracting metals from gases or vapors - Google Patents

Description

Verdichter zum Gewinnen von Metallen aus Gasen oder Dämpfen Die Erfindung betrifft einen Verdichter oder Kondensator zur Gewinnung von Metallen aus Gasen oder Dämpfen, insbesondere aus den aus Reaktionsöfen kommenden gas-oder dampfförmigen Erzeugnissen.Compressor for recovering metals from gases or vapors The invention relates to a compressor or condenser for the extraction of metals from gases or vapors, in particular from the gaseous or vaporous ones coming from the reaction furnaces Products.

Es ist bereits bekannt, einen mit zu verdichtenden Teilchen eines Metalls beladenen Gasstroni in eine nach unten sich konisch verjüngende Kammer, deren Wandung auf eine unter dem Siedepunkt und über dem Schmelzpunkt des Metalls liegende Temperatur erhitzt ist, am oberen Kaimnerende tangential einzuführen, so daß im Innern der Kammer eine kreisende Bewegung des Gases und der Metallteilchen auftritt' Ferner ist es nicht mehr neu, bei Vorrichtungen zur unterbrochenen Verdichtung von Metalldämpfen die einzelnen Abteile des Verdichters; mit Kühl- und Heizvorrichtungen zu versehen, so daß die Temperatur auf verschiedene hohe Stufen eingestellt werden kann.It is already known to use a particle to be compressed Metal-laden gas troni in a downwardly tapering chamber, their wall to one below the boiling point and above the melting point of the metal lying temperature is heated to introduce tangentially at the upper end of the Kaimner, so that inside the chamber there is a circular movement of the gas and the metal particles Furthermore, it is no longer new in devices for interrupted compression metal fumes from the individual compartments of the compressor; with cooling and heating devices to be provided so that the temperature can be set to various high levels can.

Erfindungsgemäß wird eine vorteilhafte Ausführungsforrn eines Verdichters oder Kondensators zum Gewinnen von Metallen aus Dämpfen oder Gasen dadurch erhalten, daß der untere Teil des Verdichters aus einer gegen Wärmeverluste geschützten oder beheizten Wand besteht, durch welche die zu behandelnden Gase oder Dämpfe in tangentialer Richiung eingeführt werden, während der obere Teil des Verdichters durch einen Kühlmantel o. dgl. gebildet ist, der in der unteren Hälfte mit einer wärmeisolierenden Ausldeidung versehen ist. Auf diese Weise wird ein hoher Wirkungsgrad des Verdichters erreicht, indem Wärmeverluste in der unteren Verdichterhälfte vermieden sind und die obere Verdichterhälfte als Kühlvorrichtung mit fortschreitender Kühlung wirkt sowie außerdem den Gasen und Dämpfen eine sie in wirksame Berührung mit der Verdichterwand bringende Kreiselbewegung über die ganze Höhe des Verdichters erteilt wird. Dadurch wird mit einfachen Mitteln eine planmäßig fortschreitende Kühlung der Gesamtheit der in den Verdichter eintretenden Gase oder Dämpfe und damit ein Höchstmaß an Verdichtungswirkung erreicht.According to the invention, there is an advantageous embodiment of a compressor or condenser for the recovery of metals from vapors or gases obtained by that the lower part of the compressor consists of a protected against heat loss or heated wall consists, through which the gases or vapors to be treated in tangential Direction are introduced while the upper part of the compressor through a cooling jacket o. The like. Is formed in the lower half with a heat-insulating lining is provided. In this way a high efficiency of the compressor is achieved, by avoiding heat losses in the lower half of the compressor and the upper half Compressor half acts as a cooling device with progressive cooling as well as in addition the gases and vapors bring them into effective contact with the compressor wall Circular motion is issued over the entire height of the compressor. This is with simple means a systematic progressive cooling of the totality in the Compressor entering gases or vapors and thus a maximum of compression effect achieved.

b Die Zeichnung veranschaulicht den Verdichter nach der Erfindung beispielsweise in einer Ausführungsform im Längsschnitt. b The drawing illustrates the compressor according to the invention, for example in one embodiment in longitudinal section.

Die zu behandelnden Gase oder Dämpfe, die z. B. von einem Reaktionsofen kommen, werden dem Verdichter N in dessen unterer Hälfte durch das Rohr Y zugeleitet und treten in das Innere des zylindrischen Verdichters durch den tangential zum Kreisquerschnitt des Verdichters gerichteten Kanal l' ein, der ihnen eine Kreiselbewegung im Verdichter erteilt. Diese Kreiselbewegung kann durch verschiedene geeignete Mittel gesteigert werden. Der untere Teil des zylindrischen Verdichters N ist auf eine bestimmte Höhe möglichst vollständig gegen Wärineverlust dadurch geschützt, daß er durch eine wärmeisolierende oder sogar durch irgendein Mittel geheizte Wand X ge- bildet ist. In einer bestimmten Höhe dieser wärmeisolierten oder erhitzten Wand X ist der tangentiale EintrittskanalY' vorgesehen, und der unterhalb dieses Eintrittskanalsliegende Raum des Verdichters stellt "derl., Aufnehmer nis sich anhäuft, dar, wo das das durch verdichtete ein am unterste Erz - Ende des Verdichters N angebrachtes Loch X' entleert werden kann.The gases or vapors to be treated, e.g. B. come from a reaction furnace, the compressor N are fed in its lower half through the pipe Y and enter the interior of the cylindrical compressor through the tangential to the circular cross-section of the compressor channel l ', which gives them a centrifugal movement in the compressor. This gyration can be increased by various suitable means. The lower part of the cylindrical compressor N is protected to a certain height as completely as possible against Wärineverlust characterized in that it is formed by a heat-insulating, or even heated by any means wall X overall. In a certain amount of this thermally insulated or heated wall X is the tangential EintrittskanalY 'are provided, and the inlet channel lying below this chamber of the compressor is "DerL, pickup nis accumulates, is where the through compacted one on the lowermost Ore. - end of the compressor N attached hole X ' can be emptied.

Der obere Teil des Verdichters N ist als Kühlvorrichtung mit fortschreitender"Kühlwirkung ausgebildet und besteht zu diesem Zweck aus einem Bündel von Rohren Z, die in Reihe von ' Wasser durchströmt werden, das sich sofort unter der Wirkung der Wärme im Verdichter in Dampf verwandelt. Das Rohrbündel Z ist an seiner unteren Hälfte und im Innern des Verdichters N durch eine verhältnismäßig gut isolierende Wand 7! geschützt, welche die Verdichtung der in den Verdichter eingeführten Dämpfe beschränkt. Das oberste Ende des Verdichters geht in eine Austrittsöffnung 0 über, die mit einem zweiten Verdichter verbunden sein kann, der dazu dient, die Abkühlung der durch die Öffnung 0 des Verdichters N austretenden Dämpfe zu vervollständigen und zu beendigen. Zwischen dem Röhrenbündel Z und der wärmeisolierten Wand X kann man in der Wand des Verdichters eine oder mehrere ringförrnige Nuten 0' aussparen, um die in dieser Zone sich verdichtenden Erzeugnisse zu sammeln und sie durch die von den Nuten 0' abzweigenden Kanäle U' abzuführen.The upper part of the compressor N is constructed as a cooling device with progressive "cooling effect and consists for this purpose of a bundle of tubes Z, which are flowed through in series of 'water, which instantly transforms under the action of heat in the compressor in steam. The tube bundle Z is protected on its lower half and in the interior of the compressor N by a relatively good insulating wall 7!, which limits the compression of inducted into the compressor vapors. the uppermost end of the compressor passes into an outlet orifice 0, with a second Compressor can be connected, which serves to complete and stop the cooling of the vapors emerging through the opening 0 of the compressor N. Between the tube bundle Z and the heat-insulated wall X one or more annular grooves 0 'can be made in the wall of the compressor. recess in order to collect the products compacting in this zone and pass them through the grooves 0 ' branching off channels U' .

Die in den Verdichter N eingeführten Gase oder Dämpfe werden infolge der ihnen erteilten Kreiselbewegung planmäßig und schrittweise durch Berührung mit der Wandung des Verdichters N gekühlt und, wenn die Teilspannung, z. B. eines Metalldampfes, derart ist, daß dieser in Staubform sich niederschlägt, sucht die Kreiselbewegung das Metall von seiner gasförmigen Suspension zu trennen und führt es nach einer heißeren Zone, wo der Tatipunkt eine Vergrößerung im Umfang und ein Verschmelzen der feinen Teilchen gestattet.The gases or vapors introduced into the compressor N are systematically and gradually cooled by contact with the wall of the compressor N as a result of the gyroscopic movement given to them and, if the partial voltage, e.g. B. a metal vapor, is such that it precipitates in the form of dust, the gyroscopic motion seeks to separate the metal from its gaseous suspension and leads it to a hotter zone, where the Tati point allows an increase in circumference and a fusion of the fine particles.

Die gleiche Verdichtung bringt der Verdichter N hervor, wenn beispielsweise das Metall eine Zone durchströmt, wo ein Umkehrpunkt, d. h. ein Punkt mit einer Temperatur z. B. von etwa 3gc#' bis 5oo', auftreten und die metallischen Teilchen oberflächlich oxydieren kann, die dann infolge ihrer Rückkehr in eine heißere und Stark reduzierende Zone ihr oberflächliches Oxyd verlieren und in den gewöhnlichen Verfahrensgang zurückkehren.The same compression is produced by the compressor N if, for example, the metal flows through a zone where a reversal point, i.e. H. a point with a temperature e.g. B. from about 3gc # 'to 500', and the metallic particles can oxidize on the surface, which then lose their superficial oxide as a result of their return to a hotter and strongly reducing zone and return to the usual process.

In der unteren Zone des Verdichters N, die von der wärmeisolierenden Wand X umgeben ist, besteht z. B. eine Temperatur von etwa I 1001 C, und das Gemisch von Gasen und Dämpfen, das in diese Zone durch den Tangentialkanal Y' eintritt, erfährt in diesem Raum eine erste Abkühlung. In dem Teil ,.-des Verdichters unterhalb der Öffnung Y' ,saminelt sich gewöhnlich das verdichtete Metall, z. B. Zink, an. In bestimmten Fällen kann das Zink dauernd während seiner Verdichtung gesammelt und abgeführt werden.In the lower zone of the compressor N, which is surrounded by the heat insulating wall X, there is, for. B. a temperature of about I 1001 C, and the mixture of gases and vapors, which enters this zone through the tangential channel Y ', experiences a first cooling in this space. In the part, .- of the compressor below the opening Y ' , the compressed metal, e.g. B. zinc. In certain cases the zinc can be continuously collected and discharged during its compression.

In der von der isolierenden Wand Z' eingeschlossenen Zone herrscht beispielsweise eine Temperatur von etwa 700', und üi der Zone, welche über dieser Wand Z' von dem Röhrenbündel Z umgeben ist, besteht eine Temperatur z. B. von etwa 500" oder 3500 C, und die Gase verlassen mit dieser Temperatur durch die Öffnung 0 den Verdichter N. Der wärmeisolierende Teil Z' des Oberteiles des Verdichters bewirkt, daß das an dieser Wand Z' herabströmende Metall, z. B. Zink, eine Zone erreicht, wo die Gase und die Dämpfe im Zustand der Überhitzung sich befinden. Das Zink wird daher teilweise wieder verdampft, bis der Taupunkt erreicht ist. Dies geschieht unter Erhöhung des entsprechenden Gehalts an Zinkdampf.In the zone enclosed by the insulating wall Z 'there is, for example, a temperature of about 700', and in the zone which is surrounded by the tube bundle Z above this wall Z 'there is a temperature z. B. of about 500 " or 3500 C, and the gases leave the compressor N through the opening 0 at this temperature. The heat-insulating part Z 'of the upper part of the compressor causes the metal, e.g. Zinc, reaches a zone where the gases and vapors are in a state of overheating and the zinc is therefore partially re-evaporated until the dew point is reached, increasing the corresponding level of zinc vapor.

Unter diesen Bedingungen fällt die geringe Menge von Zink in Staubform, welche sich an dem oberen Teil der durch das Röhrenbündel Z gegebenen Zone bildet, in eine gesättigte Atmosphäre, was durch Oberflächenverdichtung an der Oberfläche der staubförmigen 'Teilchen die Umfangvergrößerung dieser Teilchen hervorruft und infolgedessen den Zusammenschluß der Teilchen zu abtrennbaren Tropfen ermöglicht. Diese Wirkung kann in der Weise verstärkt werden, daß eine bestimmte Reduktion von Oxyden möglich ist, was ambestendadurchgeschieht, daß man einen Teil des verdichteten Zinks, das an der isolierenden Wand Z' herabläuft und sich in den Ringnuten 0' sammelt, durch die Löcher 0" der Wand des Verdichters abführt.Under these conditions, the small amount of zinc in the form of dust, which forms at the upper part of the zone given by the tube bundle Z, falls into a saturated atmosphere, which by surface compression on the surface of the dusty particles causes the increase in size of these particles and consequently the Allows the particles to merge to form separable drops. This effect can be enhanced in such a way that a certain reduction of oxides is possible, which is best done by passing some of the compacted zinc, which runs down the insulating wall Z 'and collects in the annular grooves 0' , through the holes 0 " the wall of the compressor discharges.

Der durch den Verdichter N verwirklichte Verdichtungsvorgang läßt einen schwachen Gehalt an CO, ohne Wiederoxydation zu, und dieser Gehalt an CO2 bietet die Möglichkeit einer Reduktion in der Überhitzungszone. Außerdem wird sich infolge der abgestuft und regelbar in Gegenwart eines fein verteilten Gutes durchgeführten Abkühlung der Teildruck der Bestandteile des zu behandelnden Stoffes, z. B. eines Erzes, besonders bedeutungsvoll in Anwesenheit einer verhältnismäßig erheblichen gasförmigen Atmosphäre im Verdichter geltend machen, und daraus ergibt sich eine vorteilhafte Läuterung des flüssigen Niederschlags. Die Vervollständigung der Abkühlung kann für die aus dem Verdichter N abgehenden Gase und Dämpfe in einem getrennten Verdichter unter den gleichen Bedingungen wie im Verdichter N durchgeführt werden.The compression process carried out by the compressor N allows a low CO content, without reoxidation, and this CO 2 content offers the possibility of a reduction in the overheating zone. In addition, the partial pressure of the constituents of the substance to be treated, eg. B. an ore, assert particularly meaningful in the presence of a relatively significant gaseous atmosphere in the compressor, and this results in an advantageous refining of the liquid precipitate. The completion of the cooling can be carried out for the gases and vapors leaving the compressor N in a separate compressor under the same conditions as in the compressor N.

Claims (1)

PATENTANSPRUCII: Verdichter (Kondensator) zum Gewinnen von Metallen aus Gasen oder Dämpfen, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil des Verdichters aus einer gegen Wärmeverluste geschützten oder beheizten Wand besteht, durch die die zu behandelnden Gase oder Dämpfe in tangentialer Richtung eingeführt werden, während der obere Teil des Verdichters aus einem Kühlmantel o. dgl. besteht, der in der unteren Hälfte mit einer wärmeisolierenden Auskleidung versehen ist.PATENT CLAIM: Compressor (condenser) for the extraction of metals from gases or vapors, characterized in that the lower part of the compressor consists of a wall protected or heated against heat loss through which the gases or vapors to be treated are introduced in a tangential direction, while the upper part of the compressor consists of a cooling jacket or the like, which is provided in the lower half with a heat-insulating lining.