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Bild 15. Prinzip des Wirbelschichtrösters (nach Prospekt der Lurgi, Frankfurt) 1. Aufgabebunker, 2. Telleraufgabe, 3. Fließbett, 4 Austrag des Röstguts, 5. Kühlschlangen (Wärmeaustauscher), 6. Rost, 7. Reak tions-Kammer, 8. Zusatzluft, 9. Vorentstauber, 10. Abhitzekessel. abstandes, also Erweiterung des Durchflußweges, wäh rend die festen Teile die Neigung zum Absitzen haben, also zum Übergang in den Ruhestand. Wichtig für den technisch befriedigenden Verlauf ist einmal eine gleich mäßige Gasverteilung über den ganzen Querschnitt der Materialschicht, zum anderen eine zweckmäßige Kör nung, die begreiflicherweise weder zu grob noch zu fein sein soll und zur Erzielung eines gleichmäßigen Wirbelzustands einen relativ großen Anteil an Material der Körnung 10—300 /u. enthalten möchte. Wichtig ist, daß durch die heftige Bewegung des Materials bei stark exothermen Reaktionen einmal ein rascher und voll ständiger Wärmeaustausch in der Materialschicht, zum anderen ein sehr guter und rascher Wärmeübergang an eingelagerte Kühlelemente erfolgt. Der Prozeß hatte schon lange vielseitigen Eingang in Verfahren der or ganischen Chemie gefunden. Bei der Übertragung in die Rösttechnik bedient man sich zweckmäßigerweise als Reaktionsraum einer feuer fest ausgemauerten, wärmeisolierten Kammer, in die von unten durch einen Rost die Reaktionsluft einge blasen wird (Bild 15). Der Schacht erweitert sich nach oben zu einer Beruhigungs- und Nachröstkammer, wo für man besonders bei höher geschwefelten Sulfiden, die in der Hitze Schwefel abgeben, oberhalb der Wir belschicht zusätzlich Luft einbläst. Nach dem einleitend Gesagten ist verständlich, daß man die auch für Etagen- und Drehrohröfen übliche Körnung verwenden kann, nämlich z. B. von 0—6 mm bei Pyrit. Eine Abhängig keit von bestimmtem Feuchtigkeitsgehalt besteht nicht; hat man doch zeitweise zur Temperaturregelung sogar Wasser in die Wirbelschicht eingespritzt. Infolge der sich ständig erneuernden, sehr starken Vermischung und Berührung von Erz und Verbren nungsmittel durch stärkste Turbulenz verläuft auch in derart grober Körnung die Reaktion fast schlagartig und nahezu vollständig. Die zur Aufwirbelung erfor derlichen Luftmengen gestatten dabei die Herstellung höchst konzentrierter Gase mit praktisch dem theore tischen SO 2 -Gehalt, ja bei Anwendung des Kunstgriffes der Rückführung gekühlter, entstaubter Röstgase und Verwendung von Sauerstoff oder sauerstoffangerei cherter Luft jede erwünschte Konzentration bis zu 100 Vol.-°/o SO 2 . Bei der gewaltigen Abröstleistung von fast 10 t S/m 2 lichten Schachtquerschnitts und 24 11 ist es unbedingt erforderlich, um Schmelzen zu vermeiden, die überschüssige Reaktionswärme abzuführen, für endotherme Reaktionen nutzbar zu machen oder zu ver nichten. Ergibt sich doch sonst für die Abröstung von Pyrit mit der theoretisch erforderlichen kalten Luft menge bei Vernachlässigung der Abstrahl- und Lei tungsverluste eine theoretische Rösttemperatur von an nähernd 1800° C in der Wirbelschicht. Außer dem be reits erwähnten, nicht zu empfehlenden Einspritzen von Wasser bieten sich folgende Maßnahmen zur Tempe ratursenkung: 1. Rückführung eines Teiles der gekühlten R ö s t g a s e in die Wirbelschicht wie beim Flamm ofen, wodurch man, wie beim Nichols-Freeman-Rö- sten erläutert, wohl praktisch die gesamte über schüssige Reaktionswärme in die Gase überführt, jedoch für Rückführung und Überwindung des Wi derstandes der Wirbelschicht erhebliche zusätzliche Energie braucht. 2. Die Rückgabe gekühlten Abbrandes ist unwirtschaftlich, vor allem wegen der großen be nötigten Mengen, infolge der sehr niedrigen spez. Wärme dieses Produktes. 3. Zugabe oder Einspritzen wärmever brauchender Stoffe zum Sulfid, wie Eisen sulfat, Magnesiumsulfat, Beizlaugen oder Abfall schwefelsäure u.a., die man so zugute machen kann. 4. Als optimal erwies sich die indirekte Wärme abfuhr durch Kühlelemente, wiez.B.was serdurchflossene Rohre, die bei kleinen Leistungen in den Ofen-Mantel, bei größeren in die Wirbelschicht eingebaut sind. Bei geeigneten Konstruktionen und richtiger Mate rialwahl (unlegierte Rohre mit Auftragsschweißung) soll sich der Verschleiß durch Korrosion bzw. Erosion kleinhalten lassen; vor allem weil ja infolge der spon tanen Reaktion die Wirbelschicht bevorzugt aus wei chem Abbrand, nicht aus schmirgelndem Sulfid besteht. Infolge der hohen Turbulenz ist der Wärmeübergang sehr günstig. Bei wasserdurchflossenen, schmiedeeiser nen Kühlrohren beträgt die Wärmeübergangszahl 250 bis 300 kcal/m 2 , h, A 0 C. Infolge der hohen spezifischen Leistung sind die Apparate klein, die Aufwendungen für Baumaterialien und Einrichtungen wie der Platz bedarf gering. Durch Nachschalten von Abhitzekesseln lassen sich je t Pyrit 1,0—1,3 t Heißdampf von 40 bis 45 atü und einer Temperatur von rd. 300—350° C er zeugen, was einem Wärmeinhalt von rd. 48—62 °/o der gesamten Reaktionswärme entspricht. Damit können wir bei siebenfacher Verdampfung rd. 150—185 kg gute Steinkohle einsparen oder aber etwa 100—130 kWh elektrischen Strom erzeugen. Der Widerstand des Ro stes bei einer optimalen Schichthöhe von 500 mm be trägt etwa 600—700 mm WS, der Energieaufwand für die Luftförderung je t Kies ca. 12—14 kWh. Die wundesten Punkte sind sicherlich Ausbildung und Ma terialwahl für Rost und Kühlelemente, die trotz oft gehörter gegenteiliger Meinung wahrscheinlich häufig Reparaturen erfordern, so daß gelegentlich die Auffas sung vertreten wird, daß die Lösung dieser Fragen allein ausschlaggebend für die allgemeine Einführung dieses Verfahrens sei [7], Infolge der raschen Reaktion in einer relativ sehr kleinen Apparatur mit verschwindend kleinen Abstrahl-