METHOD OF OPERATING AN OSCILLATING COLUMN REACTOR FOR CHEMICAL REACTIONS

Abstract: 1. A method of operating an oscillating column reactor for chemical reactions of a gaseous reactant with at least one further gaseous, liquid and/or solid reactant, in which : a) the reactants are admitted to a mixing path, b) a gas vibration having a fixed frequency occurs between a reaction chamber and a compensating chamber as a result of the reaction of the reactants in a reaction chamber and c) the reaction product is removed from a compensating chamber, characterised in that d) the temperature in the mixing path is maintained below the reaction temperatures of the reactants and above the melting point of the liquid and gaseous reactants.

Description: Die Erfindung betrifft einen Schwingrohrreaktor gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Reaktors. Bei chemischen Reaktionen der eingangs genannten Art kann die Reaktionsgeschwindigkeit bekanntlich dadurch erhöht werden, dass die reaktionshemmenden Difusionsschichten zwischen den Reaktanden durch pulsierende Bewegungen der Reaktanden im Reaktionsraum vermindert oder beseitigt werden. Hierzu verwendet man sogenannte Schwingrohre, wie sie z. B. in P. Schmidt, Entwicklung der Zündung periodisch arbeitender Strahlgeräte; VDI-Zeitschrift 82 (1950), Nr. 16, S. 393/399, sowie Fritz A. F. Schmidt, Möglichkeiten zur Steigerung der Energieumsetzung durch pulsierende Verbrennung; Forsch. Ing.-Wes. 31 (1965), Nr. 5, S. 156/166, beschrieben werden. Es ist jedoch bei vielen Reaktanden schwierig, eine ausreichende Durchmischung derselben vor Eintritt in die Reaktionskammer zu erzielen, da eine Rückwirkung der Schwin gingen im Schwingrohrreaktor und der dort herrschenden Reaktionsbedingungen auf das Einlasssystem für die Reaktanden zu vermeiden ist. Bei Kohledestillationsgasen, insbesondere Koksofenrohgasen, ist bisher auf den Kokereien eine Aufbereitung und Reinigung erforderlich, die einerseits aufwendig ist und andererseits erst in weiteren Verfahrensschritten zu einem wasserstoff- und kohlenmonoxidreichen Gas führt, das später zu Reich-, Synthese- oder Reduktionsgas weiterverarbeitet werden kann. Eine partielle Oxidation und teilweise Spaltung von festen, flüssigen und gasförmigen Brennstoffen zur Erzeugung reduzierender Gase konnte zwar schon in einem Schwingrohr durchgeführt werden, jedoch handelte es sich hierbei um vergleichsweise problemlose Reaktanden, wie z. B. Stadtgas, d. h. gereinigtes Koksofengas, und reine Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Methan, bzw. feste Brennstoffe; es waren dabei weder zähflüssige Reaktanden noch ungünstige Reaktionsbedingungen im Spiele, wenngleich es auch zum Teil nötig war, die Reaktanden ohne Verwendung von z. B. aerodynamischen Ventilen in die Reaktionskammer einzuspeisen, um Verstopfungen zu vermeiden (Erzmetall 30 (1977), Seiten 51 bis 54 und gwf Gas/ Erdgas 120 (1979), Seiten 574 bis 578). Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwingrohrreaktor der eingangs genannten Art und ein Verfahren zum Betreiben desselben bereitzustellen, mit dem es möglich ist, auch solche Reaktanden miteinander reagieren zu lassen, die im Hinblick auf das Vermischen und Einspeisen in die Reaktionskammer problematisch sind, wie z. B. teer- und wasserdampfhaltiges Kohledestillationsgas, und seiner Nebenprodukte. Die Erfindung wird hinsichtlich des Schwingrohrreaktors durch die Merkmale von Patentanspruch 1 und hinsichtlich eines Verfahrens zum Betreiben eines solchen Schwingrohrreaktors durch die Merkmale von Patentanspruch 10 gelöst; Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, Rohledestillationsgase mischt man bei Temperaturen zwischen 100 und 5000C, vorzugsweise zwischen 150 und 4000C, mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen. Die Abkühlung der Rohgase auf die o. a. Temperaturen erfolgt zweckmässig mit wässrigen Kondensaten, die bei dem Gesamtprozess eventuell anfallen. Es ist zur Vereinfachung des Verfahrens auch möglich, dass man die höhersiedenden Kohlenwasserstoffe oberhalb der Kondensationstemperatur des Wassers vor dem Mischen mit sauerstoffhaltigen Gasen aus den Kohledestillationsgasen abscheidet. Dies kann beispielsweise durch eine mechanische Abscheidung oder durch Elektrofilter erfolgen. Ausserdem ist es möglich, dass man hei Be Rohgase oberhalb der Kondensationstemperatur des Wassers, aber unterhalb ihrer Zündtemperatur, mit sauerstoffhaltigen Gasen mischt. Gute Ergebnisse werden bei der pulsierenden Oxidation erreicht, wenn man die Kohledestillationsgase bei einem Unterdruck bis 70 mbar (bezogen auf Atmosphärendruck) partiell oxidiert. Ausserdem ist von Vorteil, die Rohgase bei einer Fördergeschwindigkeit von 20 bis 60 m/s mit den sauerstoffhaltigen Gasen zu mischen. Die schwer zu handhabende Koheldestillationsgasspaltung zu Synthesegas in einem Schwingrohr mit einer unterstöchiometrischen Sauerstoffmenge ist überraschenderweise möglich, weil bei dem pulsierenden Prozess ablauf nicht nur durch ideale Mischvorgänge hohe Reaktionsgeschwindigkeiten erzielt werden, sondern weil auch ein Produktgas mit hohen Kohlenmonoxid- und Wasserstoffanteilen aus dem Rohgas entsteht. Man war vor der Erfindung eher geneigt anzunehmen, dass bei einer partiellen Oxidation (Verbrennung) von Kohledestillationsgasen mit Sauerstoff zunächst die Wasserstoff- und die Kohlenmonoxidanteile oxidiert werden und die Kondensate und Agglomerate des Rohgases mehr oder weniger unbehandelt dem Prozess entkommen. In der erfin dungsgemässen Vorrichtung werden bei der erfindungsgemässen Betriebsweise überraschenderweise aber gerade die in dem Gasgemisch enthaltenen Agglomerate und Kondensate fast bevorzugt umgesetzt, wie die Ergebnisse gezeigt haben. Au Berdem wurde gefunden, dass mit steigender Brennraumbelastung der für die Umsetzung notwendige Sauerstoffanteil geringer wird. Es ist daher anzunehmen, dass neben den Oxidationsreaktionen auch die Spaltreaktionen ansteigen. - Ein besonderer, weiterer Vorteil, insbesondere bei der Stoffbilanz der Reaktionsteilnehmer, besteht darin, dass bei der Umsetzung eine Volumenvermehrung eintritt. Hierbei schwankt der Quotient Produktgas : Einsatzgas zwischen 1,2 und 2,0, entsprechend der Zusammensetzung des Rohgases, dem Verhältnis von Rohgas zu Sauerstoff und der Reaktionstemperatur. Erfindungsgemäss sichert man z. B. eine pulsierende Verbrennung (Reaktion) durch eine oder mehreren Stützflammen, die man auch zur Zündung verwenden kann, ab. Es empfiehlt sich, zumindest die Mischstrecke für die Re aktanden senkrecht über der Reaktionskammer anzuordnen, weil hierdurch - z. B. in Verbindung mit einer Abrisskante am reaktionskammerseitigen Ende der Mischstrekke - das Abfliessen bzw. Abströmen von Kondensaten und Agglomeraten der Reaktanden in die Reaktionskammer vorteilhaft unterstützt wird. Eine allmählich zunehmende, steuerbare Mischung der Reaktanden in der Mischstrecke ist durch die Massnahmen der Ansprüche 4 bis 6 möglich. Hierdurch wird erreicht, dass das für die Reaktion notwendige Mischungsverhältnis erst kurz vor Eintritt in die Reaktionskammer erzielt wird; unerwünschte Frühreaktionen können so vermieden werden. Doppeischwingrohre gemäss Patentanspruch 8 ermöglichen eine Steigerung der Reaktionsmengen bei gleichbleibenden Schwingrohrabmessungen. Natürlich ist es möglich, sowohl eine beliebige Anzahl von Doppelschwingrohren als auch Einzel-Schwingrohrreaktoren parallel zu schalten, d. h. sie zentral mit Reaktanden zu versorgen und die Reaktionsprodukte zentral abzuführen. Hierdurch wird erreicht, dass auch bei grossen Durchsatzleistungen die Abmessungen der Schwingrohrreaktoren in handhabbaren Abmessungen bleiben. Katalysatoren können in die Reaktionskammer, aber auch in das Resonanzrohr, z. B. in Form von Wandbeschichtungen, Gittereinsätzen oder ähnlichem, angeordnet werden. Erfindungsgemäss können auch Reaktionsprodukte im Schwingrohrreaktor einer weiteren chemischen Umwandlung unterzogen werden, so dass auch diese Reaktion unter den die Reaktionsgeschwindigkeit fördernden Einfluss der Schwingungen abläuft. Z. B. kann es sich dabei um eine der COund H2-Gewinnung aus Kohledestillationsgasen nachgeschaltete Methanisierung handeln. Meistens wird ein Schwingrohrreaktor vor Beginn der Reaktion sich noch nicht auf den Reaktionsbedingungen befinden - dies gilt vor allem hinsichtlich der Temperaturführung. Deshalb empfiehlt es sich erfindungsgemäss, die Reaktionsbedingungen zunächst mit Hilfsreaktanden einzustellen, wobei diese so auszuwählen sind, dass auch im "kalten" Zustand des Reaktors mit diesen Hilfreaktanden die Bedingungen des Patentanspruches 10 erfüllt sind. Kühlkondensate für gasförmige Reaktanden gemäss Patentanspruch 12 können kondensierte Reaktanden und/oder Reak tionsprodukte, aber auch andere Kondensate aus dem Prozess, in dem das Verfahren angewendet wird, sein. Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der beiliegenden Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 schematische Darstellung eines Schwingrohrreaktors Fig. 2 eine Mischstrecke gemäss Fig. 1 im vergrösserten Teilschnitt Fig. 3 eine Mischstrecke mit Injektionslanze Fig. 4 ein Doppelschwingrohr in schematischer Darstellung Fig. 5 ein Temperaturdiagramm von vier Ausführungsbeispie len. Gemäss Fig. 1 besteht ein erfindungsgemässer Schw-ingrohrre- aktor, wie z. B. eine Anlage zur pulsierenaen Teiloxidation von Kohledestillationsgasen, an konstruktiven Einzelelementen aus einem Mischrohr (Mischstrecke) 1, einer Brennkammer (Reaktionskammer) 2, einem Resonanzrohr 3 und einer Ausgleichskammer 4. Zu spaltendes Rohgas (Reaktand) tritt von oben kommend durch einen Rohrstutzen 11 in das Mischrohr 1 ein. Am oberen Ende des Mischrohres 1 befinden sich in einem Gehäuse 8 zwei Injektorsysteme 9 und 10 für die Zufuhr von Sauerstoff und/oder Luft (Reaktand) so wie einem Startgas. Ein solches Startgas ist in manchen Fällen zum Anheizen der Anlage, beispielsweise vor der Verarbeitung von Koksofenrohgasen, empfehlenswert. Es besteht aus einem Brenngas, z. B. aus dem Unterfeuerungsgas der Koksofenbatterien. Die sich im Mischrohr 1 vermischenden Gasströme werden mit einer Fördergeschwindigkeit oberhalb 13 m/s geführt, um Flammrückstände in das Mischrohr 1 zu vermeiden. Das im Mischrohr 1 gemischte Gas tritt nun in die Brennkammer 2 ein, um hier gezündet zu werden. Dies geschieht, zumindest in der Anfahrphase der Anlage, mittels des Stützbrenners 7a. Das Resonanzrohr 3 arbeitet jetzt von der ersten Zündung ab mit einer Frequenz, die bekannterweise von der Längendistanz zwischen Mischrohraustritt und Ausgleichskammereintritt gegeben ist. Nach der Anfahrphase kann der Stützbrenner 7a gelöscht werden, da weitere Zündungen zwangsläufig eintreten. Da aber beim Ofenbetrieb einer Kokerei das anfallende Rohgas in seiner Zusammensetzung über die Zeit nicht einheitlich und darüber hinaus von Inertgasblasen durchsetzt ist, ist es angebracht, wenn bei der unterstöchiometrischen Arbeitsweise der Verbrennung der Zündvorgang durch die Stützbrenner 7a und 7b gesichert ist. Der Stützbrenner 7b ist in der Ausgleichskammer 4 angeord- net, die für alle Fälle mit einer Explosionsklappe 6 gesichert sein kann. Das Produktgas wird von einem Sauger 5 durch einen Wärmeaustauscher 15 zur Kühlung und durch zwei Reinigungsstufen 16 und 17 abgeführt, soweit die Reaktanden nicht mi einem zur Uberwachung der Strömungswiderstände ausreichend hohen Uberdruck anstehen. Gemäss Fig. 2 ist das Mischrohr 1 als der wichtigste Teil der Anlage im Detail dargestellt. Im Injektorgehäuse 8 sind zwei Injektorsysteme 9 und 10 für die Zuführung von Luft und/oder Sauerstoff sowie dem Startgas (letzteres fakultativ) vorgesehen. Jedes Injektorsystem besteht aus einer Ringkammer 9a und 10a, die das ihr zugeführte Medium über einen schmalen Ringspalt 9b und 10b schräg-radial dem Mischrohr 1 in der Weise zuführt, dass das Medium, beispielsweise der Sauerstoff, noch eine zeitlang die Oberfläche des Mischrohres 1 beschleiert. Am unteren Ende des Mischrohre 1 befindet sich der Einspeisekopf 12 für die vorgemischten Brennstoffkomponenten. Der Einspeisekopf 12 ist mit einem Rühlsystem (Kühleinrichtung) 13 versehen. Mittels der Beschleierung der Mischrohrwand mit Luft und/ oder Sauerstoff sowie des Kühlens einer Abrisskante 14 an der Mischrohrmündung gelingt es, unvermeidliche Teerkondensationen so einzuschränken, dass damit eine Roksbildung vermieden wird. Hierbei leitet die gekühlte Abrisskante 14 die an der warmen Mischrohrwand ablaufenden Konaensattröpf- chen in den Brennraum 2 ab. Schliesslich ist es für die Funktion der erfindungsgemässen Vorrichtung wichtig, dass das Mischrohr, die Brennkammer und das Resonanz rohr senkrecht angeordnet sind. Gemäss Fig. 3 wird ein Mischrohr vorgestellt, bei dem die Durchmischung der Reaktanden partiell auf verschiedenen Ebenen stattfindet. Zu diesem Zweck wird in das Mischrohr 1 eine Lanze 18 eingebracht, die über ihre Länge mit Durch brüchen 19 (Schlitzen oder Bohrungen) versehen ist, aus denen der injizierte Reaktand austreten kann. Bei den eno bemessenen Durchbrüchen wird vorausgesetzt, dass nur saubere Reaktanden in der Lanze geführt werden. Bei der im Ausführungsbeispiel aufgeführten Arbeitsweise mit Xoksofen- rohgasen wäre der injizierte Reaktand Luft und/oder Sauerstoff. Bei der partiellen Durchmischung ist es natürlich auch denkbar, das Mischrohr zu ummanteln und einen Reaktanden aus der Ummantelung über in der Höhe verschieden angeordnete Durchbrüche der Mischrohrwand in die Mischstrecke einzuführen. Die Anwendung vermeidet weitestgehend ein Zurückschlagen der Flammenfront in die Mischstrecke, wenn die Anlage unter Teillast betrieben wird und dabei die erforderlichen Gasgeschwindigkeiten in der Mischstrecke nicht erreicht werden. Fig. 4 zeigt eine Schwingrohrschaltung ähnlich dem Doppelschwingrohr von Esnault-Pelterie. Esnault-Pelterie wählte, im Gegensat zur dargestellten Anordnung, in der Ausgleichskammer aufeinander zugezogene Resonanzrohre. Ein Schwingrohrparr arbeitet nach dem Prinzip des geringsten Zwanges gegenläufig, d. h., werden die Brennkammern mit Drucksensoren bestückt, so ergibt sich ein Oszillogramm ähnlich 20. Es ist daher möglich, paarweise mehrere, auf eine Ausgleichskammer geschaltete Rohre zu betreiben. Die Verwendung des Doppelschwingrohres zeichnet sich durch eine verbesserte Laufruhe bei erhöhten Explosionsdrücken aus. Darüber hinaus ist hiermit die Möglichkeit gegeben, so grosse Brennstoffmengen zu verarbeiten, die sich nach dem Stand der Technik in einem einzigen Schwingrohr nicht umsetzen lassen. Zu den nachfolgenden Ausführungsbeispielen sind Gasvolumina unter Normalbedingungen (Druck/Temperatur) wasserfrei angegeben. Die Mischstrecke hatte eine Länge von 1,2 m und einen Durchmesser von 0,04 m, die Brennkammer mit Resonanz rohr hatte eine Länge von 3 m und einen mittleren Durchmesser von 0,25 m; die zylindrische Ausgleichskammer hatte einen Durchmesser von 0,5 m und, nach Fig. 1, eine Länge von 1 m. Beispiel 1 (Fig. 1) 90 m3 Koksofenrohgas der Zusammensetzung 58 Vol.-% H2, 6 bis 7 Vol.-% CO, 25 Vol.-% CH4, 2 bis 3 Vol.-% CO2, 3 bis 4 Vol.-% N2, 0,5 Vol.-% 02, 3 Vol.-t CnEm, 700 g/m3 H20 und 50 g/m3 höher molekulare Kohlenwasserstoffe wird nach Anheizen der Anlage durch die Verbrennung von Unterfeuerungsgas auf etwa 1.000 OC dem Mischrohr 1 mit 120 OC zugeführt und in diesem mit 40 m3 Sauerstoff, der ebenfalls auf 120 OC vorgewärmt wurde, vermischt. Vorliegende Gasmischung wird mit 25 m/s durch das Mischrohr 1 über die auf 90 "C gekühlte Abriss kante 14 in die Brennkammer 2 geführt. Hier wird das Gemisch pulsierend selbsttätig gezündet; dabei steigt die Temperatur auf 1.250 OC an. In den mässig isolierten Apparaturen des Resonanzrohres 3 und der Ausgleichskammer 4 sinkt die Temperatur auf 600 OC. Ein Wärmetauscher 15 soll dem Produktgas Wärme für einen Temperaturabfall auf 500 0C entziehen. Am Austritt des Wärmetauschers hat das Gas folgende Zusammensetzung: 55 Vol.-% H2, 25 Vol.-% CO, 0,4 Vol.-% CH4, 15 Vol.-% CO2, 3 Vol.-% N2 mit Beimengungen von 5 bis 6 g/m3 Vn H2S, 1 bis 3 g/m3 NH3 und 2 bis 3 g/m3 HCN. Das Gas soll danach einer Heissentschwefelung bei 500 "C und einer Konvertierung bei 600 "C unterzogen werden. Der Ventilator 5 saugt das Fertiggas ab. Er ist so ausgelegt, dass die konstruktiven Elemente 2, 3 und 4 bei einem Unterdruck von 70 mbar arbeiten. Beispiel 2 (Fig. 2) Ein Koksofenrohgas mit der wie im Beispiel 1 angegebenen Zusammensetzung und den gleichen Temperatur- und Druckverhältnissen wird der Brennkammer 2 über das Mischrohr 1 zugeführt. Zusätzlich wird über Stutzen llb dem Mischrohr 1 1.000 g/m3 wasserhaltiger Dampf (wie z. B. verdampfe Küh- lerkondensate) zugeführt. Bei einer Aufgabe von 70 m3 Sauerstoff wird eine Brennkammertemperatur von 1.020 "C gemessen. Die Produktgaszusammensetzung weist 52,8 Vol.-% H2, 5,9 Vol.- N2, 19,0-Vol.-% CO, 1,3 Vol.-% CH4 und 20,8 Vol.-% CO2 auf. Beispiel 3 (Fig. 3) Ein Drehrohr arbeitet pechgebundene Kohleformlinge zu Halbkoksformlingen auf. Das bei der indirekten Befeuerung gewonnene Abgas mit einer Zusammensetzung von 27 Vol.-% H 52 Vol.-% CH4 + C2H6, 1 Vol- % 02, 4 Vol.-% C R . 7 Vol.-% CO, 4 Vol.-% CO2, 5 Vol.-% N2 geht mit einer Temperatur von 370 OC dem Mischrohr 1 zu und wird in diesem mit 60 m3 Sauerstoff von 20 OC vermengt. Nach diesem Vorgang stellt sich eine Mischtemperatur von 190 C ein. Das zündfähige Gas wird mit 40 m/s durch das Mischrohr 1 gefahren, wobei die Abrisskante 14 auf 120 OC gekühlt ist. In der Brennkammer 2 wird eine max. Reaktionstemperatur von 1.450 C gemessen. Das so partiell oxidierte Schwelgas mit einer Zusammensetzung von 43 Vol.-% H2, 1 Vol.-% CH4, 3 Vol.-% N2, 38 Vol.-% CO, 15 Vol.-% CO2 wird über eine gut isolierte Apparatur dem Wärmetauscher 15 zugeleitet und in ihm auf 1500C gekühlt und dann über den Sauger 5 zur Weiterverarbeitung in einen Speicher gefahren. Durch das Absaugen der Produktgase werden die Anlagenelemente 2, 3 und 4 mit einem Unterdruck von 25 mbar betrieben. Beispiel 4 (Fig. 3, 4) 300 m3 eines CO2-reichen Erdjases (Sauergas) mit der Zusammensetzung 69 Vol.-% CH4, 0,2 Vol.-% CnEm, 26 Vol.-% CO2, 2,6 Vol.-%N2, 1,1 Vol.-% H2S werden über den Brennkammern 2 eines Doppelschwingrohr-Systemes über die Mischstrecke 1 zugeführt. Bei einer Aufgabe von 170 m3 Sauerstoff über zwei Injektionslanzen gemäss Fig 3 werden Brennkammertemperaturen von ca. 1.6000C gemessen. Das Produktgas mit einer Zusammensetzung von 45 Vol.-% H2, 25 Vol.-% CO, 2,5 Vol.-% H2S, 0,4 Vol.% SO2, 24 Vol.-% CO2, 2,5 Vol.- % N2 wird wie im Beispiel 3 weiterverarbeitet.

Claims: Schwingrohrreaktor für chemische Reaktionen sowie Verfah ren zum Betreiben desselben Patentansprüche 1. Schwingrohrreaktor für chemische Reaktionen von einem gasförmigen Reaktanden mit mindestens einem weiteren gasförmigen, flüssigen und/oder festen Reaktanden mit a) einer Mischstrecke (1) für die Reaktanden, nach folgend b) einer Reaktionskammer (2), nachfolgend c) einem Resonanzrohr (3) und nachfolgend d) einer Ausgleichskammer (4) sowie e) Zu- und Abführeinrichtungen (11, 5) für Reaktanden und Reaktionsprodukte, gekennzeichnet durch f) eine Kühleinrichtung (13) der Mischstrecke (1) für deren Kühlung gegenüber der Reaktionskammer (2). 2. Schwingrohrreaktor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mit Kühlmitteln durchströmbaren Einspeise kopf (12) am reaktionskammerseitigen Ende der Misch strecke (1). 3. Schwingrohrreaktor nach Anspruch 1 oder 2, gekenn zeichnet durch eine Abrisskante (14) am reaktionskammer seitigen Ende der Mischstrecke (1). 4. Schwingrohrreaktor nach einem oder mehreren der Ansprü che 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen ringspaltförmi gen Injektor (9) an der Mischstrecke (1) für mindestens einen Reaktanden. 5. Schwingrohrreaktor nach einem oder mehreren der Ansprü che 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Injektionslanze (18) in der Mischstrecke (1) für mindestens einen Reak tanden. 6. Schwingrohrreaktor nach einem oder mehreren der Ansprü che 1 bis 5, gekennzeichnet durch längs der Mischstrek ke (1) angeordnete Aufgabestellen (19) für mindestens einen Reaktanden. 7. Schwingrohrreaktor nach einem oder mehreren der Ansprü che 1 bis 6, gekennzeichnet durch Stützbrenner (7a bzw. 7b) an der Reaktionskammer (2) und/oder der Ausgleichs kammer (4). 8. Schwingrohrreaktor nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei aus einer Mischstrecke (1), einer Reaktionskammer (2) so wie einem Resonanzrohr (3) bestehende Einheiten (Dop pelschwingrohre) mit einer gemeinsamen Ausgleichskam mer (4) verbunden sind. 9. Schwingrohrreaktor nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch in der Reakti onskammer (2) dem Resonanzrohr (3) und/oder der Aus gleichskammer (4) angeordnete Katalysatoren. 10. Verfahren zum Betreiben eines Schwingrohrreaktors nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, bei dem a) die Mischstrecke mit dem Reaktanden beaufschlagt wird; b) durch die Reaktion der Reaktanden in der Reakti onskammer eine Gas schwingung mit einer festen Fre auenz zwischen der Reaktionskammer und der Aus gleichskammer entsteht und c) das Reaktionsprodukt aus der Ausgleichskammer ab geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass d) die Temperatur in der Mischstrecke unterhalb der Reaktionster'.peraturen der Reaktanden und oberhalb der Schmelztemperatur der flüssigen und gasförmi gen Reaktanden gehalten wird. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei mit Flammenbildung verbundenen Reaktionen die Fördergeschwindigkeit der Reaktanden in der Misch strecke grösser als die Flammgeschwindigkeit ist. 12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn zeichnet, dass man gasförmige Reaktanden vor und/oder in der Mischstrecke durch Besprühen mit Kondensaten kühlt. 13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verwen dung von Doppelschwingrohren diese unterschiedlich mit Reaktanden beaufschlagt werden. 14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Kohledestillati onsgase unterstöchiometrisch mit sauerstoffhaltigen Gasen unterhalb der Zündtemperatur gemischt und unter Bildung eines wasserstoff- und kohlenmonoxidhaltigen Produktgases gecracked und partiell oxidiert werden. 15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionspro dukte im Schwingrohrreaktor durch Einstellen an sich bekannter Reaktionsbedingungen einer chemischen Um wandlung unterzogen werden. 16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zum Inbetriebneh men des Schwingrohrreaktors die gewünschten Reakti onsbedingungen mit Hilfsreaktanden eingestellt wer den. 17. Schwingrohrreaktor nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch in Reihe angeordnete Doppelschwingrohre mit ge meinsamen Zu- und Abführungseinrichtungen (11. 5).

Inventors: EHNERT, WOLFRAM, GEORGE, DIETRICH, DR., HUCK, GEORG, DR.-ING.
Applicants: BERGWERKSVERBAND GMBH
Application year: 1982
Main classification: F23C11
IPC codes: C10K1, B01J10, B01J19, B01J3, C10K3, F23C15, B01J12, B01J8, C01B3