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EP 0 250 813 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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13.03.1991 Patentblatt 1991/11 |
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Anmeldetag: 15.05.1987 |
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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Verbundpulvern
Process and apparatus for preparing composite powders
Procédé et installation pour la préparation de poudre composite
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Benannte Vertragsstaaten: |
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CH FR GB LI NL SE |
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Priorität: |
02.07.1986 DE 3622123
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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07.01.1988 Patentblatt 1988/01 |
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Patentinhaber: DORNIER GMBH |
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D-88004 Friedrichshafen (DE) |
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Erfinder: |
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- Wulf, Kock, Dr. Dipl.-Chem.
D-7778 Markdorf (DE)
- Michael, Laboreur, Dipl.-Ing.
D-7750 Konstanz (DE)
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Vertreter: Landsmann, Ralf, Dipl.-Ing. |
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Dornier GmbH
LHG 88039 Friedrichshafen 88039 Friedrichshafen (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 012 202 DE-A- 2 506 547
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DE-A- 1 960 471 DE-C- 2 929 630
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Verbundpulvern
aus Edelmetallen und Unedelmetalloxiden durch Zerstäuben einer aus Edel- und Unedelmetallsalzen
bestehenden wässrigen Lösung in einen heissen Reaktor.
[0002] Aus der DE-PS 29 29 630 ist ein Verfahren zur Herstellung von Silberpulver bekannt,
bei dem Silberpulver der Zusammensetzung Ag/CdO für elektrische Kontakte durch Einsprühen
einer wässrigen Lösung von Silber- und Cadmiumsalzen in einen heissen Reaktor hergestellt
und die entstehenden Pulverteilchen nach Reaktion mit der Reaktoratmosphäre in einem
Zentrifugalabscheider aus dem heissen Gasstrom abgetrennt und gesammelt werden. Dabei
wird die wässrige Lösung mit einer Zweistoffdüse,beispielsweise unter Zuhilfenahme
von Preßluft in den Reaktor zerstäubt.
[0003] Nachteilig ist hierbei, dass für Edelmetallpulver mit geringen Gehalten an Unedelmetalloxiden
eine starke Neigung zur Ausbildung festhaftender Wandbeläge besteht, die durch die
hohen Relativgeschwindigkeiten zwischen den Pulverteilchen und der Zentrifugenwand
entstehen.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, hohe Gasgeschwindigkeiten im pulverbeladenen Strom
zu vermeiden und dadurch einen unerwünschten Belag an den Wänden der Sammelkammern
auszuschliessen.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren mit den in den Ansprüchen
1-5 angegebenen Merkmalen gelöst.
[0006] Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist Gegenstand der Ansprüche 6-14.
[0007] Für die Zerstäubung der wässrigen Lösung ist es wichtig, dass einmal ein feines Tropfenspektrum
entsteht, damit über ein ausreichendes Verhältnis von Tropfenoberfläche zu Volumen
die Verdampfung des Lösungsmittels sowie die anschliessende Reaktion mit der Reaktoratmosphäre
ausreichend rasch verläuft. Zum anderen muss die Lösung in der Zerstäuberdüse und
ihren Zuleitungen vor unzulässiger Erwärmung bewahrt werden, da eine Reihe von Salzen
bei erhöhter Temperatur durch z.B. Hydrolyseeffekte weniger löslich werden und aus
konzentrierten Lösungen ausfallen. Ein Sieden der Lösung ist unter allen Umständen
zu vermeiden, da die dabei entstehende Zweiphasenströmung die Düse praktisch verstopft.
Dies liegt daran, dass die maximale Austrittsgeschwindigkeit der Strömung aus der
Düse (Schallgeschwindigkeit) für eine Zweiphasenströmung niedriger ist, als für jede
der beiden Phasen, die sie enthält und daran, dass der Massestrom, der vom gasförmigen
Volumenstrom der Zweiphasenströmung repräsentiert wird, um drei Grössenordnungen kleiner
ist, als der eines gleich grossen flüssigen Volumenstromes. Ferner ist eine weitere
wichtige Anforderung an den Zerstäuberteil, dass alle mit der Reaktoratmosphäre in
Kontakt kommenden Flächen, auf Temperaturen oberhalb des Taupunktes gehalten werden
(was auch für die Oberfläche der Düse gilt), und dass alle vom Sprühnebel erreichten
Flächen, eine so hohe Temperatur aufweisen, dass auftreffende Tropfen aufgrund des
Leidenfrosteffektes (zwischen Flüssigkeit und heisser Unterlage Bildung einer Dampfschicht,
welche die Benetzung verhindert) sofort wieder von der Fläche abgeschleudert werden.
[0008] Als Zerstäuberdüsen für die Zerstäubung der Lösung sind so- wohl Einstoff- als auch
Zweistoffdüsen verwendbar. Der Vorteil der Einstoffdüsen ist, dass kein Treibmedium
(üblicherweise Luft) die Strömungsgeschwindigkeit im Reaktorrohr erhöht und damit
die Aufenthaltszeit der Pulverteilchen in der heissen Zone verkürzt. Ausserdem ergeben
sich bei Wegfall eines Treibmediums keine Probleme hinsichtlich der Forderungen an
die Gaszusammensetzung und -geschwindigkeit im Gaswäscher. Zweistoffdüsen haben den
Vorteil der feineren Zerstäubung und weisen damit einen positiven Effekt auf die Kinetik
der Partikelausbildung auf.
[0009] Ein typisches Kennzeichen für Edelmetallpulver mit relativ geringen Gehalten an Unedelmetalloxiden
ist die bereits erwähnte starke Neigung zur Ausbildung festhaftender Wandbeläge. Dieser
Nachteil wird durch niedrige Strömungsgeschwindigkeiten und Reduzierung unnötiger
Richtungsänderungen des pulverbeladenen Stromes vermieden. Entscheidend ist die Verwirklichung
dieser Voraussetzung im Bereich der Abtrennung der Edelmetallteilchen (Partikel) aus
der Reaktoratmosphäre. Die erwähnten konventionellen Zentrifugenabscheider arbeiten
zugunsten einer kompakten Bauweise und guten Abscheidegraden mit hohen Gasgeschwindigkeiten
und hohen Zentrifugalbeschleunigungen, was im Falle heisser Edelmetallpulver zu unausweichlichen
Verstopfungsproblemen führt.
[0010] Diese Nachteile werden vermieden durch die Pulverabtrennung in einer Sedimentationskammer,
in welcher eine Umlenkung der Gasströmung von abwärts nach aufwärts bei einer Geschwindigkeit
erfolgt, die für den größten Teil der Partikel unterhalb der Stokes'schen Sinkgeschwindigkeit
liegt und der Restgehalt an Edelmetallteilchen an mehreren Filterelementen abgefangen
wird. Als Filterelemente haben sich hierbei besonders gut gesinterte Metallfilze bewährt,
während keramische Filter dazu neigen, das Edelmetallpulver durch ihren Abrieb zu
verunreinigen. Die Metallfilze zeigen einen geringen Druckverlust auch bei relativ
hoher Pulverbeladung und lassen sich sehr leicht durch einen Druckluftpuls automatisch
in Abhängigkeit vom Druckverlust an den Filterelementen reinigen. Die leichte Reinigung
ist bei der hier gewählten metallischen Reaktorkammer besonders wichtig. Ein kleines
Gasvolumen des abreinigenden Preßluftpulses verändert den Druck in der Reaktorkammer
nur unwesentlich und erlaubt damit eine dünnwandige Ausführung der Reaktorkammer.
[0011] Neben dem Ort der Pulverabscheidung ist als charakteristische Zone die Wand der Reaktorkammer
durch eine Ablagerung bzw. Aufwachsungen von Pulver gefährdet. Diese Zone befindet
sich etwa dort, wo der Sprühkegel der Düse die Wand schneidet. Verstärkt wird die
Bewegung der Pulverteilchen in Richtung auf die Wand durch eine Konvektionsbewegung
aufgrund der hohen Wärmeflüsse im Einsprühteil. Die Belegung der Reaktorwand an dieser
Stelle kann mit einer mechanischen Abreinigungsvorrichtung entfernt werden. Eine solche
Vorrichtung kann ein Schaber oder ähnliches sein; einfacher sind Unwuchtmotoren oder
elektropneumatische Klopfer. Die beste Wirkung wird mit letzteren erzielt, die in
axialer Richtung des Reaktorrohres arbeiten.
[0012] Bei Ausführung der Reaktorkammer aus dünnen Blechen muss unter allen Umständen ein
Auftreten von Differenzdrücken zwischen dem Reaktorinneren und der Aussenatmosphäre
vermieden werden, da aufgrund der geringen Festigkeit der metallischen Werkstoffe
bei den erforderlichen hohen Temperaturen von ca. 1000°C bereits bei geringen Differenzdrücken
eine Deformation der Reaktorkammer auftritt. Solche Differenzdrücke entstehen beispielsweise
dann, wenn bei vorgegebener Einsprühleistung die Gaserzeugungsrate konstant bleibt,
während aufgrund sich ändernder Strömungswiderstände in der Filtereinheit sich die
Absaugrate ändert. Besonders problematisch sind auch plötzliche Ausfälle bei der Lösungsförderung
aufgrund von Leitungsverstopfung, Überschreiten der maximal zulässigen Förderdrücke
oder andere, die zu einer plötzlichen Druckschwankung führen und über eine Regelung
der Förderleistung des Differenzdruckerzeugers nur sehr schwer ausgeglichen werden
können. Um die Wirksamkeit der Gaswäsche nicht zu mindern, darf der Druckausgleich
nicht direkt mit der Aussenatmosphäre erfolgen, sondern die Rohrleitung zum Druckausgleich
muss mit dem Volumen in Verbindung stehen, das annähernd Atmosphärendruck aufweist,
aber frei von Fremdgas ist. Wird ein Gaswäscher mit geringem Druckverlust gewählt,
so erfüllt das Volumen nach dem Differenzdruckerzeuger und vor dem Gaswäscher diese
Anforderungen.
[0013] Für die Reinigung der Abgase eignet sich unter bestimmten Bedingungen eine Gaswäsche.
Bei Verwendung von Silber als Edelmetallkomponente wird praktisch immer von Lösungen
des Silbernitrats ausgegangen, die aufgrund der Eigenschaften des Ag-Ions vollständig
chloridfrei sind. Somit kann der Gaswäscher aus Chromnickelstahl bestehen. Bekanntlich
tritt bei der thermischen Zersetzung von Nitraten NO (Stickstoffmonoxid) auf, das
wegen seiner geringen Löslichkeit in Wasser nur unzureichend ausgewaschen werden kann.
Dieses Problem wird hierbei dadurch gelöst, dass die Zersetzung der Lösung und der
gelösten Salze in dem vollständig geschlossenen Reaktor erfolgt, in welchem die durch
den Nitratzerfall in stöchiometrischer Menge entstehenden Gase NO
× und O₂ (Sauerstoff) bei niedriger Temperatur wieder zum wasserlöslichen NO₂ (Stickstoffdioxid)
rekombinieren können. Ausser den genannten Gasen befindet sich im Abgas nur noch Wasserdampf,
der durch Kondensation leicht daraus entfernt werden kann. Somit tritt durch die Eintrittsebene
des Gaswäschers nur NO und NO₂ und etwas Wasserdampf. Diese Gasmenge ist sehr gering
und hat daher eine hohe Verweilzeit im Gaswäscher. Während dieser Verweilzeit tritt
Absorption des NO₂ in der Waschflüssigkeit auf. Dabei werden aus drei Molen NO₂ zwei
Mole HNO₃ (Salpetersäure) und ein Mol NO, das heisst der Volumenstrom und damit die
Strömungsgeschwindigkeit wird in jeder Absorptionsstufe stark reduziert. Damit steht
in der folgenden Absorptionsstufe für die Reaktion des NO mit dem restlichen O₂ wesentlich
mehr Zeit zur Verfügung. Als Grenzwert geht die Strömungsgeschwindigkeit der Abgase
bei nahezu vollständiger Absorption gegen Null. Das heisst, es tritt kein Abgas mehr
aus dem Auslaßquerschnitt des Gaswäschers aus. Für die dort noch vorhandenen Spuren
an NO geht die Verweilzeit gegen unendlich, so dass diese Spuren noch ausreichend
Zeit zur Oxidation und zur Absorption haben. Von entscheidender Bedeutung für oxidative
Absorption ist dabei der Umstand, dass die Oxidationsreaktion des NO mit O₂ zweiter
Ordnung bezüglich der NO-Konzentration ist und damit in Gegenwart von Fremdgasen aufgrund
der Konzentrationsabnahme im Verlauf der Wäsche sich stark verlangsamt. Bei einer
Versuchsführung haben sich die Konzentration des NO bei ausschliesslichem Vorliegen
von Zersetzungsprodukten der Nitrate nicht geändert, so dass die Umsetzungsrate bis
zur vollständigen Oxidation des NO konstant blieb.
[0014] In Fällen, in denen aufgrund technischer Erfordernisse, wie beispielsweise Verwendung
einer Zweistoffdüse, grosser Luftbedarf zur Reinigung der Filterkerzen oder Auftreten
nichtkondensierbarer Gase wie CO₂ (Kohlendioxid) aus Hilfsstoffen zur Lösungsbereitung
eine so grosse Gasmenge den Gaswäscher verlässt, dass die Verweilzeit darin für eine
ausreichende Entfernung des NO nicht genügt, kann die Gasreinigung in anderer Weise
erfolgen. Kernpunkt dieser Gasreinigung ist die Zugabe von NO₂ oder einer seiner Vorläuferverbindungen
wie z.B. gasförmiges HNO₃, das wasserlöslich ist und in einer schnellen Gasreaktion
mit NO zu HNO₂ (salpetrige Säure) weiterreagiert. In Gegenwart eines Oxidationsmittels
wie z.B. H₂O₂ (Wasserstoffperoxid) läuft die Reaktion rasch weiter zur HNO₃, das auf
diese Weise in beträchlicher Konzentration aufgefangen werden kann und in einem Teilstrom
zur Anreicherung des Abgastromes mit der je nach Oxidationsgrad des Abgases optimalen
NO₂-Menge eingesetzt wird, während der Hauptstrom beispielsweise zur Auflösung der
einzusprühenden Verbindungen (Metalle oder Oxide) verwendet wird.
[0015] Vorteilhaft ist hierbei, dass die aufgefangene Menge an Salpetersäure (HNO₃) gerade
so groß ist wie die zur Lösungsbereitung erforderliche. Dadurch entstehen keine Probleme
hinsichtlich der Entsorgung bei der Herstellung von Verbundpulvern.
[0016] Folgend ist ein Ausführungsbeispiel eines Reaktors beschrieben und durch eine Skizze
erläutert:
[0017] Die Figur zeigt einen Reaktor mit einer gasdichten Reaktorkammer 5, 6 die in einem
nicht näher gezeigten Gestell angeordnet ist. Die Reaktorkammer 5, 6 ist oben mit
einem Deckel 17 nach aussen gasdicht verschlossen, in dessen Mitte eine Zerstäuberdüse
3 angeordnet ist und die durch eine Leitung 18 über eine Pumpe 2 mit einem, eine aus
Edel- und Unedelmetallsalzen bestehenden wässrigen Lösung enthaltenden Behälter 1
verbunden ist. Auf dem Deckel 17 sind elektromagnetisch betätigbare Klopfer 14 angeordnet,
welche bei deren Auslösung die an den Wänden von Reaktorkammer 5, 6 und Deckel 17
abgeschiedenen Pulverteilchen durch die Klopfimpulse löst und entfernt. Die Reaktorkammer
5, 6 mit ihrem Deckel 17 bestehen aus einer hochwarmfesten Legierung und ist auf ihrer
Aussenseite mit einer elektrischen Heizung 4 versehen. Zur Kühlung ist die Zerstäuberdüse
3 von Wasser umströmt (siehe Pfeil). Zum Ausgleich eventuell auftretender Differenzdrücke
zwischen dem Inneren der Reaktorkammer 5, 6 und der Aussenatmosphäre sind darin Druckausgleichs-
oder Rückschlagklappen 13 vorgesehen.
[0018] An der Reaktorkammer 5, 6 ist unten ein Heißgasfilter 7 angeflanscht, in dessen Inneren
eine Sedimentationskammer 15 und Filterkerzen 8 angeordnet sind. Am daran angeflanschten
kegelförmigen Sammelteil 19 sind seitliche Klopfer 14 und ein zur Aufnahme der Pulverpartikel
vorgesehener Auffangbehälter 9 angeordnet. Das über dem im Sammelteil 19 vorgesehenen
ringförmigen Auslaß 16 zu den Filterkerzen 18 strömende Abgas, gelangt über mit Rückschlagklappen
13 und Wasserstrahlpumpe 10 versehene Leitungen 20 in einen Gaswäscher 12 und wird
nach erfolgter Reinigung über ein Abluftrohr 11 abgeführt.
1. Verfahren zur Herstellung von Verbundpulvern aus Edelmetallen und Unedelmetalloxiden
durch Zerstäuben einer aus Edel- und Unedelmetallsalzen bestehenden wässrigen Lösung
in einen heissen Reaktor für die Verwendung bei elektrischen Kontakten mit guter Funkenlöschung,
geringer Schweißneigung und geringem Abbrand, dadurch gekennzeichnet, dass das Zerstäuben mit einer Einstoffdüse (3) ohne Fremdgas und die Abtrennung der
entstehenden Verbundpulver in einem Heißgasfilter (7) oberhalb des Taupunktes des
Abgases erfolgt, die entstandenen Pulverpartikel direkt in einen Auffangbehälter (9)
gelangen, ein zur Förderung der Reaktoratmosphäre benötigter Differenzdruck zwischen
dem Reaktorinneren und der Aussenatmosphäre erzeugt wird und die Reinigung des Abgases
nach Auskondensation des Wasserdampfes in einem Gaswäscher (12) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung mit einer Einstoffdüse (3) zerstäubt wird, deren mittlerer Tropfendurchmesser
ca. 40 µm ist.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck für die Zerstäubung der Lösung durch eine oszillierende Verdrängerpumpe
(2) und einen Pulsationsdämpfer erzeugt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck für die Zerstäubung der Lösung durch ein druckbeaufschlagtes Gaspolster
über dem Lösungsvorrat erzeugt wird.
5. Verfahren zur Herstellung von Verbundpulvern aus Edelmetallen und Unedelmetalloxiden
durch Zerstäuben einer aus Edel- und Unedelmetallsalzen bestehenden wässrigen Lösung
in einen heissen Reaktor mit einer Zweistoffdüse mit Fremdgas für die Verwendung bei
elektrischen Kontakten mit guter Funkenlöschung, geringer Schweißneigung und geringem
Abbrand, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrennung der entstehenden Verbundpulver in einem Heißgasfilter (7) oberhalb
des Taupunktes des Abgases erfolgt, die entstandenen Pulverpartikel direkt in einen
Auffangbehälter (9) gelangen ein zur Förderung der Reaktoratmosphäre benötigter Differenzdruck
zwischen dem Reaktorinneren und der Aussenatmosphäre erzeugt wird und die Reinigung
des Abgases nach Auskondensation des Wasserdampfes in einem Gaswäscher (12) erfolgt.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, bestehend
aus einer gasdichten Reaktorkammer aus hochwarmfesten Legierungen, welche durch eine
Rohrleitung mit einem Differenzdruckerzeuger und dem Gaswäscher verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktorkammer (5, 6) auf dem Heißgasfilter (7) aufgeflanscht ist, so dass
die entstandenen Pulverpartikel schwerkraftunterstützt direkt in einen Auffangbehälter
(9) gelangen und dass die Reaktorkammer (5, 6) über Rückschlagklappen (13) mit dem
Gaswäscher (12) verbunden ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende der Reaktorkammer (5, 6) und am unteren Ende des Heißgasfilters
(7) wenigstens ein elektropneumatisch betätigbarer Klopfer (14) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlagklappen (13) eine Abweichung des Druckes in der Reaktorkammer
(5, 6) von der Aussenatmosphäre auf ± 10 mbar begrenzen.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Wand einer im Heißgasfilter (7) angeordneten Sedimentationskammer
(15) zwischen 100° und 400°C gehalten wird, wobei der Gasstrom aus der Reaktorkammer
(5, 6) ohne Umlenkung von oben in die Sedimentationskammer (15) und von dort nach
einer Umlenkung von 180° über einen torusförmigen Auslaß (16) zur den Filterelementen
(8) des Heißgasfilters (7) geführt wird.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6-9, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente (8) des Heißgasfilters (7) im torusförmigen Auslaß (16) der
Sedimentationskammer (15) angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6-10, dadurch gekennzeichnet, dass als Filterelemente (8) Filterkerzen oder Filtertüllen aus Metallfilz, Sintermetall
oder poröser Keramikmasse verwendet werden.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6-11, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente (8) durch Druckluftpulse von der Reingasseite her abgereinigt
werden, wobei die Abreinigung bedarfsgesteuert in Abhängigkeit vom Filtrationswiderstand
erfolgt.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6-12, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugung des Differenzdruckes durch einen temperaturfesten Ventilator,
Verdichter oder eine Wasserstrahlpumpe (10) mit geschlossenem Kreislauf im feuchten
Abgasstrom oberhalb des Taupunktes oder nach Auskondensation des Wasserdampfes oder
durch einen druckluftbetriebenen Ejektor nach dem Gaswäscher (12) oder durch den bei
der Verdampfung der Sprühlösung in der Verdampfungszone (5) erzeugten Überdruck erfolgt.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6-13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gaswäscher (12) ein mit niedrigem Druckverlust arbeitender Sprühturm mit
im Kreislauf geführtem Wasser ist.
1. Process for producing composite powders from precious metals and base metal oxides
by reducing to a powder an aqueous solution consisting of precious and base metal
salts in a hot reactor for use with electrical contacts with good spark extinction,
low inclination to fusion and low consumption, characterized in that the solution
is reduced to a powder by means of a unary nozzle (3) without foreign gas and the
resultant composite powders are separated in a hot gas filter (7) above the point
of condensation of the waste gas, the resultant powder particles pass directly into
a collector container (9), a differential pressure, required to promote the reactor
atmosphere, is produced between the reactor interior and the outer atmosphere, and
the waste gas is cleaned in a gas scrubber (12) after condensing out the water vapour.
2. Process according to claim 1, characterized in that the solution is reduced to
a powder by means of a unary nozzle (3) of which the average droplet diameter is approximately
40 µm.
3. Process according to claims 1 and 2, characterized in that the pressure for reducing
the solution to a powder is generated by an oscillating positive displacement pump
(2) and a pulse damper.
4. Process according to claims 1 and 2, characterized in that the pressure for reducing
the solution to a powder is generated by a pressurized gas pad by means of the solution
supply.
5. Process for producing composite powders from precious metals and base metal oxides
by reducing to a powder an aqueous solution consisting of precious and base metal
salts in a hot reactor with a binary nozzle with foreign gas for use in the case of
electrical contacts with good spark extinction, low inclination to fusion and low
consumption, characterized in that the resultant composite powders are separated in
a hot gas filter (7) above the point of condensation of the waste gas, the resultant
powder particles pass directly into a collector container (9), a differential pressure
required to promote the reactor atmosphere is produced between the reactor interior
and the outer atmosphere, and the waste gas is cleaned in a gas scrubber (12) after
condensing out the water vapour.
6. Device for performing the process according to claims 1 to 5, consisting of a gas-tight
reactor chamber of high temperature alloys which is connected by a pipeline to a differential
pressure generator and the gas scrubber, characterized in that the reactor chamber
(5, 6) is flanged on the hot gas filter (7) such that the resultant powder particles
pass directly into a collector container (9) in a manner such that they are supported
by gravity; and in that the reactor chamber (5, 6) is connected to the gas scrubber
(12) by means of non-return flaps (13).
7. Device according to claim 6, characterized in that at least one sounder (14) which
can be electropneumatically activated is disposed at the upper end of the reactor
chamber (5, 6) and at the lower end of the hot gas filter (7).
8. Device according to claims 6 and 7, characterized in that the non-return flaps
(13) limit a variation of the pressure in the reactor chamber (5, 6) from the outer
atmosphere to ± 10 mbars.
9. Device according to claims 6 to 8, characterized in that the wall temperature of
a sedimentation chamber (15) disposed in the hot gas filter (7) is maintained between
100° and 400°C, the gas stream being guided out of the reactor chamber (5, 6) without
deflecting from above into the sedimentation chamber (15) and from there after a deflection
of 180°C via a toroidal outlet (16) to the filter elements (8) of the hot gas filter
(7).
10. Device according to one of the preceding claims 6 to 9, characterized in that
the filter elements (8) of the hot gas filter (7) are disposed in a toroidal outlet
(16) of the sedimentation chamber (15).
11. Device according to one of the preceding claims 6 to 10, characterized in that
filter cartridges or filter nozzles of metal felt, sintered metal or porous ceramic
mass are used as filter elements (8).
12. Device according to one of the preceding claims 6 to 11, characterized in that
the filter elements (8) are dedusted by compressed air pulses from the pure gas side,
the dedusting process being performed as required in dependence upon the filtration
resistance.
13. Device according to one of the preceding claims 6 to 12, characterized in that
the differential pressure is generated by means of a fixed temperature ventilator,
compressor or a water jet pump (10) with a closed circuit in the moist gas stream
above the point of condensation or after the condensing out of the water vapour or
by means of an ejector driven by compressed air after the gas scrubber (12) or by
means of the over pressure produced when the spray solution is vaporized in the vaporization
zone (5).
14. Device according to one of preceding claims 6 to 13, characterized in that the
gas scrubber (12) is a spraying tower operating with low pressure losses with water
guided in the circuit.
1. Procédé pour la préparation de poudres composites à partir de métaux précieux et
d'oxydes métalliques communs par pulvérisation d'une solution aqueuse de sels métalliques
précieux et communs dans un réacteur chaud pour l'utilisation pour des contacts électriques
permettant une bonne extinction des étincelles et présentant une faible tendance au
soudage et une faible usure, caractérisé en ce que la pulvérisation est réalisée à l'aide d'une buse à un seul constituant (3) sans
gaz étranger et que la séparation des poudres composites produites se fait dans un
filtre de gaz chaud (7) au-dessus du point de rosée des gaz perdus; que les particules
de poudre obtenues parviennent directement dans un collecteur (9); qu'une pression
différentielle nécessaire pour le refoulement de l'atmosphère du réacteur est créée
entre l'intérieur du réacteur et l'atmosphère extérieure; et que l'épuration des gaz
perdus est effectuée dans un épurateur de gaz (12) après la condensation complète
de la vapeur d'eau.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution est pulvérisée
au moyen d'une buse à un seul constituant (3) dont le diamètre moyen des gouttes est
d'environ 40 µm.
3. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pression pour
la pulvérisation de la solution est créée par une pompe volumétrique oscillante (2)
et un amortisseur de pulsations.
4. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pression pour
la pulvérisation de la solution est créée par un matelas de gaz sous pression au-dessus
de la réserve de solution.
5. Procédé pour la préparation de poudres composites à partir de métaux précieux et
d'oxydes métalliques communs par pulvérisation d'une solution aqueuse de sels métalliques
précieux et communs dans un réacteur chaud avec une buse à deux constituants avec
gaz étranger, pour l'utilisation pour des contacts électriques permettant une bonne
extinction des étincelles et présentant une faible tendance au soudage et une faible
usure, caractérisé en ce que la séparation des poudres composites produites se fait
dans un filtre de gaz chaud (7) au-dessus du point de rosée des gaz perdus; que les
particules de poudre obtenues parviennent directement dans un collecteur (9); qu'une
pression différentielle nécessaire pour le refoulement de l'atmosphère du réacteur
est créée entre l'intérieur du réacteur et l'atmosphère extérieure; et que l'épuration
des gaz perdus est effectuée dans un épurateur de gaz (12) après la condensation complète
de la vapeur d'eau.
6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 5, comprenant
une chambre de réacteur étanche aux gaz réalisée à partir de superalliages, qui est
reliée par une canalisation à un générateur de pression différentielle et à l'épurateur
de gaz, caractérisé en ce que la chambre de réacteur (5, 6) est bridée sur le filtre de gaz chaud (7) de manière
que les particules de poudre produites parviennent directement, sous l'effet de la
pesanteur, dans un collecteur (9); et que la chambre de réacteur (5, 6) communique
par l'intermédiaire de clapets antiretour (13) avec l'épurateur de gaz (12).
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'à l'extrémité supérieure
de la chambre de réacteur (5, 6) et à l'extrémité inférieure du filtre de gaz chaud
(7) est disposé au moins un tasseur (14) à commande électropneumatique.
8. Dispositif selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les clapets antiretour
(13) limitent un écart de la pression à l'intérieur de la chambre de réacteur (5,
6) par rapport à l'atmosphère extérieure à ± 10 mbar.
9. Dispositif selon les revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la température
de la paroi d'une chambre de sédimentation (15) placée dans le filtre de gaz chaud
(7) est maintenue entre 100° et 400°C, le courant de gaz venant de la chambre de réacteur
(5, 6) étant dirigé, sans déviation, par le haut dans la chambre de sédimentation
(15) et amené de celle-ci, après une déviation de 180°, par l'intermédiaire d'une
sortie toroïdale (16), aux éléments filtrants (8) du filtre de gaz chaud (7).
10. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que les éléments
filtrants (8) du filtre de gaz chaud (7) sont disposés dans la sortie toroïdale (16)
de la chambre de sédimentation (15).
11. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que l'on utilise
comme éléments filtrants (8) des filtres en forme de bougie ou des douilles filtrantes
en feutre métallique, métal fritté ou matière céramique.
12. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que les éléments
filtrants (8) sont nettoyés à partir du côté du gaz épuré par des impulsions d'air
comprimé, le nettoyage s'effectuant selon les besoins en fonction de la résistance
du filtre.
13. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 12, caractérisé en ce que la génération
de la pression différentielle est réalisée par un ventilateur résistant aux températures
élevées, un compresseur ou un éjecteur à eau (10) à circuit fermé, dans le courant
de gaz perdus humide, au-dessus du point de rosée ou après la condensation complète
de la vapeur d'eau, ou par un éjecteur à air comprimé en aval de l'épurateur de gaz
(12), ou par la surpression créée lors de l'évaporation de la solution de pulvérisation
dans la zone d'évaporation (5).
14. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 13, caractérisé en ce que l'épurateur
de gaz (12) est une colonne de lavage par pulvérisation fonctionnant avec une faible
chute de pression, avec recyclage de l'eau.
