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Verfahren und Ofen zur Behandlung bitumenhaltiger Stoffe.
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bitumenhaltigen Stoffen. wie z. B. Kohle, Torf, Schiefer. Es ist bereits bekannt, einen luftdicht abgeschlossenen Raum, den das Gut durchwandert, zonenweise und regelbar zu beheizen. Bei dieser Behandlung von Brennstoffen ist es bereits bekannt, durch Steigerung der Erwärmung des in einem Ofenraum
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die Abseheidung der Ballastgase und die Entschwelung bei gesonderter Abführung der dabei entstehenden Gase und Dämpfe vorzunehmen. Dabei findet eine annähernd zonenweise Steigerung der Erwärmung des Gutes statt.
Die Erfindung geht darauf aus, die Steigerung der Hitze scharf getrennt zonenweise vorzunehmen. wie das z. B. bei Schwelöfen anderer Art (Drehöfen) an sich bekannt ist, um eine scharfe Trennung der Trocknungsdämpfe von den Ballastgasen und von den Schwelgasen zu erzielen.
Bei der Ausführung des Verfahrens finden an sich bekannte Massnahmen Anwendung, die darin bestehen, dass das Gut ununterbrochen in dünner Schichthöhe auf einer von unten beheizten Fläche von möglichst grosser wagreehter Ausdehnung durch den Ofen wandert, ferner die ständige Bewegung und Durchrüttlung des Gutes bei entsprechender Ableitung der in den einzelnen Zonen entstehenden Dämpfe und Gase.
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welche zur Beheizung der Herdplatte des Ofenraumes benötigt werden, durch die Herdplatte und das auf ihr in dÜnner Schütthöhe befindliche Gut hindurchleitet.
Zur Ausführung des Verfahrens wird ein Ofen mit einem sägezahnartig profilierten Herd bekannter Art benutzt, der nach Art einer Schüttelrutsche eine hin- und hergehende Bewegung ausführt. Die Herdplatte ist an beiden Enden unmittelbar, im übrigen mittels in gleichmässigen Abständen seitlich nach unten ragender Lappen auf Rollen gelagert und trägt an beiden Längskanteu U-förmig gebogene. die Seitenwände des Ofenraumes übergreifende Bleche, deren längere Aussensehenkel in Wassertröge eintauchen und so den Heizkanal sowohl gegen den Arbeitsraum als auch gegen die Aussenluft abschliessen.
Gemäss der Erfindung soll die dem Gute durch kräftige Schüttelrutschenbewegung erteilte Vorwärtsbewegung durch die sägezahnartige Profilierung des Herdes verzögert werden, um dem Gute bei ständiger Bewegung die erforderliche Zeitdauer zur Einwirkung der Wärme in den verschiedenen
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ist der Hub des Herdes kleiner als die Länge der Profilzähne und die Schütthöhe niedriger als die Zahnhöhe gehalten.
Die Fig. 1 der Zeichnung ist ein senkrechter Längsschnitt durch den Ofen. Die Fig. 2 und 3 stellen in vergrössertem Massstabe die beiden Ofenenden, ebenfalls im senkrechten Längsschnitt dar.
Die Fig. 4-7 sind senkrechte Querschnitte nach den entsprechenden Querschnittslinier IV-VII der Fig. 1. Die Fig. 8 und 9 sind im vergrösserten Massstabe senkrechte Längsschnitte durch ein Ofenstück, um eine Ausbildung der Herdplatte zu zeigen.
Das Gut, z. B. Braunkohle, wird in den Fülltrichter 1 gebracht, welcher es durch den senkrechten Schacht ; 2 unter Luftabschluss nach unten auf eine Platte J befördert. Diese Platte wird gegen den
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winkels auf die Platte niedersinkende Gut über den vorderen Rand 4 der Platte hinweg nach unten.
Um die Beschickungsmenge regeln zu können, ist die Platte 3 in der Längsrichtung verschiebbar, d. h. einstellbar gelagert. Es greift an den die Platte-tragenden U-Sehienen eine Stange 5 an, deren nach aussen tretendes Ende mit Gewinde versehen ist und gegen einen Anschlag 6 festgestellt werden kann.
Das von der Platte 3 niedersinkende Gut gelangt auf einen sägezahnartig profilierten Herd, der sanft ansteigende Flächen 7 aufweist, die bei 8 senkrecht abfallen. Das unter dem Fülltrichter 1 befindliehe Ende 9 des Herdes ist in einem Kopfstück 10 befestigt, dessen äusseres Ende mit Ausladern 11 auf Rollen 12 ruht. An dem Kopf 10 greift eine Zugstange 18 an, die die Hin-und Herbewegung des
Herdes besorgt. Das verstärkte Austragende 14 des Herdes wird von einer Walze 15 getragen.
Die Herd- platte weist in regelmässigen Abständen seitlich nach unten ragende, durch Winkeleisen verstärkte Tragappen 16 auf, deren untere durch Winkelschienen verstärkte Enden sich auf Rollen 17 aufsetzen.
Demnach wird der gesamte Herd, der eine Länge bis zu 60 m aufweisen kann, allenthalben auf Rollen geführt, so dass dadurch seine Hin-und Herbewegung erleichtert wird.
Das auf die erste sägezahnartige Schräge 7 des Herdes gelangende Gut wird dort in dünnen Schütthöhe ausgebreitet und wandert infolge der Hin-und Herbewegung des Herdes auf der Schrägfläche nach oben, bis es bei 8 jäh unter Umwälzen abfällt und die Wanderung auf der nächsten Schrägfläche von neuem beginnt. Schliesslich gelangt das Gut nach Durchwandern des gesamten Herdes in einen senkrechten abfallenden und nach aussen luftdicht abgeschlossenen Kanal 18, von dem es unmittelbar in den Generator oder in Förderungsmittel weitergeleitet werden kann.
Die Schüttelrutschenbewegung des Herdes hält das Gut in ständiger Bewegung in Richtung nach dem Austragende hin. Ist der Schüttelrutschenhub gleich oder grösser als die Länge der Profilzähne, so wird das Gut bei jedem Hub über die Zähne hinweggesclfleudert, es wandert zu schnell über den Herd und wird, besonders wenn auch noch die Schütthöhe grösser ist als die Höhe der Zähne, nicht genügend umgewälzt. Ist aber erfindungsgemäss der Hub entsprechend geringer bemessen als die Zahnlänge und die Schütthöhe niedriger als die Zahnhöhe, so wird das Gut gezwungen, auf den Schrägflächen langsam ansteigend zu wandern und, am oberen Ende einer Schräge angekommen, abzustürzen,
um auf der folgenden Schräge in veränderter Lage unter ständigem Schütteln die Wanderung von neuem zu beginnen.
Die dünne Schütthöhe ermöglicht das Wenden des Gutes bei jedem Abstürzen über die Zähne und begünstigt das Entweichen der Dämpfe und Gase unmittelbar nach ihrem Entstehen, wobei sie weder mit wesentlich he'ssoien noch mit wesentlich kühleren Teilen des Gutes oder des Herdes in Berührung kommen.
Das verzögerte Wandern des Gutes über die ansteigenden Schrägen der Zähne verlängert die Zeitdauer der Einwirkung der Wärme und ermöglicht selbst bei mehrstündiger Dauer der Wanderung über die ganze Länge des Herdes die Herdlänge in praktisch zulässigen Grenzen zu halten.
Der sägezahnartig profilierte Herd bildet die Decke eines Heizkanales 19, dessen übrige Wände durch das Mauerwerk A des Ofens gebildet werden. Der über der Herdplatte liegende Raum ist luft- dicht von diesem Heizkanal abgeschlossen. Zu diesem Zwecke weist der Herd an beiden Längskanten Umbördelungen 20 auf, mit denen z. B. durch Vernietung die Bleche 21 verbunden sind. Diese Bleche sind U-förmig gebogen, derart, dass ihre äusseren längeren Schenkel 22, welche das Mauerwerk A übergreifen, mit den unteren Enden in Tröge 2. 3 eintauchen, die teilweise mit Wasser gefüllt sind. Diese am Mauerwerk angeschlossenen Tröge bilden also im Verein mit den Blechen 22 einen Wasserabschluss des Heizraumes gegen den Schwelraum und auch gegen die Aussenluft.
Die Beheizung des Kanales 19 geschieht in der Weise, dass regelbar durch Leitungen 24 Gas (z. B.
Generatorgas) gemischt mit Luft in Kammern 25 zur Verbrennung gebracht wird, wobei den Heizgasen nach dem Austritt aus der Kammer zwecks Regelung der Temperatur kalte Luft oder kalte Abgase mittels der Leitung 26 in der Mischkammer 27 zugesetzt werden können. Derartige Heizgaszuführungen sind mehrfach über die Länge des Ofens verteilt, um im Heizkanal nach Belieben streckenweise verschiedenartig abgestufte Temperaturen erzeugen zu können.
Der vordere, dem Fülltrichter 1 zugekehrte Teil des Ofens ist durch eine den Fortgang des Gutes nicht hindernde Querwand 28 abgetrennt ; er dient als Trockenraum. Im Bereich dieser Scheidewand 28 sind abwärts gerichtete Kanäle 29, 30 vorgesehen. Der ausserhalb des Trockenraumes liegende Kanal 29 dient zum Abziehen der überschüssigen heissen Gase, die für den Trockenvorgang nicht erforderlich sind, während der Kanal 30 zur Zuführung von Kühlgasen dient, da ja zwischen Schwel- und Troeken- raum ein erheblicher Temperatursturz erforderlich ist.
Die durch den Kanal 30 zugeführten Kühlgase setzen die Temperatur des über die untere Querwand 28 in den Trockenraum übertretende Restes der heissen Heizgase auf die zum Trocknen des Gutes bestgeeignete, geringere Temperatur herab, die Heizgase des Trockenraumes werden durch den Kanal 89 abgezogen.
Der Ofenraum wird durch eine Haube abgedeckt, welche mit Doppelwandungen. 31, 32 ausgerÜstet ist. Die zwischen diesen Doppelwandungen befindliche Luftschicht bildet einen guten Isolator, um die im Schwelraum herrschende Temperatur aufrecht zu erhalten. Die Haube setzt sieh auf eine das Mauerwerk A umgebende Konstruktion lose auf, wobei der luftdichte Abschluss des Schwelraumes gegen die Aussenluft dadurch herbeigeführt wird, dass die Aussenwandung der Wassertröge 23 mit der Haube luftdicht verbunden ist.
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In der Haube sind in Abständen mittlere Rohrstutzen 33 vorgesehen, welche das sofortige Abziehen der entstandenen Gase am Entstehungsorte ermöglichen. Zur Vermeidung des Eindringens von Staub in die anschliessenden Rohrleitungen können diese Stutzen mit feinmaschigen Sieben und einer Ausblasevorrichtung zu deren zeitweiliger Reinigung versehen werden. Es sind ausserdem noch seitliche Rohr-
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Stutzen 34 dienen zur Einführung von sauerstoffreien oder Sauerstoffarem Gasen, um beim Trocknen den schädlichen Einfluss des Sauerstoffes hintenan zu halten. Die Stutzen. 35 dienen zur Einführung von überhitztem Dampf, welcher imstande ist. die entstehenden Schwelgase sofort aufzunehmen, um sie gegen Zersetzung zu schützen.
Selbstverständlich kann man bei der feststehenden Haube die Temperaturen an jeder Stelle des Schwelraumes messen und danach die Beheizung des Herdes regeln. welche natürlich nach dem hinteren Ofenende zu ansteigend abgestuft sein muss.
Verwendet man eine geschlossene Herdplatte. dann bietet sie im Verein mit der geringen Leitfähigkeit des Gutes der Wärmeübertragung Hindernisse. Wird dagegen das Gut (wie es bei andern Ofensystemen bekannt ist) unmittelbar mit den Heizgasen in Berührung gebracht, dann kann die in den Heizgasen enthaltene Wärmeenergie auch unmittelbar auf das Gut übertragen werden. Dieses gelingt in nahezu vollkommener Weise, wenn die Heizgase erfindungsgemäss durch die Herdplatte und das auf ihr befindliche Gut hindurchgeleitet werden. Insbesondere kommt dieser wärmewirtschaftliche Vorteil bei der Verarbeitung von wasserreichen Stoffen in der grosse Wärmemengen verbrauchenden Trockenzone in Betracht.
Auch in der Zwischenzone, wo die Abspaltung der Ballastgase und-dämpfe stattfindet. wird diese Abscheidung durch die innige Berührung und Beheizung des Gutes durch die hindurchtretenden Heizgase beschleunigt. Unter Umständen kann die Hindurchführung der Heizgase
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Gases (überhitzter Wasserdampf) nicht nur in wärmewirtsehaftlicher Hinsicht vorteilhaft und zulässig. sondern sie ist, wie bekannt, auch hinsichtlich der chemischen Wirkung vorteilhaft.
Dementsprechend wird man je nach den Umständen die zur Aussenbeheizung der Herdplatte dienenden Heizgase entweder nur in der Trockenzone oder in der Trockenzone und der Zone, wo die Ballaststoffe abgeschieden werden, oder auch über die ganze Länge der Herdplatte, also auch im Bereich der Sehwelzone durch die Herdplatte und das darauf befindliche Gut hindurchleiten. Dabei wird man darauf achten müssen. dass die Heizgase keinen freien Sauerstoff enthalten, der bekanntlich schädlich wirkt. In diesem Falle kann man auch die Schütthöhe reichlicher bemessen, denn die innige Berührung des Gutes mit den Heizgasen bedingt auch bei reichlicher Auffüllung eine intensive Beheizung aller Teile des Gutes.
Um den Durchtritt der Heizgase zu ermöglichen, sind die sägezahnartigen Herdplatten so ange- ordnet, dass sie, um das Durchfallen des Gutes zu verhüten. einander übergreifen. Es entstehen also zwischen den schrägen Platten Spalten für den Durchtritt der Heizgase.
Wie die Fig. 8 der Zeichnung zeigt, setzt sich die Herdplatte aus einzelnen Platten : ; 6 zusammen, welche durch Befestigung z. B. mittelst Vernietung an den U-förmig gebogenen Blechen 21, beiderseits des Herdes zu einem hin- und herbeweglichen Ganzen zusammengefasst sind. Zwischen diesen schräg liegenden Platten entstehen Spalte 37, durch welche die Heizgase aus dem Raum 19 hindurchtreten können.
Der Neigungswinkel der Platten 36 gegen die Horizontale ist wesentlich kleiner als der natürliche Böschungswinkel des Gutes und jede einzelne Platte wird von der folgenden um etwa 10 em mehr untergriffen. als ihr Schnittpunkt mit der am oberen Ende der vorhergehenden Plattte nach unten angetragenen natürlichen Böschungslinie des zu behandelnden Gutes angibt. Hiedurch wird im Zusammenwirken mit der Bewegungsart des Herdes, welche das Gut bei jedem Vorwärtshub in der Richtung nach dem Ofenausgang hin treibt, das Abrutschen des Gutes von den Platten und dessen Hindurchfallen verhindert.
Die Heizgase geben zunächst einen Teil ihrer Wärme an die Herdplatten 36 ab und treten danach in
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