<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Schachtofen zur ununterbrochenen Verkohlung von Holz u. dgl.
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
Bei den eingangs erwähnten bekannten Verkohlungsverfahren fällt dem Zirkulationsgas auch die Aufgabe zu, die Holzkohle zu kühlen und es muss daher beim Verfahren gemäss der Erfindung in anderer Weise vorgesorgt werden, dass die erzeugte Holzkohle ohne Gefahr der Selbstentzündung entnommen werden kann.
In dieser Hinsicht besteht insofern eine Schwierigkeit, als die Lösung des Problems durch eine entsprechende Verlängerung der Kühlzone des Ofens nicht anwendbar ist, weil bei der Verkohlung von grobstückigem Material die Trocken-und Glühzone aus Gründen der Wirtschaftlichkeit sehr hoch gemacht werden muss, eine abnormale Verlängerung der Kühlzone daher zu Ofendimensionen führen würde, die praktisch nicht in Betracht kommen. Im Sinne der Erfindung wird nun die Verwendung eines Ofens mit kurzer Kühlzone dadurch möglich gemacht, dass man die Holzkohle hauptsächlich ausserhalb des Ofens kühlt. Diese Art der Kühlung ist durchführbar, wenn Vorsorge getroffen wird, dass die periodische Entleerung der Kohle unter Luftabschluss vor sich gehen kann.
Die Beheizung der Destillationszone ist bei der Verkokung von Steinkohle, Torf u. dgl. schon angewendet worden (österr. Patentschrift Nr. 98664). Hier wird ein Mantelteil des Ofens von aussen elektrisch beheizt. es bildet aber die auf diese Weise zugeführte Wärme nur einen Teil der zur Durchführung des Verfahrens erforderlichen Wärme, in der Hauptsache wird die Wärme durch Verbrennung von Spülgas und Brennstoff beschafft.
In der Zeichnung ist ein Ofen zur Durchführung des Verfahrens dargestellt. Die Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht teilweise im Schnitt, die Fig. 2 eine Seitenansicht, die Fig. 3 eine Draufsicht. Die Fig. 4 und 5 zeigen ein Schema einer Rohrverbindung.
Der Schacht 1 von beispielsweise rechteckigem Querschnitt weist im Bereich der Kohlungszone mehrere Reihen von Düsen 2 auf, die zweckmässig gegen das Schachtinnere zu geneigt sind. An der Mündungsstelle der Düsen ist der Schacht so erweitert. dass Taschen 3 gebildet werden, die gegen die Innenwand zurückspringen. Der Unterteil des Schachtes ist verjüngt und endigt in solcher Höhe über dem Fundament, dass fahrbahre Behälter 6 unter die in horizontaler Ebene liegende Ablassöffnung 4 gebracht werden können. Mittels eines Schiebers 5 wird die Auslassöffnung dicht abgeschlossen. Am äusseren Mantel des Auslaufstutzens ist eine Tasse 7 befestigt, die mit Flüssigkeit gefüllt ist. In die Flüssigkeit taucht der eine Schenkel einer Glocke 8, deren Querschnitt die Gestalt eines ungleichschenkligen verkehrten U aufweist.
Die Glocke ruht mit dem längeren Schenkel in einer mit Flüssigkeit gefüllten Tasse 9, die am Rand des fahrbaren Behälters 6 angeordnet ist.
Vom oberen Ende des Schachtes gehen zwei horizontale Rohre 11 aus, durch die das erzeugte Gas abgeleitet wird. Die Rohre sind durch Krümmer 12 mit dem gegabelten Endstück einer Rohrleitung 13 verbunden, die über einen Krümmer 14 zu einem Ventilator 15 mit Wäscher 15 (t führt. Das gereinigte Gas gelangt entweder durch einen Stutzen 16 zur Verbrauchsstelle oder wird über einen Krümmer 17 einer aufsteigenden Leitung 18 zugeführt, die ins Freie mündet.
Sämtliche Rohrkrümmer sind mit den anschliessenden Rohren derart verbunden. dass sie ohne weiteres durch Elemente ersetzt werden können, die die Verbindung der angeschlossenen Rohre sperren. Wie den Fig. 4 und 5, die das Schema der Verbindung an zwei Rohren 19 und 20 zeigen, zu entnehmen ist, wird dies dadurch erreicht, dass die übliche Flanschenverbindung durch einen Flüssigkeitsverschluss ersetzt ist. An den Enden der Rohre 19 und 20 sind Tassen 21 befestigt, die mit Flüssigkeit, z. B. Teer, gefüllt sind, in die die Schenkel eines Krümmers 22 eintauchen. Soll die Verbindung der Rohre 19 und 20 gesperrt werden, so wird der Krümmer 22 abgehoben und durch einen vollen Bügel 23 (Fig. 5) ersetzt, an dessen Enden niedrige Glocken 24 angeordnet sind, die die Rohrenden dicht abschliessen.
Im Sinne der Erfindung ausgestaltete Rohrverbindungen lassen sich auch nach Art von Zweiweghähnen verwenden. Eine solche Verwendung kommt hier insofern in Betracht, als die Rohre 11 in gewissen Fällen unter Umgehung der zum Ventilator führenden Leitung 13 an einen Schornstein 25 angeschlossen werden müssen. Dieser Anschluss wird dadurch ermöglicht, dass der Schornstein 25 auf einen als Teerabscheider wirkenden Behälter 26 aufgesetzt ist, der an der Decke Öffnungen 27 aufweist, die mit Tassen ausgerüstet sind. Soll die Verbindung mit dem Schornstein hergestellt werden, so werden die Krümmer 12 abge- hoben und in verschwenkter Stellung (strichpunktiert in Fig. 3 gezeichnet) derart wieder eingesetzt, dass ein Schenkel in der Tasse des Rohres 11, der andere in der Tasse der Öffnung 27 sitzt.
Wenn der Ofen in Betrieb steht und die Rohre 11 z. B. an das Rohr 13 und den Ventilator 15 angeschlossen sind, herrscht in der die Düsen 2 aufweisenden Zone ein mässiger Unterdruck, der durch die Wirkung des Ventilators, zum Teil auch durch die aus der Kohlungszone aufsteigenden Gase und Dämpfe hervorgerufen wird. In die Düsen 2 strömt daher ständig Luft ein, durch die das Gas an der Mündungsstelle der Düsen verbrannt wird. Eine merkbare Verbrennung des der Verkohlung unterzogenen Materials findet nicht statt. Durch die Anordnung
<Desc/Clms Page number 3>
der Taschen 3 wird nämlich erreicht, dass das verkohlende Material nicht bis an die Mündungs- stelle der Düsen vordringen kann und hier stets nur Gas vorhanden ist, das bei der Ver- brennung allen Sauerstoff der unter geringem Unterdruck einströmenden Luft sogleich ver- braucht.
Die erforderlichen Luftmengen sind verhältnismässig klein, weil schon durch Ver- brennung eines kleinen Teiles des ans der Kohlungszone aufsteigenden Gases jene Wärme- menge erhältlich ist, die über die bei der exothermen Verkohlungsreaktion freiwerdende Wärme- menge hinaus für die Durchführung, des Prozesses erforderlich ist. Durch Änderung des Durchgangsquerschnittes der Düsen oder Drosselung des Ventilators mit Hilfe bekannter Ein- richtungen kann die Menge der einströmenden Luft leicht geregelt werden. Da gemäss dem vorliegenden Verfahren wenig Gas im Ofen verbrannt wird, ist der Heizwert desselben ver- hältnismässig hoch. Es kann zur Krafterzeugung benützt werden.
In anderer Weise lässt sich die Lufteinführung in die Kohlungszone dadurch bewerk- stelligen, dass der Ofenmantel an dieser Stelle aus hochporösen Ziegeln hergestellt wird. In diesem Falle findet an der Innenwand der Ziegel eine katalytische Verbrennung von Gas statt und es wird ein Verbrennen von schwelendem Gut in wirksamer Weise verhindert.
Das im untersten Teil des Ofens vorhandene verkohlte Material wird periodisch in die fahrbaren Behälter 6 entleert. Wenn der Behälter in die aus Fig. 1 ersichtliche Stellung gebracht ist, wird die Glocke 8 gehoben und dann der Schieber 5 herausgezogen, so dass das verkohlte Material in den Behälter niedersinkt. Nennenswerte Mengen von Luft können auch bei offenem Schieber weder in den Schacht noch in den Behälter gelangen. Ist der Behälter gefüllt, so wird der Schieber wieder in seine Schliessstellung zurückgebracht. Das ist, wie die praktische Erprobung ergeben hat, mit geringer Mühe durchführbar, weil die Schieberkante das verhältnismässig mürbe Material leicht durchschneidet. Hierauf wird die Glocke 8 wieder gesenkt. Man lässt nun den Behälter 6 an Ort und Stelle stehen, bis die nächste Entleerung durchzuführen ist.
In der Zwischenzeit hat sich das Material soweit abgekühlt, dass der Behälter unter Hochheben der Glocke 8 weggeschoben werden kann, ohne dass nach Abdeckung der Oberfläche Selbstentzündung eintreten würde.
Es liegt auf der Hand, dass ein Stillstand des Ofens Schaden bringen würde ; es ist daher Vorsorge zu treffen, dass der Betrieb, soweit die Verkohlung in Betracht kommt, nicht gestört wird. wenn die Kraftversorgung für den Ventilator durch irgendwelche Ursache unterbunden ist. In solchen Ausnahmefällen wird die Zugwirkung mittels des Schornsteines : 25 erzeugt.. Um ihn anzuschliessen, ist es nur nötig, die Krümmer 1, 2 aus der in Fig. 3 in vollen Linien gezeigten Stellung in die mit strichpunktierten Linien angedeutete Stellung zu verschwenken. Das erzeugte Gas tritt nun in den Schornstein 25. der den für den Betrieb erforderlichen Zug erzeugt. Der Ventilator 15 ist ausgeschaltet, so dass die Ursache der Störung behoben werden kann.
Ist der Ofen in Betrieb gesetzt, so findet an der Mündung der Düsen 2 ständig eine Verbrennung von Gas statt, das dem in dieser Ofenzone befindlichen destillierenden Holz und dem darunter liegenden in Nachschwelung begriffenen Gut entstammt. Die aus Isoliermaterial bestehende Wand im Bereich der Düsen wird auf diese Weise ständig so heiss gehalten, dass das an der Wand anliegende Gut auf Reaktionstemperatur kommt. Die erforderliche Wärme wird durch Konvektion und Strahlung von der Wand auf das Gut übertragen, zum Teil wird sie auch durch die Verbrennung von Destillationsgas beschafft. Die Schwelung wird so in einer Mantelzone eingeleitet und breitet sieh von hier in der Hauptsache nach innen aus.
Das Destillationsgas sowie die Produkte der Gasverbrennung an der Mündung der Düsen steigen aufwärts und durchstreichen das in der Trocknungszone befindliche Gut, dem auf diese Weise so viel Wärme zuströmt, dass eine Vortrocknung entbehrt werden kann.
Wenn die Schwelung bis zum Kern fortgeschritten ist, wird der Schieber 5 geöffnet, wobei sich verkohltes Material in den Behälter 6 entleert. Der Inhalt des Schachtes sinkt soweit nieder, dass das eben verkohlte Material in die Nachschweluugszone unterhalb der Düsen 2 und auf etwa 1200 bis 1400 erhitztes Material der Trocknungszone in die im Bereich der Düsen 2 liegende Kohlungszone gelangt. Die Trocknungszone wird nun aufgefüllt und es wiederholt sich der beschriebene Vorgang von neuem.
Ein charakteristisches Merkmal des Verfahrens besteht darin, dass sich eine Glühzone am Mantel des Ofens ausbildet, während sie bei den bekannten Verfahren in einer horizontalen Schichte liegt. Das mag der Grund sein. dass die Verkohlung nicht vorgetrockneten Gutes
EMI3.1
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.