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Beim Entwurf und Betriebe von Vorrichtungen zur trockenen Destillation stückiger Brennstoffe pflegt man gewöhnlich nicht anzustreben, dass die Gestalt der einzelnen Rohstoffstücke während des Arbeitsganges unverändert bleibt. Demnach ist auch meistens die Gestalt des anfallenden Produktes wesentlich anders, wie jene des aufgegebenen Rohstoffes, je nach der Art des verarbeitenden Materials, des Verfahrens und der Vorrichtung. Im allgemeinen spielt die Veränderung der Stückgrösse und der Stückgestalt wirtschaftlich nur eine geringe Rolle und ist möglicherweise gar nicht zu vermeiden. Manchmal aber kann die Erhaltung der Stückgestalt von wesentlicher Bedeutung sein, z.
B. wenn pulverige Brennstoffe (Holzkohlenpulver, Sägespäne, Kokspulver) mit Bindemitteln (Teer, Pech usw. ) zu Presslingen verset. rückt und mit dem besonderen Zwecke der trockenen Destillation unterworfen werden, dass das anfallende, rauchlos verbrennende Produkt dieselbe Gestalt und Stückgrösse haben soll, wie die aufzugebenden Presslinge. Ein ähnlicher Fall ergibt sich, wenn nicht backende Kohlearten unverstückt so geschwellt werden sollen, dass die entsprechende Stückgrösse möglichst erhalten bleibe, z. B. wenn aus Ligniten Holzkohlenersatz erzeugt werden soll.
Die Rohstoffgestalt kann bei der trockenen Destillation durch verschiedene Massnahmen gewahrt bleiben, je nachdem, ob im fortlaufenden oder periodischen Betriebe gearbeitet wird.
In beiden Fällen muss bei der Auswahl der Destillationsvorrichtung das Verhalten des Rohmaterials gegenüber gestaltändernden Einwirkungen berücksichtigt werden. Z. B. erweichen die mit Pech und besonders die mit dünnflüssigerem Teere verstückten Presslinge, welche bei gewöhnlicher Temperatur hinreichend fest sind, im Laufe der Erwärmung bereits vor dem Beginne der Verkokung und würden bei grösserer Schütthöhe vom aufliegenden Materiale zerdrückt werden. Die Gestaltsveränderung kann sich bis zur Pulverisierung steigern, wenn das stückige Material im Laufe der Behandlung gerieben und gerollt wird, z. B. wenn es durch vertikale Schächte, bei grösserer Schütthöhe, zusammengepfercht abwärtswandert, wobei sich die Stücke gegenseitig abreiben.
Solche zerkleinernde Wirkungen begünstigt noch, dass die durch Temperatursteigerung entbundenen Gase und Dämpfe nach Erreichung einer gewissen Druckgrenze aus dem Koksmaterial entweichen können und dadurch die Festigkeit der Stücke gegen Beanspruchungen auf Zug und Biegung merklich herabsetzen. Ist also das aufzugebende Material empfindlich gegenüber gestaltsverändernden Einflüssen und wird auf die Wahrung der Gestalt Wert gelegt, so ist es auch angezeigt, die Stücke sowohl gegen die Zerdrückung wie auch gegen die Abrollung während des ganzen Arbeitsganges zu schützen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung, welche die Wahrung der Stückgestalt während der trockenen Destillation ermöglichen soll. Erfindungsgemäss sollen die zu behandelnden Stücke durch einen unbewegten Destillationsraum in Behältern verstaut so hindurchgeführt werden, dass die gegenseitige Lagerung der einzelnen Stücke in den Behältern durch äussere Kräfte unbeeinflusst bleibt, bis nicht im Wege der Kokung aus dem Bindemittel ein Skelett entstanden ist, welches die Erhaltung der Stückform gewährleistet.
Die erfindung gemässe Vorrichtung ermöglicht die trockene Destillation im fortlaufenden Betriebe und enthält, wie andere derartige Vorrichtungen, eine aus entsprechendem Werkstoffe hergestellte Retorte, welche an ihren entgegengesetzten Enden Lufteintritt und Gasaustritt verhindernde Verschlüsse
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bekannter Bauart zur Beschickung bzw. zur Entleerung trägt. Die Beheizung der Retorte erfolgt in bekannter Weise von Innen oder von Aussen oder beiderseits. Zur Innenbeheizung verwendet man in gleichfalls bekannter Weise entsprechend erhitzte Spülgas oder Wasserdampf, welche auch andere Wirkungen herbeiführen können und durch Öffnungen an entsprechenden Stellen in die Retorte eingeführt werden. Ähnliche Öffnungen sind auch zur Abfuhr von Gasen und Dämpfen aus der Retorte vorgesehen.
Bei der erfindungsmässigen Vorrichtung wird der Rohstoff in lose aneinander gereihte Behälter geladen in eine möglichst genau vertikal stehende Retorte so eingetragen, dass dieselbe mit den Behältern säulenartig gefüllt ist. Dadurch erzielt man den Vorteil, dass einerseits der Rohstoff mit der Retortenwand nicht in unmittelbare Berührung kommt, der Abrieb also vermieden und anderseits die Weiterbeförderung des Gutes und der Behälter im Gegensatz zu den bekannten, mit Behältern ausgerüsteten Transportbändern ausschliesslich durch die Schwerkraft besorgt wird. Die Abwärtsbewegung der Behältersäule erfolgt periodisch im erforderlichen Takte. Während der bewegungslosen Abschnitte ruht die Behältersäule auf vor-und zurückschiebbaren Riegeln, welche unter dem untersten Behälter angebracht sind.
Natürlich muss vor dem Beginne der Arbeit die noch kalte Vorrichtung von oben her mit Behältern gefüllt werden, was bei offenen Verschlüssen ohne weiteres möglich ist.
Zum Zwecke des fortlaufenden Betriebes soll die Retortenlänge ein Mehrfaches der Behälterabmessung in dieser Längsrichtung sein und anderseits soll die Abmessung aller Behälter in dieser Richtung gleich gross sein. Der guten Ausnutzung des Retortenraumes dienlich ist es, wenn der durchwegs gleiche Retortenquerschnitt von dem möglichst lückenlos nach einander folgenden Behältern überall gut ausgefüllt wird. Ausser den aufgezählten Forderungen beschränkt die Wahl der Behälterabmessungen nur die sich im Laufe der Destillation einstellende, kleinste Festigkeit des verarbeiteten, stückigen Materials. Diese sozusagen kritische Festigkeit muss im Hinblick auf die Wahrung der Stückgestalt umsomehr berücksichtigt werden, je leichter das Material durch Erweichung in der Wärme, oder aus sonstigen Gründen seine Festigkeit einbüsst.
Es sind also in der Schwerkraftrichtung nur Schütthöhen zulässig, deren Druck die besagte Grenzfestigkeit nicht überschreitet. Wünscht man mit wenigen, grossen Behältern auszukommen, so wird es erforderlich sein, wagerechte Zwischenböden in die Behälter einzusetzen, um die zulässige, höchste Schütthöhe keinesfalls zu überschreiten. Will man aber in den Behältern keine waagrechten Zwischenböden anwenden, so gibt die Schütthöhengrenze auch die grösste nutzbare Behälterhöhe in der Schwererichtung an. Das Strömen der entbundenen Gase und Dämpfe und bei Innenbeheizung auch jenes der Heizgase erleichtert man zweckmässig durch Öffnungen, welche mindestens an den waagrechten Behälterwänden angebracht und so bemessen sind, dass die Stücke des verarbeitenden Materials keinesfalls hindurchfallen können.
Wünscht man die Stückgestalt wahrende Destillation im Strome eingeblasener Gase oder Dämpfe zu bewerkstelligen, so erscheint es zweckmässig, für eine entsprechende Anzahl von Einblaseöffnungen zu sorgen. Dieselben können dem Bedarfe entsprechend in verschiedene Temperaturzonen des Destillationsraumes bzw. der Retorte einmünden. Um die einzublasenden, gasförmigen Stoffe möglichst gleichmässig im Destillationsraume zu verteilen, bringt man um die Zonen von entsprechender Temperatur Gasverteilungsgürtel an, zweckmässig in Gestalt eines wulstförmigen Ringkanals, welcher durch einen Ringschlitz oder ebenso angeordnete Öffnungen mit dem Destillationsraum verbunden ist.
Die einzuführenden gasförmigen Stoffe werden zweckmässig in diese Ringkanäle geleitet und gelangen von hier in gleichmässiger Verteilung in den Destillationsraum. In derselben Weise können ferner Gase und Dämpfe aus dem Destillationsraume geleitet werden, was wieder auch in Zonen verschiedener Temperatur durchführbar ist. Wenn die Zufuhr oder Abfuhr von Gasen aus den mit Behältern gefüllten Teilen der Retorte erfolgen soll, bringt man zweckmässig nicht nur an den waagrechten Wänden der Behälter sondern an allen ihren Wänden Öffnungen solchen Durchmessers an, dass die Materialstücke nicht durch dieselben herausfallen können.
Die Fig. 1 stellt eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung dar, u. zw. den lotrechten Schnitt nach Linie I-I der Fig. 3. Den gleichfalls lotrechten Schnitt nach Linie II-II der Fig. 3 zeigt die Fig. 2, in welcher die Retorte selbst in Vorderansicht dargestellt ist. Die Fig. 3 veranschaulicht einen waagrechten Schnitt nach Linie JBI--HI der Fig. 1 und 2. Die Fig. 4 stellt die Hilfsvorrichtung zur Entnahme der Behälter aus der Retorte dar.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiele ist der Destillationsraum ein aus mehreren Stücken zusammengefügter, lotrechter, zylinderförmiger Schacht, welcher oben durch den Tauchverschluss 2 und den Schieber 3 und unten durch den Tauchverschluss 4 von der Aussenwelt abgeschlossen ist. Das Gas zur Aussenbeheizung der Retorte wird in den beiden lotrechten, kanalförmigen Feuerzügen 5-5 des die Retorte umgebenden Mauerwerkes, durch von oben her eingeführte Brenner verfeuert. die heissen Rauchgase treten durch die an der Sohle der Feuerzüge liegenden Öffnungen 6-6 in den Heizraum ringförmigen Querschnittes 7, welcher die Retorte umfasst,
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vorher durch den unteren Verschluss je ein Behälter entnommen wurde.
Der von oben jeweils eingesetzte Behälter ruht mit seinem durchbrochenen Boden auf dem darunter befindlichen
Behälter, dessen oberer Rand kleineren Durchmesser hat als der aufliegende Boden. So stellen die aufeinander getürmten Behälter zusammen eine Säule dar, welche auf die Riegel 18 gestützt steht. Diese Riegel können bei Drehung des auf Fig. 4 ersichtlichen Ringes 19 durch die in seine Spiralspalten eingreifenden Zapfen 20 radial vor-oder zurückgeschoben werden. Zur Entnahme des untersten Behälters wird derselbe erst durch den mit Wasserdruck gehobenen
Stempel 21 unterstützt, dann werden die Riegel zurückgezogen, die ganze Behältersäule wird durch Senken des Stempels um die Behälterhöhe tiefergestellt und hernach werden die Riegel wieder vorgeschoben.
Auf den durch Senkung der Behältersäule am oberen Ende des Destilla- tionsraumes freigewordenen Platz setzt man nun einen frisch beschickten Behälter ein und entnimmt aus dem unteren Wasserverschluss den durch Senkung des Stempels zugänglich gewordenen Behälter, indem der letztere auf der Sohle des in Fig. 1 ersichtlichen Wasserverschlusses 4 soweit senkrecht zur Bildebene vorgeschoben wird, dass er durch einen Kran gehoben werden kann. Dementsprechend ist der Wasserverschluss in der Richtung dieser Verschiebung mindestens doppelt so breit wie in der Bildebene.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die Ausführungsform des vorliegenden Beispieles beschränkt und es könnte z. B. die Retorte bei Beobachtung der Konstruktionprinzipien statt mit kreisförmigen mit elliptischem oder quadratischem Querschnitte gebaut werden.
Auch die Materialbehälter könnten statt kegelstumpfförmig in anderer Form hergestellt werden und die Gase und Dämpfe könnten an jeder zweckmässig erscheinenden Zone der Retorte zu-oder abgeführt werden usw.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur trockenen, die ursprüngliche Gestalt wahrenden Destillation stückiger Brennstoffe, durch deren beiderseits mit Verschlüssen gegen Lufteintritt oder Gasaustritt abgesperrte Retorte das zu behandelnde Material vom Orte niederster Temperatur her über die heisseste Zone zur Entleerungsseite wandert, dadurch gekennzeichnet, dass eine in Richtung der Materialbewegung rohrartig gestreckte, in beliebiger Weise beheizte, vertikal stehende Retorte mit einer Säule aus lose übereinandergelagerten, bedarfsweise mit waagrechten Zwischenböden unterteilten Materialbehältern gefüllt ist, die in ihrer Ruhelage durch vor-und zurückschiebbare, unter die Behältersäule greifende Riegel des unteren Verschlusses festgehalten,
beim Öffnen dieser Riegel im erwünschten Takte jedoch zusammen als Säule von der Schwerkraft absatzweise abwärtsbewegt werden derart, dass der jeweils unterste Behälter der Säule durch den unteren Verschluss hindurch ausgetragen werden kann.