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Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ein Verfahren zur Herabsetzung des Flüssigkeits- gehaltes von viele Kapillarräume enthaltenden Stoffen und besonders auf ein Verfahren zum Auspressen von Frisehtorf, Kohlenschlamm u. dgl.
Es ist bekannt, dass es viele Stoffe gibt, in welchen Wasser oder andere Flüssigkeiten in ähnlicher Weise festgehalten werden, wie das Wasser im Frisehtorf ; der Einfachheit halber wird die Erfindung erläutert, indem beschrieben wird, in welcher Weise Friselhtorf in einfacher und ökonomischer Weise vom Wasser befreit werden kann.
Der Frisehtorf besteht aus mehr oder weniger verwesten Pflanzenstoffen und weiter aus Wasser.
Das im Frisehtorf enthaltene Wasser, dessen Menge gewöhnlich 85-94% des Torfgewichtes beträgt. ist innerhalb der Wände der früheren Pflanzenzellen oder in Kapillarräumen eingeschlossen, welch letztere durch Auf- und Gegeneinanderliegen der Pflanzenzellen entstanden sind, während auch in den si. h in der Torfmasse befindenden Hohlräumen Wasser enthalten ist.
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sehr hohen Drucken nur einen kleinen Teil des Wassers entfernen kann und dass dies ausserdem nur dann möglich ist, wenn man diesen Druck während mehrerer Stunden ausübt.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass das Wasser in ökonomischer Weise z. B. aus Friseh- torf entfernt werden kann, u. zw. dadurch, dass in der Masse ein Zustand herbeigeführt wird, in welchem das in dem Frischtorf eingeschlossene Wasser sich unter dem Einfluss der im Wasser selbst anwesenden Kräfte nach aussen bewegt.
Aus dem van der Waals'schen Gesetz geht hervor, dass der kinetische Druck in sieh im Gleichgewicht befindenden Flüssigkeiten und Gasen in einem Punkt in allen Richtungen gleich ist.
Dieser kinetische Druck besteht aus der Summe des äusseren Druckes und des molekularen
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Die Flüssigkeit, die sich in einer Kapillare befindet, steht, abhängig von der lichten Weite der Kapillare, zu einem kleineren oder grösseren Teil unter dem Einfluss der Attraktion der Wand der Kapillare. Man kann daher sagen, dass in einer Kapillare die Flüssigkeit eine Grenzschicht hat, die durch die Wand der Kapillare festgehalten wird, während die Flüssigkeit, die den Einfluss der Wandattraktion nicht empfindet, als die homogene Phase gedeutet werden kann.
Die Flüssigkeit, die unter dem Einfluss der Wandattraktion steht, hat in verschiedenen Richtungen auch verschiedene Molekularattraktionen, denn in der Richtung senkrecht zur Wand kann die Molekular- attraktion grosser oder kleiner sein als in der Richtung parallel zur Wand. Der Wert der Molekular-
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Richtung parallel zur Wand verschieden sein. Es hat somit auch der Druck p in der Richtung parallel zur Wand, der von van der Waals die Bezeichnung tangentieller Druck"erhalten hat, einen andern Wert als der Druck p senkrecht zur Wand.
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wo die Flüssigkeit aus der Masse treten soll, und dem tangentiellen Druck im Innern der Masse hervorgerufen wird. Wenn in dieser Weise in der in den Kapillaren enthaltenen Flüssigkeit ein Gefälle des
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welche bestrebt ist, dieselbe von innen nach aussen zu bewegen.
Übt man nun gleichzeitig einen äusseren Druck auf die Masse aus, so wird die Flüssigkeit, die aus den Grenzschichten austritt, sofort durch Flüssigkeit aus der homogenen Phase ersetzt werden ; es ist in dieser Weise möglich, durch Verwendung der in kapillaren Flüssigkeiten in latenter Form enthaltenen Energie unter sehr geringem Energieaufwand den grössten Teil der Flüssigkeit aus einer kapillaren Masse zu entfernen.
Die Erfindung bezieht sich nun auf ein Verfahren zur Herabsetzung des Flüssigkeitsgehaltes von Stoffen mit vielen Kapillarräume, wie z. B. Frischtorf, Kohlenschlamm u. dgl. durch Ausübung eines mechanischen Druckes unter gleichzeitiger Einwirkung von Wärme, das dadurch gekennzeichnet ist, dass als Wärmeträger heisse Flüssigkeiten dienen, die mit der Oberfläche der zu behandelnden Masse in unmittelbare Berührung gebracht werden, so dass ein Gefälle des tangentiellen Druckes der kapillar gebundenen Flüssigkeit der zu behandelnden Masse nach den Ausflussstellen der Flüssigkeit hin entsteht.
Die Grösse des erhaltenen Druckgefälles in tangentieller Richtung ist von den gewählten Temperaturen abhängig, während die mittlere Temperatur auch eine Rolle spielt. Mit Hilfe dieses durch
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Temperaturunterschied erhaltenen Druekgefälles kann man mit einer gewissen Presskraft bei richtiger Wahl der Temperaturen mehr Wasser aus dem Frisehtorf entfernen, als ohne Anwendung der Erfindung möglich wäre. Zum Aufrechterhalten des gewünschten Temperaturunterschiedes ist verhältnismässig wenig Energie erforderlich, so dass in dieser Weise ohne bedeutende Kosten eine weitgehende Entwässerung erreicht werden kann.
Wenn man ein Fass, welches eine mit wasserdurchlässigen Öffnungen versehene Wand hat, mit natür-
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hat, und der gelochten Wand entlang eine z. B. bis 1000 C erhitzte Flüssigkeit strömen lässt, so wird bei Ausübung eines Druckes auf die Frisehtorfmasse unter dem Einfluss des durch die einseitige Erhitzung entstandenen Gefälles des tangentiellen Druckes Wasser aus dem Frisehtorf hinausfliessen. Man kann dafür sorgen, dass ein passender Temperaturunterschied in der Masse hervorgerufen und aufrechterhalten wird, z. B. dadurch, dass man das Innere der Masse absichtlich kühl hält, während man die Masse an den Entwässerungsfläehen erhitzt.
Des weiteren kann man die Geschwindigkeit der Entwässerung der Masse vergrössern, indem man gleichzeitig an mehreren Stellen der Masse Temperaturunterschiede hervorruft. Man kann z. B. in einem weiten Fasse mit gelochter Wand in einer gewissen Entfernung von der Wand viele geschlossene Rohre oder Röhrchen anordnen, durch welche man eine kalte Flüssigkeit fliessen lässt, und zu gleicher Zeit die Aussenseite des Fasses mittels einer heissen Flüssigkeit erhitzen : auch
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keit und das andere für die kalte Flüssigkeit dient.
Man kann die Unterschiede in dem tangentiellen Druck noch dadurch vergrössern, dass man die Masse an den Entwässerungsflächen mit heissen Flüssigkeiten, welche eine grössere Affinität für die zu entfernende Flüssigkeit haben als die Masse selbst, in Berührung bringt.
Man hat schon vorgeschlagen, Frischtorf zwecks Entwässerung mit Lösungen bestimmter Chemikalie, n, wie z. B. Sulfitablauge, in Berührung zu bringen. Es handelt sich dabei aber entweder um Verfahr n nach denen der Frischtorf und die Lösung vollständig vermischt werden, so dass ein tangentielles Druckgefälle nicht in Frage kommen kann, oder um reine Diffusionsverfahren, wobei nicht gepresst wird. Heisse Flüssigkeiten gemäss dem Hauptkennzeichen der vorliegenden Erfindung werden dabei nicht verwendet.
Auch sind Drainierungsverfahren für Moorboden bekannt, bei denen man Bohrlöcher anordnet und die entwässernde Wirkung dieser Bohrlöcher verstärkt. indem man die Wände vorübergehend mit Salz- oder Säurelösungen oder mit Dampf behandelt, um bestimmte kolloidale Veränderungen der Oberflächenschicht hervorzurufen. Eine Pressung findet dabei ebenfalls nicht statt.
Eine Verschmierung der Offnungen der Entwässerungsflächen findet nach dem Verfahren gemäss der Erfindung nicht statt, solange die Flüssigkeit unter dem Einfluss der Druckunterschiede in tangentieller Richtung nach aussen fliesst und der jeweils ausgeübte äusseie Druck unter einer durch die Konsistenz und die weiteren Eigenschaften der Masse bestimmten Grenze bleibt.
Der bei Anwendung des Verfahrens laut der Erfindung erhaltene technische Fortschritt geht aus dem nachfolgenden Versuche hervor :
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Wände mit Schlitzen versehen sind, und führt Wasser von einer Temperatur nahe dem Siedepunkt der Wand entlang. Wenn man nunmehr einen allmählich steigenden äusseren Druck auf die Masse ausübt,
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während der erforderliche Druck durch die oberhalb der Austrittstelle des Öles gelegenen Erdschichten automatisch ausgeübt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herabsetzung des Flüssigkeitsgehaltes von Stoffen mit vielen Kapillarräumen, wie z. B. Frischtorf, Kohlenscllamm u. dgl. durch Ausübung eines mechanischen Druckes unter gleichzeitiger Einwirkung von Wärme, dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmeträger heisse Flüssigkeiten dienen, die mit der Oberfläche der zu behandelnden Masse in unmittelbare Berührung gebracht werden, so dass ein Gefälle des tangentiellen Druckes der kapillar gebundenen Flüssigkeit der zu behandelnden Masse nach den Ausflussstellen der Flüssigkeit hin entsteht.