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Verfahren zur Destillation von Steinkohlenteer unter Anwendung von hohem Vakuum in Destillationsapparaten mit Innenheizung.
Die bisher gebräuchlichen Teordestillationsapparate sind meistens stehende, zylindrische, schmiedeeiserne Kessel, deren untere Böden kugelförmig nach innen eingehaucht, deren obere, ebenfalls kugelförmige Böden kuppelartig auf den zylindrischen Mänteln aufgesetzt sind. Der untere Boden einer solchen Teerl) lase wird von den Heizgasen der zum Teil unter derselben liegenden Planrostfouerung nicht direkt beheizt, weil dieser Boden zum
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unvermeidliche Verbrennen geschützt wird, sondern nur die untere Hälfte des Mantels der Blase, indem die von der Feuerung abziehenden Heizgase unter dem Schutzgewölbe hinweg, direkt in den Fouorzug der Einsauerung der Blase gehend, ein-oder zweimal übereinander um den Mantel derselben herum geführt worden, von wo sie in den Fuchs zum Kamin gehen.
Ein grosser Nachteil der Teerdestillationsapparato besteht nun darin, dass die Leistung derselben in einer vorgeschriebenen Zeit nicht proportional der Grosse, d. h. dem Inhalte derselben ist, dass aiso diese Apparate, je grösser sie bemessen werden, um so weniger im Verhältnis zu ihrem Inhalte in bezug auf die Zeitdauer der von Anfang bis zum Ende geführten Tcerdestillation leisten. Die Erfahrung hat gezeigt, dass, insofern die unvorteilhaft (- Nachtarbeit vermieden werden soll, während einer Tagesschicht von 10-12 Stunden höchstens dOOO kg Teer in einer entsprechend gross gewählten Blase in einer Beschickung vollständig abdestilliert werden können.
Sobald über diese Menge hinausgegangen und die Blase dementsprechend vergrössert wird, wird die Zeitdauer zur vollständigen Destillation nicht etwa nur proportional, sondern der Vergrösserung entsprechend progressiv verlängert, weil die Heizfläche der Menge gegenüber proportional abnimmt, und dementsprechend auch die Wärmeübertragung vom beheizten Teile der Blase mit der Zunahme der Entfernung desselben zur Mitte der Teermenge progressiv abnimmt. Man hat deshalb versucht, die grösseren Teerblasen mit Rührwerken zu versehen, um die Zeitdauer der Destillation, welche sich bei sehr grossen Apparaten auf 30-40 Stunden erstreckt, zu reduzieren.
Jedoch der
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und die Heizflächen der grösseren Apparate mit Heizgasen von höherer Temperatur an beheizen oder das Vakuum bis fast zur Luftleere zu steigern, schlugen fehl, weil einerseits
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isolierende Koksschicht bildet und die Wärmeübertragung nach dem Innern der Blase verhindert, wobei dieselbe an den von den Heizgasen bestrichenen Stellen verbrennt, anderseits ein sehr hohes Vakuum Formveränderungen des Destillationsapparates im Ge- folge hat. Diese Misserfolge mit den bisher gebräuchlichen Tcerblasen zur Destillation grösserer Mengen Teer in einer Tagesschicht von 10-12 Stunden führten zur Erkenntnis, dass auf diesem Wege keine Erfolge zu erzielen waren.
Vorliegende Erfindung, die nun alle diese Missstände in der bisherigen Teerdestillation aufhebt, besteht in dem Verfahren, den Steinkohlenteer in grossen Mengen in solchen Destillationsapparaten zu verarbeiten, bei wulehen die'Heizfläche, vielfach verteilt.
als Röhrenbündcl im Innern derselben angeordnet ist, derart, dass dasselbe bis zum Ende der Destillation vollständig vom Teer umgeben ist, wobei die Destillation ohne Gefahr des
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Vorkokena des Teers und des Vorbrennens des Apparates bei sehr hohem Vakuum, fast bis zur Luftleere vor sich gehen kann, so dass der Siedepunkt des kochenden Teers am Schlusse der Destillation oine Temperatur von 2700 bis 2800 C, in der Flüssigkeit gemessen, nicht übersteigt, wobei die Destillation'rascher als bisher von statten geht.
Infolge dieser niederen Temperaturen können weder an den Wandungen des Destillationsapparates, noch im Innern der siedenden Flüssigkeit. weitgehende Zersetzungen unter Ausscheidung von Kohlenstoff stattfinden, welche die Bindefähigkeit des Steinkohlenteerpeches vermindern und den Verbrauchswert desselben herabsetzen.
Zur Ausführung dieses Verfahrens hat sich der bekannte, liegende Zylinderkessel mit vielen eingezogenen engen Heizröhren als geeignotster Apparat zur Destillation grosser Mengen Teer in kürzester Zeit erwiesen, indem mit diesem, gegenüber den bisher ge- bräuchlichen Teerblasen, bei gleichem Inhalte ein Mehrfaches an Teer in der gleichen Zeit bezw. dieselbe Menge Teer-in dem Heizrohrenkessel in mehrfach kürzerer Zeit verarbeitet werden kann, als in den gewöhnlichen Teerblasen von gleichem Inhalte. Dieser im wesentlichen als bekannt vorausgesetzte Destillationsapparat mit Innenheiznng ist in Fig. 1 im Längsschnitt und in Fig. 2 im Querschnitt dargestellt. A ist der zylindrische Kessel aus Schmiedeeisen mit in den Stirnwänden oder Böden b eingezogenen engen Heizröhren c.
Derselbe sitzt vorn und hinten bis zur Mitte hinauf auf den Stirnwänden d eines rechteckigen Mauergehäuses, dessen Seitenwände e ebenfalls bis zur Mitte des Kesselmantel hinaufreichen. Die noch freien Stellen desselben sind durch einen Belag von Wärme- schutzmasse f gegen Abkühlung oder Wärmeverluste geschützt.
Vor der vorderen Stirnwand des Teerdestillationsapparates befindet sich eine Vorfeuerung 9 mit Planrost h. Über diesem ist ein feuerfestes Gewölbe i vorgesehen, welches denselben von hinten her zum Teil überdeckt und mit der erhöhten Feuerbrücke keine rauchverzehrende Vergasungs- kammer bildet, indem die Rauchgase rückwärts unter dem glühenden Gewölbe über den Rost geführt, vollkommen verbrannt, durch den Kanal l nach der Verteilungskammer m, durch die Heizröhren c nach der Austrittskammer n und von da nach dem Fuchs o zum Kamin geleitet werden.
Dadurch, dass die Beheizung dieses Destillationsapparates lediglich im Innern desselben durch das Röhrensystem, welches stets vom Teer umgeben ist, stattfindet, wobei ein starkes Sieden und eine energische Zirkulation desselben bewirkt wird, ist die Koksbildung an den vielen Heizröhren ebenso vermieden, wie an den Wandungen des Mantels des Destillationsapparates, welcher nicht beheizt wird. Ausserdem ist die Wärmeübertragung durch die dünnen Heizröhren, welche nie verkoken, eine höchst günstige und vielfach bessere als die Wärmeübertragung der Wandungen der bisher gebräuchlichen Teerblasen.
Ein Hauptvorteil in der Anwendung dieses liegenden Heizröhrenkessols besteht aber in der Zulässigkeit der Anwendung des sehr hohen. fast bis zur Luftleere gesteigerten
Vakuums, wodurch der Siedepunkt des kochenden Teers gegen den Schluss der Destination bis zu einer Temperatur von 2700 bis 2800 C, in der Flüssigkeit gemessen, herabgedrückt und damit die Destillation ganz bedeutend abgekürzt wird. Nur deshalb ist die Erzielung eines solchen hohen Vakuums möglich, weil bei der Eigenartigkeit der Konstruktion dieses
Dnstillationsapparates an den Wandungen der Heizröhren, welche stets von der Teer- flüssigkeit umgeben sind, niemals eine Verkokung stattfindet und deshalb ein Erglühen der Ileizröhren ausgeschlossen ist.
Diese neuen technischen Wirkungen können also nur unter Anwendung des an sich bekannten liegenden Zylinderkessels mit eingezogenen, in grosser Anzahl vorhandenen dünnen Heizrohren als Destillationsapparat zur Destillation grosser Mengen Teer in kürzester Zeit erzielt werden.
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Process for the distillation of coal tar using a high vacuum in stills with internal heating.
The previously used Teordistillationsapparate are mostly upright, cylindrical, wrought iron kettles, the lower bottoms of which are spherically breathed inward, the upper, likewise spherical bottoms of which are placed like a dome on the cylindrical shells. The lower floor of such a tarpaulin is not directly heated by the heating gases from the plan grate floor, some of which is below it, because this floor becomes
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unavoidable burning is protected, but only the lower half of the jacket of the bladder, in that the heating gases drawn off from the furnace under the protective vault, going directly into the fouor duct of the acidification of the bladder, have been guided once or twice around the jacket of the same, from where they go in the fox to the fireplace.
A major disadvantage of the tar distillation apparatus is that the output of the same in a prescribed time is not proportional to the size, i.e. H. the content of the same is that the larger these apparatuses are dimensioned, the less they perform in relation to their content in relation to the duration of the hot distillation carried out from the beginning to the end. Experience has shown that, insofar as the disadvantageous (- night work is to be avoided, a maximum of 100 kg of tar can be completely distilled off in one charge in a suitably large bubble during a day shift of 10-12 hours.
As soon as this amount goes beyond this amount and the bubble is enlarged accordingly, the time for complete distillation is not only proportionally, but progressively lengthened accordingly to the enlargement, because the heating surface decreases proportionally to the amount, and accordingly also the heat transfer from the heated parts of the bubble the increase in its distance to the center of the tar mass decreases progressively. Attempts have therefore been made to equip the larger tar bubbles with stirrers in order to reduce the duration of the distillation, which in the case of very large apparatuses extends to 30-40 hours.
However the
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and heating the heating surfaces of the larger apparatuses with hot gases from a higher temperature or increasing the vacuum to almost a vacuum failed because on the one hand
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forms an insulating layer of coke and prevents the heat transfer to the interior of the bladder, which burns at the points swept by the heating gases, and on the other hand a very high vacuum results in changes in the shape of the distillation apparatus. These failures with the previously used Tcer bubbles for the distillation of larger quantities of tar in a daily shift of 10-12 hours led to the realization that no success could be achieved in this way.
The present invention, which now eliminates all these shortcomings in the previous tar distillation, consists in the process of processing the coal tar in large quantities in such distillation apparatus, where the heating surface is often distributed.
is arranged as a Rohrbündcl inside the same, such that the same is completely surrounded by tar until the end of the distillation, the distillation without the risk of
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Precokena of the tar and the pre-burning of the apparatus at a very high vacuum, almost to the point of evacuation, so that the boiling point of the boiling tar at the end of the distillation does not exceed a temperature of 2700 to 2800 C, measured in the liquid, whereby the distillation is faster than before.
As a result of these low temperatures, neither on the walls of the distillation apparatus nor inside the boiling liquid. extensive decomposition takes place with the precipitation of carbon, which reduce the binding capacity of the coal tar pitch and lower the consumption value of the same.
To carry out this process, the well-known, horizontal cylinder boiler with many narrow heating tubes drawn in has proven to be the most suitable apparatus for the distillation of large amounts of tar in the shortest possible time, in that with this, compared to the previously customary tar bubbles, with the same content, a multiple of tar in the same time resp. The same amount of tar can be processed in the heating tube boiler in several times less time than in the usual tar bubbles with the same content. This distillation apparatus with internal heating, which is assumed to be essentially known, is shown in longitudinal section in FIG. 1 and in cross section in FIG. A is the cylindrical wrought iron boiler with narrow heating tubes c in the end walls or floors b.
It sits front and back up to the middle on the end walls d of a rectangular wall casing, the side walls e of which also extend up to the middle of the boiler shell. The free areas of the same are protected against cooling or heat loss by a coating of heat protection compound f.
In front of the front end wall of the tar distillation apparatus there is a pre-firing 9 with a plan grate h. A fire-proof vault i is provided above this, which partially covers it from behind and, with the raised fire bridge, does not form a smoke-consuming gasification chamber, in that the flue gases are led backwards under the glowing vault over the grate, completely burned, through the channel l to the distribution chamber m, through the heating tubes c to the outlet chamber n and from there to the fox o to the chimney.
The fact that the heating of this distillation apparatus only takes place inside it through the pipe system, which is always surrounded by tar, which causes a strong boiling and vigorous circulation of the same, the formation of coke on the many heating pipes is avoided as well as on the walls the jacket of the still, which is not heated. In addition, the heat transfer through the thin heating tubes, which never coke, is an extremely favorable and many times better than the heat transfer of the walls of the tar bubbles that have been used up to now.
A main advantage in the use of this lying Heizröhrenkessols is the admissibility of the use of the very high. increased almost to a vacuum
Vacuum, whereby the boiling point of the boiling tar towards the end of the destination up to a temperature of 2700 to 2800 C, measured in the liquid, is pressed down and thus the distillation is significantly shortened. It is only possible to achieve such a high vacuum because of the peculiarity of the construction
A distillation apparatus on the walls of the heating tubes, which are always surrounded by the tar liquid, never coking takes place and therefore a glowing of the ileus tubes is excluded.
These new technical effects can therefore only be achieved in a very short time using the known lying cylinder boiler with retracted thin heating pipes in large numbers as a distillation apparatus for the distillation of large quantities of tar.