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Verfahren zur Gewinnung hochwertiger, nicht hygroskopischer Flammkohle aus minderwertigen
Brennstoffen.
Von der Erkenntnis ausgehend, dass bei der Destillation minderwertiger Brennstoffe (lignitische Braunkohlen, Torf u. dgl. ) wertvolle Nebenprodukte meist nur in so geringen
Mengen anfallen, dass ihre Gewinnung in normalen Zeiten nicht lohnend ist, hat man vor- geschlagen, die Gewinnung von Nebenerzeugnissen hierbei nach Möglichkeit ganz auszuschalten. Durch die deutsche Patentschrift Nr. 306880 ist ein derartiges Verfahren bekannt geworden. Das Wesentliche dieses Verfahrens liegt darin, dass das bei mässiger Temperatur ausgiebig vorgetrocknete Gut einem Verkohlungsvorgang von solcher Dauer und Temperatur- höhe unterworfen wird, dass die heizwertlosen Ballaststoffe wie Wasser, Kohlensäure usw., nicht aber Heizbestandteile abgespalten und entfernt werden.
Die gleichzeitig freiwerdenden bitumenartigen Stoffe verbleiben in der Kohle und bieten durch Ausfüllung der Poren
Schutz gegen Wiederaufnahme von Wasser. In der Praxis ist ein so geregelter Verkohlungs- vorgang vielfach nur schwer, bei stark bituminösen Brennstoffen überhaupt nicht durchzuführen, weil die Temperaturgrenzen, innerhalb deren die Bedingungen des Verfahrens erfüllt sind, im
Grossbetrieb nicht genau eingehalten werden können. Die Folge davon ist, dass die in den meisten minderwertigen Brennstoffen enthaltenen leichtflüchtigen, bituminösen Stoffe bei der
Verkohlung teilweise mit übergehen.
Gerade diese leichten Kohlenwasserstoffe sind aber
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In Zeiten grosser Brennstoffknappheit gewinnt ein derartiges Verfahren zur Herstellung hochwertiger Flammkohle, das man als Tieftemperaturverkohlung minderwertiger Brennstoffe bezeichnen kann, erhöhte Bedeutung. Die vorliegende Erfindung verfolgt den Zweck, Mittel und Wege zu seiner technischen Vervollkommnung zu schaffen,
Das Verfahren nach der deutschen Patentschrift Nr. 306880 arbeitet nicht fortlaufend.
Die Tieftemperaturverkohlung erfolgt in Kammern oder Retorten, die wiederkehrend gefüllt und entleert werden. Es ist klar, dass auf diese Weise weder eine Massener ? eugung noch grosse Wirtschaftlichkeit zu erreichen ist. Es könnte das Verfahren zwar auch in einem gewöhnlichen, fortlaufend arbeitenden Schachtofen, ähnlich den bekannten Schwelöfen, aus- geführt werden. Aber auch hierbei würde der bereits erwähnte Übelstand, dass die leicht- flüchtigen bituminösen Stoffe dem Enderzeugnis verloren gehen, bestehen bleiben.
Nach dem vorliegenden Verfahren wird das Rohgut in ununterbrochenem Strom durch einen senkrechten Verkohlungsofen hindurchbewegt und hierbei in bekannter Weise allmählich erhitzt, so dass zunächst Wasser und sonstige, den Heizwert des Brennstoffes herabmindernde Ballaststoffe (Kohlensäure, Stickstoffverbindungen usw. ) abgespalten werden und infolge des
Wärmeauftriebes nach oben entweichen. In den tieferen Zonen des Ofens wird die Erhitzung bis zur Entwicklung geringer Mengen von Teerdämpfen gesteigert. Aus dem Verkohlungs- raum gelangt die Kohle in einen an den Ofen dicht anschliessenden Kühlraum und wird hier fortlaufend abgekühlt.
Gleichzeitig werden die wenigen Teerdämpfe, getrennt von den frei nach oben entweichenden Wasserdämpfen usw. durch die im Kühler befindliche Kohlenschicht nach unten abgesaugt, wobei sich die teerigen Stoffe auf den Kohlenstücken niederschlagen. Gegebenenfalls kann auch ein Teil der nicht verdichtbaren flüchtigen Ballaststoffe (Kohlensäure usw. ) mit den Teerdämpfen nach unten abgesaugt werden, ohne dass hierdurch an dem Grundgedanken des Verfahrens etwas geändert wird.
Das Verfahren ist also nicht wie dasjenige der deutschen Patentschrift Nr. 306880 an die Einhaltung einer eng begrenzten Temperaturstufe gebunden, weil die dem Rohgut durch die Erhitzung etwa entzogenen flammenbildenden Stoffe mit der Kohle nachträglich ganz oder zum grössten Teil wieder vereinigt werden,
Nach dem vorhegenden Verfahren wird gewöhnlich mit Temperaturen gearbeitet, bei denen sich Teerdämpfe u. dgl. nur in geringen Mengen bilden, weil der Zweck, die heizwertlosen Ballaststoffe aus dem minderwertigen Brennstoff zu entfernen, hierbei bereits erreicht wird. Man kann aber die Verkohlungstemperatur auch soweit steigern, dass grössere Mengen Teer flüchtig werden.
In diesem Falle besteht die Möglichkeit, die schweren Teerdämpfe von den leichten zu trennen, indem man erstere auf vorbeschriebene Weise nach unten durch den Kühler absaugt, letztere dagegen ebenso wie die Wasserdämpfe usw. nach oben entweichen lässt und in bekannter Weise getrennt auffängt. Diese Abart des Verfahrens wird dann zu wählen sein, wenn es sich um die Verarbeitung bitumenreicher Brennstoffe handelt, die einen wertvollen Tieftemperaturteer als Nebenerzeugnis ergeben.
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Die Vorteile des Verfahrens gegenüber dem Verfahren der erwähnten Patentschrift liegen erstens in der Vermeidung von Verlusten an heizkräftigen Bestandteilen, zweitens in dem aus der Erhöhung der Verkohlungstemperatur sich ergebenden geringeren Zeitaufwand für die Durchführung des Verfahrens und somit in einer Erhöhung der Leistung und drittens in einer wesentlichen Vereinfachung und Verbilligung der Betriebsweise.
Das Verfahren lässt sich am besten in senkrechten, eisernen Retorten ausführen, deren oberer Teil beheizt und deren, unterer Teil gekühlt wird.
Eine derartige Vorrichtung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Der eigentliche Verkohlungsofen besteht aus dem ringförmigen Raum 1, der durch die beiden konzentrischen eisernen Zylinder 2 und 3 begrenzt wird. An die Übergangszone 4 schliesst sich nach unten der Kühler 5 an, der aus den beiden doppelwandigen Zylindern 6 und 7 besteht.
Selbstverständlich kann der Kühler auch konisch ausgebildet sein. Bei 8 ist der Zufluss, bei 9 der Abfluss des Kühlwassers vorgesehen.
Das durch den Gichtverschluss 10 oben einzufüllende Gut sinkt-durch den Ofen fortlaufend in dem Masse, wie der sich drehende Abstreicher 11 Fertigprodukt unten abnimmt. Die Trennung der flüchtigen Destillationserzeugnisse erfolgt dadurch, dass die Ballaststoffe (Wasserdämpfe, Sauerstoff, Kohlensäure usw.) infolge des Wärmeauftriebes durch das Rohr 12 nach oben entweichen, während die Teerdämpfe usw. mit Hilfe des Ventilators 13 durch das im Kühler 5 befindliche Gut gesaugt und auf diesem verdichtet werden.
Teilweise dringt der Teer in die Kohle ein und bewirkt durch Verstopfung der Poren, dass die Kohle Wasser nicht mehr aufsaugt. Soll Tieftemperaturteer als Nebenerzeugnis gewonnen werden, so wird die Saugstärke des Ventilators so geregelt, dass nur die schwereren Teerdämpfe nach unten ziehen, während die leichteren Teerdämpfe durch das Rohr 12 oder durch ein besonderes Abzugsrohr entweichen und getrennt aufgefangen werden. Das Fertigerzeugnis wird durch den Abstreicher 11 in regelbaren Mengen abgenommen und durch ein luftdicht abschliessendes Zellenrad 14 o. dgl. ausgetragen. Die Art der Beheizung des Ofens ist beliebig. In der Zeichnung ist die Beheizung durch die Rohre 15, 16 und durch Pfeile angedeutet.
Das Verfahren ergibt eine schwarze Kohle mit schwachem Teergeruch, die mit langer reiner Flamme, technisch rauchfrei und geruchlos verbrennt und infolge der Verlegung der Poren mit bituminösen Stoffen besonders unempfindlich ist gegen Wasser und Witterungeinflüsse.
Bemerkt wird, dass bereits früher vorgeschlagen worden ist, bei der Torfverkohlung die flüchtigen Destillationserzeugnisse durch den verkohlten Torf nach unten abzuführen.
Da hierbei aber weder mit niedrigen Destillationstemperaturen gearbeitet, noch eine Fraktionierung der flüchtigen Destillationserzeugnisse (Wasserdampf), noch eine Kühlung beim Durchleiten derselben durch die Kohle vorgesehen wurde, bot bisher ein solches Verfahren erhebliche technische Schwierigkeiten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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verkohlung zwecks Abscheidung der Ballaststoffe (Wasser, Kohlensäure und stickstoffhaltige Gase) unter Erhaltung der bitumenartigen Stoffe, dadurch gekennzeichnet, dass bei Benutzung eines fortlaufend betriebenen senkrechten Verkohlungsofens die Ballaststoffe nach oben, die freiwerdenden Teerdämpfe dagegen durch das in der Kühlzone befindliche Gut nach unten abgeleitet werden, wobei der Teer auf dem gekühlten Gut niederschlagen wird.