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Verfahren und Vorrichtung zur Verkohlung wasserreicher Brennstoffe mit vorhergehender
Trocknung.
Bei der gewöhnlichen Destillation nasser Brennstoffe (z. B. junge Braunkohlen, Lignite, Torf u. dgl.) wird das Gefüge der Materialien durch die intensive Dampfbildung im Destillationofen und die damit verbundene plötzliche Schrumpfung der Materialien derart zerstört, dass der Destillationsrückstand nicht in kompakter Form. sondern nur als Grus gewonnen wird.
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kohle o. dgl. verwertet werden, so ist es unerlässlich, ihn in fester Form zu gewinnen. Das einzige Mittel, einen Zerfall nasser Brennstoffe bei der Destillation zu vermeiden, besteht darin, dass der hauptsächlichste Wassergehalt durch eine geeignete Trocknung der Rohstoffe vor dem eigentlichen Destillationsprozess entfernt wird.
Im Grossbetriebe kommt hierfür nur eine künstliche Trocknung in Betracht, da die natürliche Trocknung an der Luft viel zu zeitraubend und unrentabel ist.
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wurde hierbei der erwähnte Zweck weder angestrebt noch erreicht.
Eingehende Versuche haben ergeben, dass Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt des Trockenmittels von erheblichem Einfluss auf die physikalische Beschaffenheit des Endproduktes sind. Je langsamer und milder die Vortrocknung der nassen Brennstoffe erfolgt, desto kompakter und wertvoller wird der Destillationsrückstand.
Demgemäss wird nachdem vorliegenden Verfahren die Vortrocknung in einem Luftstrom o. dgl. von mässiger Feuchtigkeit unterhalb der Siedetemperatur des Wassers bis auf etwa 10 bis 20 v. H.
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liegt die zweckmässigste Temperatur der in den Trockenraum eintretenden Luft bei 50 bis 80 C ; Temperaturen über zoo0 C sollen vermieden werden, weil sich sonst infolge der Dampfentwicklung die oben erwähnten Nachteile ergeben. Die günstige Wirkung eines derartigen, mässig feuchten und warmen Luftstromes kann z. B. in Wetterschächten von Lignitgruben beobachtet werden, deren Wände infolge des Einflusses der abziehenden feuchtwarme Wetter eine auffallend feste und zähe Beschaffenheit der anstehenden Kohle aufweisen.
Handelt es sich um die Destillation sehr nasser Rohstoffe, wie z. B. Torf, so muss der künstlichen Trocknung im Luftstrom eine natürliche Trocknung an der freien Luft vorhergehen. Rohtorf enthält durchschnittlich 85 bis 92 v. H. Wasser. Ein Torf mit so hohem Wassergehalt kann niemals mittels künstlicher Wärme allein auf ökonomische Weise getrocknet werden, weil der Wärmeinhalt des Rohtorfes nicht einmal ausreicht, um das in ihm enthaltene Wasser zu verdampfen.
Ausserdem ist eine Manipulation mit frischem Torf in Folge seiner breiartigen Beschaffenheit sehr schwierig. nach dem vorliegenden Verfahren wird daher der Rohtorf zunächst durch Lagerung an der Luft bis zu einem bestimmten Grad entwässert, einerseits um die nach- folgende künstliche Trocknung ökonomisch zu gestalten und andrerseits um den Torf so konsistent zu machen, dass er einen gewissen Druck verträgt. Diesen beiden Bedingungen ent-
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ist noch von einem weiteren Gesichtspunkt aus von besonderer Bedeutung. Es hat sich nämlich gezeigt. dass die Wasserabgabe des frischen Torfes zu Beginn der Trocknungsperiode so rasch erfolgt, dass eine Lagerung an der Luft von 2 bis 3 Wochen genügt, um den Feuchtigkeitsgehalt des Rohtorfes auf 50 bis v. H. zu vermindern.
Dieser Erfolg gibt selbst in der kühleren Jahreszeit erreichbar. Zum Vergleich soll hier erwähnt werden, dass zur Herstellung des in den meisten Ländern für Heizzwecke verwendeten Trockentorfes, der eine Feuchtigkeit von zirka 20 bis 25 v. H. besitzt, eine Lagerung an der Luft von 8 bis 10 Wochen erforderlich ist. Hieraus ergibt sich ohne weiteres, dass es vorteilhaft ist. mit der künstlichen Trocknung zu beginnen, sobald der an der Luft lagernde Rohtorf einen Feuchtigkeitsgrad von 50 bis 55 v. H. erreicht hat.
Die weitere Behandlung des bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 50 bis 55 v. H. getrockneten
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deren Feuchtigkeitsgehalt durchschnittlich ebenfalls bei etwa 50 v. H. liegt.
Das Verfahren ist in der Zeichnung näher erläutert, die eine Vorrichtung darstellt, mittels welcher sowohl die Trocknung als auch der Destillationsprozess kontinuierlich ausgeführt werden kann. Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch die gesamte Anlage. Fig. 2 ein Horizontalschnitt nach A-B der Fig. 1, Fig. 3 ein Horizontalschnitt nach C-I) der Fig. i und Fig. 4 ein Schnitt durch das Kreissegment E-F der Fig. 3.
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Die Trockenvorrichtung besteht aus dem Silo 1, der in seinem unteren Teil mit sternförmig angeordneten dachförmigen Winkeln 2 für die Zuführung der Warmluft versehen ist. Die Winkel'2 sind mit ihrem äusseren offenen Ende in entsprechenden Öffnungen der Silowand und mit ihrem inneren Ende an einem zentralen Kegel befestigt, der an dem Rohr 3 aufgehängt ist und zur Entlastung der Austragvorrichtung 4 dient. Unter den dachförmigen Winkeln böscht sich das in den Silo 1 eingeführte Material derart, dass Luftkanäle entstehen. Das in den Silo mittels des Gichtverschlusses 5 eingetragene Material sinkt in demselben Masse nach unten als durch den Abstreichtisch 4 getrocknetes Material abgezogen wird. Die Trocknung selbst erfolgt im Gegenstrom.
Die Warmluft (Abgasluftgemisch) strömt durch die Winkel 2 in das Innere der Materialmasse, breitet sich aus und wird durch den Ventilator 6 nach oben abgesaugt. Infolge der Verteilung der Warmluft über den ganzen Siloquerschnitt wird das Material sehr gleichmässig getrocknet.
In Fig. 5 der Zeichnung ist ein Vertikalschnitt und in Fig. 6 ein Horizontalschnitt nach GII der Fig. 5 einer zweiten Ausführungsform des Trockensilos dargestellt. Die Warmluft wird in diesem Falle durch bekannte schräge Roste 16 zugeführt, die in den trichterförmigen Teil des Silos eingebaut sind.
Als Trockenmittel dienen, die aus dem Destillationsofen 7 abziehenden Heizgase, die in den Rohren 8 mit entsprechenden Mengen atmosphärischer Luft gemischt werden, so dass die Temperatur des Gemisches 50 bis 800 C beträgt. Das in den Heizgasen stets vorhandene Verbrennungswasser bewirkt hierbei, dass das Trockenmittel in gewünschter Weise befeuchtet wird.
Dieses Verfahren zur Erzeugung der Warmluft ist sehr vorteilhaft, weil nahezu die gesamte Wärme der aus dem Ofen kommenden Heizgase in das Trockenmittel übergeht. Das im Silo getrocknete Material wird sodann durch die Abstreichvorrichtung 4 in den Destillationsofen 7 befördert. Um einen Zerfall bei der Destillation zu vermeiden, genügt in den meisten Fällen eine Trocknung des Materials bis auf 10 bis 20 v. H. Feuchtigkeit.
Der Destillationsofen 7 besteht in der Hauptsache aus einem eisernen, eingemauerten Doppelzylinder, dessen innere und äussere Wand durch radiale Heizrohre 9 von ovalem Querschnitt verbunden sind. Der zwischen der inneren und äusseren Zylinderwand liegende Raum 10 nimmt das zu destillierende Material auf, das in demselben Masse nach unten sinkt, als Destillationsrückstände aus dem Ofen entnommen werden.
Die Heizgase werden durch Verbrennung von Generatorgas in den Brennern 11 erzeugt ; jedoch können auch gewöhnliche Feuergase verwendet werden. Durch die Öffnungen 12 wird die erforderliche Zusatzluft zugeführt. Die Heizgase durchströmen den Ofen in Windungen von
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des Ofens auf oben beschriebene Weise für die Trocknung im Silo nutzbar gemacht. Um eine gute Verteilung der Wärme im Destillationsofen zu erzielen, können die Heizrohre 9 reihenweise gegeneinander versetzt werden, wie Fig. 4 zeigt. Die Destillationsgase entweichen durch das Rohr 13.
Der Destillationsrückstand wird durch eine besondere Vorrichtung 14, die den Eintritt von Luft in den Destillationsraum verhindert, kontinuierlich ausgetragen, nachdem er vorher im Kühler 15 bis unter seine Entzündungstemperatur abgekühlt worden ist.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Verfahren zur Verkohlung wasserreicher Brennstoffe (lignitische Braunkohlen, Torf, Holz u. dgl. ) mit vorhergehender Trocknung, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstoffe zwecks Erzielung einer kompakten Beschaffenheit des Endproduktes in einem Luftstrom von mässiger Feuchtigkeit von etwa 50 bis 800 C, am besten im Gegenzug, bis auf 10 bis 20 v. H.
Feuchtigkeit vorgetrocknet werden, bevor sie in den Destillationsofen gelangen.