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Drehretorte zum mmnterbrochenen Schwelen.
Die Erfindung betrifft eine Schwelretorte für bituminöse Stoffe, wie Schiefer, Asphaltgestein, stein-und Braunkohle, Torf u. dgl., sowie andere entgasbare Stoffe, die eine hervorragende Ausnutzung der aufgewendeten Wärme gewährleistet, eine höhereAusbeute an hochwertigen Ölen und einen grossen
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Auch ist ein Klemmen, Hängenbleiben oder Festbacken des Gutes ausgeschlossen, das fortwährend derart durchmischt wird, dass alle Teile des Gutes mit den die Wärme iibertragenden Heizwandungen in Berührung kommen. Die Schweldämpfe und Gase werden aus der heissen Zone ihrer Entstehung sofort zwecks Vermeidung sekundärer Zersetzung, zu der besonders die höhersiedenden, als Schmieröle gerade sehr wertvollen Bestandteile des Teers neigen, in eine kältere Umgebung abgeführt. Wichtig ist endlich, dass nur eine dünne Schicht von Schwelgut an jenen Stellen sich sammelt, an denen die lebhafteste Gasund Dampfentwicklung vor sich geht, damit dem Abzug auch möglichst wenig mechanische Widerstände sich entgegenstellen.
Dabei soll die Möglichkeit gegeben bleiben, gerade an diesen Stellen etwa zur Unterstützung der Schwelung erforderlichen Wasserdampf einzuleiten und den SchwelrÜckstaÎ1d heiss auszutragen, in einer Weise, die seine weitere Ausnutzung zur Wärmegewinnung gestattet. Die Erfindung besteht darin, dass im Inneren eines von einem Flammrohr durchsetzten Kessels um das Flammrohr herum ein an den Stirnseiten offener Zylinder umläuft, durch den das Schwelgut in der Weise hindurchgeführt wird, dass es eine das Flammrohr umgebende Anhäufung bildet.
Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht.
Der Apparat besteht nach Fig. 1 aus einem feststehenden, mit einem Flammrohr A versehenen Kessel B, in dessen Innerem ein nach beiden Seiten offener Zylinder C um das Flammrohr rotiert. Das Schwelgut wird durch eine geeignete Beschickungsvorrichtung V, die ein Ausströmen von Gasen beim Beschicken verhindert und an der einen Stirnwand des Kessels einmündet, in den Innenzylinder C gebracht, wo es sich um das Flammrohr herumhäuft.
Durch eine etwas geneigte Lage des Innenzylinders C oder durch pflugscharförmig ausgebildete Stege D (Fig. 1 und 4) am Innenzylinder wird das Schwelgut beim Rotieren gehoben, gewendet und in horizontaler Richtung fortbewegt, um am andern Ende des Kessels durch eine ebenfalls gasdicht schliessende Austragvonichtung W aus dem Zylinder auszutreten. Stellenweise werden anstatt der Bleche oder Stege D schaufel- oder becherförmig ausgebildete Stege E (Fig. 5) angebracht, die einen Teil des Schwelgutes aufnehmen und auf den oberen.
Teil des Flammrohres A rieseln lassen, so dass das Flammrohr ununterbrochen mit in stetiger Bewegung befindlichem Schwelgut bedeckt wird ; ferner wird durch diesen Vorgang, gegebenenfalls mit Zuhilfenahme von Blechen F, die über dem Flammrohr fest angebracht sind, eine Verteilung des Gutes zu beiden Seiten des Flammrohres erzielt und ein Anhäufen an einer Seite des Flammrohres vermieden.
Die Drehung des Zylinders wird durch eine der üblichen Antriebsvorrichtungen G bewerkstelligt, deren Welle, durch einen am Kessel angeschraubten Kasten H geht und nur an dieser nur mässiger Erwärmung ausgesetzten Stelle durch eine Stopfbüchse J gedichtet werden muss.
Die Heizgase treten in das Flammrohr auf der Austragseite der Retorte ein und verlassen es auf der Beschickungsseite, so dass das in entgegengesetzter Richtung bewegte Schwelgut im Gegenstrom geheizt wird und erst die leichtsiedenden und nacheinander die schwerer siedenden Teile ausgeschwelt
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werden. Die Gase werden in derselben Zone, wo sie entstanden sind, abgeführt, so dass sie keine Gelegenheit haben, an heisseren Wandungen entlang zu streichen. Der rotierende Zylinder weist mehrere ringförmige Reihen von Öffnungen J auf, welchen gegenüber am äusseren Kesselmantel ein oder mehrere
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Austragseite offen stehen (bei N), so dass ein Zurücksteigen des Schwelgutes vermieden wird, dem Austritt der Dämpfe jedoch nichts im Wege steht.
Dieser Zweck kann auch auf einem andern Wege erreicht werden, indem anstatt der Hauben
Drehldappen a (Fig. 3) verwendet werden, die beim Aufwärtsgang durch ihr Eigengewicht sic-h öffnen, beim Abwärtsgang durch einen oberhalb des Flammrohres fest angebrachten Anschlag b gegen die Zylinder- wand gedrückt und in der Folge durch das Sehwelgut selbst in der Schlussstellung gehalten werden.
Die entwickelten Schweldämpfe werden nun auf dem kürzesten Wege durch diese Öffnungen N und K aus dem Schwelraum entweichen, zwischen Trommel und Aussenmantel streichen nur einen kurzen
Weg und nur durch kältere Zonen zurücklegen, um zu den Abzugsstutzen L zu gelangen, von wo sie zur
Kondensation geführt werden. Durch Ringstege 0, die auf der Innenseite des äusseren Kesselmantels zwischen den Abzugsstutzen angebracht sind, wird ein Vermischen der in den einzelnen Zonen erzeugten
Gase erschwert, so dass schon hier eine gewisse Fraktionierung der Destillate erreicht wird.
Die Lagerung des rotierenden Zylinders besorgen zwei Reihen seitlich am Kessel angebrachte
Rollen P. Gegen seitliche Verschiebung wird er entweder durch das Antriebsrad selbst oder in unmittel- barer Nähe desselben durch einen Führungsring gesichert, so dass der Zylinder frei lagernd der Wärme- ausdehnung in jeder Richtung Folge leisten kann. Ein Klemmen oder Verziehen ist daher ausgeschlossen, um so mehr, da der Zylinder nicht der direkten Hitze der Heizgase ausgesetzt ist ; ferner ist eine Defor- mierung durch Druck oder Vakuum auch nicht möglich, da das Schwelrohr kein geschlossener Körper ist.
Bei einem stark staubenden Material werden die mit den Gasen mitgerissenen Staubteile durch die vielen Öffnungen und Prallflächen schon im Innern der Trommel abgeschieden, der Rest wird in dem
Raum zwischen Aussen-und Innenzylindern, teils infolge von Richtungsänderung, teils infolge de, er weiterten Querschnittes und der dadurch bedingten geringeren Gasgeschwindigkeiten niedersinken. An der Aussenwand des Innenzylinders 0 angebrachte schräg gestellte Bleche Q bewirken dann ein Fortbewegen der gesunkenen Staubteile zum Austragende, wo sie mit dem Schwelrückstand zusammen ausgetragen werden.
Einen wesentlichen Vorteil bietet die seitliche Anordnung des Flammrohres, wodurch ein Stauen des Schwelgutes vermieden wird, indem in der Drehrichtung sich erweiternde Querschnitte entstehen, was auch eine Verminderung der Reibung und so ein erleichtertes Rotieren zur Folge hat.
Die Anordnung von gelochten Dampfrohren R (Fig. 2), die an der Stirnseite des Kessels in üblicher Weise eintreten und längs des Flammrohres A befestigt werden, geben die Möglichkeit, den Dampf an jenen Stellen wirken zu lassen, die durch die jeweilige Eigenschaft des Rohmaterials bedingt sind.
Ausser den in der Einleitung erwähnten Vorteilen wird noch der Wegfall der mit Recht so gefürch- teten grossen Stopfbüchsen erreicht, die bei den bisherigen Konstruktionen stets in heissen Zonen lagen und solche Dimensionen hatten, dass ein Abdichten nahezu unmöglich wurde. Hiezu kommt noch die Kostspieligkeit der Anschaffung und Instandhaltung solcher Konstruktionen. Bei der Erfindung ist die einzig vorhandene Stopfbüchse an der Antriebswelle von so kleinen Abmessungen, dass ihre Abdichtung ohne Schwierigkeiten möglich ist.
Die Wärmeausnutzung ist möglichst vollkommen ; eine Ausstrahlung von Wärme kann kaum erfolgen, da die entwickelten Schwelgase, den Innenzylinder umgebend, als schlechte Wärmeleiter isolierend wirken ; bei äusserer Isolierung des Kesselmantels kann eine fast vollkommene Konzentrierung der Wärme im Innern erzielt werden.
Den entwickelten Dämpfen wird durch die verhältnismässig dünne Schwelschicht und deren fortwährende Bewegung kein Widerstand geleistet ; auch können sie von den untersten Partien des Schwelgutes durch die jeweilig in der Nähe befindlichen Öffnungen entweichen, was ein rascheres Ausschwelen zur Folge hat.
Die stets innige Berührung des Gutes mit dem Flammrohre, die Regulierbarkeit der Heizgase im Einklang mit der Vorschubgeschwindigkeit des Gutes, sowie die Möglichkeit der direkten Dampfzufuhr an beliebige Stellen ergeben eine hervorragende Ausnutzung der Wärme. Die intensive Heizflächen- wirkung ermöglicht bei der Erfindung bei gleichem Durchsatz eine kürzere Bauart als bei andern Konstruktionen. Da jedoch die Länge des Apparates bedingt ist durch die Wegelänge der Heizgase, d. h. deren Ausnutzung bis zur Erreichung der normalen Essentemperatur, so wird man wohl unter diese Konstruktionslänge nicht gehen.
Da ausser den Flammrohren keine der Kesselwandungen übermässiger Hitze ausgesetzt sind, ist eine viel grössere Lebensdauer des Apparates anzunehmen, ausserdem können die Blechstärken geringer gehalten werden als bei Apparaten mit Aussenheizung.
Eine Ausführungsart der Erfindung besteht in der Anordnung zweier oder mehrerer Flammrohre übereinander oder auch über-und nebeneinander, wie in den Fig. 6-8 ersichtlich. Hiedurch wird die
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Konstruktionslänge der Apparatur erheblich verkürzt und ein noch intensiveres Ausnutzen der Wärme erzielt, da die kühlenden Aussentlächen beträchtlich verkleinert werden. Die Heizung erfolgt hier von unten nach oben, wähnend die Beschickung oben, die Austragung unten vor sich geht. Das Schwelgut wird durch Schurren. S von einem Zylinder zum andern geleitet.
Eine weitere Ausführungsform stellt die Fig. 10 dar. Der rotierende Zylinder ist als Doppelmantel ausgebildet. Der äussere Mantel ist mit denselben Einrichtungen, wie Gasöffnungen, Führungsbleche, versehen wie der innere Mantel. Die Gasöffnungen K des letzteren werden durch Stutzen T mit ersteren verbunden. Die Beschickung erfolgt in den Zwischenraum ; hier wird das Schwelgut vorgewärmt und die leichtesten Bestandteile abdestilliert. Durch Schurren tritt es dann in den eigentlichen Zylinder ein, wo es der weiteren Schwelung unterworfen wird.
Bei sehr langer Retorte ist eine Teilung des Schwelrohres erforderlich (Fig. 9), um dem Flammrohr in der Mitte eine Unterstützung U geben zu können ; in diesem Falle wird das Schwelgut durch Becheroder Schaufelwerke von dem einen Rohrschuss zu dem nächsten befördert und kann der Antrieb von einer gemeinsamen Welle 10 nach rechts und links durch zwei Übertragungen Vi und erfolgen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Drehretorte zum ununterbrochenen Schwelen bituminöser und anderer entgasbarer Stoffe mit festliegendem Flammrohr, dadurch gekennzeichnet, dass in einem mit Flammrohr (j) versehenen festliegenden Mantel (B) um das Flammrohr ein Schwelrohr (0) gelagert ist, welches durch einen gekapselten Antrieb (G) von aussen gedreht wird.