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Verfahren zur Herstellung von Kohlen-und sonstigen Briketts.
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Briketts aus Kohlenstaub u. dgl. und zielt vor allem auf eine besonders wirksame Vermischung des Bindemittels mit dem zu brikettierenden Material ab. Es handelt sich dabei hauptsächlich um jene Art von Briketts. für welche als Bindemittel Erdpech, Asphalt, Harze od. dgl. Stoffe verwendet werden. Ein verlässlicher Anhaltspunkt für die Prüfung dieser Stoffe hinsichtlich ihrer Eignung als Bindemittel ist deren Löslichkeit in Schwefelkohlenstoff oder Chloroform bei einer Temperatur von 250 C. Unlösliche Verunreinigungen und Zusätze sind als Bindemittel nicht geeignet.
Gewöhnlich werden Erdpech und Kohle gestampft und nach dem Vermischen erhitzt ; für gewisse Zwecke und unter, gewissen Umständen ist es übrigens vorzuziehen, das Bindemittel dem zu brikettierenden Material ohne diese Behandlung beizumengen.
Wie bekannt sind diese Bindemittel, selbst bei hohen Temperaturen zähe und dickflüssig, lassen sich daher nur schwer mit den zu brikettierenden Materialien innig vermischen. Dabei sind sie verhältnismässig teuer, weshalb man bestrebt ist, bei der Brikettierung möglichst wenig davon aufzubrauchen. Eine gründliche Mischung. des zu brikettierenden Materials mit der geringsten Menge des Bindemittels, welche noch eine genügende Bindewirkung erzielt, erscheint daher vom wirtschaftlichen Standpunkt aus als vorteilhaft.
Gemäss der vorliegenden Erfindung setzt sich das Verfahren aus folgenden Teilvorgängen zusammen : a) Schmelzen des Bindemittels (Bitumen, Pech od. dgl.), b) Hinzufügen von Wasser oder nassem Dampf zu dem geschmolzenen Bindemittel in kleiner Menge, nämlich nur so viel, dass das geschmolzene Bindemittel Schaum bildet. c) Vermischen des in Schaumform gebrachten Bindemittels mit dem zu brikettierenden Material.
Das Verfahren ist nicht identisch mit jenen, bei welchen sich auch Schaum bildet und schwimmt, weil im vorliegenden Falle die Menge des zugesetzten Wassers auf keinen Fall mehr als 15% des Gewichtes des Bindemittels beträgt und von letzterem, wie bereits erwähnt, im Vergleich zur Menge der Kohle resp. des zu brikettierenden Materials nur ein geringes Quantum gebraucht wird.
Wenn Wasser im heissen oder kalten Zustand mit geschmolzenem Erdpech, Harz usw. von geeigneter Temperatur in Berührung gebracht wird, so entsteht ein Schaum, in welchem das Bindemittel in äusserst dünnen Schichten resp. dünnwandigen Bläschen verteilt ist und welcher sehr leicht mit dem zu brikettierenden Material vermischt werden kann. In dieser Weise kann eine sehr innige gleichmässige Mischung der beiden Materialien erzielt werden, wobei eine geringe Menge des Bindemittels für ein grösseres Quantum von Brikettierungsmaterial genügt. um dieses zusammenzuhalten. Es können z. B. 4-12 Gewichtsteile Binrlemittel für 88-96 Ge. wichtsteile Brikettierungsmaterial verwendet werden.
Die Temperatur, auf welche das Bindemittel gebracht werden muss, ist von der Art desselben, sowie seiner Qualität abhängig und darf auf keinen Fall jene überschreiten. bei welcher das Bindemittel sich zu verflüchtigen bzw. zersetzen beginnt, damit keine flüchtigen Bestandteile verloren gehen. Als Regel für die Praxis empfiehlt sich, 175 C nicht zu überschreiten. Anderseits soll die Temperatur den Schmelzpunkt des Bindemittels übersteigen und genügend hoch sein, damit dieses vollständig geschmolzen ist.
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von Wasser ständig über dem Siedepunkt des Wassers zu halten und sie nicht sinken zu lassen. bis das gewünschte Quantum Schaum erzielt ist.
Für Erdpech, welches bei 160 C ein spezifisches Gewicht von 1-05 hat, bei 250 C eine Ablesung am Penetrometer von 23 ergibt und eine Ausziehbarkeit von 66 ein aufweist, bei 66 C weich wird, bei 800 C zu fliessen beginnt und sich in Schwefelkohlenstoff zu 97-99% löst, ist eine Temparatur von 100-105 C die geeignetste. Diese Details werden selbstverständlich als Beispiel erwähnt, insbesondere um klarzumachen, dass es, um gute Resultate zu erzielen. zweckmässig ist, den Verflüssigungspunkt und den Verfluchtigungs-bzw. Zersetzungspunkt des Bindemittels festzustellen und darauf zu achten, dass der erstere überschritten wird, ohne dass man dem zweiten zu nahe kommt.
Die für die Schaumbildung gunstige Temperatur kann auch beim Hinzufügen des Brikettierungsmaterials aufrechterhalten werden, um eine gleichmässige Masse für das Brikettieren zu erhalten.
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Das Wasser kann, wie erwähnt, heiss oder kalt zugefügt werden, eventuell auch in Form nassen Dampfes oder es kann dem Brikettierungsmaterial beigemengt und beide dann gleichzeitig mit dem geschmolzenen Bindemittel vermischt werden, wobei aber letzteres immer auf der Temperatur bleiben muss, bei welcher die Schaumbildung vor sich geht. Als eine die Durchführung des Verfahrens im grossen Massstabe ermöglichende Art desselben sei beispielsweise die angeführt, dass ein Strahl von Wasser oder nassem Dampf, der entweder das Brikettierungmaterial mit sich führt oder nicht, in Berührung gebracht wird mit einem Strahl des flüssigen, auf der nötigen Temperatur erhaltenen Bindemittels. Jedenfalls ist aber darauf zu achten, dass nicht mehr Wasser verwendet wird, als zur Schaumbildung notwendig ist.
Als Bindemittel kann man Erdpech bez. Asphalt verwenden, der sich bei der Mineral. destillation ergibt. Diese Sorte ist verhältnismässig rein. Auch andere Pecharten, wie BermudezPech u. a. können allein oder gemischt benutzt werden, insbesondere auf die gewöhnliche für die Brikettierung verwendeten Arten.
Wie bereits erwähnt, ist das erforderliche Wasserquantum sehr gering und beträgt. wie in einigen Fällen konstatiert wurde, nicht mehr als 10% des Bindemittelgewichtes. Immerhin kann dieses Verhältnis je nach der Beschaffenheit des Bindemittels innerhalb weiterer Grenzen z. B. zwischen 4-15% variieren. Es ist wichtig, nicht mehr Wasser hinzuzufügen, als für die Schaumbildung erforderlich ist. weil das Vorhandensein grösserer Wassermengen im fertigen Produkt sehr unerwünscht ist.
Selbstverständlich wird. wenn das Bindemittel selbst schon Wasser enthält, weniger Wasser zugesetzt als dem volkommen trockenen Bindemittel. Die Materialien sollen daher vorher in dieser Hinsicht geprüft werden. Für Pech mit den früher detailliert angegebenen Eigenschaften ist ein Wasserzusatz von 9-13% der geeignete.
Die Kohle oder das sonstige Brikettierungsmaterial muss nicht unbedingt in Pulverform gebracht werden, unter Umständen mag es bequemer erscheinen, Brocken von entsprechender Grösse in die Briketts mit einzuschliessen.
Es ist einleuchtend, dass sich die Erfindung nicht auf die im vorstehenden präzise angegebenen Daten bezüglich der Mengen, Temperaturen und sonstigen Details beschränkt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Briketts aus Kohle oder sonstigem Material, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem geschmolzenen Bindemittel (Bitumen, Pech od. dgl.) unter Zufügung von Wasser oder nassem Dampf Schaum gebildet wird und dass das zu brikettierende Material mit dem Schaum vermischt wird.
2. Verfahren nachAnspruch 1, gekennzeichnet durch Erhitzen des Bindemittels auf eine Temperatur, die zwischen dem Verflüssigungs-und dem Verflüchtigungs-bzw. Zersetzungspunkt liegt. Hinzufügen von 4-15% Wasser oder nassem Dampf und Vermischen des erhaltenen Schaumes mit dem zu brikettierenden Material im Verhältnis von 4-12 Gewichtsteilen Schaum zu 88-96 Gewichtsteilen Brikettierungsmaterial.