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Verfahren zur Darstellung von reiner Betortenkohle.
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Die gasförmigen Zersetzungsprodukte bestehen aus Wasserstoff und einer geringen Menge eines verdampften festen Kohlenwasserstoffes, der kondensiert werden kann.
Es wurde zwar vorgeschlagen, Graphit und leichte Kohlenwasserstoffe unter Verwendung von vorgeformten Kohlestückchen als Glühkontaktkörper zu erzeugen, es wurde jedoch hiebei nie das unver- änderte Produkt des Prozesses als Glühkontaktkörper benutzt, so dass der niedergeschlagene Graphit von den Kontaktkörpem entfernt werden musste, was dieselben Unzukömmlichkeiten und Verunreinigungen zeitigte, die mit der Gewinnung der Retortenkohle in Tonretorten verbunden sind.
Infolge der Kohlenanlagerung nehmen die Kohlestückehen ständig zu ; um ein Verschweissen derselben zu verhüten, ist es ratsam, die Kohlefüllung ständig oder zeitweilig zu bewegen, wodurch auch der Gasstrom zu ständigem Richtungswechsel gezwungen und besser verteilt wird.
Der Umstand, dass die Kohle an die Kohlefüllung angelagert wird, ermöglicht auch das einfache Entfernen des Produktes ohne Schädigung der Kammerwände und ohne die hiedurch bedingte Verunreinigung des Produktes. Es wird zu diesem Zwecke ein Teil der Kohlefüllung ständig oder zeitweilig dem Zersetzungsraum entzogen und durch gleichartige-aus einem früheren Zeitraume der Fabrikation stammende-Kohle von geringerer Menge und Korngrösse ersetzt. Es ist klar, dass, wenn die Menge des stündlich zersetzten Methans bekannt ist, man leicht bestimmen kann, wieviel Kohle von angewachsener
Korngrösse am einen Ende der Kammer entfernt und wieviel kleinkörnige Kohle am andern Ende zugeführt werden muss, um im Zersetzungsraume die Kohlemenge und hiemit den Durchgangsquerschnitt und die sonstigen Betriebsverhältnisse konstant zu erhalten.
Da die zugeführten Kohlestücke, auf welche sich die Zersetzungskohle niederschlägt, ebenfalls aus (einer früheren) Zersetzung herrühren, ist es klar, dass das Produkt vollkommen gleichmässig und aschefrei (99-9%) sein wird.
Das Bewegen der Kohlefüllung kann durch beliebige Mittel erzielt werden. Dient ein liegender Rohrofen als Zersetzungsraum, so kann dieser rotiert werden, wobei die Rotierbewegung auch zum Fördern der Kohlestücke vom Aufgabeende gegen das Entleerungsende für die angewachsenen Kohlestücke dienen kann. Die Zersetzungskammer kann aber auch anderweitig ausgebildet werden.
Es war schon bekannt, zu graphitierende Kohlenstücke während der Graphitierung durch einen senkrechten Schacht sinken zu lassen, um sie an der Schachtsohle fortlaufend entfernen zu können. Eine solche Bewegung der Kohlestücke würde aber nicht ausreichen, um die-im Gegensatz zur Graphitierung - mit einer Kruste von Abscheidungskohle zu überziehenden Kohlestücke am Verschweissen zu hindern ;
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es müssen daher erfindungsgemäss die Kohlestücke derart bewegt werden, dass ihre effektive Geschwindig- keit die in der Richtung zur Entleerungsstelle gemessene Wandergeschwindigkeit um ein vielfaches übertrifft.
Da die Methanzersetzung beträchtliche Wärmemengen beansprucht, deren Zufuhr durch die
Kammerwände unwirtschaftlich und mit Rücksicht auf die eingangs erwähnten Nachteile nicht ratsam ist, muss für das unmittelbare Beheizen der Kohlefüllung gesorgt werden. Hiefür kommt in erster Reihe die elektrische Widerstandsheizung in Betracht, die derart verwirklicht wird, dass zwischen den in den Zersetzungsraum ragenden Polen der Stromleitung die bewegliche Kohlefüllung den Widerstand bilden und hiedurch auf der gewünschten Temperatur gehalten werden soll. Der heiss abziehende Wasserstoff kann zum Vorwärmen des Methans benutzt werden, so dass der Stromverbrauch der Hauptsache nach nur den, der Zersetzungswärme entsprechenden Wärmebedarf decken muss.
Der Wärmebedarf kann aber auch durch ständige oder zeitweilige Verbrennungsprozesse im
Zersetzungsraume gedeckt werden. Man kann z. B. ausser dem-zweckmässig vorgewärmten-Methan so viel Luft oder Sauerstoff in den Zersetzungsraum leiten, dass ein Teil des Methans verbrennen und hiedurch die zur Spaltung der Restmenge nötige Wärmemenge erzeugen soll. Statt Methan kann man auch Wasserstoff im Zersetzungsraum verbrennen.
Die Erzeugung von Russ und Leuchtgas durch die unvollkommene Verbrennung von Petroleum u. dgl. ist schon bekannt ; es werden hiebei sehr niedrige Temperaturen eingehalten und ein leerer Zer- setzungsraum benutzt, aus welchem der Russ mit dem Leuchtgas ständig abgesaugt wird, so dass das
Verbrennen des Russes durch die eingeführte Luft nicht zu befürchten war. Im vorliegenden Falle war es hingegen wohl möglich, dass die Luft die auf 10000 erhitzte Kohle verbrennen, ja dass das aus der Wasser- stoffverbrennung stammende Wasser mit der Kohle die Wassergasreaktion eingehen wird. Es wurde aber festgestellt, dass die gemäss der Erfindung hergestellte Kohle äusserst schwerverbrennbar ist, so dass der Sauerstoff zum überwiegenden Teil nur das Heizgas verbrennt.
M in kann aber auch so verfahren, dass das Heizen und Zersetzen zeitlich getrennt abwechselnd erfolgen sollen ; man heizt also vorerst den Zersetzungsraum durch Zufuhr von Methan oder Wasserstoff und Luft auf, und führt sodann Methan ein ; der infolge der Methanzersetzung nach einer Weile ab- gekühlte Reaktionsraum wird sodann wieder beheizt usw.
Gemäss dem neuen Verfahren kann man den ganzen Kohlegehalt des Methans gewinnen, während bisher nur ein geringer Teil der Kohle in Form minderwertigen Russes erzeugt werden konnte.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Darstellung von reiner Retortenkohle durch Wärmespaltung von Methan in Gegen- wart von Kohlenkontaktkörpern, dadurch gekennzeichnet, dass als die Zersetzung bewirkende glühende
Körper aus einem gleichartigen früheren Prozesse stammende Kohlestücke benutzt werden.