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Vorrichtung zum Schwelen bituminöser Brennstoffe und bituminöser Schiefer.
Um die Gewinnung von Urteer aus bituminösen Brennstoffen, wie Braunkohle und bituminösen
Schiefern, wirtschaftlich zu gestalten, muss bei einer Massenverarbeitung derselben eine möglichst hohe
Ausbeute an Tieftemperaturteer unter grösster Schonung der Destillationsprodukte angestrebt werden.
Es müssen somit Schwelapparate in Anwendung kommen, die ein grosses Durehsetzquantum ermöglichen und bei welchen eine Überhitzung des zu destillierenden Gutes tunlichst vermieden werden kann.
Bei der Wahl des Schwelapparates muss daher das Augenmerk darauf gerichtet werden, dass der
Apparat imstande ist, auch bitumenarme Stoffe in grossen Mengen bei bestimmter, verhältnismässig niedriger, in jedem Stadium des Schwelprozesses stets gleichbleibender Temperatur (z. B. Temperaturen zwischen 150-200 , 200-300 und 300-450 ) zu verarbeiten. Bai so einem Apparat muss das zu destillierende Gut in gleichmässigem Korn (Grösse von rund 0-5 mtn) durch den Apparat ohne Benutzung einer mechanischen Vorrichtung von seiner kälteren Zone zu dem Teile mit der höchsten festgesetzten
Temperatur in einem nicht zu grossen Strom in kontinuierlicher Weise gleichsam durchrieseln. Diesen
Bedingungen soll die vorliegende Einrichtung möglichst weitgehend gerecht werden.
Die Einrichtung eines solchen Sehwelapparates ist aus den Fig. 1-3 der Zeichnung ersichtlich.
In einem Ofenraum a sind mehrere (z. B. sechs Stück) grosse prismatische Schwelherde b (z. B. 6 m lang, 1'3 m breit), welche kastenartig oder hohl gestaltet und aus Eisenblech oder einem andern hiefür geeigneten Material bestehen, fest eingebaut. Die fixen Herde sind entsprechend dem natürlichen Böschungswinkel deszubehandelndenMaterials gegeneinandeR schief derartangeordnet, dass, wenn das zu behandelnde Gut durch eine luftdichte Beschickungsvorrichtung c kontinuierlich auf den obersten Schwelherd eingetragen wird, es im gleichmässigen Strom über denselben und über die folgenden Herde durch die kältere Zone des Ofens zur wärmeren herabgleitet.
Wird nun das Material unter dem tiefsten Schwelherde durch eine ebenfalls luftdicht schliessende Vorrichtung d und in gleicher Menge, wie die Beschickung auf dem obersten Herd erfolgte, ausgetragen, so ist ein kontinuierlicher Durchgang des Gutes durch den Ofen in der erwähnten Weise hergestellt. Aus der Austragvorrichtung fällt das abgeschwelte Gut (Grude) auf eine Fördervorrichtung t (z. B. Transportband), welche den Abtransport besorgt. Durch diese Art der Bewegung des Schwelproduktes durch den Ölen wird die bei manchen Kohlenschwelapparaten so lästige und gefährliche Staubentwicklung auf das Mindestmass herabgesetzt.
Zur direkten Beheizung der Herde sind vor allem die permanenten Gase des eigenen Betriebes ins Auge gefasst, deren Menge noch bei einem Wassergehalt der Kohle von rund 25% für die Erhaltung des Schwelprozesses ausreichen. Für Kohlen mit 25-50% Wasser müsste die fehlende Wärmemenge von einer andern Wärmequelle geliefert werden.
Die von der Kondensationsanlage kommenden permanenten Gase gelangen zu den Brennern k, von welchen die entstandenen Verbrennungsgase in die untersten zwei hohlen Herde b geleitet werden.
Nach Passieren derselben gelangen die Gase durch Wendekanäle w in die zwei mittleren Herde b, nach Erwärmung derselben mit etwas niedrigerer Temperatur in den folgenden oberen Herd und dann aus diesem in den obersten Herd, den sie durch das Rohr i verlassen, um zur Esse zu ziehen.
Sollte auf diese Weise auf den zwei obersten Herden infolge der bereits zu weit gehenden Abkühlung der Heizgase die gewünschte Wärme nicht mehr erreichbar sein, so ist ein dritter Brenner k'vorgesehen, der frische Wärme dem zweiten Herde zuführt und seine Temperatur hiedurch auf die festgesetzte Höhe bringt.
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Durch entsprechende Einstellung der Brenner hat man es in der Hand, die Herde auf die festgesetzten Temperaturen, welche auf den in die Herde eingebauten Thermometern beobachtet werden können, zu bringen und so den Temperaturabfall in der ganzen Ofenhöhe in bestimmten Intervallen konstant zu halten. Infolgedessen muss jeder Herd eine bestimmte und immer gleiche Fraktion der Destillationsprodukte liefern.
Durch über den Herden liegende perforierte Rohre m wird eine jede Fraktion für sich, gewissermassen im Augenblicke ihres Freiwerdens, mit Hilfe der Rohre r zum Kühler abgeleitet. Über den Herden entstehen lange abgeschlossene Destillationsräume von prismatischer Form mit dreieckigem Querschnitt, die unabhängig voneinander funktionieren. Der Ofen ist in soviele Schwel- räume zerlegt als er Schwelherde besitzt, und in jedem der Räume findet die Teerbildung in der voraus bestimmten Weise statt.
Werdet beispielsweise die untersten zwei Herde durch Regulierung der Brenner & auf eine Temperatur von 500 geheizt, so geht auf diesen Herden eine Destillation bei ungefähr 400-450 vor sich. Auf den zwei nächsten Herden, die eine Temperatur von zirka 4000 besitzen, wÜrden Produkte bei 300-350 resultieren. Die obersten Herde liefern dann Produkte bei 150-2000. Um die Destillation auf den untersten zwei Herden, auf welchen die kritische Temperatur von 4500 herrscht, zu beschleunigen und die entstandenen Produkte vor Zersetzung zu schützen, wird in den Raum über denselben durch die perforierten Rohre g überhitzter Dampf eingeführt.
Das Austragen der abgeschwelten Braunkohle (Grude) bietet grosse Schwierigkeiten und man muss in den meisten Fällen zur Kühlung bzw. Bespritzung mit Wasser Zuflucht nehmen. Dieser Vorgang hat aber eine Wärmevergeudung zur Folge und die Aufnahme von Wasser kann unter Umständen für die weitere Aufarbeitung der Grude (Feinmahlung für Kohlenstaubfeuerung) nachteilig sein. Diese Mängel werden bei vorliegendem Apparat dadurch behoben, dass man die Abhitze der abgesehwelten Kohle einerseits zum Überhitzen des Dampfes und anderseits zum Vorwärmen der Verbrennungsluft der Brenner ausnutzt.
Zu diesem Behufe wird Dampf durch das Rohr e dem in der auf zirka 500 erhitzten Grude eingebetteten Dampfüberhitzer f zugeführt, um von hier als überhitzter Dampf durch vertikale Rohre an den Schmalseiten des Ofens den erwähnten perforierten Röhren g zugeleitet zu werden.
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liegen, vorgewärmt und dann in vertikalen Seitenkanälen zu den Brennern k, k'geleitet.
Da der Strom des Gutes verhältnismässig schwach ist, indem auf den Herden ständig kaum eine grössere Schicht als 4 cm lagert, findet die Entgasung bei gleichmässig steigender Temperatur äusserst rasch statt und es kann auf Grund der bisherigen Erfahrung angenommen werden, dass sie in zirka einer halben Stunde vollendet ist, so dass das zu behandelnde Gut den Ofen in einer halben Stunde passieren kann. Es ist selbstverständlich, dass man mehrere solche Öfen in einem Gemäuer zusammenbauen kann.
Um das Eindringen der atmosphärischen Luft und Wärmeverlust tunlichst zu vermeiden, kann der Ofen nach Art der Qjeelsilberdestillieröfen mit einem Blechmantel versehen werden. Es kann überdies zwischen dem Blechmantel und dem Mauerwerk auch noch eins Isolierschicht angebracht werden.
Der vorliegende Schwelapparat besitzt hinsichtlich der geneigten Schwelherde eine gewisse Ähnlich- keit mit einem bereits bekannten Apparat, bei welchem jedoch statt dieser Herde oszillierende Platten angewendet werden, die in einer Retorte eingeschlossen sind und nur durch die Aussenheizung der Retorte erhitzt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Schwelen bituminöser Brennstoffe und bituminöser Schiefer, bei welcher das zu schwelende Gut kontinuierlich über im Zickzack übereinanderliegende schräge Flächen eines Ofens gleitet und dabei einer allmählich steigenden Erhitzung ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägflächen als kastenartig, feststehende Herde mit innerer Gasheizung ausgebildet sind, durch die jeder Herd auf einen bestimmten konstanten'Wärmegrad direkt erhitzt werden kann.