CH640878A5 - Verfahren zum schmelzen von pech. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen und vollautomatischen Schmelzen von Pech sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Solches Pech wird beispielsweise zur Herstellung von Kohlenmasse für Elektroden und/oder zur Ausfütterung in elektrischen Schmelzöfen verwendet.

In bekannten Vorrichtungen zum Schmelzen von Pech zur Herstellung von Elektrodenmasse ist es üblich, grosse Schmelzbehälter zu verwenden. Dieses führt zu einer ungleichmässigen Temperaturverteilung im Pech und somit zu einem lokalen Zusammenballen desselben, und zudem zur Bildung von Schaum auf Grund des Wassergehaltes des kalten Pechs. Das zur Herstellung von Elektroden oder Ausfütterung von elektrischen Schmelzöfen als Bindemittel in Kohlenmassen benützte Pech darf weder Zusammenballungen aufweisen noch Wasser enthalten, weil Klumpen und Wasser zu einer ungleichmässigen Dosierung führen und somit eine ungleichmässige Güte erzeugen, die zu Schwierigkeiten beim weiteren Verarbeiten führen.

Ziel der Erfindung ist, die angeführten Nachteile zu beheben.

Das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsge-mässe Vorrichtung sind durch die Merkmale der Patenansprüche 1 und 3 gekennzeichnet.

Der Schmelzbehälter, in dem das kalte Pech mit dem heissen Pech in Kontakt kommt, ist vorteilhaft in einem Speicherbehälter für das schmelzfiüssige Pech angeordnet, wobei ein offener Durchgang im Speicherbehälter vorhanden sein kann, so dass schmelzflüssiges Pech hinüberströmen kann. Die erforderliche Hitze zum Schmelzen des kalten Peches wird in einer Ausführung durch das umlaufende, heisse Pech zugeführt, und die erforderliche Temperatur des schmelzflüssigen Peches wird dabei aufrechterhalten, indem es durch einen Wärmeaustauscher oder einen Ofen, der mit elektrischen Heizelementen ausgerüstet ist, hindurchgeführt wird.

Die Vorrichtung ist vorteilhaft mit einer Pumpe, die für das Umlaufen einer festgelegten Pechmenge sorgt, und auch mit Dosierapparaten ausgerüstet, die sowohl die Zufuhr von kaltem Pech als das Abführen von geschmolzenem Pech an die Mischanlage besorgen.

In dieser Weise kann ein kontinuierliches vollautomatisches System mit kleinem Bauvolumen erzielt werden. Die Vorrichtung ist vorteilhaft oben geschlossen und mit Absaugrohren ausgerüstet, wodurch Wasserdampf und abgetrennte flüchtige Bestandteile an eine Kondensationsanlage und eine Abscheidungsanlage geleitet werden, in denen das Wasser von den Teerölen ausgeschieden wird, die eventuell in den Prozess zurückgeführt werden können.

Ein Beispiel für die Ausführung der Erfindung ist schematisch in den beigelegten Fig. 1 und 2 illustriert, in denen:

Fig. 1 ein Fiiess-Schema des Verfahrens zeigt, und

Fig. 2 die Schmelz- und Speicherbehälter im einzelnen zeigt.

In Fig. 1 bezeichnet 1 die Dosieranlage für kaltes zerkleinertes Pech, während 2 den Schmelzbehälter bezeichnet, der im Speicherbehälter 3 angeordnet und mit einem Füllstandswächter 4 ausgerüstet ist. Der Speicherbehälter ist ebenfalls mit einer Vorrichtung 5 für Mengenregelung ausgerüstet. Das geschmolzene Pech wird von der Bodenpartie des Speicherbehälters 3 mittels einer Umlaufpumpe 6 weggepumpt und durchströmt einen Erwärmungsofen oder Wärmetauscher 7, wo das Pech für jeden Umlauf erwärmt wird, damit die Temperatur des umlaufenden Peches die erforderliche Temperatur (etwa 180-200°C) erreicht. Die Temperatur wird durch den Temperaturregler 8 aufrechterhalten und überwacht. Das Pech strömt dann weiter zu dem Niveau- und Druckbehälter 9, und das Pech wird von dessen Bodenpartie in dosierten Mengen mittels der Dosierpumpe 10 abgezapft und weiter in die Mischanlage geführt, wo das Pech mit festen kohlenhal-tigen Materialien gemischt wird. Die mittels der Pumpe 10 weggeführte Menge muss natürlich derjenigen Menge kalten Peches entsprechen, die von der Dosieranlage 1 zugeführt wird, und die Menge hängt von der Leistungsfähigkeit und der sonstigen Grösse der Anlage ab. Die für das Schmelzen des kalten Peches erforderliche Menge heissen, flüssigen, umlaufenden Peches verlässt den Behälter 9 durch ein Überlaufrohr 11 und wird zum Schmelzbehälter 2 geführt, wo es mit dem kalten, von der Dosieranlage 1 zugeführten Pech in Berührung kommt, das ein Schmelzen desselben bewirkt. Der Schmelzbehälter 2 ist mit Öffnungen versehen, damit das geschmolzene Pech in den Lagerbehälter 2 hinunterströmen kann. Der Niveaubehälter 9 hat die Aufgabe, ein unveränderliches Druckniveau für die Pechdosierpumpe 10 zu halten. Der Behälter 9 kann auch, wie dies beim Lagerbehälter 3 der Fall ist, mit Absaugvorrichtungen für Wasserdampf und flüchtige Bestandteile ausgerüstet sein. Die abgesogenen und kondensierten Teerverbindungen werden vom Wasser getrennt und können, wie erwähnt, nachdem das Wasser entfernt worden ist in den Schmelzprozess zurückgeführt werden. Der Niveaubehälter 9 kann auch mit einem Boden2

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ventil oder ähnlichem zur Entfernung von eventuellen festen Verunreinigungen ausgerüstet sein, die sich absetzen und auf den Boden des Behälters absinken.

Wie aus dem Fliess-Schema hervorgeht, ist das Verfahren kontinuierlich, und die Dosierung kann nach Bedarf reguliert und eingestellt werden. Die erforderliche Steuerungs- und Registrierausrüstung ist in der Figur nicht gezeigt.

Als Beispiel kann erwähnt werden, dass man bei einer kommerziellen Anlage von der Dosiervorrichtung 1 etwa 3 t/h kaltes Pech zugeführt hat, das zu Stücken mit max. 5 mm und etwa 70% weniger als 1 mm zerkleinert war. Die Dosierpumpe 10 liefert demnach weiter 3 t/h schmelzflüssiges Pech, das im Ofen 7 auf 180-200°C erhitzt worden war. Es wurden etwa 55 mVh schmelzflüssiges Pech vom Niveaubehälter in Umlauf gebracht und die Umlaufpumpe 6 muss demzufolge für eine grössere Umlaufmenge als diese dimensioniert sein. Das dem Schmelzbehälter 2 zugeführte Pech hatte eine Temperatur von 195°C. Das Volumen des schmelzflüssigen Peches im Schmelzbehälter 2 war 0,3 m3 und die Durchlaufzeit 50 Sekunden. Der Lagertank 3 enthielt normalerweise 10-20 Tonnen flüssiges Pech.

In Fig. 2 ist ein Schnitt durch eine Vorrichtung gezeigt, die zwei Schmelzbehälter 12 und 13 aufweist, die je in ihrem eigenen Behälter 14 und 15 angeordnet, die wiederum in dem gemeinsamen Speicherbehälter 16 angeordnet sind. Das flüssige, heisse Umlaufpech vom Niveaubehälter 9 strömt via das Überlaufrohr 11 (Fig. 1) in einem konzentrierten Strahl durch die Rohre 17 und 18 in die Schmelzbehälter 12 und 13 hinein, wo sie die in jedem Schmelzbehälter angebrachte Leitplatte 19 und 20 treffen, die, wie in der Zeichnung gezeigt, in der

Mitte zugespitzt ist. In dieser Weise entsteht eine sehr starke Turbulenz im inneren Teil des Behälters. Die Strömungsrichtung des Peches ist mit Pfeilen an der rechten Seite der Figur angedeutet. Kaltes, zerkleinertes Pech wird den Schmelzbe-5 hältern 12 und 13 jeweils durch die Rohre 21 und 22 zugeführt, die das kalte Pech gegen den Mittelpunkt der sich durch die Leitplatte 19,20 bildenden Wirbelströme von flüssigem Pech leiteten. Das Schmelzen des festen, kalten Peches mittels des Wärmeinhalts des flüssigen heissen Peches findet io hauptsächlich in den Behältern 14 und 15 statt, und die inneren Schmelzbehälter 12 und 13 sind daher mit Öffnungen in der Bodenpartie versehen, damit die sich in den Behältern 12 und 13 bildende Mischung von festem und flüssigem Pech in die Behälter 13 und 15 frei hinausströmen kann. Die 15 Behälter 12 und 13 sind auch mit Überlauf-Vorrichtungen ausgerüstet.

In den Behältern 14 und 15 schmilzt das feste Pech vollständig und mischt sich mit dem flüssigen Umlaufpech und strömt weiter via Überlaufvorrichtungen, die nicht gezeigt 20 sind, von den Behältern 14 und 15 hinaus und in den gemeinsamen Speicherbehälter 16 hinüber, der dem Speicherbehälter 3 im Fliess-Schema Fig. 1 entspricht. Der Speicherbehälter 16 ist mit einem Gewölbe 23 sowie mit einem oder mehreren Gasabsaugungsröhren 24 ausgerüstet, in welchen 25 Wasserdampf und flüchtige Bestandteile weiter zu einem Kondensator geleitet werden, der nicht gezeigt ist, in dem Wasser- und Teerdämpfe kondensiert werden. Im Anschluss an der Kondensationsanlage kann auch eine Abscheidungs-anlage angeordnet sein, in dem das Wasser von den konden-30 sierten, eventuell in den Prozess zu rezirkulierenden Teerbestandteilen ausgeschieden wird.

1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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1. Verfahren zum kontinuierlichen und vollautomatischen Schmelzen von Pech, dadurch gekennzeichnet, dass kaltes Pech mit heissem, schmelzflüssigem Pech zusammengebracht wird, das in einem geschlossenen Kreislauf umläuft, welcher eine Heizvorrichtungzur Aufrechterhaltung der Temperatur des schmelzflüssigen Peches aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass entstehender Wasserdampf und dampfförmige Teerverbindungen abgesaugt und kondensiert werden, und dass die kondensierten Teerverbindungen vom kondensierten Wasser getrennt und in den Kreislauf zurückgeführt werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens einen Behälter (14,15), in welchem jeweils ein Öffnungen aufweisender Schmelzbehälter (12,13) angeordnet ist, die einen Durchtritt für das schmelzflüssige Pech aus dem jeweiligen Schmelzbehälter (12,13) in den jeweiligen Behälter (14,15) bilden, durch jeweils ein einem jeweiligen Schmelzbehälter (12,13) zugeordnetes Zufuhrrohr (17,18) für schmelzflüssiges Pech und weiteres Zufuhrrohr (21,22) für kalte Pechstücke, und durch jeweils eine im unteren Teil jedes Schmelzbehälters (12 13) angeordnete Leitvorrichtung (19,20), die dazu dient, im zuströmenden, schmelzflüssigen Pech turbulente Strömungen zu erzeugen. (Fig. 2)

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (14,15) einen Überlauf aufweisen und in einem Lagerbehälter (16) angeordnet sind, derart, dass ein Strömen von schmelzflüssigem Pech aus den Schmelzbehältern (12,13) in die Behälter (14,15) und darauf unmittelbar in den Lagerbehälter ermöglicht ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbehälter (16) mittels eines Deckels (23) verschlossen ist und mindestens ein Gasabsaugrohr (24) zum Absaugen von Wasserdampf und dampfförmigen Teerverbindungen aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Dosier- (1), Volumen- (4,5,10) und Temperatursteuerung (8) zur Ermöglichung eines automatischen Betriebes.