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Verfahren zur flüssigen Beschickung von Pechverkokungsöfen Das als-Rückstand
bei der Teerdestillation und anderen Aufbereitungsvorgängen anfallende Pech läßt
sich durch Entgasung in eine koksähnliche Substanz überführen, die wegen ihres niedrigen
Gehaltes an unverbrennlichen Bestandteilen sehr begehrt ist und z. B. als Elektrodenkoks
Verwendung findet. Anstatt das Pech erst zum Erstarren kommen zu lassen und es dann
zu zerkleinern und feinkörnig in die Verkokungsöfen zu füllen, hat man auch schon
derartige Öfen mit dem noch flüssigen, warmen Pech gefüllt. Die Schwierigkeiten
bei der Verarbeitung des noch flüssigen Pechs bestehen darin, daß die hochmolekularen
Verbindungen, aus denen das Pech zusammengesetzt ist, bei denjenigen zwischen 300
und 400°C liegenden Temperaturen, bei denen noch keine stärkere Entgasung eintritt
und das Pech sich im wesentlichen in flüssiger Phase befindet, ständig Umwandlungen
erleiden, die in der Hauptsache in Richtung einer Polymerisation verlaufen. Befindet
sich das flüssige Pech in der Ruhe, so wirken diese Polymerisationen im Zusammenhang
mit Entmischungsvorgängen leicht dahin, daß eine allmähliche Erstarrung der Substanz
eintritt, welche die weitere Verarbeitung ausschließt.
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Man hat daher bei Pechverkokungsanlagen, bei denen das Einsatzgut
flüssig eingefüllt wird, so gearbeitet, daß das Pech in ständiger Bewegung gehalten
wurde, indem man es über Leitungen umpumpte, von denen auch Abzweigungen zu den
Füllöffnungen der Verkokungsöfen führten. Aus Vorratsbehältern, in welche man die
Kesselwagen, die beispielsweise aus der Teerdestillation ankamen, entleerte, wurde
mittels Pumpen das Pech ständig abgenommen und über ein Leitungssystem wieder zurückgeführt.
Die mechanischen-Pumpen, welche sowohl für die Entleerung der Kesselwagen als auch
zum ständigen Umpumpen des Pechs dienten, bilden nun eine ständige Gefahrenquelle
für das Funktionieren des Betriebes. Bei der geschilderten Neigung des Pechs zur
Verdickung ist die Gefahr des Festsitzens der Pumpen, wenn nicht ständig besondere
Vorsichtsmaßregeln beachtet werden, nicht gering; beim Ausfallen der Antriebskraft
für die Pumpen und nur kurzem Stillstand sitzen dieselben rasch fest. Damit ist
aber eine auf den Pechumlauf abgestellte Anlage völlig lahmgelegt.
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Eingehende Untersuchungen über die Ursachen der Eindickung des Pechs
und den zeitlichen Ablauf der hierbei sich abspielenden Vorgänge haben nun zu einem
die Erfindung bildenden Verfahren geführt, das sich auch im praktischen Betriebe
bewährt hat und das darin besteht, daß man für die flüssige Beschickung von Pechverkokungsöfen
das z. B. in einem Kesselwagen angelieferte flüssige, warme Pech durch ein gas-
oder dampfförmiges Druckmittel unter Aufrechterhaltung einer den flüssigen Zustand
des Pechs gewährleistenden Temperatur von über 300° C in einen oberhalb des Ofenblockes
liegenden Behälter befördert, der die Beschickung eines oder auch zweier oder dreier
Öfen faßt, und man aus diesem Behälter durch abnehmbare, isolierte und wasserdampfgespülte
Leitungen das Pech während der Füllung der einzelnen Ofenkammer zulaufen läßt. Der
Füllvorgang dauert gewöhnlich mehrere Stunden, weil man das Aufschäumen, welches
durch die erste weitere Erhitzung des Pechs bedingt ist, in engen Grenzen halten
muß. Vorzugsweise läuft das Pech in den auf dem Ofenblock liegenden Behälter von
oben ein und wird am Boden abgezogen, wobei die Bodenöffnung und ein dort vorgesehener
Absperrhahn entsprechend beheizt sind, damit hier keine Verstopfungsgefahr besteht.
Bei einer Batterie mit einer Gruppe von fünf oder mehr Ofen ist damit zu rechnen,
daß der Aufenthalt des Pechs im Behälter nicht länger als 10 oder 20 Stunden dauert,
wobei durch den mit kurzen Unterbrechungen fast ständigen Ablauf des Pechs aus dem
Behälter Entmischungsvorgänge praktisch ausgeschlossen sind. Es ist bei diesem Verfahren
auch sichergestellt, daß die einzelnen Partien des Einsatzgutes nicht über einen
längeren Zeitraum in Vorrat gehalten und damit Alterungserscheinungen größeren Ausmaßes
ausgesetzt werden. Ein ständiger Kraftantrieb ist für den Betrieb der Anlage erforderlich;
es muß nur ein Druckmittel zur Verfügung stehen, wenn ein Vorrat des flüssigen Einsatzgutes
z. B. im Kesselwagen angeliefert wird. Außerdem muß ein Heizmittel, vorzugsweise
Dampf, für das Warmhalten und das Durchblasen der Leitungen ohne große Unterbrechungen
zur Verfügung stehen. Für das Einfüllen des Pechs von dem Behälter in die Öfen wird
das natürliche Gefälle der den Behälter und die Einfüllöffnungen verbindenden Leitungen
ausgenutzt. Zur
Aufrechterhaltung des Betriebes muß nur dafür gesorgt
werden, daß die zur Förderung des Pechs in den Hochbehälter und von diesem in die
Öfen dienenden Leitungen durch Ausdampfen ständig saubergehalten werden.
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In der Zeichnung ist eine Pechverkokungsanlage schematisch dargestellt,
bei der das neue Beschikkungsverfahren zur Anwendung gelangt.
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1 ist der Kesselwagen, in dem flüssiges Pech, beispielsweise aus einer
Teerdestillation, angeliefert wird. 2 ist der Hochbehälter für Pech. Mit 18 sind
die Verkokungsöfen (fünf an der Zahl) bezeichnet. 5 ist die Anlage zur Überhitzung
des als Spül- und Druckmittel verwendeten Wasserdampfes. Von dem Dampferhitzer aus
führt eine Leitung 6, in der sich ein Absperrhahn 8 befindet, zu dem Dom des Kesselwagens.
Hinter dem Ventil 8 sind an diese Leitung ein Dampfsicherheitsventil ? und ein Entspannungsventil
9 angeschlossen: Ein weiterer Abzweig, in dem sich ein Ventil 10 befindet, führt
zu den Falleitungen 4, mittels deren die Beschickung der Ofen über Absperrhahn 14
erfolgt. Weitere Abzweige 17 von der Dampfleitung 6 führen zu jedem einzelnen Ofen
und sind durch Ventile 16 absperrbar. Schließlich ist noch eine durch das Ventil
11 absperrbare Verbindung zwischen der Dampfleitung 6 und der Leitung 3 vorgesehen.
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Die Leitung 3 wird in den ankommenden Kesselwagen so eingeführt, daß
sie dicht oberhalb des Bodens mündet. An diesem Ende befindet sich darin ein beheizter
Absperrhahn 15; ein ebensolcher Hahn 13 befindet sich kurz vor der Mündung der Leitung
3 in die Kuppel des Hochbehälters 2. Am Boden des Behälters ist ein Ablauf vorgesehen,
in dem sich der beheizte Absperrhahn 12 befindet. An diesen Ablauf können die Falleitungen
4, die zur Beschickung des einzelnen Ofens dienen, fallweise angeschlossen werden.
Ein auf dem Flüssigkeitsspiegel ruhender Schwimmer betätigt das Gerät 19, welches
den Flüssigkeitsstand in dem Hochbehälter 2 anzeigt.
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Wenn kein Füllen des Behälters 2 stattfindet, ist das Dampfventil
8 geschlossen, ebenso das Ventil 11. Kommt ein Kesselwagen 1 an, so wird die Leitung
6 an den Dom desselben angeschlossen und die Leitung 3 in den Wagen eingeführt,
nachdem vorher durch Öffnen des Ventils 11 die Leitung 3 mit Dampf ausgespült und
erhitzt wurde. Nunmehr wird das Ventil 8 geöffnet und bei offenstehenden Ventilen
13 und 15 durch Senken des Pechspiegels im Kesselwagen 1 das Pech in den Behälter
2 gedrückt. Ein Überdruckventil am Behälter 2 sorgt für die erforderliche Entspannung
des über der Flüssigkeit im Behälter 2 stehenden Dampfes. Ist der Kesselwagen entleert,
so wird zunächst das Ventil 8 geschlossen und der Kessel durch Öffnen des Ventils
9 druckentlastet. Der Kesselwagen wird von der Dampfleitung 6 und der Leitung 3
abgehängt. Die Leitung 3 wird durch Öffnen des Dampfventils 11 ausgeblasen.
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Wenn ein Ofen 18 gefüllt werden soll, so wird zunächst die passende
Falleitung 4 angeschlossen und durch Öffnen des Dampfventils ausgeblasen und aufgeheizt.
Nach dem Schließen des Ventils 10 wird der Hahn 12 geöffnet, die Füllung des Ofens
beginnt. Sie wird mittels des im Hochbehälter 2 vorgesehenen Schwimmers an dem Anzeigegerät
19 beobachtet und entsprechend gesteuert. Die Füllung des Ofens kann beispielsweise
71/2 cbm Pech betragen.
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Der Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, daß eine Bewegung
des Pechs durch Pumpen oder andere mechanische Mittel nicht erforderlich und dafür
Sorge getragen ist, daß das angelieferte Pech möglichst schnell und ohne daß eine
wesentliche Mischung des aus verschiedenen Anlieferungen stammenden Pechs erfolgt,
in den Ofen eingefüllt wird.