DE1107666B - Process for the partial oxidative degradation of lignite - Google Patents

Process for the partial oxidative degradation of lignite

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DE1107666B DEH25499A DEH0025499A DE1107666B DE 1107666 B DE1107666 B DE 1107666B DE H25499 A DEH25499 A DE H25499A DE H0025499 A DEH0025499 A DE H0025499A DE 1107666 B DE1107666 B DE 1107666B
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Description

Verfahren zum partiellen oxydativen Abbau von Lignit Die Erfindung betrifft ein neuartiges und verbessertes Verfahren zum partiellen oxydativen Abbau von Lignit sowie die Gewinnung der daraus hergestellten Oxydationsprodukte. Lignit ist im allgemeinen eine braune Kohle, in der die ursprüngliche Holzstruktur noch erkennbar ist und die noch 25 bis 450/0 Wasser enthält. Aus dem Lignit konnten Geocerinsäure (C28Hs" O2) sowie Montanwachs gewonnen werden.Process for the partial oxidative degradation of lignite The invention relates to a new and improved process for partial oxidative degradation of lignite and the extraction of the oxidation products made from it. lignite is generally a brown charcoal in which the original wood structure is still present can be seen and which still contains 25 to 450/0 water. Geoceric acid could be extracted from the lignite (C28Hs "O2) as well as montan wax can be obtained.

Lignit besteht im wesentlichen aus cyclischen Kohlenwasserstoffen und wird zum größten Teil als Brennstoff verwendet, nachdem man den Wassergehalt des Lignits auf etwa 50/0 seines ursprünglichen Wassergehaltes getrocknet hat. Somit ist das Trocknen des Lignits bisher als zweckmäßig angesehen worden, zumal der Lignit an der Luft in ein feines und leichtes Pulver zerfällt. Lignite consists essentially of cyclic hydrocarbons and is used for the most part as fuel after looking at the water content of the lignite has dried to about 50/0 of its original water content. Consequently the drying of the lignite has hitherto been considered expedient, especially the lignite disintegrates into a fine and light powder in the air.

Es wurde nun ein neues und verbessertes Verfahren zur oxydativen Behandlung des Lignits gefunden, nach dem Lignit mit seinem natürlichen Feuchtigkeitsgehalt oxydiert wird, wodurch man neben definierten niedermolekularen Oxydationsprodukten auch als Brennstoffe verwendbare höhermolekulare Abbauprodukte gewinnen kann. There has now been a new and improved method for oxidative Treatment of the lignite found after the lignite with its natural moisture content is oxidized, whereby one besides defined low molecular weight oxidation products can also win higher molecular weight degradation products that can be used as fuels.

Das neuartige Verfahren zum partiellen Abbau von Lignit mit oxydierend wirkenden Abbaumitteln ist dadurch gekennzeichnet, daß man das seinen natürlichen Wassergehalt besitzende Lignit bei Temperaturen zwischen 50 und 3600 C oxydiert und die Abbauprodukte in bekannter Weise durch Extrahieren voneinander trennt. The new process for the partial degradation of lignite with oxidizing acting degrading agents is characterized in that one is its natural Lignite with a water content is oxidized at temperatures between 50 and 3600 C. and the degradation products are separated from one another by extraction in a known manner.

Als oxydierend wirkende Abbaumittel werden erfindungsgemäß Halogene oder ein Stickstoffoxyd angewandt. According to the invention, halogens are used as decomposing agents with an oxidizing effect or a nitric oxide applied.

Bei der Durchführung des oxydativen Abbaus des Lignits unter Anwendung erhöhter Temperaturen kann das Erwärmen entweder direkt durch die Einführung heißer Verbrennungsgase in das Umsetzungsgemisch oder indirekt, durch die Anwendung entsprechender Heizverfahren ausgeführt werden. When carrying out the oxidative degradation of lignite using Elevated temperatures can either be done directly by introducing hotter heating Combustion gases in the reaction mixture or indirectly, through the application of the appropriate Heating processes are carried out.

Die Temperatur, bei der der Lignit mit dem Oxydationsmittel behandelt wird, kann innerhalb weiter Grenzen abgeändert werden und von unterhalb 0 bis zu 360O C betragen. Durch die Anwendung unterschiedlicher Temperaturen werden verschiedene Ergebnisse erzielt. The temperature at which the lignite is treated with the oxidant can be changed within wide limits and from below 0 up to 360 ° C. Using different temperatures results in different Results achieved.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei unterschiedlichen Drucken ausgeführt werden. Allgemein lassen sich gute Ergebnisse innerhalb eines Druckbereiches erzielen, der von einem erheblichen Unterdruck bis etwa 8,75 kg/cm2 reicht. The method according to the invention can be used at different pressures are executed. In general, good results can be achieved within a pressure range Achieve, which ranges from a significant negative pressure to about 8.75 kg / cm2.

Obgleich Halogene und Stickstoffoxyde als Oxy- dationsmittel bevorzugt sind, lassen sich ebenfalls gute Ergebnisse unter Anwendung weiterer Oxydationsmittel erzielen, wie Salpetersäure, freier Sauerstoff, Schwefeldioxyd, Schwefeltrioxyd, Wasserstoffperoxyd, Natriumperoxyd, Mangandioxyd sowie Kaliumpermanganat. Although halogens and nitrogen oxides are used as oxy- dation agent preferred good results can also be obtained using other oxidizing agents achieve, such as nitric acid, free oxygen, sulfur dioxide, sulfur trioxide, Hydrogen peroxide, sodium peroxide, manganese dioxide and potassium permanganate.

Die praktische Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat gezeigt, daß das Vorliegen von Feuchtikkeit den Oxydationsvorgang und somit den Abbau des Lignits fördert. Allgemein läßt sich feststellen, daß Lignite mit einem Wassergehalt von etwa 30 bis 40r'/o und auch darüber eine bessere chemische Umsetzungsfähigkeit zeigen, als dies der Fall bei festeren Kohlen ist. Der Wassergehalt des Lignits führt zu einem Lösen des Oxydationsmittels in dem Lignit sowie einer Vergrößerung der inneren Oberfläche des Lignits, wenn mit fortschreitender Oxydation das Wasser zum größten Teil aus dem Lignit entfernt wird. Durch das bekannte Trocknen des Lignits bei hohen Temperaturen wird hingegen die Oberfläche der Liguitteilchen glatt geschmolzen, und somit bedingen derartig veränderte Oberflächen eine Verlängerung der Umsetzungsdauer und eine weniger ausgebildete chemische Änderung der Molekularstruktur des Lignits, da die Oxydationsmittel nicht leicht in das Innere der Teilchen eindringen können. The practical implementation of the method according to the invention has shown that the presence of moisture is the oxidation process and thus the Promotes degradation of the lignite. In general it can be stated that lignite with a Water content of about 30 to 40 per cent and above that a better chemical reactivity than is the case with firmer coals. The water content of the lignite leads to a dissolution of the oxidizing agent in the lignite as well as an enlargement the inner surface of the lignite, if, with progressive oxidation, the water for the most part is removed from the lignite. By the well-known drying of the lignite At high temperatures, on the other hand, the surface of the liguit particles is melted smoothly, and surfaces that have been modified in this way require an extension of the implementation time and a less developed chemical change in the molecular structure of the lignite, since the oxidizing agents cannot easily penetrate into the interior of the particles.

Der Lignit kann mit Wasser zur Entfernung bestimmter Fremdbestandteile, z. B. anorganischer Verbindungen des Calciums, Natriums und des Schwefels, gewaschen werden. Durch die Einwirkung der Oxydationsmittel wird das Umsetzungsgemisch sauer, und es erfolgt unter anderem eine derartige Abänderung des Schwefelgehaltes des Lignits, daß ein Teil des vorliegenden Schwefels durch Waschen mit Wasser nach dem Oxydationsvorgang entfernt werden kann. The lignite can be mixed with water to remove certain foreign components, z. B. inorganic compounds of calcium, sodium and sulfur washed will. The reaction mixture becomes acidic due to the action of the oxidizing agent, and there is, among other things, such a change in the sulfur content of the Lignite that some of the sulfur present by washing with water after Oxidation process can be removed.

Hierbei erhält man den Schwefel meistens in Form von Calciumsulfat. Somit ist es erfindungsgemäß möglich, Verunreinigungen zu entfernen, die man zweckmäßigerweise abscheidet, ehe der oxydative Hauptabbau stattfindet. Durch das Waschen eines derartig vorbehandelten Lignits mit Wasser gelingt es zu diesem Zeitpunkt der Verfahrensstufe die zu Asche führenden Bestandteile des Lignits wesentlich zu verringern und in vielen Fällen praktisch vollständig zu entfernen.Here, the sulfur is usually obtained in the form of calcium sulfate. It is thus possible according to the invention to remove impurities that are expediently removed separates before the main oxidative degradation takes place. By washing one like that pretreated lignite with water succeeds at this point in the process stage to significantly reduce the lignite constituents that lead to ash and in almost completely removed in many cases.

Nach dem Waschen mit Wasser oder unmittelbar nach dem Ansäuern und bzw. oder der Oxydation des Lignit ist es manchmal zweckmäßig, denselben mit einer Reihe von Lösungsmitteln, z. B. Wasser, Methanol, Benzol, Aceton, Furfurol und bzw. oder Tetrachlorkohlenstoff zu behandeln, um in den Lösungsmitteln lösliche Produkte zu extrahieren und abzutrennen. In Abhängigkeit von dem Charakter des angewandten Lösungs- bzw. Extraktionkmittels lassen sich so hydrophile bzw. hydrophobe Produkte abtrennen, deren Zusammensetzung auch eine Funktion des vorher angewandten Oxydationsmittels, dessen Menge und Temperatur ist. After washing with water or immediately after acidification and or or the oxidation of the lignite, it is sometimes useful to use a Range of solvents, e.g. B. water, methanol, benzene, acetone, furfural and resp. or to treat carbon tetrachloride to produce products soluble in the solvents to extract and separate. Depending on the character of the applied Solvents or extraction agents can thus be used to make hydrophilic or hydrophobic products separate, the composition of which is also a function of the previously used oxidizing agent, whose amount and temperature is.

Nach Abtrennung der extrahierbaren Anteile kann der übrige Lignit durch Verwendung von Sauerstoff, Stickstoffoxyden, Chlor, Brom und anderen Oxydationsmitteln der weiter oben beschriebenen Art weiteroxydiert werden, um so weitere, noch vollständigere chemische Änderungen und Umwandlungen des Lignits herbeizuführen. Im allgemeinen ist es gewöhnlich zweckmäßig, die Oxydation und das Abtrennen von niedermolekularen Oxydationsprodukten aus dem Lignit in mehreren Stufen durchzuführen. Die praktische Durchführung der Erfindung hat gezeigt, daß mehr als 90 °/o der in dem Lignit vorhandenen Kohlenwasserstoffe zur Gewinnung technisch brauchbarer Produkte umgewandelt werden können. After the extractable fractions have been separated off, the remaining lignite can be removed by using oxygen, nitrogen oxides, chlorine, bromine and other oxidizing agents of the type described above are further oxidized, the more so the further, even more complete bring about chemical changes and transformations of the lignite. In general it is usually appropriate to the oxidation and the separation of low molecular weight Carry out oxidation products from the lignite in several stages. The practical one Practice of the invention has shown that more than 90% of that is present in the lignite Hydrocarbons are converted to obtain technically useful products can.

Es lassen sich durch das erfindungsgemäße Verfahren Carbonsäuren gewinnen, die als solche Anwendung finden können, oder mit Alkoholen zu Estern verestert werden. Diese Carbonsäuren sind naturgemäß weiteren Umsetzungen zugänglich, so daß weitere Sauerstoff enthaltende organische Verbindungen gewonnen werden können. Weitere brauchbare Produkte, die bei der weiteren Oxydation des partiell oxydierten Lignit erzeugt werden, sind Verbindungen, wie Hydroxyl-, Carbonyl-, Aldehyd- oder mehrere Carboxylgruppen enthalten sowie deren Halogenierungsprodukte, Salpetersäureester und ungesättigte teerasphaltische Verbindungen. Diese Produkte können durch selektive Hydrierung in weitere zweckmäßige Produkte umgewandelt werden. The process according to the invention can be used to produce carboxylic acids win, which can be used as such, or esterified with alcohols to form esters will. These carboxylic acids are naturally accessible to further reactions, so that further oxygen-containing organic compounds can be obtained. Further useful products that are used in the further oxidation of the partially oxidized lignite are generated are compounds such as hydroxyl, carbonyl, aldehyde or more Contain carboxyl groups and their halogenation products, nitric acid esters and unsaturated tar asphalt compounds. These products can be selective through Hydrogenation can be converted into other useful products.

Eine der Hauptanwendungen für die partiellen Liguitabbauprodukte ist die Herstellung von Lignitlösungen in Petroleumfraktionen. Derartige neue Verbindungen können viskos und geschmeidig oder bröckelig und spröde gemacht werden. Durch die Vermittlung derartig unterschiedlicher physikalischer Eigenschaften können die entsprechenden Lignitabbauprodukte besondere Eigenschaften erhalten, die für deren weitere Anwendung zweckmäßig sind. One of the main uses for the partial ligature degradation products is the production of lignite solutions in petroleum fractions. Such new connections can be made viscous and pliable or friable and brittle. Through the Mediation of such different physical Properties can be the corresponding Lignite degradation products receive special properties that are necessary for their further application are appropriate.

Durch die - erfindungsgemäße Verfahrensweise werden somit eine Vielzahl an wertvollen Produkten gewonnen, die in der chemischen Industrie als Ausgangsverbindungen Anwendung finden können. Dies trifft insbesondere auf die wasserlöslichen Carbonsäuren zu. Die bisher bekanntgewordenen Verfahrensweisen zur Oxydation von Brennstoffen arbeiten vorzugsweise mit einem sauerstoffhaltigen Gas, jedoch werden hierbei kaum wasserlösliche Carbonsäuren gewonnen. In der Literatur ist weiterhin der oxydative Abbau von Brennstoffen unter Anwendung von Salpetersäure gegebenenfalls in einem Autoklav beschrieben worden. Jedoch werden in diesem Fall ebenfalls nicht in nennenswerter Menge die wasserlöslichen Carbonsäuren gewonnen, sondern nicht definierte Produkte die sich lediglich in organischen Lösungsmitteln lösen. The procedure according to the invention thus results in a large number gained in valuable products that are used as starting compounds in the chemical industry Can find application. This applies in particular to the water-soluble carboxylic acids to. The previously known procedures for the oxidation of fuels preferably work with an oxygen-containing gas, but are rarely used water-soluble carboxylic acids obtained. The oxidative one continues to be found in the literature Degradation of fuels with the use of nitric acid possibly in one Autoclave has been described. However, in this case, too, are not worth mentioning Amount of water-soluble carboxylic acids obtained, but not defined products which only dissolve in organic solvents.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen erläutert. The invention will be described below with reference to the drawings explained in detail.

Fig. 1 ist ein Fließbild des erfindungsgemäßen Verfahrens zur partiellen Oxydation des Lignits; Fig. 2 und 3 geben Ausführungsformen der Vorrichtung zur Oxydation des Lignit wieder; Fig. 4 ist ein Teil der Vorrichtung nach Fig. 2. Fig. 1 is a flow diagram of the process of the invention for partial Oxidation of lignite; Fig. 2 and 3 give embodiments of the device for Oxidation of the lignite again; FIG. 4 is a part of the device according to FIG. 2.

Bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise wird der Lignit vorzugsweise partiell oxydiert und aus dem oxydierten Lignit die Umsetzungsprodukte gewonnen. In the procedure according to the invention, the lignite is preferred partially oxidized and the reaction products obtained from the oxidized lignite.

Die bevorzugte Verfahrensweise ist in der Fig. 1 erläutert. In der Vorrichtung 1 wird Lignit in Gegenwart von Wasser, das gegebenenfalls angesäuert ist, unter Ausbildung einer Aufschlämmung gemahlen. The preferred procedure is illustrated in FIG. In the Device 1 is lignite in the presence of water, which is optionally acidified is ground to form a slurry.

Die Zerkleinerung des Lignits erfolgt auf eine Korngröße mit einer lichten Maschenweite von 0,84 mm.The lignite is crushed to a grain size of one clear mesh size of 0.84 mm.

Das so entstandene Gemisch wird sodann partiell oxydiert, indem man es in einem ersten Umsetzungsgefäß 2 in Berührung mit einem gasförmigen Oxydationsmittel, z.B. Stickstoffoxyden und bzw. oder einem Halogen, z. B. Chlor oder Brom, in Berührung bringt. Die Zuführung derartiger Oxydationsmittel erfolgt von einem Vorratsbehälter oder Vorrichtung 3 aus. In einem zweiten Umsetzungsgefäß 4 wird die Umsetzung zu Ende geführt. Bei der Oxydation entstandene Dämpfe aus dem zweiten Umsetzungsgefäß 4 werden mindestens teilweise in das erste Umsetzungsgefäß 2 zurückgeführt, oder dieselben werden in einer Destillationskolonne 5 von den niedrigersiedenden Anteilen abgestreift und als Kondensat gesammelt. Das Kondensat kann in Fraktionen verschiedener Siedepunkte getrennt werden.The resulting mixture is then partially oxidized by it in a first reaction vessel 2 in contact with a gaseous oxidizing agent, e.g. nitrogen oxides and / or a halogen, e.g. B. chlorine or bromine, in contact brings. Such oxidizing agents are supplied from a storage container or device 3. In a second reaction vessel 4, the implementation takes place End led. Vapors produced during the oxidation from the second reaction vessel 4 are at least partially returned to the first reaction vessel 2, or the same are in a distillation column 5 from the lower-boiling fractions stripped and collected as condensate. The condensate can be in different fractions Boiling points are separated.

Der unlösliche Rückstand aus dem oxydativen Abbau kann allein oder im Gemisch mit Rohpetroleum, Kohlenteerprodukten, Koksofenteeren und bzw. oder Naturölen als Brennstoff benutzt werden. Der Rückstand aus dem zweiten Umsetzungsgefäß 4 kann auch in der Vorrichtung 6 filtriert, erneut suspendiert und wiederum mit Stickstoffoxyden behandelt und sodann mit Rohpetroleum, Kohlenteerprodukten, Koksofenteeren und bzw. oder Naturölen gemischt werden. Das Rohpetroleum, die Kohlenteerprodukte, Koksofenteere und bzw. oder die Naturöle können ebenfalls teilweise z. B. durch Behandlung mit Salpetersäure, Stickoxyden oder einem Halogen behandelt werden und sodann mit dem teilweise oxydierten Lignit gemischt werden.The insoluble residue from the oxidative degradation can alone or in a mixture with crude kerosene, coal tar products, coke oven tars and / or natural oils be used as fuel. The residue from the second reaction vessel 4 can also filtered in the device 6, resuspended and again with nitrogen oxides and then treated with crude kerosene, coal tar products, coke oven tars and / or or natural oils can be mixed. Petroleum, coal tar products, coke oven tar and / or the natural oils can also partially z. B. by treatment with Nitric acid, nitrogen oxides or a halogen are treated and then with the partially oxidized lignite are mixed.

In den Anfangsstufen des Verfahrens ist es zweckmäßig, den Lignit mit einer oxydierenden Säure, z.- B. In the initial stages of the process it is useful to use the lignite with an oxidizing acid, e.g.

Salpetersäure, zu behandeln, um so die Lignitoxydation zu beschleunigen.Nitric acid, in order to accelerate the oxidation of lignite.

Die Oxydationsprodukte enthalten außerdem Polycarbonsäuren, die durch Kristallisation oder Lösungsmittelextraktion der Kondensate und bzw. oder der Rückstände, die man bei der Lignitoxydation erhält, gewonnen werden können. Die Produkte des oxydativen Liguitabbaues können als Brennstofföle benutzt werden. Dieselben können aber auch weiter durch Lösungsmittelextraktionsverfahren, Cracken, Hydrierung, Dehydrierung, Hydroformierungsverfahren und durch Benutzung weiterer in der Petroleumindustrie bekannter Verfahren weiterverarbeitet werden. The oxidation products also contain polycarboxylic acids, which by Crystallization or solvent extraction of the condensates and / or the residues, obtained from lignite oxidation can be obtained. The products of the Oxidative degradation of ligaments can be used as fuel oils. The same can but also further through solvent extraction processes, cracking, hydrogenation, dehydrogenation, Hydroforming processes and through the use of others in the petroleum industry known processes are processed.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert, in denen die Mengen Gewichtsmengen sind, wenn nicht anders angegeben. The invention is illustrated by the following examples in which the amounts are by weight, unless otherwise stated.

Beispiel 1 Es wurde eine Vorrichtung nach Fig. 2 benutzt. Example 1 An apparatus according to FIG. 2 was used.

Die Reaktionskammer 1 wurde mit 589 Teilen Lignit von der Körnung mit einer lichten Maschenweite von 0,84 mm beschickt. Der Brenner 2 (vgl. auch Fig. 4) wurde zur Erzeugung der erforderlichen Reaktionswärme mit Erdgas und Sauerstoff betrieben. Stickstoffdioxyd (NO) wurde im Gefäß 3 durch Auftropfen von Salpetersäure aus dem Behälter4 auf das im Gefäß 3 befindliche Kupfer hergestellt. Luft wurde aus der T-förmigen Leitung 6 eingeführt. Es kann auch Druckluft durch das Rohr 5 in das Gefäß 3 gebracht werden, um das Stickstoffdioxyd durch die Leitung 6 und das Außengehäuse des Brenners 2 zu führen, wo das Stickstoffdioxyd erhitzt und mit den Verbrennungsgasen gemischt wird. Das entstandene heiße Gasgemisch, welches im wesentlichen aus Stickstoffdioxyd, Stickstoff, Sauerstoff und Kohlendioxyd besteht, wurde durch das Rohr 7 in die Lignitschicht des Gefäßes 1 geführt. Die Temperatur des Gasgemisches und des Lignits wurde durch die Thermometer 9 und 10 beobachtet. Die Gase in der Reaktionskammer 2 hatten eine Temperatur von ungefähr 1200 C. Die Gase oberhalb des Lignit in der Reaktionskammer 1 hatten eine Temperatur von ungefähr 600 C.The reaction chamber 1 was made with 589 parts of lignite from the grain loaded with a clear mesh size of 0.84 mm. The burner 2 (see also Fig. 4) was used to generate the required heat of reaction with natural gas and oxygen operated. Nitric dioxide (NO) was added dropwise to vessel 3 with nitric acid produced from the container 4 onto the copper located in the vessel 3. Air became introduced from the T-shaped pipe 6. Compressed air can also flow through the pipe 5 be brought into the vessel 3 to the nitrogen dioxide through the line 6 and to lead the outer casing of the burner 2, where the nitrogen dioxide is heated and with is mixed with the combustion gases. The resulting hot gas mixture, which in the consists essentially of nitrogen dioxide, nitrogen, oxygen and carbon dioxide, was passed through the tube 7 into the lignite layer of the vessel 1. The temperature the gas mixture and the lignite were observed by the thermometers 9 and 10. The gases in the reaction chamber 2 had a temperature of about 1200 C. Die Gases above the lignite in the reaction chamber 1 had a temperature of approximately 600 C.

Die Gase wurden 4 Stunden lang durch die Lignitschicht geblasen. Nach dieser Zeit war das Oxydationsprodukt etwas dunkler als der dunkelbraune ursprünglich eingesetzte Lignit. 10 Teile dieses Oxydationsproduktes wurden mit destilliertem Wasser gewaschen und filtriert. Das Filtrat war sauer und ergab beim Eindampfen eine beträchtliche Menge eines weißen, festen Gemisches, das hauptsächlich aus kleinen, flachen, unregelmäßig geformten Kristallen bestand. Es handelt sich dabei um eine hygroskopische und wasserlösliche cyclische Polycarbonsäure, deren physikochemischen Daten nicht bestimmt wurden. The gases were blown through the lignite layer for 4 hours. After this time the oxidation product was somewhat darker than the original dark brown one used lignite. 10 parts of this oxidation product were distilled with Washed water and filtered. The filtrate was acidic and gave on evaporation a considerable amount of a white, solid mixture, consisting mainly of small, consisted of flat, irregularly shaped crystals. It is a hygroscopic and water-soluble cyclic polycarboxylic acid, their physicochemical Data were not determined.

Die während der Reaktion entstandenen Dämpfe wurden durch die Leitung 11, die durch den Kühler 12 gekühlt wurde, geführt. Das Kondensat sammelte sich in dem Gefäß 13. Ein Rohr 14 verbindet das Gefäß 13 mit einer Vakuumpumpe. Die Gefäße 15 und 16 enthielten zur Steuerung der Reaktionstemperatur im Gefäß 13 ein Kühlmittel, z. B. Wasser im Gemisch mit Eis oder festem Kohlendioxyd. The vapors generated during the reaction were passed through the pipe 11, which has been cooled by the cooler 12, is performed. The condensate collected in the vessel 13. A pipe 14 connects the vessel 13 to a vacuum pump. The vessels 15 and 16 contained a coolant to control the reaction temperature in vessel 13, z. B. water mixed with ice or solid carbon dioxide.

Nach 4stündiger Versuchsdauer wurden dem Gefäß 13 10 Teile des Kondensats entnommen und mit einem Teil des Filtrats des Reaktionsproduktes aus dem Gefäß 1 vereinigt. Das Filtrat ergab beim Einmengen die gleichen Kristalle, wie sie aus dem Filtrat des Reaktionsproduktes aus dem Reaktionsgefäß 1 gewonnen worden waren. After a test duration of 4 hours, the vessel 13 were given 10 parts of the condensate taken and with part of the filtrate of the reaction product from the vessel 1 united. The filtrate, when incorporated, gave the same crystals as from the filtrate of the reaction product from the reaction vessel 1 had been recovered.

In dem vorliegenden Beispiel hatte der Brenner 2 eine Brennerdüse oder Miscnplatte 17 gemäß Fig. 4. In the present example, the burner 2 had a burner nozzle or mixing plate 17 according to FIG. 4.

Das Brennstoffgas (z. B. Methan oder Wasserstoff) wurde durch eine durch ein Ventil 19 gesteuerte Leitung 18 eingeführt und gelangte durch ein Innenrohr 20 zur Brennerdüse oder einer Mischplatte. Der Sauerstoff wurde durch eine vom Ventil 22 gesteuerte Leitung 21 zum konzentrischen Außenraum an einer Stelle 24 gebracht, die gegenüber dem Außenraum 20 abgedichtet war, so daß das Mischen des Sauerstoffes und des brennbaren Gases bei der Mischplatte oder Brennerdüse 9 erfolgt. Das Gemisch aus Sauerstoff und Brenngas wurde entzündet, die Flamme breitet sich in der Verbrennungskammer 25 aus.The fuel gas (e.g. methane or hydrogen) was passed through a Line 18 controlled by a valve 19 was introduced and passed through an inner tube 20 to the burner nozzle or a mixing plate. The oxygen was released through one of the valve 22 controlled line 21 brought to the concentric outer space at a point 24, which was sealed against the outer space 20, so that the mixing of the oxygen and the combustible gas at the mixing plate or burner nozzle 9 takes place. The mixture from oxygen and fuel gas was ignited, the flame spreads in the combustion chamber 25 off.

Nachdem der Brenner entzündet war, wurde er in die Reaktionskammer 27 gesteckt und dort befestigt.After the burner was ignited, it was placed in the reaction chamber 27 inserted and fastened there.

Die Flamme wurde durch ein Schauglas 26 beobachtet. Die Flammengröße wurde reguliert, um so die Hitzeerzeugung und dadurch die Reaktionstemperatur zu steuern. Einlaßkanäle28 und 29, die durch die Ventile 30 und 31 gesteuert werden, dienten zur Einführung von Stickstoffdioxyd oder anderen oxydierenden Gasen. Der durch das Ventil 33 gesteuerte Kanal 32 diente zur Einführung weiterer Gase, z. B.The flame was observed through a sight glass 26. The flame size was regulated so as to increase the heat generation and thereby the reaction temperature steer. Inlet ports 28 and 29 controlled by valves 30 and 31 were used to introduce nitrogen dioxide or other oxidizing gases. Of the Channel 32 controlled by valve 33 was used to introduce further gases, e.g. B.

Luft, Stickstoff oder Kohlendioxyd als zusätzliches Oxydationsmittel oder als Kühlmittel. Das Gemisch der oxydierenden Gase wurde in die Reaktionskammer 1 durch die Leitung 34, das Kühlmittel durch die Leitung 35 eingeführt. Der Schacht 36 diente zur Aufnahme des Thermometers9 (vgl.Air, nitrogen or carbon dioxide as an additional oxidizing agent or as a coolant. The mixture of oxidizing gases was released into the reaction chamber 1 through line 34, the coolant is introduced through line 35. The shaft 36 was used to hold the thermometer9 (cf.

Fig. 2) zur Feststellung der Temperatur des Gasgemisches. Das Außengehäuse27, desgleichen auch die anderen Rohre der Vorrichtung vom Schauglas 26 bis zum Schacht 36 bestehen aus rostfreiem Stahl.Fig. 2) to determine the temperature of the gas mixture. The outer housing27, likewise the other pipes of the device from the sight glass 26 to the shaft 36 are made of stainless steel.

Die übrigen Vorrichtungsteile bestehen aus Eisen oder Messing. Die Gasdrücke in der vorliegenden Vorrichtung waren der zerbrechlichen Ausrüstung angepaßt. Bei technischen Anlagen werden die Drücke entsprechend den Endprodukten geändert, die aus dem Lignit hergestellt werden sollen.The other parts of the device are made of iron or brass. the Gas pressures in the present device were adapted to the fragile equipment. In the case of technical systems, the pressures are changed according to the end products, which are to be made from the lignite.

Beispiel 2 Die Vorrichtung nach Fig. 3 wurde verwendet. Example 2 The apparatus of Figure 3 was used.

848 Teile Lignit von einer Korngröße mit einer lichten Maschenweite von etwa 3 mm wurden im Umsetzungsgefäß 37 bis zum ungefähren Pegel gemäß Fig. 3 mit Wasser bedeckt, so daß sich der Wasserpegel oberhalb des oberen Endes der Verbrennungskammer 39 des eingetauchten Brenners 40 befand.848 parts of lignite of one grain size with a clear mesh size of about 3 mm were in the reaction vessel 37 up to the approximate level according to FIG covered with water so that the water level is above the top of the combustion chamber 39 of the submerged burner 40 was located.

Als Brennstoff wurde Wasserstoff verwendet. Sauerstoff wurde zur Aufrechterhaltung der Verbrennung im Brenner benutzt. Stickstoffdioxyd und Luft wurden in den Brenner durch die Leitung 41 gebracht und gelangten nach unten in den ringförmigen Raum 42 zwischen dem inneren Rohr 43 für die Zuführung des Sauerstoffes und Wasserstoffes und dem Außengehäuse 44. Die Flamme wurde innerhalb der Verbrennungskammer 39 erzeugt und die entstehende Wärme durch das Stickstoffdioxyd und die Luft, die durch das Rohr 41 eingeführt wurden, in den ringförmigen Raum 42 zwischen den Rohren 43 und 44 weitergeleitet, die zueinander nicht konzentrisch angeordnet sind.Hydrogen was used as fuel. Oxygen was used for maintenance used for combustion in the burner. Nitrogen dioxide and air were in the burner brought through line 41 and passed down into the annular space 42 between the inner tube 43 for the supply of oxygen and hydrogen and the outer casing 44. The flame was generated inside the combustion chamber 39 and the heat generated by the nitrogen dioxide and the air, which by the Tube 41 were inserted into the annular space 42 between the tubes 43 and 44 forwarded that are not arranged concentrically to one another are.

Das Stickstoffdioxyd, die Luft und die Verbrennungsprodukte vermischten sich, wenn sie in die wäßrige Lignitsuspension an der Stelle 45 eintraten. The nitrogen dioxide, air, and products of combustion mixed when they entered the aqueous lignite suspension at point 45.

Zusätzliches Wasser wurde aus einem gesonderten Trichter 46 zur Aufrechterhaltung des Flüssigkeits spiegels oberhalb des oberen Endes 38 des Brennergehäuses zugefügt. Die Temperatur wurde durch das Thermometer 47 beobachtet. Die Reaktionsdämpfe gelangten aufwärts durch das Rohr 48 in die Vorlage 49 und von dort zum Kühlrohr 50, wo sie durch den Kühler 51 abgekühlt wurden. Das Kondensat wurde in dem Gefäß 52 gesammelt. Es stand über das Rohr 53 unter Vakuum, desgleichen auch die Gefäße 49 und 37.Additional water was drawn from a separate funnel 46 for maintenance of the liquid level added above the upper end 38 of the burner housing. The temperature was observed by the thermometer 47. The reaction vapors arrived up through the pipe 48 into the template 49 and from there to the cooling pipe 50, where they were cooled by the cooler 51. The condensate was collected in vessel 52. It was under vacuum via tube 53, as were vessels 49 and 37.

Die genauen physikochemischen Werte der erhaltenen Produkte wurden nicht bestimmt, da es bei dem vorliegenden Verfahren im wesentlichen darauf ankommt, den Lignit so zu verändern, daß wertvolle Verbindungen und Brennstoffe erhalten werden können, ohne daß es notwendig ist, eine destruktive Destillation durchzuführen, um so das Konstitutionswasser und das in chemischer Form gebundene Wasser aus dem Ausgangsmaterial zu entfernen. The exact physicochemical values of the products obtained were not determined, since the present procedure essentially depends on to modify the lignite so that valuable compounds and fuels are preserved without the need to carry out a destructive distillation, so does the constitutional water and the chemically bound water from the Remove starting material.

Beispiel 3 Die benutzte Vorrichtung glich der der Fig. 2 mit der Ausnahme, daß eine Vorlage wie in Fig. 3 zwischen die Reaktionskammer 1 und das Kondensatsammelgefäß geschaltet wurde. 848 Teile Liguit wurden mit Wasser gesättigt und in die Reaktionskammer 1 gebracht. Die Sauerstoff-Wasserstoff-Flamme wurde entzündet. Das Stickstoffdioxydgas wurde in die feuchte Liguitschicht eingeführt. Die Temperatur wurde in der Reaktionskammer 1 ungefähr 11/4 Stunden lang auf etwa 100 bis 1200 C gehalten. Dann wurde der Brenner abgestellt. Stickstoffdioxyd und Luft wurden weiterhin 11/4 Stunden ununterbrochen durch den Lignit geleitet. Graubraune Dämpfe entstanden und traten in die Vorlage ein. Das Gas in der Reaktionskammer 1 hatte eine Temperatur von 360 C, bevor die Sauerstoff-Wasserstoff-Flamme gelöscht wurde. Dann fiel die Temperatur auf 1800 C. Example 3 The device used was similar to that of FIG Exception that a template as in Fig. 3 between the reaction chamber 1 and the Condensate collecting vessel has been switched. 848 parts of liguit were saturated with water and brought into the reaction chamber 1. The oxygen-hydrogen flame was ignited. The nitrogen dioxide gas was introduced into the moist ligature layer. The temperature was in the reaction chamber 1 for about 11/4 hours to about 100 to 1200 C held. Then the burner was turned off. Nitrogen dioxide and air became continued to pass through the lignite continuously for 11/4 hours. Gray-brown fumes arose and entered into the template. The gas in the reaction chamber 1 had a temperature of 360 C before the oxygen-hydrogen flame was extinguished. Then the temperature dropped to 1800 C.

Die Flüssigkeit in der Vorlage bläute rotes Lackmuspapier und hatte einen Geruch nach verbranntem Holz ähnlich dem Geruch des Kreosots. Die Reaktionskammer 1 war mit einem schwarzbraunen, teerartigen Kondensat bedeckt.The liquid in the template was bluish red litmus paper and had a burnt wood smell similar to the creosote smell. The reaction chamber 1 was covered with a black-brown, tar-like condensate.

Beispiel 4 100 Teile Lignit von einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 3 mm wurden mit Wasser benetzt und dann in einem Reaktionsgefäß der beschriebenen Art mit Chlor und Luft oxydiert. Das nasse, ursprünglich fast schwarze Lignit wurde getrocknet und wurde heller braun, als das Wasser entfernt wurde und die Reaktion stattfand. Das Reaktionsgefäß wurde erwärmt, bis die Gase in ihm oberhalb der Lignitschicht eine Temperatur von etwa 40S C aufwiesen. 83,5 Teile Reaktionsprodukt, be- zogen auf den eingesetzten Lignit, wurden aus dem Reaktionsgefäß gewonnen. Example 4 100 parts of lignite of an average particle size of about 3 mm were wetted with water and then in a reaction vessel as described Kind oxidized with chlorine and air. That was wet, originally almost black lignite dried and turned lighter brown as the water was removed and the reaction took place. The reaction vessel was heated until the gases in it were above the lignite layer had a temperature of about 40SC. 83.5 parts of reaction product, pulled on the lignite used, were obtained from the reaction vessel.

Beispiel 5 100Teile eines mit Wasser ausgelaugten Lignits von einer durchschnittlichen Teilchengröße von ungefähr 3 mm wurden in das Reaktionsgefäß 37 einer Vorrichtung, gleich der im Beispiel 3 benutzten, gebracht. Brom und Luft wurden durch den Lignit geleitet, wobei die Temperatur in dem Lignit von anfänglich 16,80 C beim Einleiten von Brom auf 300 C anstieg. Die Luftmenge wurde erhöht, bis die Temperatur auf ungefähr 200 C fiel. Der feuchte, ursprünglich fast schwarze Lignit wurde heller, bis er etwa braun war, wodurch eine weitere vorteilhafte Veränderung des Ausgangsmaterials angezeigt wird. Example 5 100 parts of a water-leached lignite from a average particle size of about 3 mm were added to the reaction vessel 37 a device similar to that used in Example 3, brought. Bromine and air were passed through the lignite, the temperature in the lignite from initially 16.80 C rose to 300 C when introducing bromine. The amount of air was increased until the temperature dropped to about 200C. The moist, originally almost black one Lignite became lighter in color until it was roughly brown, creating another beneficial change of the source material is displayed.

Beispiel 6 40 Teile roher, ungetrockneter Lignit von einer Korngröße mit einer lichten Maschenweite von 0,84 mm wurden 2 Stunden lang mit Stickstoffdioxyd und Luft (2o/oNO2 und 989/o Luft) bei ungefähr 290 C behandelt. Der im Reaktionsgefäß verbliebene Lignit wurde mit Wasser gewaschen und dann auf Filterpapier getrocknet. 31 Teile dunkelbrauner Feststoffe blieben nach dem Filtrieren übrig. Das Filtrat ergab beim Eindampfen zur Trockene ungefähr 100/o des Einsatzes eines schwach gelben festen Stoffes, wodurch eine vorteilhafte Veränderung des Lignits angezeigt wird. Der wasserlösliche Rückstand des oxydierten Lignit zeigte auf Grund seines Aussehens, daß derselbe eine starke Veränderung erfahren hat. Example 6 40 parts of raw, undried lignite of one grain size with a mesh size of 0.84 mm were treated with nitrogen dioxide for 2 hours and air (2o / oNO2 and 989 / o air) at about 290C. The one in the reaction vessel remaining lignite was washed with water and then dried on filter paper. 31 parts of dark brown solids remained after filtering. The filtrate on evaporation to dryness gave about 100% of the use of a pale yellow solid substance, which indicates a beneficial change in the lignite. The water-soluble residue of the oxidized lignite showed due to its appearance that it has undergone a great change.

Beispiel 7 589 Teile roher, ungetrockneter Lignit von einer Korngröße mit einer lichten Maschenweite von 0,84mm wurden mit Stickstoffdioxyd ungefähr bei 1130 C nach Beispiel 1 oxydiert. Das entstandene Material war braun, unterschied sich aber vom ursprünglichen Lignit durch Änderung der Lösungs-und Farbeigenschaften. Example 7 589 parts of raw, undried lignite of one grain size with a mesh size of 0.84mm were filled with nitrogen dioxide approximately at 1130 C according to Example 1 oxidized. The resulting material was brown, different but differ from the original lignite by changing the solution and color properties.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum partiellen Abbau von Lignit mit oxydierend wirkenden Abbaumitteln bei erhöhter Temperatur in Gegenwart von Wasser dadurch gekennzeichnet, daß man den seinen natürlichen Wassergehalt besitzenden Lignit bei Temperaturen zwischen 50 und 3600 C oxydiert und die Abbauprodukte in bekannter Weise durch Extrahieren voneinander trennt. PATENT CLAIMS: 1. Process for the partial degradation of lignite with oxidizing dismantling agents at elevated temperature in the presence of water characterized in that one has its natural water content Lignite is oxidized at temperatures between 50 and 3600 C and the degradation products in known way separates from each other by extracting. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oxydation mit Stickstoffoxyden oder Halogenen als Oxydationsmittel durchführt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the Carries out oxidation with nitrogen oxides or halogens as oxidizing agents. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 743 325, 766 204, 766206, 766205, 862 896, 864992, 892895, 912 331. Considered publications: German Patent Specifications No. 743 325, 766 204, 766206, 766205, 862 896, 864992, 892895, 912 331.
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