DE136173C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vr 136173 KLASSE 10/7.

Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein neues Verkokungsverfahren, welches es ermöglicht, Kohlen oder kohlenhaltige Stoffe in grofsen Mengen zu geringen Kosten zu verkoken ; der dabei gewonnene Koks ist von aufserordentlicher Güte und für sämmtliche Zwecke verwendbar, für welche die besten Arten von Koks verwendet werden müssen.

Es war bisher gebräuchlich, einen Ofen zu benutzen, der oben offen ist und unter welchem sich eine Gaskammer befand; in letztere wurde Gas eingeleitet, welches über der Kohle nach Beimischung von warmer Luft zur Verbrennung gelangte.

Man hat bereits eine Reihe von die Form von Bienenkörben aufweisenden Oefen in der Weise verwendet, dafs man besondere Kohlenwasserstoffe durch die glühenden Kohlen leitete, die dann eine Verkokung hervorbringen sollten. Die Kohlenwasserstoffe wurden aus einem Ofen, dessen Verkokung gerade vor sich ging, mittelst geeigneter Vorrichtungen abgesaugt und einem anderen in voller Verkokung befindlichen Ofen zugeführt.

Abgesehen davon, dafs diese ganze Vorrichtung sehr complicirt ist, unterscheidet sich diese Anordnung von vorliegender Erfindung noch dadurch, dafs in letzterer die hohe Verbrennungstemperatur durch Wind erzeugt wird, der durch äufsere unabhängige Wärmequellen zu einer hohen Temperatur erhitzt worden ist.

Auch wurden bereits bei Koksöfen die in denselben erzeugten Gase zum Anheizen der Oefen benutzt, nachdem die Gase ihrer werthvollen Bestandteile beraubt waren. Auch hier wurde nur die Hitze des Ofens selbst benutzt.

Ferner hat man sich der theoretisch besten Ausbeute von Gas in der Weise bedient, dafs man die Gase in einem vollständigen Kreislauf circuliren liefs, derart, dafs die zu verkokende Kohle in Kammern gelagert ist, an deren beiden Seiten je eine Verbrennungskammer angeordnet ist, wobei ferner noch eine Heizkammer unterhalb vorgesehen war. Bei dem, Ingangsetzen des Koksofens wurde ein zweiter. Ofen benutzt.

Ebenso sind bereits Oefen verwendet worden, bei denen dem Inneren Luft zugeleitet wurde, um die Verbrennung zu beschleunigen.

Nach vorliegender Erfindung ist es jedoch wesentlich, dafs in den Koksöfen ein aufserordentlich hocherhitzter Wind eingeleitet wird, der unter anderem die Wirkung hat, dafs er die Gase zerlegen kann und die flüchtigen Bestandtheile theilweise in feste Form bringt, welche die Koksausbeute steigern. Eine Steigerung der Ofenhitze wird dadurch erzeugt, dafs in den Ofen oberhalb der zu verkokenden Kohle ein Strom von stark vorgewärmter Luft gegebenenfalls in Gemeinschaft mit freien Sauerstoff enthaltender Luft eingeleitet wird, welche vor ihrer Einführung in den Kohlenofen ihres Sauerstoffes beraubt ist.

Eine zur Ausführung des neuen Verfahrens dienende Anlage ist auf beiliegender Zeichnung dargestellt.

Fig. ι ist eine Draufsicht, theilweise in Richtung der Linie 1-1 nach Fig. 2 geschnitten;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht,

Fig. 3 ein Längsschnitt durch den Luftbeheizungsofen und

Fig. 4 ein Verticalschnitt durch den Koksofen, und zeigt die Bewegung und Circulation der Gase.

Der Koksofen A, deren mehrere zu einer Anlage gehören können, besitzt eine bienenkorbähnliche Gestalt und ist in seinem Innern mit dem besten feuerfesten Material ausgekleidet. Dieses Auskleiden ist deswegen nothwendig, weil bei dem vorliegenden Verfahren die Temperatur in dem Koksofen weit höher gesteigert wird, als dies bei den gewöhnlichen Oefen der Fall ist. Bei dieser sehr hohen Temperatur wird nicht nur eine rasche Entwickelung der in der Kohle vorhandenen Gase bewirkt, sondern es wird auch eine Zerlegung der schweren Kohlenwasserstoffe unter Abscheidung von festem Kohlenstoff erreicht, so dafs sich letzterer auf den Koks in grofsen Mengen niederschlagen kann, wodurch eine gröfsere Ausbeute an Koks erzielt wird.

Diese Vergröfserung der Ausbeute an fester Kohle wird bei den bisherigen Verkokungsverfahren nicht in dem Mafse erreicht, da bei denselben die Temperatur nicht hoch genug ist, um eine weitergehende Zerlegung der Gasmolecüle und eine entsprechende Umwandlung des in den flüchtigen Verbindungen enthaltenen Kohlenstoffs in feste Form zu erreichen.

Um die hohe Temperatur zu erzielen, ist es nothwendig, einen Wind zur Verfügung zu haben, der aufserhalb des Koksofens selbst zu einer ganz aufsergewöhnlich hohen Temperatur erhitzt wird. Für diesen. Zweck empfiehlt sich die Anordnung eines Ofens B, hinter welchem eine von demselben Mauerwerk wie der Ofen B umschlossene Kammer gelagert ist, welche in bekannter Weise mit durchlochten Ziegeln C aus gebranntem Thon angefüllt ist; sie hat den Zweck, eine gewisse Gleichmäfsigkeit in der Erhitzung des Windes herbeizuführen und wird beständig auf sehr hoher Temperatur erhalten.

Im Heizofen befindet sich eine Kohlenschicht von den Umständen entsprechender Tiefe und Ausdehnung. Der Wind wird durch einen vom Motor E angetriebenen Compressor oder Centrifugalpumpe erzeugt und gelangt von letzterer vortheilhaft zunächst in einen Behälter D¹ und von da durch eine Röhre d nach dem Heizofen. Bei dem Durchgange durch den Brennstoff wird die Luft bis zu einem .grofsen Betrage ihres Sauerstoffes beraubt und soll im Weiteren daher als entoxydirte Luft bezeichnet werden.

Von dem Heizofen wird die entoxydirte Luft zunächst zu einem Behälter F geleitet, von wo aus sie durch Röhren in einer gewissen Höhe über der Kohlenschicht in den Koksofen eingeführt wird. Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, geht die heifse Luft zu diesem Zweck zunächst von dem Behälter F durch eine Röhre f und von dieser durch Abzweigungen/¹ in den ersten der Oefen, sofern eine gröfsere Anzahl von Oefen verwendet wird. Die Hauptröhre/ wird weiter zu dem nächsten ■ Ofen geführt, so dafs an jedem Ofen von der Hauptleitung f eine Abzweigung nach dem Koksofen geführt ist.

Der Wind vermischt sich mit den von den Kohlen entweichenden Gasen und erzeugt in dem Ofen über der Kohlenschicht eine Circulationsbewegung, welche die Entwickelung und das Entweichen der Gase erleichtert. Die Gase entweichen natürlich an dem Punkte des geringsten Widerstandes, d. h. an dem oberen Loch. Es wird auf diese Weise infolge der Kreisbewegung der Gase und ihrer raschen Verbrennung und Ausstofsung eine beschleunigte Durchführung des Verkokens des Brennstoffes erreicht.

Es hat sich ferner herausgestellt, dafs, nachdem eine für die Entgasung geeignete hohe Temperatur erreicht ist, eine Beschleunigung der Verkokungsoperation dadurch erreicht werden kann, dafs man die Zuführung des aufserhalb erhitzten Windes unterbricht und statt dessen frische Luft zuführt. Zu diesem Zweck sind, wie in der Figur angegeben, Röhren Η angebracht, welche von dem bereits erwähnten Behälter D¹ abzweigen und durch Zweigröhren h mit den Röhren f^l verbunden sind. Sämmtliche Röhren sind natürlich mit passenden Abschlufsorganen versehen, so dafs die Luft nach Belieben zugeleitet oder abgesperrt werden kann.

Wenn dem Ofen frische Luft zugeführt wird, so entsteht eine rasche Verbrennung der aus der Kohle entwickelten Gase. Die rasche Entwickelung und Verbrennung der Gase ermöglicht es, dafs die Verkokung einer Beschickung in der Hälfte oder selbst in einem Drittel dei gewöhnlich zum Verkoken verwendeten Zeit durchgeführt wird. Die Zufuhr von frischer Luft mufs sofort unterbrochen werden, sobald aus den Kohlen keine brennbaren Gase mehr entweichen, da anderenfalls der Sauerstoff eine Verbrennung der festen Kohle und somit eine Verminderung der Ausbeute hervorrufen würde.

Man kann auch dem Ofen gleichzeitig mit dem erhitzten Winde mehr oder weniger frische Luft zuführen, so dafs die grofse Hitze,· die für die rasche Entwickelung der flüchtigen Bestandtheile der Kohle nothwendig ist, erzeugt wird und dabei gleichzeitig der für die Verbrennung der Gase nothwendige Sauerstoff vorhanden ist.

Die Mengenverhältnisse oder die Aufeinanderfolge in der Verwendung von frischer Luft und erhitzter desoxydirter Luft sind den herrschen-

Claims (2)

1. den Umständen entsprechend so zu regeln, dafs eine rasche Durchführung des Koksprocesses erzielt wird. Auch kann man in dem einen Zustand des Verfahrens nur mit der einen Art von Luft, in dem anderen Zustand wieder mit beiden Luftarten gleichzeitig arbeiten, je nachdem es die Umstände erheischen. So kann beispielsweise, wenn der Koks kalt ist, es nothwendig sein, die Verkoksoperation gleich am Anfang mit etwas frischer Luft zu beginnen, was auch dann zu empfehlen ist, wenn der sehr hoch erhitzte und desoxydirte Wind noch nicht die zum raschen Erhitzen des Koksofens nothwendige Temperatur erreicht hat. Es wird auf diese Weise gleich im Anfang des Processes eine Verbrennung in dem Koksofen und somit eine Erhöhung der Temperatur erreicht. Der desoxydirte Wind, welcher aus dem Ofen herausgeht, kann später in der Weise nutzbar gemacht werden, dafs seine Hitze wieder zur Erzeugung der hohen Temperatur in einem anderen Ofen benutzt wird.

   Zur Erklärung der bereits erwähnten grofsen Schnelligkeit des Verkoksprocesses soll nur ein Umstand, der zur Erreichung dieser Wirkung wesentlich beiträgt und der in der Verwendung eines hocherhitzten desoxydirten Windes liegt, erwähnt werden.

   Wenn eine Kohlenbeschickung verkokt und das Innere des Ofens so weit abgekühlt ist, dafs man den fertigen Koks herausnehmen und den Ofen, der oft mehrere Tonnen fafst, neu beschicken kann, so ist auch der Ofen abgekühlt; seine Wände jedoch, namentlich aber der Dom, enthalten noch so viel Wärme, dafs die neue Beschickung durch die Strahlung der .Wärme von den convergirenden Wandungen des Domes entzündet wird. Dieses selbstthäfige Entzünden benöthigt jedoch erfahrungsgemäfs zwei oder drei Stunden, ehe die Entzündung der verbrennbaren Gase erreicht wird. Bei der Verwendung eines sehr hoch erhitzten Windes dagegen, welcher in dem Ofen über die Kohlen geleitet wird, wird eine Temperatur erreicht, die hinreichend stark ist, um die Entwickelung und Entzündung der Gase oft innerhalb 5 Minuten nach der Anstellung des Windes zu erreichen. Dies ist natürlich ein wichtiger Factor in der Beschleunigung des Koksprocesses.

   P Λ T E N T - A N S P R ft C H E :

   ι. Verfahren zum Verkoken von Kohlen, dadurch gekennzeichnet, dafs die in einem Ofen eingeschlossene Kohle mittels eines durch eine besondere Feuerung geleiteten desoxydirten und hocherhitzten Luftstromes auf eine so hohe Temperatur erhitzt wird, dafs eine weitgehende Zerlegung der erzeugten Kohlenwasserstoffe und die Abscheidung von festem Kohlenstoff aus ihnen erreicht wird.
2. 2. Verkokungsverfahren nach Anspruch i, dadadurch gekennzeichnet, dafs aufser' oder statt der von ihrem Sauerstoffgehalt befreiten Luft über das Verkokungsgut noch freien Sauerstoff enthaltende Prefsluft zur Steigerung der Ofenwärme geführt wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.