DE170979C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

a 170979 KLASSE 106. GRUPPE

JAMES JOHN SHEDLOCK in LITTLE BENTLEY β. COLCHESTER, Engl.

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Briketts aus Kohlenklein mit Teer als Bindemittel. Die Mischung von Kohle und Teer wird dabei in an sich für die Vorbereitung von Brikettiergut bekannter Weise in einem

. ' geschlossenen Behälter der unmittelbaren Einwirkung, von sauerstofffreien heißen Gasen oder Wasserdampf in der Weise ausgesetzt, daß die einzelnen Teile der Mischung während des allmählichen Hinclurchbeförderns im Zickzack weg durch den Behälter einzeln für sich mit den Gasen in Berührung kommen. Die Erfindung besteht darin, daß das Gemisch von Kohlenklein und Teer in im Verhältnis zum Fassungs- raum der Behälterabteilungen geringen Mengen von Abteilung zu Abteilung frischem Heizmittel begegnet, und zwar so lange und unter Innehaltung solcher Temperatur, daß der Teer zunächst dünnflüssig wird, in die Poren des Kohlenkleins eindringt und dann bis auf das zurückbleibende Pech abdestilliert, worauf das Gut in bekannter Weise sogleich nach Verlassen des Behälters brikettiert werden kann.

Man erzielt auf diese Weise einen Brennstoff von hoher Dichte, der ganz oder fast rauchlos verbrennt. Die hohe Dichte, welche deshalb sehr wesentlich ist, weil der Brennstoff dann in der während seiner Verbrennung erzeugten Hitze nicht zerfällt, wird dadurch erreicht, daß der im oberen Teil des geschlossenen Behälters dünnflüssig gemachte Teer, beim Abdestillieren nicht nur eine die Oberfläche des Kohlenkleins einhüllende Pechschicht hinterläßt, sondern daß der Teer infolge seines hohen Dünnflüssigkeitsgrades auch in die Poren des Kohlenkleins eindringt und auch in diesen Poren Pech hinterbleibt und gewissermaßen als Bindeglied zwischen den einzelnen Kohlenteilchen ein und desselben Kohlenstückes die Festigkeit und Dichte des Brennstoffes erhöht. Dabei wird am Bindemittel wesentlich gespart und man kann,- ohne Pech anzuwenden, mit geringen Teermengen auskommen. Da die Menge des Bindemittels nur gering ist, und da während der vorbereitenden, gemäß der Erfindung geleiteten Erhitzung sowohl die flüchtigen und rauchbildenden Bestandteile des Bindemittels als auch die der Kohle entfernt wurden, kann der gemäß diesem Verfahren hergestellte Brennstoff rauchfrei verbrennen. Trifft man Vorkehrungen, um diese leichtflüchtigen Bestandteile zu gewinnen, so werden, da diese immerhin einen gewissen Wert besitzen, die Gestehungskosten verringert.

Letztere Maßnahme wurde bei dem eingangs erwähnten bekannten Verfahren aber auch schon als zweckmäßig erkannt.

Bei diesem bekannten Verfahren der Vorbereitung von Brikettiergut zur Pressung wurde ' übrigens die Erhitzung nur so weit getrieben, als sie erforderlich war, um einen Teil der leichtflüchtigen Bestandteile des Teeres oder anderen Bindemittels zu entfernen. Die Füllung der Behälterabteilungen war ferner größer als bei vorliegendem Verfahren, so daß letzteres eine bessere Einwirkung der heißen Gase und besseren Abzug der Destillationsprodukte gewährleistet.

(2. Auf lage,.ausgegeben am 6. April

Vorliegendes Verfahren unterscheidet sich auch im wesentlichen von demjenigen bekannten, nach welchem durch Einbinden von Kohlenstaub durch Teer und Pressen der Mischung erzeugte Briketts zum Zwecke der Entfernung der flüchtigen rauchbildenden Bestandteile in geschlossenen Gefäßen einer Destillation unterworfen wurden. Ein Hauptunterschied liegt schon darin, daß nicht bereits fertige Briketts,

ίο sondern das lose Brikettierungsgut der Wirkung heißer, sauerstofffreier Gase ausgesetzt wird, und daß ferner nicht pulverisierte, sondern stückige Kohlen (Kohlenklein) zur Verarbeitung herangezogen werden.

Da die Qualität des mittels Teer erzeugten Brennstoffes keine befriedigende war, hat man bisher das kostspielige Pech als Bindemittel angewendet. Dieses Pech wird aber im vorliegenden Falle im Verlaufe des Verfahrens aus Teer erzeugt, und da es auch in den Poren der Kohle entsteht, so genügen schon die geringen, aus Teer entstehenden Pechmengen, um einen sehr dichten Brennstoff herzustellen, während bei direkter Anwendung von Pech als Bindemittel viel größere Mengen dieses teueren Stoffes erforderlich wären, um nur ein annäherndes Resultat zu erzielen.

Ein zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens geeigneter Apparat ist auf der Zeichnung in Fig. 1 in einer Seitenansicht und teilweise im Schnitt in Verbindung mit den erforderlichen Nebeneinrichtungen und in Fig. 2 in Oberansicht dargestellt, während Fig. 3 eine Einzelheit veranschaulicht.

Die Kohle wird in den Trichter A gebracht, von wo sie durch die Schnecke B (Fig. 2) in gleichmäßigen Mengen auf den Kegel C (Fig. 1) gelangt, der beständig in Umdrehung versetzt wird und dadurch die Kohle unter ein Rohr D bringt, von welchem gleichmäßig Teer herausträufelt. Das Verhältnis von Kohle und Teer schwankt je nach der Eigenschaft der Kohle zwischen 8 bis 12 Teilen Teer auf 92 bis 88 Teile Kohle. Das Rohr D ist an den Teerbehälter E angeschlossen, welcher beispielsweise durch eine Dampfschlange geheizt wird. Der Kegel C bringt bei seiner Drehung das Kohle- und Teergemisch zu den fest angeordneten Schabern F, welche die Mischung von dem Kegel herunterschieben, worauf sie auf die innere Fläche eines Trichters G fällt, dessen äußerer Rand mit der Innenwand einer gasdichten Kammer N dicht abschließt, während er in der Mitte eine Öffnung aufweist, durch die das Gemisch niederfallen kann. Die über den Konus G gleitenden Schaber H streifen das Gut von der Wandung des Kegels ab, so daß es durch die mittlere Trichteröffnung in den Stutzen G¹ gelangt, in welchem sich eine senkrecht angeordnete Schnecke / dreht und das Brikettierungsgut nach abwärts auf den Verteilungskegel / drückt, von welchem es auf den obersten einer Reihe von Böden K auffällt. In der Kammer N sind eine ganze Anzahl solcher Böden K übereinander angeordnet, wodurch voneinander getrennte niedrige Einzelräume entstehen. Jeder Zwischenboden K weist den aus Fig. 3 ersichtlichen radialen Schlitz m auf; auf seiner Oberseite schleift je ein rotierender Arm L. Dieser schiebt das Gut auf dem Zwischenboden K so lange vor sich her, bis es.den Schlitz m erreicht, durch den es in die zunächst darunterliegende Abteilung fällt. In dieser wiederholt sich dann derselbe Vorgang, indem auch dort ein Umlaufender Arm L das Gut wieder vor sich her schiebt, bis es wieder den in dem betreffenden Boden K angebrachten Radialschlitz m erreicht.

Die versetzt zueinander' angeordneten Radialschlitze m der einzelnen Böden K sind nur so groß, daß durch die von einer gemeinsamen Welle T angetriebenen, in den übereinander liegenden Abteilungen versetzt zueinander angeordneten Abstreicher L nur eine im. Verhältnis zum Fassungsraum der Abteilungen geringe Menge Brikettierungsgut auf einmal von einem Behälter zum anderen befördert wird. Von derselben Welle T, welche auch den Verteilungskonus / trägt, werden auch die Schnecke /, die Schaber H und der Kegel C getragen. Der Antrieb der Schnecke B erfolgt von derselben Welle T. Die Arme L sitzen zweckmäßig in einer Schraubenfläche auf der Welle T und bewirken in Verbindung mit den Böden K und den darin befindlichen Schlitzen m, daß das Gut einen möglichst großen Weg in dem Apparat zurücklegt. Die Arme L sind zweckmäßig durch einen Vierkant von der Welle T gehalten und ruhen mit ihrem ganzen Gewicht auf den Böden K, so daß die Arme auf den letzteren schleifen und das Gut so von diesen abschaben.

Die Böden K könnten hohl ausgebildet oder in anderer Weise zu einer Beheizung geeignet gemacht werden, um das Gut auf der gewünschten hohen Temperatur zu erhalten.

Das hocherhitzte Gas, welches überhitzter Dampf oder hocherhitztes sauerstofffreies Gas sein kann, kann entweder in sämtliche zwischen den Böden K gebildete Räume oder, wie in Fig. ι veranschaulicht, in jeden zweiten Raum eingeleitet werden, und zwar werden hierzu Zweigröhren 1 verwendet, welche von einer Leitung 2 gespeist werden. Die Leitung 2 kommt von einem Dampfüberhitzer 3 oder von einem anderen für die vorliegenden Zwecke geeigneten Heizapparat. Durch das Rohr 4 kann sauerstofffreies Gas oder Dampf in den Apparat 3 eingeleitet werden, um daselbst die erforderliche Erhitzung zu erfahren.

Die Schnecke /, welche, wie bereits erwähnt, von der Welle T angetrieben wird, verfolgt den

doppelten Zweck, die Brennstoffmasse zu sammeln und auf den Verteilungskegel / zu leiten und ferner gleichzeitig auch einen gasdichten Verschluß der Kammer N durch das Gut selbst zu sichern.

Wenn das Brikettierungsgut von der untersten Wand K auf den Boden N¹ der Kammer N fällt, wird es durch einen Schaber 0 abgestrichen, der ebenfalls auf der Welle T

ίο sitzt und eine ähnliche Lagerung auf dieser wie die Arme L haben kann. Dieser Schaber bringt das Gut bis zu einer Bodenöffnung, aus der es direkt in eine der Formen P eines rotierenden Formtisches Q fällt, welcher sich unmittelbar unterhalb des Bodens dreht und diesen gasdicht abschließt. Die Dichtung wird durch das Brikettierungsgut selbst unterstützt.

Der Formtisch Q wird beständig gedreht, so daß die einzelnen Formen P nacheinander die Bodenöffnung der Kammer N passieren und sich dabei mit dem Brikettierungsgut füllen. Dieses wird dann durch Bodenstempel Z in Brikettform gepreßt. Diese Stempel tragen Rollen Z¹, welche auf einer in bestimmten Abschnitten steigenden und fallenden Bahn Z² laufen, die konzentrisch zu dem Formtisch angeordnet ist. Die Bahn Z³ drückt die Stempel Z allmählich nach aufwärts in die Formen P' hinein, und da während der Preßarbeit die Formen von einer festen Platte Z^z abgedeckt sind, so erfolgt ein energisches Pressen des Gutes. Die Bahn Z^% ist so gestaltet, daß der größte Hub auf die Stempel nicht während der Preßarbeit ausgeübt wird, sondern erst, sobald die fertigen Briketts sich unter Platte Z³ ' vorbeibewegt haben, so daß die fertigen Briketts über die Oberseite des Tisches Q gebracht werden, von wo sie beispielsweise durch einen nicht dargestellten Arm heruntergeschoben werden können.

Die Briketts können auch auf ein endloses

Band gebracht und, wenn gewünscht, zwecks schnellen Erhärtens schnell abgekühlt werden.

Der Formtisch Q kann durch eine Schnecke R angetrieben werden, welche in den gezahnten Rand Q¹ des Tisches eingreift und, auf einer Welle Y sitzend, durch die Räder X und W, die Welle Y¹, die Schnecke U¹ und das Schneckenrad U mit der Welle T in Verbindung steht. Der Antrieb des ganzen Apparates erfolgt von der Welle Y oder Y¹ aus.

Mit Hilfe dieser Vorrichtung wird das vorliegende Verfahren in folgender Weise ausgeführt: .

Der überhitzte Dampf oder ein sauerstofffreies Gas, welcher oder welches in die Kammer iV geleitet wird, wirkt auf das Brikettierungsgut sowohl während der Zeit ein, in welcher es auf den Böden K liegt, als auch während es durch die Öffnungen m von einem Raum in den anderen fällt. Da das Gas durch die Radialschlitze m nach aufwärts zieht, während das Gut niederfällt, so wird dieses während des Niederfallens in fein verteiltem Zustande der vollen Einwirkung des überhitzten Gases ausgesetzt und gleichzeitig werden die flüchtigen Bestandteile des Brikettierungsgutes von dem Gas mit nach aufwärts genommen, um gemeinsam mit diesem durch die Leitung 5 abzuziehen.

Falls überhitzter Dampf verwendet wird, kann dieser nach dem Verlassen der Kammer N gemeinsam mit den verflüchtigten Bestandteilen des Biikettierungsgutes durch die Leitung 5 in an sich bekannter Weise in einen Kondensator 6 geführt werden. Als solcher wird zweckmäßig ein gewöhnlicher Oberflächenkondensator verwendet. Das kondensierte Wasser und die niedergeschlagenen Destillate sammeln sich am Boden des Kondensators. Mit Hilfe eines Rohres 7 kann das Wasser abgeleitet werden. Es kann nach Einführen in das Rohr 4 von neuem verwendet werden. Die niedergeschlagenen Destillationsprodukte können durch das Rohr 8 entnommen werden. Das Kühlwasser tritt durch Rohrleitung 9 ein und durch Rohr 10 aus.

Wird erhitztes, sauerstofffreies Gas verwendet, dann ist das Rohr 7 entbehrlich; das Gas gelangt dann, nachdem es die Kondensationskammer durchzogen hat und von den aufgenommenen Destillationsprodukten befreit ist, aus dem Rohr 11 heraus, um in die Rohrleitung 4 wieder eingeführt zu werden, von welcher es zu dem Überhitzer 3 und wieder zurück zur Kammer N gelangt. Die Gasverluste werden dabei von irgend einer Quelle aus ersetzt.

Der Überhitzer 3, die Kammer N, der Kondensator 6, ein nicht dargestelltes Gebläse und die Verbindungsleitungen sind sämtlich gasdicht miteinander verbunden. Um je nach der Geschwindigkeit, mit der das Verfahren ausgeführt werden soll, den passenden Druck in der Gesamtleitung zu erhalten, kann zweckmäßig ein Gasometer oder dergl. in die Leitung eingeschaltet werden, welcher durch Gewichte oder Federn belastet ist. Erhitzungsbehälter der vorliegenden Art, bei denen die Brikettpresse unmittelbar an den Erhitzer angeschlossen ist, und bei denen der Abschluß des ununterbrochen beschickten und entleerten Erhitzers durch das Brikettierungsgut selbst bewirkt wird, welche zudem mit festen, von rotierenden Armen bestrichenen, durchbrochenen Zwischenböden ausgestattet sind, sind bereits für die Vorbereitung von Brikettiergut bekannt. Als neu und für den angestrebten Effekt wertvoll hinsichtlich der Vorrichtung wird nur die Maßnahme angesehen, daß die Zwischenböden nur so große Radialschlitze besitzen, daß durch die in den übereinander liegenden Abteilungen versetzt zueinander an-

geordneten Abstreicher nur eine im Verhältnis zum Fassungsraum der Abteilungen geringe Menge Brikettierungsgut auf einmal von einem Behälter zum anderen befördert wird.
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Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Verfahren zum Einbinden von Kohlenklein durch Teer, bei welchem das Brikettier- gut beim Niedergang durch die übereinander liegenden Abteilungen eines geschlossenen, mit Gasabzug versehenen Behälters der unmittelbaren Einwirkung von Feuergasen, Wasserdampf oder dergl. ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch von Kohlenklein und Teer in im Verhältnis zum Fassungsraum der Behälterabteilungen geringen Mengen von Abteilung zu Abteilung zum Abfall gebracht wird und in den einzelnen Abteilungen frischem Heizmittel begegnet, und zwar so lange und unter Innehaltung solcher Temperatur, daß der Teer zunächst dünnflüssig wird, in die Poren des Kohlenkleines eindringt und dann bis auf das zurückbleibende Pech abdestilliert, worauf das Gut in bekannter Weise sogleich nach Verlassen des Behälters brikettiert werden kann.
2. 2. Erliitzungsbehälter mit festen, von rotierenden Armen bestrichenen, durchbrochenen Zwischenböden zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenböden nur so große Radialschlitze besitzen, daß durch die in den übereinander liegenden Abteilungen versetzt zueinander angeordneten Abstreicher nur eine im Verhältnis zum Fassungsraum der Abteilungen geringe Menge Brikettiergut auf einmal von einem Behälter zum anderen befördert wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.