DE303195C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 303195 KLASSE 26 d. GRUPPE- M 303195 CLASS 26 d. GROUP

HELENE FELD geb. von KNORRE,HELENE FELD née von KNORRE,

GÜNTHER FELD und ERIKA FELDGÜNTHER FELD and ERIKA FELD

in LINZ a. Rh.in LINZ a. Rh.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Oktober 1913 ab.Patented in the German Empire on October 12, 1913.

Nach den Verfahren der Patentschriften 21931o, 219771 und 220067 werden Gase, welche Teer enthalten, einer stufenweisen Kühlung unterworfen, zum Zweck, statt Teer Teerbestandteile, wie Pech und Schweröl, oder sogenannten Stahlwerksteer, Mittelöl und Leichtöl, unmittelbar aus den Gasen zu gewinnen. Bei der weiteren Ausarbeitung dieser Verfahren wurden Beobachtungen gemacht, welche eine besondere Arbeitsweise bedingen, um die verschiedenen Teerbestandteile in gebrauchsfähigem Zustand zu erhalten. Nach den angeführten Patentschriften erfolgt die Kühlung der Gase, ζ. Β. zumAccording to the processes of patents 21931o, 219771 and 220067 gases, which contain tar, subjected to a gradual cooling, for the purpose, instead of tar Tar constituents, such as pitch and heavy oil, or so-called steel mill tar, medium oil and light oil, to be obtained directly from the gases. In further elaboration Observations have been made of these processes, which show a particular mode of operation condition in order to keep the various tar constituents in a usable condition. According to the patent specifications cited, the gases are cooled, ζ. Β. to the

^X5 Zwecke der Ausscheidung von Pech, derart, daß man das heiße Rohgas mit Teer oder Teeröl behandelt. Diese können aus dem gleichen Gase gewonnen oder fremder Herkunft sein. Dabei werden die niedriger siedenden Bestandteile durch die Wärme des Rohgases verdampft, und das Gas erleidet einen Temperaturabfall. Bei diesem Verfahren wird ein Pech von ungleicher Beschaffenheit gewonnen. _ Es enthält außerdem einen Teil der im Rohgas enthaltenen fixen Ammoniumsalze, hauptsächlich Ammoniumchlorid. Dieser Umstand beeinträchtigt den Wert des Pechs und verursacht Ammoniakverlust. Um diese Nachteile der genannten Verfahren zu vermeiden oder zu verringern, ^X 5 purposes of separating pitch, such that the hot raw gas is treated with tar or tar oil. These can be obtained from the same gases or of foreign origin. The lower-boiling components are evaporated by the heat of the raw gas, and the gas suffers a temperature drop. In this process, a pitch of unequal nature is obtained. _ It also contains some of the fixed ammonium salts contained in the raw gas, mainly ammonium chloride. This affects the value of the pitch and causes ammonia loss. In order to avoid or reduce these disadvantages of the processes mentioned,

hat sich folgende Arbeitsweise als zweckmäßig erwiesen. 'The following procedure has proven to be useful. '

Die von den Gaserzeugern kommenden heißen Rohgase haben, bei Koksöfen z.B., eine Temperatur von über 150⁰. Da der Taupunkt dieser Gase für Wasserdampf allgemein zwischen 70 und 8o° C liegt, so befinden sich diese Gase in bezug auf den darin enthaltenen Wasserdampf in überhitztem Zustand. Nimmt man z. B. einen Taupunkt von 75⁰ (entsprechend 494 g' Wasser pro cbm) und eine Temperatur des Rohgases von 200⁰ an, so hat das Gas folgenden Wärmeinhalt:The hot raw gases coming from the gas generators have a temperature of over 150 ⁰ , for example in the case of coke ovens. Since the dew point of these gases for water vapor is generally between 70 and 80 ° C, these gases are in an overheated state with regard to the water vapor they contain. If you take z. B. a dew point of 75 ⁰ (corresponding to 494 g 'water per cbm) and a temperature of the raw gas of 200 ⁰ , the gas has the following heat content:

I cbm Gas (normal) wasser-I cbm gas (normal) water

. gesättigt bei 75 ° = 336 Kai.. saturated at 75 ° = 336 quay.

Die Wärmekapazität dieses Gases beträgt 0,564 Kai.The heat capacity of this gas is 0.564 Kai.

Die Überhitzungswärme von 75° auf 200⁰ beträgt demnach (200 — 75) XThe superheat of 75 ° to 200 ⁰ is accordingly type (200 - 75) X

0,564 = 70 -0.564 = 70 -

Der Gesamtwärmeinhalt beträgt demnach ^406 Kai.The total heat content is therefore ^ 406 quay.

{■j. Auflage, ausgegeben am /5. Februar igiS.) {■ j. Edition, issued on / 5. February igiS.)

Behandelt man dieses Gas nun mit heißem Wasser, z. B. Wasser von ioo°, so verdampft so viel Wasser, wie der Uberhitzungswärme von — 70 Kai. entspricht, d. h. etwa 110 g Wasser. Das vorher überhitzte Gas geht, ohne Verminderung seines Gesamtwärmein- | halts, in gesättigtes Gas über. Dabei fällt die Temperatur des Gases auf diejenige, welche dem Taupunkt für 604 g Wasserdampf (494+11:0) entspricht, d. h. auf etwa 77,9° C. Diese Temperatur ist die kalorische Ausgleichtemperatur des bei 75⁰ gesättigten, auf 2öo° überhitzten Gases.If this gas is now treated with hot water, e.g. B. water of 100 °, so evaporates as much water as the overheating of - 70 quay. corresponds to, ie about 110 g of water. The previously superheated gas goes without reducing its total heat input | hold on, in saturated gas. The temperature of the gas falls to that which corresponds to the dew point for 604 g of water vapor (494 + 11: 0), ie to about 77.9 ° C. This temperature is the caloric equilibrium temperature of the ^{saturated at 75 0} , superheated to 20 ° Gas.

Gleichzeitig mit diesem Temperaturabfall (der allgemein fälschlich als »Kühlung« bezeichnet wird) vermindert sich das Volumen des Gases (bezogen auf Normalvolumen bei o° und 760 mm) von 2,8 cbm auf 2,25 cbm. Diese Volumenverminderung bewirkt eine starke Ausscheidung derjenigen höher siedenden Teerprodukte, für welche das Gas bei 200° in überhitztem, bei 77,9° jedoch in übersättigtem Zustand ist. Bei voller Ausnutzung dieses Temperaturabfalles erhält man, wie sich gezeigt hat, Teerprodukte mit einem niedrigsten Siedepunkt von etwa 220 bis 250⁰. Nutzt man jedoch das mögliche Temperaturgefälle dadurch nicht ganz aus, daß man eine zur vollständigen Sättigung des Rohgases mit AVasserdampf ungenügende Menge heißes Wasser in das Gas einführt, so ist auch die Volumenverminderung geringer. Das Gas wird demnach auch nur Übersättigung für Teerbestandteile mit höheren Siedepunkten als 250⁰ erreichen. Durch genaue Regelung der Zufuhr von heißem Wasser in das heiße Rohgas, d. h. durch Verdampfung einer beschränkten Menge Wasser mit Hilfe eines Teils der Uberhitzungswärme des Rohgases, kann man demnach die Temperatur derart regeln, daß man Pech von verschiedenei Beschaffenheit oder, falls man den Temperaturabfall bis auf die kalorische Ausgleichstemperatur bewirkt, Stahlwerksteer erhält.Simultaneously with this drop in temperature (which is generally wrongly referred to as "cooling"), the volume of the gas (based on normal volume at 0 ° and 760 mm) decreases from 2.8 cbm to 2.25 cbm. This reduction in volume causes a strong excretion of those higher-boiling tar products for which the gas is superheated at 200 °, but in a supersaturated state at 77.9 °. When this temperature drop is fully utilized, it has been shown that tar products with a lowest boiling point of about 220 to 250 ^{° are obtained} . However, if the possible temperature gradient is not fully exploited by introducing an insufficient amount of hot water into the gas for complete saturation of the raw gas with A steam, then the volume reduction is also smaller. The gas is thus reach even supersaturation of tar components with higher boiling points than 250 ^0th By precisely regulating the supply of hot water into the hot raw gas, ie by evaporating a limited amount of water with the aid of part of the superheating heat of the raw gas, the temperature can therefore be regulated in such a way that one pitch of different nature or, if one has the temperature drop to on the caloric equilibrium temperature, Stahlwerksteer receives.

Man kann auch den Temperaturabfall oberhalb des Taupunktes durch entsprechende Regelung der Heißwasserzufuhr in zwei oder mehreren Stufen vornehmen, so daß man Pech und Schweröle erhält. Ebenso kann man den ersten oder einen späteren Temperaturabfall durch heißes Wasser, und einen anderen Temperaturabfall nach den Patentschriften durch Zuführung von Teerbestandteilen mit niedrigeren Siedepunkten bewirken.,You can also use the appropriate temperature drop above the dew point Adjust the hot water supply in two or more stages so that you get pitch and heavy oils. The first or a later temperature drop can also be used by hot water, and another temperature drop according to the patents by adding tar constituents with lower boiling points.,

Das Verfahren kann z. B: in folgender Weise ausgeführt werden.. Das heiße, aus den Öfen kommende Gas tritt in bekannter Weise in die Vorlagen ein. Die Vorlagen werden nun nicht in üblicher Weise mit kal-The method can e.g. B: be carried out in the following way .. That means, out Gas coming from the ovens enters the templates in a known manner. The templates are not used in the usual way with

öo tem oder warmem Teer oder mit einem Gemisch von Teer und Wasser gespült, sondern die Spülung erfolgt durch heißes Wasser. Man verwendet Wasser von solcher Temperatur, welche gleich oder höher ist als der Taupunkt des Gases für Wasserdampf. Am besten verwendet man Wasser, welches möglichst ioo° heiß ist. Zu dem Zwecke ordnet man zweckmäßig in der Wasserzuführungslcitung, vor deren Eintritt in die Vorlage, einen Wasservorwärmer an. Die Menge des heißen Wassers bemißt man so, daß die Vorlage derart kräftig gespült wird, daß sich kein Dickteer ansetzt. Es ist nicht zu befürchten, daß durch die Menge des in die Vorlage eingeführten heißen Spühvassers die Temperatür des Rohgases auf die Ausgleichstemperatur erniedrigt wird. Da das heiße Wasser unten auf dem Boden der Vorlage fließt und das heiße Gas oben an der Decke, so ist die wirkliche Berührungsfläche sehr gering. Man kann deshalb bei Gasen, welche keine 'sehr hohe Temperatur haben, die Vorlage auch unbedenklich isolieren. Die heißen Rohgase gehen aus der Vorlage durch eine Verbindungsrohrleitung nach dem ersten Gaswäscher, dem Pechwäscher oder Teerwäscher. Vor dem Eintritt der Gase in diesen spritzt man nun derart heißes Wasser unmittelbar in den Gasstrom, daß nur so viel verdampft wird, wie nötig ist, um den erwünschten Temperaturabfall zu erzielen. Bezüglich der Temperatur des Wassers gilt dasselbe, was oben gesagt ist. Zum Zerstäuben bedient man sich der bekannten Vorrichtungen, wie Dampfdüsen, Wasserdüsen, rotierende Zerstäubungsvorrichtungen u. dgl. Die Einführung des· zerstäubten, heißen Wassers in den Gasstrom kann bereits in der Vorlage oder in der Gasrohrleitung erfolgen. Besser ist es, das Wasser unmittelbar vor Eintritt in den Wäscher einzuspritzen.Oily or warm tar or rinsed with a mixture of tar and water, but rather rinsing is done with hot water. One uses water at such a temperature which is equal to or higher than the dew point of the gas for water vapor. It is best to use water, which if possible ioo ° is hot. For this purpose, it is expedient to arrange in the water supply line, before entering the template, a water preheater. The amount of hot water is measured so that the template is rinsed so vigorously that no thicker builds up. There is no fear that by the amount of hot spray water introduced into the template, the temperature is increased of the raw gas is lowered to the equilibrium temperature. As the hot water the bottom of the template flows down and the hot gas flows up to the ceiling, so is the real contact area very small. One can therefore with gases which are not 'very have a high temperature, also insulate the template safely. The hot raw gases go from the template through a connecting pipe after the first gas scrubber, the pitch washer or tar washer. Before the entry of the gases into this splashes you put so hot water directly into the gas stream that only so much evaporates as necessary to achieve the desired temperature drop. Regarding the The same applies to the temperature of the water as was said above. Served for atomization known devices such as steam nozzles, water nozzles, rotating atomizing devices The introduction of the atomized, hot water into the gas stream can already take place in the receiver or in the gas pipeline. It is better to have the water immediately before entering inject the scrubber.

Besonders geeignet hat sich der in Fig. 1 dargestellte Gastemperaturregler erwiesen. Bei α treten die von der Vorlage kommenden heißen Gase ein, bei b wird heißes Wasser mittels einer Düse eingespritzt, c ist eine mit Dampf heizbare Schlange. Falls die Temperatur zu niedrig sein oder zu viel Wasser eingespritzt sein sollte, kann das Gas hier wieder überhitzt werden. Bei d treten die heißen Gase aus, um dann in den Gaswäscher einzutreten. Das überschüssige heiße Wasser, evtl. zusammen mit dem Spülwasser aus den Vorlagen, und evtl. ausgeschiedenem Dickteer fließt bei e ab. Der Dickteer wird von dem heißen Wasser getrennt und letzteres „ wieder verwendet. In dem Gaswäscher wird das Gas mit heißem Teer, Teeröl oder geschmolzenem Dickteer gewaschen. Hält man die Temperatur im Wäscher auf 120 bisThe gas temperature controller shown in FIG. 1 has proven to be particularly suitable. At α , the hot gases coming from the receiver enter, at b hot water is injected using a nozzle, c is a steam-heated coil. If the temperature is too low or too much water has been injected, the gas can be overheated here again. The hot gases exit at d and then enter the gas scrubber. The excess hot water, possibly together with the rinsing water from the templates, and any thickener that may have excreted, flows off at e . The thicker is separated from the hot water and the latter is "reused. In the gas scrubber, the gas is scrubbed with hot tar, tar oil or melted thicker tar. If you keep the temperature in the washer at 120 to

15o°, so enthält das Gas nur pechartige Bestandteile (d. h. solche mit Siedepunkten über j 340⁰) in kondensiertem Zustand. Diese werden durch das Waschmittel aus dem Gase aufgenommen. Das AVaschmittel wird durch Isolierung der Rohrleitungen und der Gefäße, j durch welche es fließt, oder durch Heizvorrichtungen, andauernd heiß gehalten. Man läßt es so lange fortgesetzt über den Gaswäscher laufen, bis der Ablauf von diesem die erwünschte Zusammensetzung hat.15o ° so the gas contains only pitch-type components (ie, those having boiling points above 340 j ⁰⁾ in condensed state. These are absorbed from the gases by the detergent. The detergent is kept hot at all times by insulating the pipes and the vessels through which it flows, or by heating devices. It is allowed to continue running over the gas scrubber until the discharge from this has the desired composition.

Auch bei diesem Verfahren enthält sowohl der Dickteer wie das im Gaswäscher gewonnene Pech oder der Stahlwerksteer immer noch erhebliche Mengen von fixen Ammoniumsalzen. Um diese zu entfernen, bringt man den Ablauf vom Gaswäscher, sobald er die erwünschte Zusammensetzung hat, in ein Rührwerk, welches in bekannter Weise mit heißem Wasser angefüllt ist. In diesem wird das Pech (bzw. der Dickteer oder Stahlwerksteer) mit heißem Wasser oder Dampf, oder beiden, gewaschen, um die fixen Ammoniumsalze zu entfernen. Das heiße Waschwasser benutzt man zum Spülen der .Vorlagen oder zum Einspritzen in das Rohgas. Zum Schluß wäscht man noch mit heißem Frischwasser nach und trennt dann das Pech von diesem und läßt es erkalten.In this process, too, the thicker contains as well as that obtained in the gas scrubber Pitch or the steel mill tar still contain considerable amounts of fixed ammonium salts. In order to remove these, the drain from the gas scrubber is introduced as soon as it has the desired composition Agitator, which is filled with hot water in a known manner. In this will the pitch (or the thicker or steelworks tar) with hot water or steam, or both, washed to remove the fixed ammonium salts. The hot wash water are used to rinse the templates or to inject them into the raw gas. Finally you wash with hot fresh water and then separate the pitch from it and let it cool down.

Man kann jeden geeigneten Apparat zum Auswaschen der Ammoniumsalze aus dem Pech benutzen. Der in Fig. 2 im senkrechten Schnitt dargestellte haf sich besonders bewährt, α ist das Rührwerk, b eine Heizschlange zum Heizen des Pechs, c der Wasserzulauf, d der Wasserablauf, e ist ein Dampfinjektor, mit welchem das heiße Waschwasser über dem Pech abgesaugt und mittels des Hahnes / von unten in das Pech eingeblasen wird, g ist der Ablaßhahn für das gereinigte Pech. Die Arbeitsweise des Pechkochers ist ohne weiteres verständlich. Sie ist die gleiche zur Auswaschung von Ammoniumsalzen aus dem Dickteer oder dem Stahlwerksteer, falls man diesen statt Pech und Schweröl gewinnen will.Any suitable apparatus can be used to wash the ammonium salts out of the pitch. The one shown in vertical section in Fig. 2 has proven particularly useful, α is the agitator, b a heating coil for heating the pitch, c the water inlet, d the water outlet, e is a steam injector, with which the hot washing water is sucked off over the pitch and is blown into the pitch by means of the tap / from below, g is the drain tap for the cleaned pitch. The way the pitch cooker works is easy to understand. It is the same for washing out ammonium salts from the thick tar or the steel mill tar, if this is to be extracted instead of pitch and heavy oil.

Das Gas verläßt den Gaswäscher frei von Pechbestandteilen. Es wird nun durch einen zweiten Gastemperatürregler geführt, in welchem wiederum durch Einspritzen von heißem Wasser ein Temperaturabfall von 120⁰ abwärts bewirkt wird. Will man außer Pech nur eine Fraktion Schweröl gewinnen, so führt man nur so viel heißes Wasser zu, daß die Temperatur von 120⁰ auf den Ausgleichspunkt, z. B. 77,9° fällt. Will man zwei oder mehr Fraktionen Schweröl gewinnen, so nimmt man den Temperaturabfall von 120 bis 77,9° in zwei oder mehreren Stufen vor.The gas leaves the gas scrubber free of pitch components. It is now passed through a second gas temperature regulator, in which, in turn, a temperature drop of 120 ^° down is caused by injecting hot water. If you want to win only one fraction of heavy oil besides bad luck, you only add so much hot water that the temperature drops from 120 ⁰ to the equilibrium point, e.g. B. 77.9 ° falls. If you want to win two or more fractions of heavy oil, you take the temperature drop from 120 to 77.9 ° in two or more stages.

Will man statt Pech und Schweröl nur Stahlwerksteer gewinnen, so bewirkt man den Temperaturabfall unmittelbar von 200⁰ auf 77,9°-If you want to win steelworks Steer instead of pitch and heavy oil, one causes the temperature drop immediately from 200 ⁰ to 77.9 ° -

Das von Schweröl befreite Gas wird nun zur Abscheidung von Mittelöl (evtl. nach vorheriger Gewinnung von Ammoniak) weiter gekühlt. Diese Kühlung kann in Oberflächenkühlern erfolgen. \^orteilhafter erfolgt sie in bekannter Weise durch Einspritzen von kaltem Wasser in das Gas. Auch die Kühlung durch Einspritzen von kaltem Wasser nimmt man in einer oder mehreren Stufen vor, je nachdem man eine oder mehrere Fraktionen von Mittelöl und Leichtöl gewinnen will. Dem Kühlwasser kann man, nach den Verfahren der Patentschriften, Öl anderer Herkunft oder einer anderen Stufe zusetzen, um gewisse, in Öl lösliche Bestandteile des Gases darin zu lösen. Die Kühlung der Gase in einer oder mehreren Stufen erfolgt am zweckmäßigsten in senkrechten Gaswäschern, in welchen das Kühlwasser in einer Anzahl übereinander befindlicher Kammern wagerecht zu dem senkrecht aufsteigenden Gas zerstäubt wird.The gas freed from heavy oil is now used to separate medium oil (possibly after a previous Extraction of ammonia) further cooled. This cooling can take place in surface coolers. It takes place more advantageously in known way by injecting cold water into the gas. The cooling too by injecting cold water, one proceeds in one or more stages, depending after you want to win one or more fractions of medium oil and light oil. To the Cooling water can, according to the procedure of the patents, oil of another origin or at another stage to add certain oil-soluble constituents of the gas therein to solve. It is most expedient to cool the gases in one or more stages in vertical gas scrubbers, in which the cooling water is in a number one above the other Chambers is atomized horizontally to the vertically rising gas.

Das Verfahren ist anwendbar auf Destillationsgase von Steinkohle, Braunkohle, Holz, Torf und anderen organischen Stoffen, ferner auf Generatorgase, überhaupt auf alle Gase und Dämpfe, welche Teere und Öle enthalten.The process is applicable to distillation gases from hard coal, lignite, wood, Peat and other organic substances, as well as generator gases, and all gases in general and vapors containing tars and oils.

Claims

Patent-to sayings:

1. Process of the fractional extraction of tar components, such as pitch or steel mill tar and tar oils, through step-by-step cooling or stepwise Cooling with step-by-step washing from superheated raw gases, characterized in that that there is a temperature drop in the superheated raw gases and the deposition of higher-boiling tar products thereby causes that one in the gas at or above the temperature of the dew point of the gases for water vapor heated water injected in such a limited amount that only the temperature drop necessary for the separation of the desired tar products is achieved.

2. In the method according to claim 1 the rinsing of the templates, in which the gases enter when exiting the gas generators, by water, which on or is heated above the temperature of the dew point of the gases for water vapor.

3. In the method according to claim 1, the use of a gas temperature controller, in which the gases enter together with the hot injection water centrally and concentrically from above and concentrically around "the inlet pipe again

climb up, where they are overheated again by a heating device before they exit the temperature controller.

4. In the method according to claims ι and 2 the repeated implementation ' the detergent used to wash out the high-boiling tar components through the gas scrubber, for Purposes of obtaining tar fractions of a definite and uniform composition.

1 sheet of drawings.