DE306880C

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Publication number: DE306880C
Application number: DE1913306880D
Authority: DE
Priority date: 1913-12-06
Filing date: 1913-12-06
Publication date: 1918-07-20

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 10*. GRUPPE

Die Aufgabe, wasserreiche Brennstoffe mit hohem Sauerstoffgehalt in höherwertige Produkte überzuführen, kann entweder durch Brikettierung oder auf dem Wege der Destillation gelöst werden, wobei der verbleibende Rückstand das veredelte Brennmaterial darstellt. Die meisten lignitischen Braunkohlen, Torf usw. sind infolge ihrer holzigen, knorpeligen oder faserigen Beschaffenheit für εϊηέ

ίο Brikettierung ungeeignet, weil sie sich nur sehr schwer und unter Aufwand bedeutender Kosten in das zur Brikettierung erforderliche feine Korn zerkleinern lassen. Außerdem sind die aus vorgenannten Materialien hergestellten Preßlinge minderwertig, weil sie schon 'unter der Einwirkung der Atmosphäre, namentlich aber beim Verbrennen auf dem Rost, "stark zerfallen. Geringwertige Brennstoffe durch einen Destillationsprozeß im

*ao Heizwert entsprechend zu verbessern, ist mehrfach vorgeschlagen worden. Man hat hierbei Verluste an heizkräftigen flüchtir gen Bestandteilen (Kohlenwasserstoffen) auf Kosten des festen Rüekstandes nicht nur mit in Kauf genommen, sondern diese flüchtigen Bestandteile wurden absichtlich'mehr oder -Averiiger vollständig ausgetrieben, um sie besonders zu verwerten. So ist beispielsweise ein Verfahren bekanntgeworden, nach welchem durch fraktionierte Destillation von Mineralkohlen usw. Säuren und Teer gewonnen werden. Der sich hierbei ergebende Rückstand soll ein Material zur Herstellung eines Leuchtgases von großer Leuchtkraft bilden, augenscheinlich aus dem Grunde, weil die leichten Kohlenwassefstoffe, die geringere Leiichtkraft besitzen, durch das Verfahren vorher ausgetrieben werden. Der Heizwert dieser Kohlenwasserstoffe wird also dem Destillationsrückstand entzogen. Außerdem aber gehen mit den abdestillierten Kohlenwasserstoffen, wie in. der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird, gewisse bitumenartige Bestandteile verloren, _tdie unter bestimmten Voraussetzungen geeignet sind, die ⁴^ Materialien gegen Feuchtigkeitsaufnahme zu schützen. Werden dagegen diese bitumenartigen Stoffe bei der Destillation ausgetrieben, so bleibt ein leicht zerfallendes Produkt zurück, das infolge seiner Porosität bedeutende Wassermengen wieder aufnimmt, j

Die Erfindung verfolgt den Zweck, diese Nachteile zu vermeiden, d.h. also minderwertige Brennstoffe derart aufzubereiten, daß eine kompakte, ,nicht hygroskopische Flammkohle gewonnen wird, die alle heizkräftigen Bestandteile des Rohstoffes noch enthält. In den meisten Brennstoffen mit hohem Sauerstoffgehalt (lignitische Braunkohlen, Torf u. dgl.) sind Bestandteile vorhanden, die, selbst von keinem oder fast keinem Heizwert, einen harz- oder bitumenartigen Stoff mit sehr hohem Heizwert gebunden halten. Das Verfahren der Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß es, möglich ist, diese Verbindüngen (Ester bzw. Imide sauerstoffreicher Säuren) durch langdauernde Erhitzung der vorgetrockneten Materialien . unter Luftabschluß unterhalb der eigentlichen Destillationstemperatur derart zu sprengen, daß der als wertloser Ballast anzusprechende, heizwertlose Teil der Verbindungen abgespalten und

(2. Auflage, ausgegeben am 5. August igiS.J

entfernt wicd, während die bitumenartigen Stoffe freiwerden, die Poren des Materials ausfüllen und so gegen Wiederaufnahme von Wasser Schutz bieten. Der Umwandlungsprozeß geht in der Weise vor sich, daß bei der Erhitzung zunächst, das im vorgetrockneten Material noch vorhandene Adhäsionswasser ausgetrieben wird. Erst dann erfolgt die chemische Umwandlung, die sich durch das

ίο Entweichen von chemisch gebundenem Wasser, Kohlensäure und stickstoffhaltigen Gasen bemerkbar macht. Die Abspaltung von Kohlensäure verursacht in diesem Falle nicht etwa eine Wertverminderung des Materials infolge von Kohlenstoffverlusten. Denn der (als Kohlensäure) abzuspaltende Kohlenstoff kommt aktiv bei der Verbrennung nicht zur Geltung.

Um die dem neuen Verfahren eigentümliehe Wirkung zu. erzielen, ist eine bestimmte Kombination von Intensität und Dauer der Erhitzung erforderlich. Wird eine gewisse Temperatur überschritten, so ergeben sich Verluste an Kohlenwasserstoffen, insbesondere an jenen bitumenartigen Stoffen, deren verklebende Wirkung auf die Poren gerade angestrebt wird. Die geeignete Temperatur liegt, je nach der Dichte und sonstigen Beschaffenheit des zu behandelnden Materials, zwischen 180 und etwa 250°. Aus der Bedingung, daß zur Vermeidung von Verlusten an für das Endprodukt.: wertvollen Bestandteilen der Pr,ozeß bei möglichst niedriger Temperatur durchgeführt werden muß, er-

gibt sich . eine verhältnismäßig lange'Erhitzungsdauer; Sie beträgt in der Regel 8 bis 10 Stunden; wenn das Material ausreichend vorgetrocknet worden ist. ' Die Vortrocknung der Rohstoffe verfolgt nicht allein den Zweck, die Dauer des nachfolgenden Umwandlungsprozesses entsprechend zu verkürzen, sondern eine geeignete Vortrocknung ist auch notwendig, um einen Zerfall der Materialien zu verhüten. Werden die nassen Rohstoffe ohne Vorbehandlung Temperaturen ausgesetzt, bei denen, eine rapide Dampfentwicklung stattfindet, so wird das Gefüge der Materialien infolge der mit der Wasserentziehung verbundenen plötzlichen Schrumpfung zerstört. Dadurch wird aber auch der Zellenirihalt freigelegt, so daß die dadurch bedingte intensivere teilweise Wärmewirkung auf die teerbildenden Bestandteile erhebliche Verluste an solchen Stoffen bewirkt, die nach dem Verfahren im Material zurückbleiben sollen.

" Die Rohstoffe werden also gemäß der Erfindung bei mäßiger Temperatur ausgiebig vorgetrocknet und sodann in geschlossenen, den Gasen Abzug gewährenden Kammern oder Gefäßen, so lange erhitzt, bis bei der für das betreffende Material zulässigen Temperatur, die zwischen 180 und etwa 250 ° liegt, Wasserdämpfe, Kohlensäure (u. U. auch geringe Mengen Kohlenoxyd) und .stickstoffhaltige Gase nicht mehr entweichen. Nach vollkommener Austreibung des" Wassers beträgt der durch Abgang 'flüchtiger Stoffe bewirkte Gewichtsverlust etwa 20 Prozent. Das Material wird in geeigneter Weise abgekühlt und ist sodann^ gebrauchsfertig.

Das Endprodukt des Verfahrens ist eine kompakte, mit langer, reiner Flamme- verbrennende Kohle mit einem Heizwert von 6000 bis über 7000 Kalorien, die in ihren physikalischen Eigenschaften insofern günstig verändert ist, als sie kein oder nur verschwindende Mengen Wasser wieder aufnimmt. Da außerdem das spezifische Gewicht der Materialien durch die Behandlung verringert wird, ist die Möglichkeit geboten, ♦ mineralische Bestandteile von der aufbereiteten Kohle durch einen Abscheidungsprozeß nach Art der bekannten Kohlenwäsche zu trennen, was vor der Aufbereitung nicht möglich ist, weil Gangart und Kohle im Rohzustande nahezu das gleiche spezifische Gewicht haben. Die wirtschaftlichen Vorteile des Verfahrens gehen aus vorstehendem ohne weiteres hervor ; die technische Ausübung des Verfahrens ist sehr einfach, um so mehr, als jegliche' Gewinnung der an sich wertlosen Nebenprodukte entfallen kann.

Claims

Patent-Anspruch:

Verfahren zur Gewinnung hochwertiger, nicht h3^rgfoskopischer Flammkohle aus minderwertigen Brennstoffen, wie lignitischen Braunkohlen, Torf u. dgl., da- durch gekennzeichnet, daß die Rohstoffe bei mäßiger Temperatur ausgiebig vorge- * trocknet und sodann zwecks Sprengung der in den Rohstoffen vorhandenen Ester und Imide .sauerstoffreicher Säuren So lange unter Luftabschluß auf Temperaturen zwischen 180 und etwa 250 ° erhitzt werden, als Ballaststoffe, wieÄVasser, Kohlensäure (evtl. auch geringe Mengen Kohlenoxyd) 'und stickstoffhaltige Gase, no nicht aber heizkräftige Bestandteile abgespalten und entfernt werden, wobei bitumenartige Stoffe freiwerden, die im Material verbleiben und durch Ausfüllung der Poren gegen Wiederaufnahme von Wasser Schutz bieten.