DE325553C

DE325553C - Method and device for the wet charring of peat in fixed pipe elements

Info

Publication number: DE325553C
Application number: DE1913325553D
Authority: DE
Original assignee: WETCARBONIZING Ltd
Current assignee: WETCARBONIZING Ltd
Priority date: 1912-07-26
Filing date: 1913-02-26
Publication date: 1920-09-15

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Naßverkohlung von Torf in feststehenden Rohrelementen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Februar 1913 ab. Bei der vom Erfinder E k e n b e r g mit nNäßverkohlung« bezeichneten Behandlung von Torf im heißen Zustande, um das Wasserleichter. entfernen zu können, arbeitet man bei Temperaturen, zwischen 15o° und 250"C, wobei gewisse technische Schwierigkeiten entstehen. Diese . rühren hauptsächlich davon her, daß die festen Bestandteile im Torf die Neigung haben, sich von der Torfpülpe zu trennen und eine Kruste an den erhitzten Wandungen der Rohrelemente zu bilden, wodurch die Geschwindigkeit der Wärmeübertragung abnimmt und manchmal sogar ein Verstopfen der Röhren eintritt. Zur Beseitigung dieser Übelstände hat man verschiedene Einrichtungen, wie bewegliche Schaber, vorgeschlagen, um die Oberfläche rein zu halten.Method and device for wet charring of peat in stationary Pipe elements. Patented in the German Empire on February 26, 1913. At the dated Inventor E k e n b e r g treatment of peat called “wet charring” hot conditions to make the water easier. to be able to remove, one works at temperatures between 150 ° and 250 "C, whereby certain technical difficulties arise. These . are mainly due to the fact that the solids in the peat have the tendency have to separate from the peat pulp and a crust on the heated walls of the tubular elements, as a result of which the speed of heat transfer decreases and sometimes even a clogging of the tubes occurs. To remedy these evils various devices, such as moveable scrapers, have been proposed to remove the Keep the surface clean.

Als Ergebnis vieler Versuche wurde gefunden, daß die feststehenden Röhrelemente ohne bewegliche Teile sich am besten eignen, vorausgesetzt, daß ,gewisse Bedingungen" erfüllt werden. Versuche haben ergeben, daß oberhalb einer gewissen Geschwindigkeit, die von der Art einer bestimmten Torfsorte und der diesem Torf erteilten Zerkleinerung abhängt, keine Gefahr von Krustenbildung vorhanden ist, so. daß man den Torf nur mit einer entsprechend großen Geschwindigkeit hindurchzupressen braucht, um alle beweglichen Mittel entbehrlich zu -machen..As a result of many attempts, it has been found that the fixed Tubular elements with no moving parts are best provided that, certain Conditions "are met. Tests have shown that above a certain Speed that depends on the type of a particular type of peat and that of that peat depends on the crushing rate, there is no risk of crust formation, so. that the peat can only be pressed through at a correspondingly high speed needs to make all movable means superfluous ..

Die erforderliche Geschwindigkeit ist jedoch so groß, daß bei den bisherigen Abmessungen die notwendige Wärmeübertragung nicht in der kurzen Zeit bewirkt werden kann, in der der Torf durch die Röhren hindurchströmt, und es ist daher notwendig, Röhren von mehreren hundert Metern Länge zu verwenden. Da außerdem die chemischeü Veränderungen, die die Freisetzung des Wassers begleiten, keineswegs augenblicklich stattfinden, wie dies Ekenb-erg annahm, sö muß Vorsorge getroffen werden, das zu behandelnde Gut eine gewisse Zeit lang einer Temperatur auszusetzen, die die Anfangstemperatur, bei der die Reaktion einsetzt, übersteigt, und außerdem muß darauf geachtet werden; daß die Abkühlung durch Wärmeaustausch nicht zu frühzeitig stattfindet. All dies hängt von der Art des Torfes ab, und die Reaktionsdauer nimmt mit der verwendeten Höchsttemperatur ab.However, the required speed is so great that the previous dimensions did not provide the necessary heat transfer in the short time can be effected in which the peat flows through the tubes, and it is therefore it is necessary to use tubes several hundred meters in length. Since also the chemical changes that accompany the release of the water are by no means take place immediately, as Ekenb-erg assumed, so precautions must be taken expose the goods to be treated to a temperature for a certain period of time, which exceeds the initial temperature at which the reaction starts, and also care must be taken; that the cooling through heat exchange is not too early takes place. All of this depends on the type of peat, and the reaction time increases with the maximum temperature used.

Der fließende Torf hat überdies die Neigung, sich in Schichten zu trennen, wobei die inneren Teile anscheinend schneller fließen als die den Röhrenwandungen benachbarten Teile, wodurch eine ungleichmäßige Erhitzung entsteht. Um dies zu verhindern, wird die hohe Geschwindigkeit selbst nutzbar gemacht, indem man die Durchtrittsrichtung des Torfs in den Röhren plötzlich ablenkt und dadurch eine heftige Wirbelbewegung hervorruft.The flowing peat also has a tendency to become in layers separate, the inner parts appearing to flow faster than the tube walls neighboring parts, causing uneven heating. To prevent this, the high speed itself is harnessed by changing the direction of passage of the peat in the tubes suddenly deflects, causing a violent whirling motion evokes.

Man hat schon vorgeschlagen, die Bildung von festhaftenden Rückständen an den Wandungen der Rohrelemente dadurch -zu verhüten, daß man plötzlich und auf kurze Zeiträume eine heftige Bewegung der Masse in den Röhren herbeiführt. Zum Unterschied davon soll gemäß vorliegendem Verfahren die Durchflußgeschwindigkeit der Masse nicht zeitweilig, sondern dauernd erheblich gesteigert werden, wodurch die Bildung von Krusten von vornherein ausgeschlossen wird.It has already been suggested the formation of adherent residues to prevent on the walls of the pipe elements, that he suddenly and for short periods of time a violent movement of the mass in the tubes brings about. In contrast to this, according to the present method, the flow rate is supposed to be the mass are not temporarily, but permanently increased considerably, whereby the formation of crusts is excluded from the outset.

Die Zeichnung gibt ein Schema einer vollständigen Einrichtung zur Naßverkohlung wieder, in deren Elementen die Vörwärmung durch Austausch vorgesehen ist, während ein Behälter zur Aufnahme des erhitzten Torfes dient: Die Einrichtung ist aus langen fest"-stehenden, konzentrischen Rohren zusammengesetzt, von beispielsweise gomm, ioomm und 17,5 mm Durchmesser und etwa.22o bis 330 m Länge, die gemäß der Darstellung in beispielsweise fünf Abschnitte zerlegt sein kann. Durch die äußeren Rohre a und b der ersten beiden Rohrstränge wird eine heiße Flüssigkeit, wie z. B. der Ablauf der Filterpresse, geleitet, indem man diesen etwa bei c- einleitet, durch Rohr a, Bogen d und Rohr b in der Pfeilrichtung fließen läßt, worauf er bei e austritt, um dann etwa dem Sumpf zugeleitet zu werden. Der zu -behandelnde Rohtorf tritt bei f in das innere Röhr ein und fließt entgegengesetzt zum heißen Ablauf, indem er. dessen Wärme aufnimmt und dabei vorgewärmt wird. - Durch -einen Bogen g tritt der Torf in das zweite innere Rohr k ein, wo er weiter erhitzt wird, und zwar infolge des Gegenstromes bis nahe an die Temperatur, mit der die heiße Flüssigkeit bei c eintritt.The drawing shows a diagram of a complete device for wet carbonization, in the elements of which the preheating is provided by replacement, while a container is used to hold the heated peat: The device is composed of long, fixed, concentric pipes, for example from Gomm, ioomm and 17.5 mm in diameter and about 22o to 330 m in length, which according to the illustration can be broken down into, for example, five sections A hot liquid, such as the Drainage of the filter press, directed by introducing it at about c- , lets it flow in the direction of the arrow through tube a, bend d and tube b , whereupon it exits at e, in order then to be fed roughly to the sump enters the inner tube at f and flows in the opposite direction to the hot outlet, absorbing its heat and being preheated in the process wide inner tube k a, where it is heated further, namely due to the countercurrent to almost the temperature at which the hot liquid enters at c.

Der vorgewärmte Torf wird dann durch einen Bogen i in das innere Rohr j geleitet, in dem er weiterhin durch Austausch erhitzt wird, jetzt jedoch durch den Torf, der bereits fertig naß verkohlt ist und in entgegengesetzter Richtung durch. das äußere Rohr k fließt. Wenn der rohe Torf durch das Rohr j strömt, ist er von naßverkohltem Torf umgeben, dessen Temperatur mit der Abnahme der Entfernung von der hlaßverkohlungsstelle zunimmt. Es würde also nötig sein, die Ausstrahlung der Wärme von dem heißen Torf zu verhindern. Dies wird dadurch vermieden, daß das kältere Gut nach dem Durchgang durch das Rohr j mittels eines Bogens m in das äußere Rohr n des nächsten .Rohrstranges geleitet wird. . Hier enthält das innere Rohr o den heißen naßverkohlten Torf und entleert diesen durch einen Bogen P in das äußere Rohr k. Das durch das Außenrohr n fließende kältere Gut dient also nunmehr als Schutz zur Vermeidung von Wärmeverlusten.The preheated peat is then through an arch i into the inner pipe j, in which it continues to be heated by exchange, but now through the peat, which is already charred wet and in the opposite direction by. the outer tube k flows. When the raw peat flows through the pipe j is surrounded by wet-charred peat, the temperature of which increases with distance increases from the charring point. So it would be necessary to broadcast to prevent the heat from the hot peat. This is avoided by the colder goods after passing through the pipe j by means of an arc m in the outer Pipe n of the next .Pipe string is passed. . This is where the inner tube contains o the hot, wet-charred peat and emptied it through an arch P into the exterior Pipe k. The colder material flowing through the outer tube n therefore now serves as protection to avoid heat loss.

Wenn der Rohtorf das Rohr n verläßt, so tritt er in ein inneres Rohr q, und am Ende dieses wechselt er seine Richtung und geht durch ein mittleres Rohr x. In diesem Rohrstrange wird nun durch besondere äußere Wärmezufuhr die Höchsttemperatur für den Prozeß herbeigeführt: Zu diesem Zweck ist das Rohr y noch von einem Dampfmantel s umgeben, dein Dampf von ungefähr i21/2'Atm. Spannung zugeleitet wird. Dieser Dampf kann z. B. der Betriebsdampfmaschine- entnommen werden. Nach seinem Austritt aus dem Dampfmantel s kann man ihn anderweitig verwenden oder als Kondenswasser dem Kesselspeisewasser zumischen. -Nachdem das Gut auf die Höchsttemperatur gebracht' ist, verläßt es das Rohr y und tritt in eine Leitung t, die es zu dem geschlossenen Behälter u -führt. Letzterer ist mit einem Rührwerk v und Zwischenplatten w versehen. Die Durchflußgeschwindigkeit des Gutes verringert sich hier erheblich, 'so daß es beispielsweise 2o Minuten in dem Kessel it verbleibt.. Alsdann gelangt das Gut in die Leitung x, durch die es dem inneren Rohr o zugeführt wird, um den rohen Torf vorzuwärmen.When the raw peat leaves the pipe n, it enters an inner pipe q, and at the end of this it changes direction and goes through a central pipe x. The maximum temperature for the process is brought about in this pipe string by a special external heat supply: For this purpose the pipe y is still surrounded by a steam jacket s, the steam of about i21 / 2'Atm. Voltage is supplied. This steam can e.g. B. can be taken from the operating steam engine. After it has emerged from the steam jacket, it can be used for other purposes or mixed with the boiler feed water as condensation water. After the material has been brought to the maximum temperature, it leaves the pipe y and enters a line t which leads it to the closed container u. The latter is provided with an agitator v and intermediate plates w. The flow rate of the material is considerably reduced here, so that it remains in the boiler for 20 minutes, for example. The material then enters the line x, through which it is fed to the inner pipe o in order to preheat the raw peat.

Als Duröhflußgeschwindigkeit wurde beim Gegenstand der Erfindung beispielsweise für eine bestimmte Sorte Torf mit 94 Prozent Wasser o,23 bis i m/Sekunde oder höher ermittelt. Die Wärmeübertragung für die Flächeneinheit von Torf zu Torf und vom Dampf zum Torf wächst erheblich mit zunehmender Geschwindigkeit. Arbeitet man z. B. mit einer Geschwindigkeit von etwa o,8 m/Sekunde, so kann ein Dampfmantel von etwa 33 m Länge eine ausreichende Erhitzung bewirken. Wenn z.. B. mit einer Geschwindigkeit von etwa o,8 m/Sekunde gearbeitet wird, so erhält der Austauschteil ungefähr eine Länge von 310 m, und zwar bei einem Temperaturuhterschied von etwa q0° C in den Vorwärmeelementen.In the subject matter of the invention, for example, the flow rate was for a certain type of peat with 94 percent water 0.23 to 1 m / second or higher determined. The heat transfer for the unit area from peat to peat and from Steam to the peat grows significantly with increasing speed. Do you work z. B. at a speed of about 0.8 m / second, a steam jacket of approx. 33 m in length cause sufficient heating. If, for example, at a speed of about 0.8 m / second is worked, the replacement part receives about one Length of 310 m, with a temperature difference of about q0 ° C in the Preheating elements.

Bei der Ausübung der Erfindung kann man die von außen zuzuführende Wärme dem Gut auch durch unmittelbar eingeleiteten Dampf zuleiten, anstatt durch einen Dampfmantel. In diesem Falle verwendet man eine Vorrichtung, wie sie oben beschrieben ist, läßt aber den Dampfmantel fort und führt den Dampf in den Kessel u, und zwar so, daß er sich möglichst vollkommen in dem Gut verteilt. Obgleich die Platten w und Rührflügel v- hierzu beitragen, ist es zweckmäßig, den Dampf gleichzeitig an mehreren Stellen einzuführen, um die Masse aufzubrechen.When practicing the invention, the heat to be supplied from the outside can also be conveyed to the material by directly introduced steam, instead of through a steam jacket. In this case one uses a device as described above, but leaves the steam jacket and leads the steam into the boiler u, in such a way that it is distributed as completely as possible in the material. Although the plates w and agitator v- contribute to this, it is advisable to introduce the steam at several points at the same time in order to break up the mass.

Bei einer Einrichtung in den beschriebenen Abmessungsverhältnissen hat sich für das Durchpressen des Gutes mit der gewünschten Geschwindigkeit bei einem fein zerteilten Torf mit etwa 93,5 Prozent Wassergehalt ein Druck von vielen Atmosphären als notwendig erwiesen. Bei einem Versuch wurden etwa 53-Atm. gebraucht, - Daß man den heißen Torf in einem Kessel, wie oben beschrieben, eine gewisse Zeit auf der erhöhten Temperatur erhält, ist als Beispiel angegeben. Man könnte statt dessen z. B. auch den Torf durch ein - Rohrstück von geeigneter Länge wandern lassen, das gegen Wärmeverluste entsprechend zuverlässig geschützt ist.With a device with the dimensions described, a pressure of many atmospheres has proven to be necessary for pressing the material through at the desired speed in the case of finely divided peat with about 93.5 percent water content. On one attempt it was about 53 atm. used, - That the hot peat is kept in a kettle, as described above, for a certain time at the elevated temperature, is given as an example. One could instead use z. B. also let the peat migrate through a pipe section of suitable length that is reliably protected against heat loss.

Um die eingangs erwähnte Wirbelbewegung zu unterstützen, können gelochte Zwischen-.wände, -z. B. mit einem großen Mittelloch, in geeigneten Abständen in den Massestrom eingebaut werden. Beiderseitig konische Anschlüsse verhindern dabei das Festsetzen der Masse in den durch solche Einbauten erzeugten Winkeln. Spiralförmige Rippen o. dgl. können zu demselben Zweck benutzt werden. Man kann auch die Rohre selbst verdrehen oder biegen. Die Ablenkung der Strömungsrichtung von dem Innern der Röhren nach dem Ringraum zwischen den Rohrelementen, wie dies in der Zeichnung veranschaulicht ist, ruft eine heftige Wirbelbewegung hervor. Dies führt auch zu einer Herabminderung des für das Durchtreiben erforderlichen Druckes, da der rohe Torf mit seiner verhältnismäßig hohen Viskosität und geringen Reibung an den Wandungen durch den Teil fließt, in dem das Verhältnis der Wandfläche zum Querschnitt gleichzeitig das günstigste ist.In order to support the vortex movement mentioned at the beginning, perforated Between-.walls, -z. B. with a large center hole, at suitable intervals in the mass flow can be installed. Conical connections on both sides prevent this the setting of the mass in the angles created by such internals. Helical Ribs or the like can be used for the same purpose. You can also use the pipes twist or bend yourself. The deflection of the direction of flow from the interior of the tubes to the annular space between the tube elements, as shown in the drawing illustrated causes violent vortex motion. This also leads to a reduction in the pressure required for drifting, since the raw Peat with its relatively high viscosity and low friction on the walls flows through the part in which the ratio of the wall area to the cross section is simultaneous the cheapest is.

Man kann beliebig viel konzentrische Rohre mit darin fließenden Torfströmen anwenden. Die Austauschrohre können zu vieren konzentrisch zusammengesetzt sein, indem abwechselnd in eins das Gut und in eins das Heizmittel geleitet wird. Es wird sich empfehlen, Maßnahmen zu treffen, um den Durchfluß durch die verschiedenen Wege sicherzustellen. Dies kann durch ein Mehrwegeventil erreicht werden, das den Strom von dem einen Arm zum anderen überleitet. Statt dessen kann man auch einen Verteilungsschieber in dem Abzweig anbringen und dessen Stellung regeln.You can create any number of concentric pipes with peat streams flowing through them use. The exchange tubes can be assembled concentrically in groups of four, by alternately directing the material into one and the heating medium into one. It will recommend taking steps to reduce flow through the various pathways to ensure. This can be achieved through a multi-way valve that controls the flow transferred from one arm to the other. Instead, you can also use a distribution valve in the branch and regulate its position.

Anderseits werden - geeignete Entleerungsvorrichtungen in Verbindung mit den abgezeigten Wegen angebracht, um die Verteiung auf die beiden Wege sicherzustellen.On the other hand - suitable emptying devices are connected with the marked paths attached to ensure the distribution on the two paths.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Procedure of. Wet charring of peat in stationary Pipe elements, characterized in that the peat is cut through very long (several hundred. Meter) presses pipes through at such a speed that no Settling of the peat on the walls can take place, with the under heat exchange Heated and cooled peat at the maximum temperature for a longer period of time (approx 2o minutes). .

2. Apparatus for performing the method according to claim i, characterized by a number of interconnected sections of concentric Tubes through which the peat flows one after the other and in which from time to time Time the direction of flow of the peat is changed by removing the peat from the inner Tubes can pass through the annular space between the tubes.