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Verfahren, Torf u. dgl. leicht entwässerbar zu machen. Die Erfindung
bezieht sich auf eine Behandlung von Torf, nassen Braunkohlen, bituminösen Massen,
Rückständen von',der Abwässerreinigung u.-dgl. zwecks -Vorbereitung einer möglichst
weiten Befreiung der Massen von ihrem natürlichen Wassergehalt.
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Es ist bekannt, bei der Behandlung von Torf, um ihn leichter entwässerbar
zu machen, Hitze, Druck und Elektrizität an sich zü.benutzen. Die dem vorliegenden
Verfahren zugrunde liegende besondere Art der Vereinigung von Hitze, Druck und Elektrizität,
welche drei Mittel gleichzeitig angewendet werden, ist neu und zeigt dem Bekannten
gegenüber erhebliche Vorteile in wirtschaftlicher Beziehung, insbesondere in bezug
auf die Ersparnis an Brennstoff insofern, als erheblich weniger Wärme für das vorliegende
Verfahren einschließlich der für die Erzeugung der notwendigen Elektrizität gebrauchten
Wärme nötig ist als für die bisherigen Verfahren.
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Nach der vorliegenden Erfindung soll der Torf in einen 'solchen Zustand-
versetzt werden, daß das Wasser leicht ausdrückbar wird, ohne daß eine wesentliche
Zersetzung: des Torfs eintritt. Es ist gefunden worden, daß bei Temperaturen unter
85' C Torf ein so schlechter Leiter ist, daß kein elektrß-p5motisches Verfahren
vorteilhaft angewendet werden kann. Bei 85° C jedoch wird der Torf leitend, und
wenn ein Strom eine genügend lange Zeit hindurchgeleitet wird, so tritt die gewünschte
Veränderung in dem Torf mit mehr oder weniger großer Vollständigkeit ein.
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Nach der Erfindung wird ein elektrischer Strom durch Torfbrei hindurchgehen
gelassen, der auf eine Temperatur von wenigstens ioo° C unter einem Druck erhitzt
ist, welcher genügt, um die Dampfbildung zu verhindern. Der elektrische Strom kann
Gleichstrom oder Wechselstrom sein. Gleichstrom wird aber vorgezogen, da dabei im
allgemeinen eine niedrigere Temperatur genügt als sie bei Benutzung von Wechselstrom
zur Erzielung eines gleich guten Ergebnisses nötig ist. Die Spannung kann innerhalb
weiter Grenzen wechseln. Eine Spannung von ungefähr Zoo Volt hat sich aber im großen
und ganzen als am wirtschaftlichsten erwiesen. Wie zuvor gesagt ist, ist die benutzte
Temperatur wenigstens ioo° C, und ein Temperaturbereich von ioo° C bis i2o° C bei
einem Druck von ungefähr io Atmosphären wird vorzugsweise angewendet; es können
aber auch viel höhere Temperaturen mit entsprechend vermehrtem Druck benutzt werden.
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Wenn die Temperatur i-5o° C überschreitet,.
also die
niedrigste Temperatur, bei der man annimmt, daß die Hydrozellulose des Torfs durch
Erhitzen des Torfs mit Wasser unter Druck ohne Durchgang des elektrischen Stroms
zersetzt wird, beschleunigt der elektrische Strom die Zersetzung so, daß das Verfahren
wirtschaftlich vorteilhaft im Vergleich mit denjenigen Fällen wird, in denen zwar
die anderen Bedingungen innegehalten werden, aber kein Strom verwendet wird.
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Die Erfindung kann, wie nachfolgend beschrieben, in einem beispielsweise
gewählten Apparat, der in den Zeichnungen schematisch dargestellt ist, ausgeführt
werden.
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Von einem Desintegratora kommende Torfpülpe wird durch eine Pumpe-
b bei einem Druck von io Atmosphären in einen Zuführungsbehälter c eingebracht,
in dem Schaufeln d auf einer Welle e angeordnet sind, die an ihrem
Ende ein Schraubengewinde f trägt. Aus dem Behälter c wird die Torfpülpe durch Rohre
g gepreßt, die vorzugsweise elliptischen Querschnitt besitzen und durch einen Schornstein
h und darauf durch ein flüssiges Hitzeübertragungsmittel hindurchgehen. Das Hitzeübertragungsmittel
ist in einem Kessel i enthalten und besitzt eine Temperatur von vorzugsweise i2o°
C. Die Torfpülpe wird unter einem Druck von io Atmosphären durch die Rohre g mit
einer solchen Geschwindigkeit hindurchgepreßt, daß die Temperatur der Torfpülpe
an dem Ausgang der Heizkammer wenigstens ioo° C beträgt. Wenn die Rohre kreisrund
sind, so würde ihr Durchmesser gewöhnlich 2,5 bis 7,6 cm betragen, und der Kessel
i kann etwa 6 m lang sein.
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Die Torfpülpe geht dann zu der einen oder der anderen der Elektrolysierkammern
j, von denen eine in Fig. 2 in Einzelansicht gezeigt ist. Die in dieser Figur dargestellte
Kammer ist als Teil eines Apparates gedacht, in dem der Kessel i im rechten Winkel
zu dem Behälter c angeordnet ist, wobei das -Ende n mit dem Kessel und das Ende
o mit dem Behälter c in Verbindung steht. In der Kammer j ist eine Elektrode q angeordnet,
die aus einem Metallstab besteht, der elektrisch von den übrigen Teilen des Apparates
isoliert und mit Prallplatten r so ausgestattet ist, daß die Torfpülpe gezwungen
wird, in dichte Berührung mit den Elektroden zu kommen.
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Wenn die erhitzte Torfpülpe die Kammern j durchwandert, wird ein elektrischer
Gleichstrom von Zoo Volt Spannung hindurchgeschickt, wobei die Torfpülpe in einen
Zustand osmotischer Einwirkung gebracht wird, der eine schnelle und vollständige
Zerkleinerung der Zellstruktur des Torfs erzeugt und so gestattet, daß die Zersetzung
der Hydrozellulose vorgeht. Bei längerer Dauer der. Behandlung der Torfpülpe werden
die Zellenwandungen zerstört, wodurch der innere Widerstand der Masse wächst, so
daß unter der Voraussetzung, daß die Spannung des Zuführstromes gleich bleibt, beim
Stillstand der Torfpülpe zwischen den Elektroden der Strom unterbrochen wird.
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Aus den Kammern j tritt die Torfpülpe in die Rohre h, die sich durch
den Zuführungsbehälter c erstrecken, und gibt so ihre Wärme an die frische, in dem
Zuführungsbehälter befindliche Pülpe ab. Der abgekühlte, aus den Rohren k kommende
Torf tritt dann in die Hauptleitung m, die zu Filterpressen p führt, in - denen
das Wasser, dhzrch die Einwirkung eines sehr leichten Druckes entfernt wird!.
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Es ist zweckmäßig, Vorrichtungen vorzusehen, um die Strömungsrichtung
des elektrischen Stromes zu wechseln und so jegliche Anhäufung von Torf an der positiven
Elektrode zu verhindern.
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Der Torf kann zur Herstellung von Generatorgas oder anderen Gasen
benutzt werden, wobei Ammoniumsulfat als Nebenprodukt erhalten wird.
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Eine gewisse Menge von Kalk (entweder in Form von Karbonat oder Hydrat)
kann der Torfpülpe zugesetzt werden, bevor -sie nach dem vorliegenden Verfahren
behandelt wird, um an der Zersetzung der Hydrozellulose mitzuwirken und etwaige
Beschädigungen der Vorrichtung dadurch zu verhindern, daß sich der Kalk mit etwa
durch die Reaktion gebildeten Säuren verbindet.: Wenn es erwünscht ist, den in dem
Torf enthaltenen Stickstoff in Form von Ammoniak zu gewinnen, ist es ratsam, die
-Torfmischung nicht alkalisch zu machen.
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Es sei darauf hingewiesen, daß der Durchgang des elektrischen. Stromes
den Torf nicht in irgend welchem merkbaren Umfange erhitzt und daß der Zerfall der
Zellstruktur des Torfs, der die Zersetzung der Hydrozellulose gestattet, bei dem
vorliegenden Verfahren nicht etwa auf durch- den elektrischen Strom erzeugte Wärme
zurückzuführen ist.
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Bevorzugt wird ein stetiges Verfahren .zur Behandlung des Torfbreies,
das heißt die Behandlung des Torfbreies in Bewegung, wie im vorstehenden beschrieben.
Die Behandlung kann aber auch bei stillstehender Masse vorgenommen werden. Die Dauer
der Behandlung richtet sich ganz nach dem zu bearbeitenden Stoff und der Apparatur.
Gewöhnlich genügt es, wenn die elektrische Behandlung kurze Zeit auf den zuvor auf
geeignete Temperatur, also etwa ioo bis i2o° C, erhitzten Torf o. dgl. unter-Druck
angewendet wird.