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Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von Torf zu einem wasserfreien
Erzeugnis von hohem Brennwerte. Es ist bekannt, daß die Entwässerung von Torf auf
rein mechanischem Wege unmöglich ist bzw. nur sehr unvollständig zu erreichen ist,
weshalb man schon verschiedene Verfahren vorgeschlagen hat, die Entwässerung auf
anderem Wege herbeizuführen.
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Die Ursache dieser Erscheinung liegt darin, daß ein großer Teil des
Wassers im Rohtorf durch die kolloiden Teile des Torfes festgehalten und durch Pressung
fast gar nicht abgegeben wird.
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Das vorliegende Verfahren gestattet es nun, in, einem Arbeitsgang
sowohl das freie wie das durch die Kolloide festgehaltene Wasser zum größten Teile
zu entfernen und dabei ein Erzeugnis zu erhalten, das sich; an der Luft zu einem,
nur 1o Prozent Wässer enthaltenden Torf trocknen läßt, das jedoch .gemäß der Erfindung
weiter getrocknet und schließlich derart behandelt werden kann, däß ein. Erzeugnis
entsteht, das äußerlich und nach seinem Brennwert der Steinkohle gleichkommt.
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In der Patentschrift 132017 ist schon ein Verfahren beschrieben, bei
dem Torf entwässert wird durch Vermischen mit einem Gemenge von ungelöschtem Kalk,
Zucker, Kalisalpeter und Ruß. Der Torf wird dann in Blöcke geformt, darauf bei mäßigem
Drucke gepreßt und schließlich an der Luft getrocknet.
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Es hat sich nun herausgestellt, daß dieses Verfahren bedeutend verbessert
wird und der Druck vermieden werden kann, wenn man den Kalk und den Zucker aus dieser
Mischung fortläßt und einen aus Salpeter, einem Verteilungsmittel (Graphit, Torfkohle;
Torfasche u. dgl.), Rohtorf und Wasser hergestellten Brei mit der Hauptmasse des
zu behandelnden Rohtorfes vermischt, ohne Anwendung von Druck trocknet oder unter
Druck von dem Hauptteil des entfernbaren Wassers befreit, worauf er schließlich
an der Luft oder künstlich getrocknet wird.
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Besonders vorteilhaft ist dieses Verfahren, wenn dabei zugleich: eine
mechanische Entfernung des Wassers in einer geeigneten Maschine ausgeführt wird;
wobei der größte Teil sowohl des in gewöhnlicher Weise mechanisch entfernbaren als
auch des sonst von den Fasern kolloid festgehaltenen. Wassers unter Anwendung von
nur mäßigem Drucke leicht entfernt wird.
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Dabei kann die Entfernung des Wassers unter Druck sowohl in einem
Arbeitsgang mit der Aufschließung des Torfes als auch in einem räumlich getrennten
Teil der Vorrichtung
stattfinden. Das nach der Entfernung des Hauptteiles
des Wassers erhaltene: Erzeugnis, das noch etwa .4o Prozent W@s.ger enthält, kann
noch bedeutend verbessert wrden.
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Gewöhnlicher Torf trocknet nur dann an der Luft, wenn deren Feuchtigkeitsgrad
unter So Prozent beträgt, bei einem Wassergehalt des Torfes von 25 Prozent oder
weniger und in einer Luft von einem Feuchtigkeitsgrad über 75 Prozent nimmt der
Torf jedoch wieder Wasser auf. Praktisch enthält Torf daher fast immer über 25 Prozent
Wasser und nur in dem nach obigem Verfahren hergestellten Torf kann der Wassergehalt
an der Luft auf io Prozent oder weniger heruntergehen.
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Dennoch ist dem Torf das Vermögen, Wasser aufzunehmen, nicht genommen
worden. Wenn man Steinkohle in Wasser taucht, nimmt diese nur mechanisch anhängendes
Wasser. auf, und wenn man sie aus dem Wasser zieht, tropft das Wasser wieder ab.
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Wenn man aber Torf in Wasser taucht, nimmt er ungeheure Mengen Wasser
auf, die seinen Brennwert völlig aufheben. und nur durch Austrocknen wieder zu.
entfernen sind.
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Um nun Torf den gleichen Wert wie Steinkohle zu geben, muß er künstlich
eine ähnliche Behandlung erfahren, wie sie die Pflanzenreste, aus denen die Steinkohle.
entstanden ist, auf natürlichem Wege erfahren haben. Diese Pflanzenreste haben sich
durch Hitze und Druck derart geändert, daß sie kein Wasser mehr aufnehmen können.
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Um dieses auch bei Torf zu erreichen, muß dieser auch einer Hitze
und einem Drucke ausgesetzt werden, derart, daß die Pflanzenreste ebenso wie.bei
Steinkohle versteinert werden und sich nicht mehr mit Wasser verbinden können.
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Der nach dem oben beschriebenen Verfahren aufgeschlossene und getrocknete
Torf läßt sich nun auf einfache Weise in einen solchen Zustand bringen. Dazu wird
er nach der Erfindung gegebenenfalls erst in bekanntet Weise vorgetrocknet und darauf
in einem geschlossenen Behälter in einem Ofen unter 15o° C derart erhitzt, daß die
Torffasern gleichzeitig einem Druck und einer Erhitzung ausgesetzt werden, indem
die Dämpfe aus dem Behälter nur entweichen können nach Aufhebung von belasteten
Klappen.
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Die Ausführung des vorliegenden Verfahrens wird durch die Zeichnungen
erläutert. Darin ist in Abb. i skizzenweise eine Vorrichtung gezeichnet, in der
die Torfmischung im liegenden Teil hergestellt und im aufrechtstehenden Teil ausgepreßt
wird.
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In Abb. 2 ist eine Vorrichtung skizziert, in der die Herstellung,der
Torfmischling und die Auspressung des Wassers in einem Arbeitsgang in einem wagerechten
Zylinder erfolgt, der einen konischen Ansatz besitzt.
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Das Verfahren wird nun wie folgt ausgeführt: Es wird Graphit oder
Torfkohle oder ein ähnliches Verteilungsmittel mit Wasser angerührt und dazu Kali-
oder Natronsalpeter zugefügt. Darauf setzt man Torf, vorzugsweise schwarzen Hochmoortorf
mit etwa 86 Prozent Wassergehalt, zu und mischt diese Stoffe gut durcheinander zu
einem ziemlich dünnen Brei. -Die Mengenverhältnisse sind am besten z. B. 15 Gewichtsteile
Torfkohle o. dgl., S Teile Salpeter und 8o Teile Rohtorf.
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Der also erhaltene Brei wird nun mit Rohtorf in einer Mischmaschine
gemischt. Die vorherige Herstellung des Breies ermöglicht eine innigere Durchrüischung
der Masse. Mz.n wählt die Mengenverhältnisse vorteilhaft derart, daß auf ioo Teile
Trockensubstanz im Rohtorf etwa 7 bis i i Teile des Breies benutzt werden. Übrigens
hängt die zu verwendende Menge des Breies ab von der Art des Torfes; für braunen
Torf benötigt man mehr als für schwarzen.
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Die Mischung des Breies mit dem Rohtorf findet am besten statt in
einem Mischtrog, in: dem, wie bekannt, eine Schnecke die Masse gegen eine mit Durchbohrungen
versehene Platte drückt, deren. Öffnungen nach außen hin weiter werden, damit kein
Gegendruck und keine Verstopfung der Löcher auftreten kann.. Vor der Platte kreist,
wie bekannt, ein Messer, das die Fasern, Ästchen u. dgl. zerschneidet, was erforderlich
ist, um ein homogenes formbares Erzeugnis zu erhalten. In den Abb. i und 2 ist der
für die Mischung dienende Teil der Vorrichtung mit A, die Schnecke mit
k, der Fülltrichter mit d, die mit Durchbohrungen versehene Platte
mit c und das davor kreisende Messer mit f bezeichnet.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. i ist der Mischtrog über den ganzen
Umfang des Zylinders geschlossen, und es tritt also die ganze Masse mit ihrem vollständigen
Wassergehalt durch die Öffnungen der Platte c aus. Der Mischtrog dient also nur
zum Mischen. Die aus den Öffnungen hervortretende Masse kann in Formlinge beliebiger
Form gebracht und diese an der Luft getrocknet werden, wobei das Wasser bis auf
io Prozent verschwinden kann. Damit wird schon ein bedeutender Fortschritt erzielt.
Vorzuziehen ist jedoch, das Wasser größtenteils mechanisch zu entfernen, was jetzt
möglich geworden ist. Dazu dient der weitere Teil der Vorrichtung, der aus einem
stehenden Teil B besteht, dessen Durchmesser nach unten hin abnimmt und im Boden
größere Öffnungen io besitzt. Eine Schnecke, die auf der Welle 7 ,sitzt, -drückt
die
Masse nach unten. Der Antrieb erfolgt z. B. durch Zahnräder 4, 5. Die Welle 7 ist
hohl, und der untere Tei18 ist von; geringerem Durchmesser, so daß eine plötzliche
Verringerung des Durchmessers stattfindet und ein Absatz i i gebildet wird, in dem
Kanäle 1z schräg nach oben in den Hohlraum 13 führen. .
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Die Masse fällt oben in die Vorrichtung B und kann gegebenenfalls
darin mit kleinen Stücken trockenemTorf gemischt werden,wodurch die Entwässerung
bedeutend erleichtert wird.
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Die Masse wird durch die Schnecke mehr und mehr zusammengepreßt, und
dadurch i sucht das Wasser zu entweichen. Die Kanäle 1a ermöglichen das Entweichen
des Wassers. Der plötzliche Übergang bei der Fläche i i verhindert, daß Torffasern
in die Kanäle i2 gelangen. Das Wasser fließt aus dem Hohl- , raun der Welle nach
oben oder unten ab-.
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Die entwässerte Masse wird durch- die Öffnungen io ausgepreßt. Durch
die Querschnittsverringerung der Vorrichtung B und durch das Verhältnis dieses OOuerschnittes
zu den Öffnungen io entsteht allmählich ein ziemlich hoher Druck auf die Masse,
wodurch das Wasser- so vollständig ausgepreßt wird, daß sie nicht mehr Wasser enthält
wie gewöhnlicher lufttrockener Brenntorf (etwa 40 Prozent). Durch Trocknen an der
Luft öder in einem Vortrockner läßt sich der Wassergehalt bis auf io Prozent verringern.
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Bei der Vorrichtung nach Abb. - ist der abgeschnittene, in diesem
Falle in bekannter Weise durchlochte Hohlkegel B gleich hinter dem Mischtrog A montiert,
so da& beide Teile eine gemeinsame Welle besitzen.
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Anderseits unterscheidet sich diese Vorrichtung wesentlich von der
nach Abb. i dadurch, daß ein großer Teil des Wassers schon im Mischtrog A entfernt
wird.
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Dafür ist' ein kurzer Teil e der Zylinderwand unmittelbar vor der
Platte c fein durchlöchert und an der Innenseite mit einem Drahtnetz ausgerüstet.
Die Maschen dieses Drahtnetzes und die Löcher in der Zylinderwand sind so klein,
daß kein Torf durchgehen kann, wohl aber Wasser.
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Der abgeschnittene Kegel B ist mit seiner Basis gegen die Platte c
montiert. Die Welle g des Zylinders A ruht im Kegel B in einem darin
angebrachten Lager h. Der Teil der Welle, der sich in B befindet, trägt ebenso wie
in A eine Förder- und Druckschnecke i. Die Wirkung der Vorrichtung ist folgende:
Im Einfülltrichter d wird die nach dem oben beschriebenen, Verfahren hergestellte
salpeterhaltige Rohtorfmasse gebracht und im Zylinder durchgerührt, ebenso wie in
der Vor- j richtung nach Abb. i. Zur Beschleunigung des Trocknens. kann man der
Masse trockene. Torfstücke zusetzen. Bei dieser Vorrichtung ist die Geschwindigkeit
der Schnecke jedoch so bemessen, daß ein erheblicher Druck am Ende des Zylinders
entsteht. Dadurch wird Wasser ausgepreßt, das durch, die Löcher bei e entweicht.
Die Torfmasse ist durch die Löcher in c, vor denen wieder ein Messer f kreist, schon
von einem beträchtlichen Teil des Wassers befreit.
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Durch die Verringerung des Querschnittes in B wird dort der Druck
auf die Masse noch erheblich gesteigert. Die Wand von B ist aber fein durchlöchert,
derart, daß das Wasser durch die Löcher entweicht, indem die Torfmasse schließlich
in völlig ausgepreßtem Zustande durch die Mündung m in der Form eines fortlaufenden
Stranges entweicht.
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Geeignete Maße für diese Vorrichtung sind z. B. folgende: Zylinder
A: Durchmesser 65 cm, Länge 140 cm, Länge der 'durchlöcherten Strecke io cm, Löcher
darin o,5 mm Durchmesser. Das Drahtnetz hat noch feinere Löcher.
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Die Löcher in c sind größer, z. B. i mm auf der Innenseite und 5 mm
auf der Außenseite. Der Gesamtquerschnitt der Löcher in c beträgt etwa das Doppelte
der Mündung in, welch letztere z. B. 8 cm Durchmesser hat.
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Mit einer derartigen Einrichtung werden bei 6o Touren in der Minute
etwa i ooo kg Rohtorf mit 85 Prozent Wasser bis auf 4o Prozent entwässert bei einem
Kraftaufwand von etwa io P. S. Etwa die Hälfte des Gesamtgewichtes, also 5oo kg
Wasser, werden bei e ausgepreßt. Von dem Rest wird wieder etwa die Hälfte durch
die Wand des Kegels entfernt, derart, daß der bei in austretende Torf nur noch etwa
40 Prozent Wasser enthält. Dieser Torf wird nun noch an der Luft oder künstlich
in einem Vortrockner getrocknet und verliert dann noch so viel Wasser, daß der lufttrockene
Torf nur io Prozent oder weniger Wasser enthält.
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Maschinen zur Entwässerung von Torf sind in zahlreichem Ausführungsformen
bekannt. Diese eignen sich aber nicht besonders für die Ausführung des oben beschriebenen
Verfahrens.
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Der auf dem einen oder anderen Wege nach dem neuen Verfahren erhaltene
lufttrockene Torf wird nun nach der oben beschriebenen vorzugsweise benutzten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weiter behandelt, bis ein Erzeugnis erhalten. wird, das
als Steintorf bezeichnet werden kann, weil es, ohne daß eine \'erkohlung stattfindet,
in bezug auf Wasseraufnahmefähigkeit, Brennwert usw. der Steinkohle gleichkommt.
Man kann statt des lufttrockenen Torfes dazu auch den durch Auspressen entwässerten
Torf gebrauchen. Dies wird. -jedoch nur dann. vorteilhaft sein., wenn
die
Witterung eine Trocknung an der Luft nicht .zuläßt. Gegebenenfalls kann der Torf
auch erst in bekannter Weise vorgetrocknet werden.
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Der getrocknete Torf wird nun, wie oben beschrieben, bei einer Temperatur
unter z 5o° C unter Druck in einem geschlossenen Behälter erhitzt.
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Vorteilhaft benutzt man dazu geschlossene Behälter, die mit einem
federnden Deckel versehen sind, derart, daß erst bei einem bestimmten Druck Wasserdampf
und Gase entweichen können. Die Erhitzung soll unter i5o° C, am besten aGf etwa
io9° C, bleiben. Dadurch werden die Torffasern derart verändert, daß sie das Vermögen,
Wasser aufzunehmen, verlieren. Es werden aber anderseits keine brennbaren Gase-
oder Öle entweichen,, wodurch der volle Brennwert erhalten bleibt. Im Trockenofen
bleibt der Torf 2 bis 3 Stunden, je nach dem Wassergehalt. Das schließlich erhaltene
Erzeugnis, der Steintorf, ist gegen Wasser unempfindlich. Es hat einen Brennwert,
der jenem der Steinkohle gleichkommt; es brennt mit langer, ruhiger Flamme ohne
Rauchbildung und bildet einen unübertreffbaren Hausbrand. Der Heizwert ist das Vierfache
von dem oft benutzten wasserhaltigen Torf.