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Verfahren zur Ausführung der Naßverkohlung von Torf und anderen Stoffen
mittels Säure. Bekanntlich wird Zellulose in Gegenwart geringer Mengen organischer
oder anorganischer Säuren hydrolysiert. Vermehrt man die Menge von Säure, so wird
die Hydrolyse im Verhältnis innerhalb weiter Grenzen gefördert. Man hat schon vorgeschlagen,
diese Erkenntnis zwecks Erniedrigung der notwendigen Temperatur für die Zerstörung
von schleimigen Stoffen während der Naßverkohlung von Torf und ähnlichen Stoffen
zu verwerten, da durch Verwendung von niedrigeren Verkohlungstemperaturen, welche
dieses Verfahren gestattet, eine geringere Menge der festen Stoffe des Torfes zersetzt
und durch das Preßwasser fortgeführt wird, wodurch man eine höhere Massenwirkung
erzielt.
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Man hat auch vorgeschlagen, andere Säuren, beispielsweise Schwefelsäure,
hinzuzufügen und die Säuren in .dem von dem naßverkohlten Torf abfließenden Prellwasser
dadurch zu verwerten, daß man dieses Preßwasser dem frischen Rohtorf vor oder während
der Naßverkohlung hinzusetzt. Wo jedoch der Torf schon einen hohen Wassergehalt
besitzt, ist es schwierig, den vollen Nutzen derartiger Vorschläge zu erzielen.
Man hat schließlich vorgeschlagen, als Säurequelle Laugen von anderen Industrien,
beispielsweise Sulfitlauge, die eine gewisse Menge freier Säuren enthält, zu benutzen.
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Die Erfindung besteht in einem Verfahren, die Naßverkohlung von Torf
und ähnlichen Stoffen mit Hilfe von Säuren zu bewirken, die ganz oder teilweise
von früher behandelter Masse stammen, indem von der Masse, beispielsweise durch
Pressen o. dgl., erhaltene Flüssigkeit durch ein Verfahren, bei welchem ein dünner
Schleier der zu verdampfenden Flüssigkeit, der etwa durch wiederholten Umlauf erhalten
wird, auf einer Verdampfungsfläche konzentriert wird, welche durch den von der Flüssigkeit
abgegebenen Dampf beheizt wird, nachdem der Dampf einer Verdichtung unterworfen
wurde. Das Verfahren wird in einer oder mehreren Stufen durchgeführt, was von dem
Siedepunkt der Flüssigkeit abhängt, der im wesentlichen gleichbleibt oder mit erhöhter
Eindickung steigt, während der für die Verdichtung entnommene Dampf zur Wiedergewinnung
von Säure dient, wenn dies erwünscht ist.
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Die Erfindung besteht weiter in einem verbesserten Verfahren zur Naßverkohlung
von Torf und ähnlichen Stoffen, bei welchem eine Wärmewiedergewinnung zwischen dem
destillierten Wasser eines Verdampfers und der Rohmasse bewirkt wird, indem man
die naßverkohlte Masse durch Pressen von der Hauptmenge der Flüssigkeit befreit.
Die ganze oder ein Teil der Flüssigkeit wird zur Verdampfung zurückgeleitet, und
die wiedergewonnene Säure oder die durch Verdampfung eingedickte Säure wird der
Rohmasse vor oder nach dem Wärmeaustausch gegebenenfalls zusammen mit einer neuen
Menge Säure hinzugefügt.
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Die beiliegende Zeichnung zeigt schematisch eine Ausführungsform einer
Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens. Der in geeigneter Weise unter Zusatz von
Säure bei der niedrigsten und wirtschaftlichsten Temperatur naßverkohlte Torf wird
zur Abtrennung der Flüssigkeit filtergepreßt. Das Preßwasser wird zu einem Verdampfer
a geleitet, der aus einer Anzahl Röhren b mit kleinen Öffnungen
b'
besteht, vermittels welcher ein dünner Film der Flüssigkeit über die innere
Oberfläche der Röhren verteilt wird. Durch eine Pumpe c wird das Wasser in den oberen
Teil des Röhrenverdampfers gedrückt und in dauerndem Umlauf erhalten, bis die nötige
Eindickung erreicht ist. Die eingedickte Flüssigkeit kann entfernt und durch neues
Abpreßwasser ersetzt werden.
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Die Röhren werden von außen durch eine äußere Wärmequelle, beispielsweise
Dampf, beheizt, und der von dem Film des Abpreßwassers innerhalb der Röhren erzeugte
Dampf
wird vom Verdichter d abgesaugt und, nachdem man seine Temperatur
durch Druck um einige Grade erhöht hat, wiederum auf die Außenfläche der Röhren
zur Beheizung derselben geleitet. Der Niederschlag von diesem Teil des Verdampfers
wird durch geeignete, in der Zeichnung nicht dargestellte Mittel, abgezogen und
gibt seine Wärme der zu behandelnden Rohmasse dadurch ab, daß er im Gegenstrom durch
röhrenartige Wärmeaustauscher hindurchtritt, indem beispielsweise der Torf in einer
Richtung durch die innere Röhre und das niedergeschlagene Wasser in entgegengesetzter
Richtung durch den die innere Röhre umgebenden Ringraum hindurchtritt.
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Wenn die Säure verdampft und der Dampf durch den Verdichter d abgezogen
wird, tritt er vom Boden des Verdampfers auf dem Wege zum Verdichter in eine Wiedergewinnnungsvorrichtung
e über, in welcher die Säure vom Dampf getrennt wird, bevor der Dampf wieder zur
Beheizung der Röhren dient. Das saure Preßwasser kann nach geeigneter Eindickung
wiederum für die Naßverkohlung von Torf verwendet werden, oder wenn man die Säure
aus dem Dampfe wiedergewinnt, kann man diese Säure in gleicher Weise benutzen. Die
Säure von einem Teil Torf kann zu einem frischen Teil hinzugefügt werden, so daß
sie dauernd im Verfahren Verwendung findet.
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In den zur Ausübung des oben beschriebenen Verfahrens, beispielsweise
in den britischen Patentschriften 12462 oder 22670 vom Jahre igri erläuterten
Verdampfern, ist die Gesamtmenge von Brennstoff, welche für die Verdampfung erforderlich
ist, mit Bezug auf die Menge der löslichen Stoffe, welche in das abfließende Preßwasser
übergehen, etwa halb so groß, als wenn die Naßverkohlung bei der hohen Temperatur
vorgenommen wird, wie sie im allgemeinen erforderlich ist, wenn man keine Säure
hinzugibt. Diese neue Wirkung kann deshalb praktisch ohne Kosten erzielt werden,
und man kann es im allgemeinen so einrichten, wenn man beispielsweise mit Torf arbeitet,
daß andere Nebenerzeugnisse, wie organische Säuren und Ammoniak, bei der Verdampfung
wiedergewonnen werden.
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Wenn die von dem Torf oder anderem Gut, beispielsweise durch Pressen,
erhaltene Flüssigkeit derart ist, daß ihr Siedepunkt wesentlich mit dem Eindickungsgrade
steigt, kann die Verdampfung in zwei oder mehr Stufen bewirkt werden, so daß der
ganze Temperaturunterschied, welcher an die entwickelten Dämpfe durch Verdichtung
erteilt werden muß, auf ein geringes Maß in jeder Stufe zurückgeführt wird.
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Ein weiterer neuer Vorteil aus der Anwendung dieser Erfindung besteht
darin, daß es möglich ist, eine große Ersparnis an Wärme und eine sehr beträchtliche
Ersparnis an Einrichtungskosten zu erzielen. Das ganze Verfahren der Naßverkohlung
wird einfacher und weniger kostspielig, als dies früher der Fall war, wo man verhältnismäßig
viel höhere Temperaturen und Drücke anwenden mußte. Dieses neue Arbeitsverfahren
macht es in manchen Fällen möglich, verschiedene Stoffe nutzbar zu verwerten, welche
nach den früheren Arbeitsverfahren im Preßwasser verlorengingen. Beim Arbeiten gemäß
der vorliegenden Erfindung kann man nicht nur die ganze Säure, welche in den Abwässern
von einer Menge Torf vorhanden ist, zur nächsten Menge Torf wieder hinzugeben, ohne
den Wassergehalt auf ein unerwünschtes Maß zu erhöhen, sondern die Stoffe, welche
in dem Preßwasser zurückbleiben, können fast gänzlich durch den Verdampfer wiedergewonnen
werden, und wenn geringe Mengen eines Reagens nicht wiedergewonnen werden, so kann
man diese Mengen bei jedem Kreislauf leicht ersetzen. PATENT-ANSPRÜcHE: i. Verfahren
zur Naßverkohlung von Torf und ähnlichen Stoffen mit Hilfe von ganz oder teilweise
aus früher behandelter Masse stammenden Säuren, dadurch gekennzeichnet, daß aus
der Masse, beispielsweise durch Pressen o. dgl., erhaltene Flüssigkeit durch ein
Verfahren, bei welchem ein dünner Schleier der zu verdampfenden Flüssigkeit, der
etwa durch wiederholten Umlauf erhalten wird, auf einer Verdampfungsfläche eingedickt
wird, welche durch den von der Flüssigkeit abgegebenen Dampf beheizt wird, nachdem
dieser einer Verdichtung unterworfen ist. Das Verfahren kann in einer oder mehreren
Stufen durchgeführt werden, was von dem Siedepunkt der Flüssigkeit abhängt, der
im wesentlichen gleichbleibt oder mit erhöhter Eindickung steigt, während der für
die Verdichtung abgezogene Dampf zur Wiedergewinnung der darin befindlichen Säure
behandelt werden kann.
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2. Verfahren nach Anspruch i, bei welchem die Wärmewiedergewinnung
zwischen dem Niederschlag des Verdampfers und der zu behandelnden Rohmasse stattfindet.