-
Anlage zum stufenweisen Entgasen von Brennstoffen, insbesondere von
Steinkohle, in hintereinandergeschalteten Öfen. Gegenstand der Erfindung bildet
eine Anlage zum Entgasen von Brennstoffen, insbesondere von Steinkohle, die sowohl
zur Gewinnung von Gasen verschiedener Wertigkeit, wie z. B.heizkräftigeni Leuchtgas
oder Betriebgas für Heizzwecke und den darin enthaltenen Zwischenerzeugnissen, wie
z. B. Tieftemperaturteer und dessen leichtsiedenden Ö1- und Benzinbestandteilen.
sowie des gewöhnlichen Destillationsteers reit den schwersiedenden Kohlenwasserstoffen,
z. B. Benzol, mit mehrstufigen Entgasungsperioden aufgebaut ist und demzufolge auch
zwischenstufige Eingriffe zuläßt. Der Aufbau mit mehrstufigen Etitgasungsperioden
verfolgt außerdem noch den Zweck, durch die 1_rmö glichung zwischenstufiger Eingriffe
auch den Koks in verschiedener Form zu gewinnen, etwa als Mittelkoks oder Halbkoks
für unmittelbare Verwendung im Hausbrand oder zur weiteren ",-erarbeitung, wie in
Generatoren, zur Brikettherstellung, oder in sonstigen Feuerungen usw., dann als
fertigen oder garen Koks nach Art des Gießerei- oder Hochofenkokses oder des Kokses
für Heizungszwecke usw.
-
Es ist nun bei der Destillation von Brennstoffen und sonstigen bitumenhaltigen
Stoffen Grundbedingung für die Gewinnung von Urteer, daß Überhitzungen, auch solche
örtlicher Natur, vermieden werden, um Zersetzungen der in den Gasen enthaltenen
Bestandteilen zu vermeiden. Hierbei ist zu bedenken, daß bisher eine sorgfältige
Wärmeregelung praktisch nicht zci erzielen ist, weil der Ausbau der Destillationskammern
feuerfesten Werkstoff verlangt und hier, bei unmittelbarer Befeuerung, weder Cberhitzungen
zu vermeiden noch bei der schlechten Wärmedurchgangszahl feuerfester Steine der
Wirkungsgrad der Destillation im entsprechenden Verhältnis gehalten werden kann.
Weiter kommt aber hinzu, claß hier nicht allein die Art der Beheizung oder die Heizgasführung
eine Rolle spielt, sondern auch der gesamte Ofenaufbau. Es könnte nun vielleicht
im Sinne rler Erfindungserkenntnis mit einer mehrstufigen Entgasung dann schon eine
Zersetzung hintangehalten werden, wenn unter entsprechender Erhöhung der Destillations.kaminern,
etwa nach Art senkrechter Retorten- oder Kammeröfen, unter entsprechender Heizgasführung,
die Erzeugnisse in Zwischenstufen entnommen werden. Dem steht aber sowohl der bisher
übliche Bau solcher senkrechten Retorten oder Kammern wie auch die Unmöglichkeit
entgegen, aus solchen Kammern eine regelmäßige und gleichmäßige Ausbeute und noch
mehr, diese in Zwischenstufen zu entnehmen. Weder ist es bei solchen Ofen zu erreichen,
Halbkoks in gleichmäßiger Form zu entnehmen, noch kann das erzeugte Gas an derselben
Stelle in gleichmäßiger Wertigkeit entnommen werden. Ein weiterer Mißstand besteht
darin, (laß bei den bisherigen Öfen stehender Bauart die Beschickmasse entweder
hängen bleibt oder aber unverkokte Kohle beim Niedergehen des Kokskuchens mitgerissen
wird und durch Aufblähen mit der Wandung doch wieder zusammenklebt. Da ein Eingriff
in die Ofenkammer selbst nicht möglich ist, kann auch keine Regelung stattfinden.
Eine Erweiterung der Kammern nach unten zu allein bringt auch nicht die nötige Abhilfe,
ebenso wie etwa (las Einbringen vorgeformter Rohstoffe etwas abändert.
-
Nach der Erfindung soll nun (las erstrebte Ziel vor allem dadurch
erreicht werden, claß der Aufbau der Üfen in mehreren Etagen übereinander erfolgt,
aus denen je für sich die Erzeugnisse entnommen «-erden können, die aber doch derart
zusammenhängen, daß sowohl eine Hintereinanderschaltung der Kammern, wie eine Sammelbeheizung
stattfindet. Dabei werden die Kammern der einzelnen Etagen derart ausgebildet, daß
sie je für sich zwar stehende Kammeröfen darstellen, in denen der Weg der Beschickmasse
von oben nach unten geht, mit Rücksicht auf die Veränderung des Volumens der Beschickmasse
aber wieder von oben nach unten im Ouerschnitt wachsen. Der Übergang von Etage zu
Etage kann dabei in einfacher Weise geschaffen werden.
-
Es stellt sich also eine Ofenanlage nach der Erfindung an Hand der
Zeichnung, die in Abb. z einen Längsschnitt, in Abb. z einen Oberschnitt wiedergibt,
erläutert, wie folgt dar: Die Anlage besteht nach der Erfindung aus mehreren Etagen
von batterieweise zusammengefaßten Kammeröfen i. Jede Ofenetage ist auf einem Rost
von Eisenbetonträgern a aufgebaut, die sich ihrerseits auf Längsträgern 3 abstützen,
die wiederum auf Konsolen q. von Säulen 5 ruhen. Das Ofentraggerüst 2 bis 5 ist
aus Eisenbeton gebildet und stützt sich mit
seinen einzelnen Organen
lose aneinander ab@ so daß das durch die Wärmeeinwirkung bedingte unterschiedliche
Schwellen des Eisenbetons völlig Genüge hat und keinerlei Rückwirkung auf den etagenweisen
Aufbau des eigentlichen Ofens ausüben kann. Es ist von ganz besonderem Vorteil deshalb,
weil man dadurch ohne Massenanhäufung in der Lage ist, jede Etage für sich begehbar
zu erhalten und dadurch gleichzeitig örtliche Eingriffe innerhalb der Etagen zu
ermöglichen. Die einzelne Ofenetage i wird aus den Kammern 6 und den diese trennenden
Heizwänden 7 gebildet. Die Kammern 6 sind als senkrechte Kammern mit am Kopfe erfolgendem
Abzug aufgebaut, indessen nur in der Höhenabmessung der üblichen Koksöfen mit liegenden
Kammern. Die Kammern 6 sind von Etage zu Etage in einer Flucht aufgebaut, so daß
ein durchgehender Weg der Beschickmasse sich ergibt. Hierbei ist ferner der Querschnitt
der Kammern 6 der untersten Etage etwas größer als der der obersten Etage, entsprechend
dem sich aus dem Quellen der Beschickmasse ergebenden Verhältnisse. Die Heizwände
7 können nach der üblichen Weise errichtet sein wie bei Kamtneröfen mit Regenerativbeheizung
und bilden nicht Gegenstand der Erfindung..
-
Die Beheizung einer solchen aus mehreren Etagen gebildeten Ofenanlage
geht nun gemäß der Erfindung in der Weise vor sich, daß die über die Leitungen 8
in die unterste Etage einströmenden Heizstoffe über die einzelnen Heizwände 7 der
untersten Etage verteilt und in dieser verbrannt werden. Da den Abgasen aus diesen
Heizwänden noch eine erhebliche Wärme innewohnt, werden diese über die Krümmer 9
abgezogen und über die Leitungen i o und Krümmer i i den Heizwänden 7 der nächsten
Etage zugeführt, wo sie ihre überschüssige Wärme abgeben und wieder durch Krümmer
1a abgezogen werden. Wenn auch in der Zeichnung nur zwei Etagen dargestellt sind,
in den meisten Fällen genügen wohl zwei Etagen, so kann doch ein Aufbau noch weiterer
Etagen ohne weiteres erfolgen, durch deren Heizwände die Heizgase im Kettenstrom
geführt werden. Im Bedarfsfalle kann dann, unter Trennung der einzelnen Etagen nach
ihrem Zweck, bei den oberen Etagen der Grad der Beheizung durch Zumischung von Heizstoffen
oder von besonders erhitzten Gasen geregelt werden.
-
Bei dem dargestellten Beispiel werden die aus den Krümmern 1z abgezogenen
Abgase -bei weiteren Etagen. von der obersten Etage -mittels Leitungen 13 in die
Regeneratoren 14. übergeführt. Da die Abgase auch nach ihrer Ausnutzung in den einzelnen
Etagen noch immer fühlbare Wärme enthalten (etwa 5oo bis 6oo°), wird in der Wärmerückgewinnungsanlage
14., die in bekannter Weise im Zugwechsel betrieben werden kann, die Vorwärmung
der Heizstoffe noch immer in genügendem Maße betrieben. Zur Ermöglichung des Zugwechsels
über die Wärmerückgewinnungsanlage 14 ist in dem Krümmernetz 15 durch entsprechende
Schieber o. dgl. Vorsorge getroffen.
-
Da die Leitungen aus den Kammern 6 zum Abzug der je nach der Etage
verschiedenwertigen Gase je für sich gehalten werden können, so kann auch die Weiterverarbeitung
auf die eingangs erwähnten Erzeugnisse, wie Leuchtgas, Betriebsgas, Teer,
Öl, Benzin, Benzol, Ammoniak usw., entsprechend der Wertigkeit erfolgen.
Die mittelbare Beheizung der oberen Etagen ergibt dabei eine gleichmäßige Güte der
Destillationserzeugnisse; ebenso kann keinerlei Zersetzung durch örtliche Überhitzung
eintreten. Um diese überhaupt hintanzuhalten und eine Vergleichmäßigung zu erzielen,
können die Heizwände von Etage zu Etage mit Vormischkammern versehen werden, durch
die wieder eine gleichmäßige Wärmeverteilung stattfinden kann.
-
Die Trennung von Etage zu Etage erfolgt derart, daß die einzelne Etage
begehbar ist. Die Kammern 6 werden dabei unten durch die Böden 16 verschlossen,
die zwar frei in die Kammern einbinden, doch durch Schwenkböcke 17 in den Kammern
6 gehalten werden. Die Entleerung der Kammern 6 erfolgt durch Senken der Böden 16
nach vorherigem Abfangen mittels entsprechender Träger unter Schwenken oder Umlegen
der Böcke 17. Im allgemeinen wird also erst eine Kammer der untersten Etage auf
diese Weise entleert, worauf unter Abfangen des Bodens 16 der Barüberliegenden Kammer
die in dieser befindliche Masse samt dem Boden in die untere Kammer gesenkt und
hier zur nächsthöheren Entgasungsstufe verarbeitet wird. Es kann aber auch, wo dies
zweckmäßig ist, der Halbkoks der oberen Kammer oder der Mittelkoks der mittleren
Kammer als Fertigerzeugnis oder zur Weiterverarbeitung an anderer Stelle abgezogen
werden.
-
Zur Vermittlung eines guten Überganges von einer oberen Etage in eine
Barunterliegende können zwischen den Etagen Trichterwagen oder ähnliche Einrichtungen
vorgesehen werden, durch die ein Zerfallen der Kokskuchen beim Senken derselben
von einer Etage zur Barunterliegenden sowie auch schädliche Wärmeausstrahlungen
und Wärmeverluste vermieden werden, Zweckmäßig erscheint die Anordnung von ineinanderschiebbaren,
der Kammerform angepaßten Übergängen 18, die nach Umlegen der Kammerdeckel i9 einen
dichten Abschluß vermitteln. Im übrigen kann die Beschickung der Kammern 6 der obersten
Etage
sowohl in der bekannten Weise mittels Förderbänder 2o oder besonderer Füllwagen
wie auch aus Bunkern o. (1g1. =Aufbauten 2r erfolgen.
-
Es ist nun zwar einerseits bekann', gewor den, i ifen, z. B. die alten
früher üblichen Flatnnlöfen in mehreren Kammerlagen übereinander aufzuhauen, (loch
«raren hierbei keinerlei Rücksichten auf die Gewinnung vier Gase, des Urteers, der
leicht- und schwersielenden Ole und Teere sowie des Ammoniaks usw. genommen. Ebenso
war auch der Koks rtir Von einer Wertigkeit. Eine andere Ofenart hatte unter der
eigentlichen Kokskammer eine Kühlkammer, in die der Kammerinhalt Iiesenkt wurde.
Beide Ofenarten -waren nur die üblichen einstufigen Verkokungsöfen, und c;, fehlte
beiden eine Beziehung und Einwir-1-ung auf verschiedene Güte und Wert von Koks und
aller 1 ehenerzeugnisse völlig. Ferner ist auch noch bei Schrägkamineröfen bekannt
geworden, die Destillationsgase eines unteren Kainnierteiles zu leiten durch die
Füllung des oberen Kainnierteiles und diese dadurch vorzuwärmen; eine Einwirkung
auf verschiedene Güte von Koks und Gas und Abzug nach Wertigkeit war aber auch hier
ausgeschlossen. Eine Beziehung zu rlein Verfahren der stufenweisen Entgasung im
Sinne der Erfindung fehlte bisher, insbesondere eine Beziehung, nach der Koks und
Gas mit den darin enthaltenen edlen Bestandteilen je von verschie(lenem Wert abgezogen
oder örtlich in den Gang eingegriffen werden konnte.
-
Soweit bisher als Gerüst Eisenbetoriträger verwandt wurden, waren
diese finit dein feuerfesten Material verbunden oder sonst derartig verankert, daß
infolge der verschiedenen Ausdehnungsziffern Zerrungen und Zerstörungen eintreten
inußten. -Nach der Erfindung .-erhindert der lose Aufbau der Roste jede Rückwirkung
auf den eigentlichen Ofen und ermöglicht gleichzeitig den etagenweisen Aufbau unter
sicherer Begehbarkeit für die örtlichen Eingriffe und die Bedienung der einzelnen
Etagen.