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Verfahren zur Herstellung eines gasreichen festen Brennstoffs aus
Braunkohle, insbesondere lignitischer Braunkohle, oder Torf. Man hat bereits wiederholt
vorgeschlagen, Braunkohle zu veredeln, und insbesondere hat man auch versucht, aus
den in bezug auf Brikettierbarkeit und Brennwert minderwertigen lignitischen Braunkohlen
knorpeliger oder stückiger Struktur sowie aus Torf Brennstoffe höheren Brennwertes
zu erzielen.
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Der Weg der Verkokung führt nicht zum Ziel, weil der nach der Abtreibung
des gesamten Teergehaltes gebildete Koks als Gaskohle minderwertig und unverwendbar
ist. Man hat aus dieser Erkenntnis heraus. auch bereits vorgeschlagen, das Gut möglichst
nur zu entsäuern, d. h. nur im wesentlichen Kohlensäure, Kohlenoxyd und Wasserdampf
auszutreiben und die den Brennwert bedingenden Bestandteile im Gut zu belassen.
Dieser Weg der eingeschränkten Erhitzung allein genügt aber nicht. Denn, soweit
er durchführbar ist, führt er zu einem nicht ofenfesten, verhältnismäßig leichten
Erzeugnis, dessen Brennwert insbesondere auf das Volumen gerechnet wenig hoch ist;
andererseits hat sich aber gezeigt, daß nach der Entsäuerung bei Temperaturen um
etwa 25o° C herum plötzlich eine exothermische Reaktion einsetzt, die, wenn sie
nicht mit besonderen Mitteln zurückgehalten wird, in Verbindung mit der Beheizung
zur völligen Verkokung führen kann. Bei dieser durch die Addition der Reaktionswärme
zu der Beheizung entstehenden Temperatursteigerung findet eine Bindung von Sauerstoff
statt, die neben dem Teerverlust zur Entwertung des Gutes führt.
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Nach der Erfindung wird nun diese Entwertung infolge der plötzlich
einsetzenden exothermischen Reaktion dadurch vermieden, daß das Gut zunächst sehr
vorsichtig so weit erhitzt wird, bis sich die ersten Teile eines teerigen Destillates
zeigen, und daß dann das infolge der vorgängigen Kohlensäureentwicklung luftfreie
Destillationsgefäß ganz oder fast ganz geschlossen und das Gut der Auswirkung der
exothermischen Reaktion überlassen wird. Das, was in diesem Zustande in dem Gut
sich bildet und zur Entwicklung kommt an Teeren, Dämpfen und Gasen, wird in hohem
Maße adsorbiert, unterstützt durch den sich bildenden Druck im Gefäß, so daß nach
dem Erkalten ein Erzeugnis mit ganz neuen Eigenschaften vorliegt. Dieses stellt
sich als ein spezifisch verhältnismäßig schweres, langflammiges und leicht entzündliches
Gut dar, das bei der trockenen Destillation erhebliche Gasmengen gibt, sich also
als Ersatz oder Zusatz für Gaskohle eignet. Man gewinnt z. B. aus Rohlignit von
rund 2oooW. E. einen Halbkoks von 6ooo bis 65oo W. E. Gegenüber einer guten Rohbraunkohle
von etwa 2.[ bis 30 Prozent Kohlenstoff weist das neue' Erzeugnis etwa 63
bis 69 Prozent Kohlenstoffgehalt und einenWasserstoffgehalt von etwa 5 Prozent gegen
2 Prozent der Rohbraunkohle auf; auch der Stickstoffgehalt ist
beträchtlich
erhöht. Das Erzeugnis ist nicht nur zur unmittelbaren Verfeuerung von Bedeutung.
Besonders wertvoll ist es auch als Zusatz und Ersatz für Gaskohlen und gibt den
Gasanstalten größere Bewegungsfreiheit bei der oft schwierigen Beschaffung geeigneter
Gaskohlen. Es gibt andererseits den Braunkohlengruben infolge seines höheren Heizwertes
und seiner festen Struktur die .Möglichkeit eines größeren Versandradius,
und' dieses um so mehr, als (las beschriebene `'erfahren gerade für diejenigen
Braunkohlen besonders brauchbar ist, die schwer oder gar nicht brikettierbar sind,
nämlich die Braunkohlen lignitischer, knorpeliger und stückiger Struktur.
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Der Gedanke, auf dein zu verschwelenden Rohgut Teere, Gase und Dämpfe
zur Adsorption zu bringen, um (las Gut zu veredeln, ist an sich nicht neu. Der Weg,
der hierzu vorgeschlagen worden ist, bestand darin. die in einer von außen beheizten
Schwelretorte entwickelten Gase und Dämpfe in eine mit Rohgut gefüllte Retorte in
geschlossenem Svstein einzuleiten und (las dort befindliche Gut ausschließlich vermittels
der mitgeführten Wärme zu verschwelen und die wertvollen Stoffe unter Druck zur
Adsorption zu bringen. Dieses Verfahren stößt aber, wenigstens für Braupkohle und
Torf, aus wärmetechnischen Gründen auf Schwierigkeiten. Die Schwelgase und anderen
schweren Kohlenwasserstoffdämpfe kommen bei dein gewöhnlichen Schwelvorgang, der
mit Temperaturen von .foo bis Ooo° C in den Feuerzfigen arbeitet, mit einer Temperatur
von 120 bis 150-ans dein Ofen (vgl. S c 1i e i t 1i a ti e r , ">Die Schwelteere«,
1911, S.32, Abs. 2). Nur bei kleinen Laboratoriumsversuchen könnten (lie Gase heißer
allgezogen werden. Ein solcher 120 bis 1 3o° heißes Gemisch aus Kohlenoxyd,
Kohlensäure. Methan, Wasserstoff usw. mit \Vasser(lanipf und ver(lichtbaren Kohlenwasserstoffen
soll nun bei dein älteren Verfahren durch die zweite, von außen nicht beheizte Retorte
geleitet und hier zur Trocknung und `clnvelung des darin lagernden Gutes benutzt
werden.
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Das ist nach Ansicht des Erfinders ulnnöglich; denn es findet in erster
Linie eine Ver-(iichtung des Wasserdampfes und der verdichtbaren Kohlenwasserstotte
auf den kalten Torfstücken Matt. die dadurch an Feuchtigkeit angereichert und an
den Oberflächen finit Teerhäuten verschlossen werden. Damit ist zunächst jede A(lsorptionsmöglichkeit
vereitelt und weiter eine Trocknung durch wasser(iampfärinere spätere Schwelgase
praktisch unmöglich gemacht. Selbst aber wenn in diesem späteren Zustand das Wasser
ausgetrieben wird, so ist noch lange nicht die Möb lichkeit einer Schwelung gegeben,
zumal in den Schwelgasen auch der höheren Tempera-; turen nicht unbeachtliche Mengen
neu gebildeten Wasserdampfes vorhanden sind (rund 8 bis 23 Prozent Wasserdampf auf
7 bis 13 Prozerrt Teer und 10 bis 27 Prozent Gase). Es würde also, wenn man im Sinne
der vorliegenden Erfindung zu einer Verschwelung mit nachfolgender Adsorption unter
Druck koniirren wollte, eine praktisch unmögliche Masse von Schwelgasen notwendig
sein; und dies liegt daran, daß inan als Mittel für die Innenlleheizung des zu verschwelenden
Gutes Schwelerzeugnisse des Gutes selbst aus einer anderen Retorte entnehmen will.
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Die Aufgabe kann nur so gelöst werden, (laß inan (las zu schwelende
Gut in dein verschließbaren Behälter durch Außenbeheizung auf die erforderliche
Temperatur bringt und bei Erreichung der Reaktionstemperatur oder bei Auftreten
der erste Spuren von Teerdämpfen (las Gefäß wie bei dem älteren Verfahren ganz oller
teilweise schließt und die etotherinische Reaktion nunmehr unter dem sich entwickelnden
Druck vor sich gegen läßt.
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Eine derartige exotherinische Reaktion kann bei der als llekamit vorausgesetzten
Arbeitsweise überhaupt nicht -zustande kommen. weil durch die massenhafte Verdichtung
von \Vasser(lanipf eine Erhöhung der Temperatur des Gutes auf die zur Einleitung
der Reaktion notwende Temperatur praktisch unmöglich wird.