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Stehende Retorte. Die Erfindung bezieht sich auf stehende Retorten,
die durch gelochte senkrechte Innenwinde in einem inneren Gas- und Satnmelraum und
um diesen verteilte Kammern für das Gas unterteilt sind zur Destillation von kohlenstoffhaltigem
Gut bei niederer Temperatur.
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Die Erfindung betrifft eine stehende Retorte dieser Art, bei welcher
an der Retortenwand zwischen den Kammern Zwischenräume gelassen sind, die mit dem
Sammelraum offen verbunden sind, sowie claß die Retorte direkt durch Flammenbrenner
gegenüber den Räumen zwischen den Kammern beheizt wird, welch letztere hinreichend
klein sind, damit die Hitze alle Teile der Beschickung infolge Wärmeleitung durch
die Wände durchdringen kann, ohne deren äußere Teile zu überhitzen.
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Vorteilhaft wird die Vorkehrung getroffen, (laß die Fläche der inneren
gelochten Wandung einer Kammer mindestens so groß ist wie die Fläche desjenigen
Teiles der Retortenwand, welche die äußere Wandung der Kammer bildet.
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Kommt eine die Retorte umgebende Heizkammer am oberen Gasabzug zur
Verwendung, so versieht man diese Heizkammer auch an ihrem unteren Ende mit einer
Öffnung zum Abzug der Verbrennungsprodukte.
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Auf den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen
gemäß der Erfindung dargestellt. Abb. i zeigt eine Ausführungsform in Vorderansicht,
teilweise im Schnitt. Abb. a zeigt eine Retorte in senkrechtem Schnitt. Abb.3 ist
ein wagerechter Schnitt nach Linie 3-3 der Abb. i unter Fortlassung der Heizkammer.
Die Abb. 4., 5 und 6 zeigen wagerechte Schnitte durch Ausfiihrungsformen der Retorte.
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Die Retorte kann durch einen Ofen beliebiger Bauart geheizt «-erden,
doch «erden besonders gute Ergebnisse bei Benutzung eines Ofens der in Abb. i veranschaulichten
Art erreicht, in welchem i die Ofenwandung bezeichnet, während z und 3 .einen direkten
und einen indirekten Abzugskanal zur Fortleitung der Verbrennungsprodukte bezeichnen.
Der direkte Kanal wird im Anfangsstadium des Destillationsvorganges benutzt, in
welchem die Verbrennungskammer von Explosionsgemischen von Gas oder Dampf und Luft
befreit werden muß. Sobald jedoch das Verfahren in vollem Gange ist, wird die Drosselklappe
,4 so eingestellt, claß sie den direkten Abzugskanal abschließt und die Zurückhaltung
der Verbrennungsprodukte innerhalb der Kammer 5 bewirkt, bis viel von deren Hitze
an die Retorte abgegeben worden ist. Der Weg der entweichenden Produkte verläuft
alsdann durch den indirekten Kanal 3, indem gleichfalls eine regelnde Drosselklappe
vorgesehen sein kann. Ein Vorteil, der sich aus der Benutzung eines indirekten Kanals
für die Verbrennungsprodukte ergibt, liegt darin, daß die zurückgehaltenen Produkte
einen Heizmantel für die Retorte bilden und die Entstehung von abwegigen Strömen
verhüten, die nicht nur veränderliche Wärmebedingungen in verschiedenen Teilen der
Retorte und daher eine Überhitzung der verflüchtigten Bestandteile der Füllmasse
erzeugen, sondern auch die Entstehung permanenter Gase erzwingen würden, anstatt
solcher Produkte, die noch eine rückbildende Kondensation gestatten. Der Ofen ist
mit einer Öffnung 7 versehen, durch die das untere Ende der Retorte und einige von
ihren Teilen zugänglich sind. Die Retorte 6 wird von einer vorzugsweise zylindrischen
Wandung 8 gebildet, in welcher auswechselbare
Futterwände 9 derart
angeordnet sind, daß sie über den Umfang gleichmäßig verteilte Kammern io bilden.
Eine jede Kammer ist von den benachbarten Kammern durch Räume 13 getrennt, die mit
einem Sammelraum 14 verbunden sind, der die Mitte der Retorte einnimmt. Die Destillate
strömen durch die Öffnungen i i der Wandungen 9 hindurch und können, wie ersichtlich,
auf verschiedenen Wegen aus einer jeden Kaminer ausfließen und endlich in einen
gemeinsamen Kanal gelangen, der reichlich bemessen ist, so daß sie nicht längeren
Aufenthalt in der Nachbarschaft der Heizquelle mehr haben, wodurch eine Zersetzung
durch >;'lierhitzung vermieden wird. Als eine Folge dieser schnellen Entleerung
der Dampfleitungskanäle gelangen die Dämpfe noch in kondensierbarem Zustande zum
Kondensator der `'orrichtung und sind nicht etwa zersetzt oder zersprengt oder in
nicht gewinnbare Nebenprodukte umgewandelt.
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Die verschiedenen Kammern werden durch Wände 15 aneinander angeschlossen,
die sich der Gestaltung der Innenwand 8 der Retorte anschmiegen. Ferner haben die
Kammern einen Boden r6, der auf einem Flansch 18 ruht und finit einer Entleerungsöffnung
ausgestattet ist, durch welche die flüssigen Nebenprodukte abfließen können. Das
Herausnehmen der Kammern mit ihren Wandungen und deren Ersatz durch andere muß möglichst
ohne Abkühlung der ganzen Vorrichtung durchführbar sein. Der Deckel 2o ist abnehmbar,
und zur Aufnahme eines Abniontierungswerkzeuges sind an den oberen Enden in einigen
der Kammern Löcher 21 vorgesehen.
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Ein Rohr 22 nimmt die leichteren Destillate vom oberen Ende der Retorte
fort und führt sie zu einem Kondensator, von welchem sie in flüssigem Zustande in
einen Saminelbehälter 24 abgegeben werden. Etwa vorhandene unkondensierbare Gase
lassen sich durch ein Rohr 25 abführen, dessen äußerstes I?nde an eine Saugevorrichtung
in üblicher Weise angeschlossen ist. Um den Hindurchfluß der leichteren Destillate
durch die Auslässe zu beschleunigen, kann ein neutrales Gas, wie Stickstoff, durch
das Rohr 26 eingeführt «-erden. Die Benutzung eines solchen Entleerungsmittels kann
immer in solchen Fällen wünschenswert erscheinen, wenn wegen der Eigenart der Füllmasse
Nebenprodukte vorhanden sind, die leicht und rasch bei der vorherrschenden Temperatur
in Zersetzung geraten.
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Das Rohr 27 kann entweder mit noch einem arideren neutralen 'Medium
von einer Nutzduelle beschickt werden oder mit Dämpfen aus der Retorte 6 auf dem
Wege durch die Rohre 28 und 29. Ferner kann noch ein anderes neutrales Medium durch
das Rohr 30 zugeführt werden. Das Rohr 27 wird durch das Innere der Wandung der
Verbrennungskammer i geführt und leitet zu einer Rohrschlange oder einem Überhitzer
31 und von dort zu einer Injektordüse 32, die in das AusstrÖrnungsrohr 22 der Retorte
einmündet. Die verdünnten Dämpfe, welche durch das Rohr z; fließen, sind leicht
genug, um die Strömung im Abflußrohr 22 beträchtlich zu beschleunigen, und so tragen
sie zur Entfernung der Dämpfe aus der stark erhitzten Destillationszone bei.
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Ein Sammelgefäß 33, welches mit der Retorte durch das Rohr 34 in Verbindung
steht, nimmt die flüssigen Destillate in sich auf. Dieses Sammelgefäß ist abnehiribar
angebracht, so -daß sein Inhalt von Zeit zu Zeit ausgeleert werden kann. Das Rohr
34. besitzt einen Hahn 35, um es abschließen zu können, solange der Behälter 33
abgenommen wird.
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Die Retorte wird durch Brenner 36 erhitzt, die von irgendeiner Quelle
für flüssigen oder gasförmigen Brennstoff gespeist werden und den Zwischenräumen
13 gegenüber zwischen den Kammern io der Retorte angeordnet sind. Diese Anordnung
bezweckt, die Füllmasse in jenen Kammern nicht zu sehr der direkten Hitze auszusetzen,
welche durch die Wand 8 der Retorte zugeführt wird. und den Übertragungsweg der
Hitze zu verlängern, damit die Hitze verteilt und in ihrer örtlichen Stärke abgeschwächt
wird, bevor sie auf das kohlenstoffhaltige Material zur Einwirkung kommt, welches
sich besonders in den Kaniinern io befindet. Die Wärmeleitungswege verlaufen, wie
ersichtlich, durch die Wandung 8 der Retorte in und durch die Verbiüdungswände i5
sowie in und durch die gelochten Wände 9 der Kammern io. Da dies ein viel längerer
Weg ist als derjenige durch die Wand 8, wenn Hitze direkt denjenigen Teilen zugeführt
wird, die zwischen den Kaminern liegen, ergibt sich ein vorzüglicher Temperaturausgleich
in den Wendungsteilen der verschiedenen taschenartigen Kammern. Dies ist von großer
Wichtigkeit insofern, als die Aufrechterhaltung gleicliföriniger Temperaturen in
allen Teilen der Retorte den Destillationsprözeß bei einer minimalen Temperatur
ausführbar macht und die Entwicklung von Destillaten bei Temperaturen gewährt, die
bedeutend unter denjenigen liegen, bei welchen die flüchtigen Bestandteile der kohlenstoffhaltigen
Substanzen sich zersetzen. Die so erreichten giinstigen Ergebnisse sind durch die
Abtrennung kleinerer Massen der Füllung ermöglicht und dadurch, daß zwischen den
verschiedenen Kammern reichliche Spielräume vorgesehen sind, in denen die Dämpfe
freie
Vermischungsmöglichkeit haben und auf diese Weise einen Ausgleich ihrer Temperaturen
hervorbringen. Aus diesen Mischräumen strömen die Dämpfe rasch an der Zone von hoher
Temperatur vorbei, bevor sie zur Zersetzungstemperatur erhitzt werden können. Auf
diese Weise wird dank der Erfindung eine bedeutend höhere Ausbeute an wertvollen
Bestandteilen der kohlenstoffhaltigen Substanzen erzielt, und die Entstehung vieler
gasartiger Nebenprodukte von geringerem Wert wird vermieden. Im übrigen sind die
verschiedenen Teile der Füllmasse von allen Seiten her der Hitze ausgesetzt, was
der hohen Temperatur der gelochten Wände der Kammern zu verdanken ist. Diesen Wänden
wird nämlich von den Brennern, die ihnen zunächst stehen, reichlich Hitze zugeführt.
Die Retortenwand bildet die äußeren Wände der verschiedenen Kammern, und diese Wandung
erhält die Hitze durch Leitung, so daß ein jeder der verschiedenen Teile der Füllmasse
von geheizten Metallwänden umgeben ist, die einen jeden Teil in gleichem Maße bis
zur Destilliertemperatur erwärmen, und die Möglichkeit einer Überhitzung eines Teiles
des kohlenstoffhaltigen Materials, welches sich zur Zeit in Behandlung befindet,
ausgeschlossen ist. Demgegenüber wäre es unerwünscht, wenn eine teilweise Überhitzung
stattfinden könnte, wenn die Heizung nur von einer Seite her auf die Füllmasse einwirkte.
Bei einseitiger Beheizung werden die äußersten Teile der Füllung überhitzt, bevor
die inneren Teile eine Destilliertemperatur erreicht haben. Die Temperatur der Füllung
und der Destillate in der neuen Vorrichtung kann auf dem niedrigen Wert von 500°
C erhalten werden.
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Die Gestalt der Vorrichtung und der Kaminern kann verschieden gewählt
werden. In Abb. 3 sind vier Kammern veranschaulicht. In Abb. 4. sind drei Kammern
vorhanden, während in den Abb. 5 und 6 fünf Kammern von geringfügig voneinander
abweichender Ausgestaltung veranschaulicht sind. Die Retorte in Abb.6 ist mit ausgebauchten
Wänden 37 ausgerüstet, die eine besonders große Heizfläche darbieten. Diese Heizfläche
erhält ebenso wie diejenige der in den anderen Abbildungen dargestellten Retorten
Hitze von den heißen Gasen in der Verbrennungskammer, außerdem aber auch durch Leitung
von den Brennern. Die Hitze dieser Gase ist aber gleichmäßig, während die Hitze,
welche von den Brennern geliefert wird, konzentriert, intensiv und zu heiß für eine
direkte Einwirkung auf die Retortenwände wäre, die sich in unmittelbarer Berührung
mit der Füllmasse befinden.
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Zur Feststellung der Temperaturzustände innerhalb der Vorrichtung
kann ein Pyrometer vorgesehen sein, jedoch ist die Benutzung eines solchen Instrumentes
nicht unbedingt erforderlich, weil die richtigen Temperaturzustände an der Beschaffenheit
der Substanzen festgestellt werden können, die den Kondensator verlassen, und an
denjenigen Substanzen, die in den Behälter für die schwereren Destillationsprodukte
eintreten. Wenn die Temperatur zu hoch ist, wird sich ein Überschuß an unverwandelbaren
Gasen vorfinden, während, wenn die Temperatur niedrig genug ist, um eine maximale
Ausbeute von kondensierbaren Produkten zu gewähren, dieser zufriedenstellende Zustand
dadurch festgestellt werden kann, daß der größere Teil der in den Kondensator strömenden
Substanzen tatsächlich kondensiert wird.