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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Brennstoffs. Man hat
schon vorgeschlagen, beispielsweise in den britischen Patentschriften Nr. 1'729o
und 118777, einen festen Brennstoff für sehr große Kraftanlagen in Form von festen
Rückständen herzustellen, die sich bei der Destillation von Kohle bei niedriger
Temperatur ergeben. In solchen Fällen wird der heiße Koks oder der Rückstand aus
der Verkokungsretorte unmittelbar der Feuerungsanlage zugeführt, durch mechanische
oder
andere Mittel. Die Öle oder Gase aus dem Destillationsprozeß werden besonders aufgefangen.
Auch die Pulverisierung des mit Wasser oder mit Hilfe inaktiver Gase abgelöschten
Kokses hat sich bereits als sehr günstig für die Verbrennung erwiesen.
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Nun ist es aus Versuchen bekannt, daß ein kolloidales Gemisch aus
Kohle und Öl die befriedigende Verbrennung von verhältnismäßig geringwertiger
Kohle in Dampfkessel-und anderen Feuerungsanlagen gestattet und <laß es möglich
ist, eine solche kolloidale :Mischung von besserer Beschaffenheit zu erhalten, wenn
die Verbindung zwischen Kohle und 0I in der Hitze stattfindet, als wenn die Bestandteile
des Gemisches bei normaler atmosphärischer Temperatur zusammengegeben werden.
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Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung
eines neuen, für Dampfkessel- und andere Feuerungsanlagen hervorragend geeigneten
Brennstoffes aus pulverisiertem Koks, das darin besteht, daß der Koks, während er
noch die Hitze aus dem Verkokungsprozeß enthält, in Gegenwart von Öl, z. B. 01,
(las aus dem Verkokungsprozeß selbst gewonnen wird, und eines inerten Gases, z.
B. Kohlensäure oder Abgas, und unter Luftabschluß pulverisiert wird.
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Der Wert dieses Verfahrens liegt in seiner außerordentlich günstigen
Wärmewirtschaft. Da die Erfahrung zeigte, daß der Koks in heißem Zustand gleichmäßiger
fein gemahlen werden kann als in kaltem Zustand und daß die Herstellung der Mischung
von gemahlenem Koks und 01 in der Hitze weit besser vor sich geht als in
atmosphärischer Temperatur, so wird nach dem neuen Verfahren die Pulverisierung
und Mischung in der Temperatur vorgenommen, die der Koks vom Verkokungsprozeß her
noch an sich hat, während man bislang den Koks zunächst mit Wasser oder inerten
Gasen abkühlte und ihn dann wieder erhitzte. Dabei waren erhebliche Wärmeverluste
nicht zu umgehen. Der Grund für eine günstigere Pulv erisierung unter den genannten
Verhältnissen liegt wohl in der größeren Sprödigkeit und Trockenheit des heißen
Kokses, und die innigere Mischung des gepulverten Kokses mit Öl in der Hitze erklärt
sich daraus, daß die Viskosität des Öles bei der Berührung mit dem heißen Koks bedeutend
verringert wird. Zur Vermeidung von Wärmeverlusten bei der Pulverisierung wird der
Zerkleinerungsapparat zweckmäßig mit einem wärmeisolierenden Mittel umgeben. Um
ein Verbrennen des Kokses zu verhindern und die überschüssige Wärme wiederzugewinnen,
erfolgt die Pulverisierung und Mischung in Gegenwart von inerten Gasen und unter
Luftabschluß. Das so erhaltene Kolloid wird entweder für ferneren Gebrauch aufgestapelt
oder sofort als Brennstoff benutzt. Im ersteren Fall wird gegenüber dem älteren,
mit Ablöschung des Kokses vor dem Pulverisieren arbeitenden Verfahren der Vorteil
erzielt, daß besondere Apparate und die Bereitstellung und Hinzufügung von Wasser
nicht mehr erforderlich sind. Das heiße Kolloid wird nämlich in Behälter gebracht
und dort der Abkühlung überlassen. Wird es aber unmittelbar wieder als Brennstoff
benutzt und der Feuerung zugeführt, so werden sehr erhebliche Wärmeverluste vermieden,
cla nach diesem Verfahren keinerlei Wärmevernichtung durch Ablöschen, Aufstapeln
o. dgl. stattfindet und alle Wärme, die dem Kolloid aus dem Pulverisierungs- und
Mischungsprozeß anhaftet, der Feuerung.zugute kommt.
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In der beiliegenden Zeichnung ist eine bevorzugte Durchführungsart
des Verfahrens schematisch erläutert.
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Hiernach wird der Brennstoffrückstand, der sich in einer für niedrige
Temperatur bestimmten, durch überhitzten Dampf geheizten Destillationsretorte i
ergibt, unmittelbar in einen abgeschlossenen Pulverisierapparat 2 gefördert, beispielsweise
durch eine Förderschnecke 3 o. dgl., die von einem Motor q. angetrieben wird. Als
Pulverisiervorrichtung kann eine Kugelmühle, ebensowohl aber auch eine andere Zerkleinerungsvorrichtung
Verwendung finden, durch die der Brennstoff auf den gewünschten Feinheitsgrad gepulvert
wird. Jedoch ist es erforderlich, Wärmeverluste durch Isoliervorrichtungen zu unterbinden.
Während der Förderung des Brennstoffes von der Retorte in den Pulverisierapparat
durch die Schnecke oder eine andere mechanische Vorrichtung wird der Eintritt von
Luft in die Zerkleinerungsmaschine insofern verhindert, als der Brennstoff sich
hierbei nur in einer Atmosphäre von Retortengasen befindet.
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Der so erzielte zerkleinerte Brennstoff wird unter Hinzufügung von
Öl in kolloidale Form übergeführt und kann dann, während er noch heiß ist, durch
.ein Ventil hindurch, das den Zutritt von Luft in die Zerkleinerungsvorrichtung
verhindert, unmittelbar auf den Rost 5 einer Feuerungsanlage 6 gebracht werden.
Oder aber, man kann den Brennstoff zunächst in einen Vorratsbehälter 8 bringen,
von dem er entweder heiß oder abgekühlt in die Feuerungsanlage gelangt. Die Einführung
in den Vorratsbehälter geschieht durch einen Elevator 9 durch ein Ventil io hindurch.
Ein anderes Ventil i i ist in die Zuleitung vom Vorratsbehälter auf den Rost eingeschaltet.
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Ein Teil der aus der Retorte i austretenden Gase gelangt durch ein
Rohr 12 in die Zerkleinerungsmaschine
2, ein anderer Teil durch
das Rohr 13 in einen Kondensator 14. In diesem ist eine Kühlschlange 15 untergebracht;
das Kühlwasser wird dadurch vorgewärmt und dient zweckmäßig zur Kesselspeisung.
Die Entgasungserzeugnisse aus dem Kondensator i.t gelangen in einen Sammler, mit
dein ein Ölbehälter 17 in Verbindung steht. Noch unkondensierte Gase treten
von dem Kondensator i q. in einen Kühler 18 und von da in einen Gasreiniger i9,
von dem aus einige oder sämtliche fixierten Gase durch ein Rohr 2o der Feuerungsanlage
6 zugeführt werden.
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Das (Öl aus dem Sammler 16 wird durch eine Pumpe 21 durch ein Rohr
22 in die Zerkleinerungsmaschine 2 gedrückt. In diese Rohrleitung 22 ist eine Heizvorrichtung
23 eingeschaltet, die zweckmäßig auch einen Abschnitt der Rohrleitung 13 heizt.
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Zur Überführung des Brennstoffs in kolloidale Form wird die Pumpe
21 in Betrieb gesetzt und Öl in die Zerkleinerungsmaschine gedrückt, so daß der
Brennstoff während der Zerkleinerung mit Öl getränkt wird. Das hierzu verwendete
Öl kann, wie ersichtlich, zum Teil aus dem Verkokungsprozeß gewonnen werden in Gestalt
desjenigen Öles, das in dem Behälter i d. kondensiert wird, und dieses
01 wird in der Heizvorrichtung 23 durch Wärme, die den das Rohr
13 durchströmenden Gasen entnommen wird, vorgewärmt. Die Heizvorrichtung
23 bildet also einen Wärmeaustauscher zwischen den Rohren 13 und 22. Die Temperatur
dieses Austauschers kann auf beliebige Art geregelt werden. Ein erheblicher Vorteil,
den die Verwendung des bei dem Verkokungsprozeß selbst gewonnenen Öles ergibt, liegt
darin, daß das 01 in unmittelbarer Nachbarschaft der Zerkleinerungsmaschine
gewonnen wird und so Transportkosten gespart werden.
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Die Regelungsvorrichtungen, wie beispielsweise die Pumpe 21, werden
so eingestellt, daß der Zufluß von Öl in richtigem Verhältnis zu der Menge des aus
der Retorte kommenden festen Brennstoffes steht.
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Selbstverständlich sind ähnliche Regelungsvorrichtungen vorzusehen,
die den Umlauf von Flüssigkeit, von Gasen oder von festen Brennstoffrückständen
so regeln, wie es in verschiedenen Teilen der Anlage notwendig ist. So können Pumpen
oder Injektoren, aber auch Vorrichtungen anderer Art, Verwendung finden, um die
Mengen von Brennstoff zu regeln, die entweder in die Feuerungsanlage@i oder in den
Vorratsbehälter gelangen sollen. Wenn der Brennstoff mit anderen Ölen als denjenigen,
die in der Verkokungsanlage gewonnen werden, versetzt werden soll, so sind diese
Öle in dem Behälter 17 unterzubringen.
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Es hat sich ergeben, daß ein recht guter Brennstoff erzeugt wird,
wenn man - die erwähnten Rückstände bei Gegenwart von inertem Gas, z. B. CO" zerkleinert.
Indessen kann, wie schon vorstehend bemerkt, die Zerkleinerung auch ohne jede Zuführung
von anderweitigem Öl oder Gas als denjenigen stattfinden, die in Form von Retortengasen
mit dem Brennstoff in die Zerkleinerungsinaschine gelangen. .