-
Verfahren zum Destillieren von Kohlenwasserstoffdämpfe liefernden
Materialien mittels überhitzten Wasserdampfes. Die Erfindung besteht in der Ausnutzung
der Energie, «-elche in dem überhitzten Dampf vorhanden ist, nachdem derselbe zur
Destillation verwendet worden ist, gemeinsam mit der Energie der Destillationsdämpfe,
zum Zweck, die Destillation überhaupt praktisch ausführbar zu machen, da sich die
bis jetzt bekannten Verfahren aus dem Grunde nicht in der Praxis verwirklichen ließen,
weil die zur Herstellung von überhitztem Wasserdampf verwendete Wärmemenge sich
wesentlich teuerer stellte als die Nutzleistung, welche aus den Destillationserzeugnissen
zu gewinnen war. Diese Umstände beruhen darauf, daß zur Herstellung von jedem Kilogramm
überhitzten Wasserdampf eine Stimme von Wärmeeinheiten erforderlich ist, welche
sich zusammensetzt: r. aus der Wärmemenge, um das Wasser auf die Temperatur des
gesättigten Dampfes unter dem Druck der Retorte zu bringen, a. um die Flüssigkeit
in den gesättigten Dampf bei derselben Temperatur zu verwandeln (latente Dampfwärme),
3. um den Dampf bis zu der erforderlichen Temperatur zu überhitzen.
-
Für die Destillation kommt lediglich derjenige Teil der Gesamtwärme,
welcher für die Ciberhitzung verwendet worden ist, in Frage, und der thermische
Wirkungsgrad beträgt, wie Versuche gezeigt haben, mir etwa '/; der Gesamtwäriiie,
wenn der Dampf
und Destillationsdämpfe aus der Retorte in der üblichen
Weise kondensiert werden. Außerdem ist das Verhältnis des Wasserdampfes zu den Destillationsdämpfen
etwa wie 2 : i, so daß etwa die dreifache Menge von Dampf kondensiert werden muß,
als in dem Falle, wenn mit direkter Erhitzung gearbeitet wird. Infolgedessen ist
die Größe der Kondensatoren und die Menge der Kühlflüssigkeiten entsprechend größer.
-
Es ist daher ersichtlich, daß die Anwendung von überhitztem Wasserdampf
als Heizmaterial für die Destillation von genannten Materialien an sich sehr unwirtschaftlich
ist und im großen und ganzen etwa dreimal so viel Kosten verursacht, als wenn die
Retorten unmittelbar beheizt worden wären. Indes ist die Destillation mit überhitztem
Wasserdampf aus anderen technischen Gründen vorteilhaft und kann nicht ersetzt werden.
Das vorliegende Verfahren macht ,die Anwendung von überhitztem Wasserdampf praktisch
ausführbar, selbst hei solchen Materialien, welche %i eiliger reich an Kohlenwasserstoffen
sind. Dieses Verfahren benutzt die verlorene Energie des Wasserdampfes und der Dämpfe,
um sie für die Gewinnung von Energie nutzbar zu machen, so daß im großen und ganzen
die für die Destillation versendeten Wärmeeinheiten so gut wie kostenlos zur Verfügung
stehen.
-
Die Zeichnungen veranschaulichen eine zur Ausführung des Verfahrens
dienende Vorrichtung beispielsweise.
-
Abb. i zeigt schematisch die Seitenansicht der Anlage.
-
Abb.2 zeigt schaubildlich einen Teil der Anlage.
-
Abb.3 zeigt schematisch die Draufsicht der Anlage, wobei nebensächliche
Teile, wie Leitungen usw., ausgelassen worden sind.
-
Es werden sechs Retorten 1, 2, 3, 4., 5, (i verwendet, mit welchen
folgende Leitungen in Verbindung stehen- Dampfleitung 7, zusätzliche Leitung 8,
Abdampfleitung 9, Ölabzugleitung io, Öldruckleitung i,i und Ölrückleitung 12. Die
Leitungen 8, 9, io, i i, 12 sind, wie gezeigt, in bezug auf die Retorten angeordnet
und jede der Leitungen durch Einlaß- bzw. Ablaßstutzen und Ventile verbunden.
-
Die Dampfleitung 7 wird mit überhitztem Dampf gespeist, welcher gesättigt
in dem Kessel 13 erzeugt und durch die Rohre 14 zu den Cberhitzern 15 geleitet.
wird. Die Überliitzer 15 werden vorzugsweise durch einen Gas- oder Ölbrenner beheizt.
Es ist gefunden worden, daß eine starke Überhitzung sehr vorteilhaft ist und vorzugsweise
bis auf 8oo° C genommen wird. Die Hauptleitung 7 ist mit den Überhitzern i 5 durch
Stutzen 16 verbunden; sämtliche Kessel und Leitungen mit Ausnahme der Dephleginatoren
und Kondensatoren sind in entsprechender Weise wärmeisoliert. In Abb. 3 sind fünf
Dampfkessel 13 und fünf Überhitzer 15 gezeigt. Jede der Retorten i bis 6 besitzt
ein '-Rohr 17, zu welchem der überhitzte Dampf aus der Leitung 7 durch das Ventil
i9 und das Rohr 18 zuströmt. Jedes der T-Rohre kann mit dem Verstärkungsmittel aus
der zusätzlichen Leitung 8 durch das Rohr 2o und Ventil 21 gespeist werden. Die
zusätzliche Leitung 8 wird mit dem Verstärkungsmittel gespeist, welches unter Druck
durch die Leitung 22 von der Pumpe 23 geliefert wird. Dieses Verstärkungsmittel
besteht vorzugsweise aus schwerem Kohlenwasserstofföl, mit welchem, wie nachstehend
beschrieben, ein fein gepulverter fester Körper zwecks Herstellung eines halbflüssigen
Teiles gemischt wurde.
-
Die Abdampfleitung 9 ist finit dein Kopf jeder Retorte i bis 6 durch
das Rohr 24 und Ventil 25 verbunden. Da das Verfahren in kontinuierlicher Weise
ausgeübt wird, so ist die Abdampfleitung 9 stets mit Wasserdampf und den Kohlenwasserstoffdämpfen
unter Überdruck und bei hoher Temperatur angefüllt. Das Gemisch wird durch das Rohr
26 mit Drosselventil 27 zu einer Kraftmaschine 28 geführt, welche vorzugsweise als
Danipf-Turbo-Dynamo 29 ausgebildet ist. Die Dynamo 29 liefert Ströme durch die Leitung
3o, «-elche auf Türmen 31 gelegt sind. Der Abdampf nebst Kohlenwasserstoffdämpfen
aus der Turbine 28 werden durch die Leitung 32 zu einem Fraktionierapparat geführt,
welcher aus Dephlegmatoren 33, 34 besteht. Die Dephlegmatoren sind in gleicher Weise
ausgebildet und besitzen jeder ein dampfdichtes Gehäuse mit einer Reihe von Schüsseln.
Jede Schüsselreihe 35 besitzt einen geringeren Durchmesser als das Gehäuse und wird
von Streifen 36 getragen, so daß eine ringförmige Öffnung 37 rund um die Schüssel
gebildet wird. Unter diesen Schüsseln befindet sich eine Reihe von weiteren Schüsseln
38, welche dicht an die Innenfläche des Gehäuses angeschlossen sind, jedoch in der
Mitte eine Öffnung 39 zu besitzen. Die Dämpfe werden dem Dephleginator 33 durch
das Rohr 32 zugeführt und gehen in gewundenem Verlauf nach aufwärts durch die Öffnungen
37 und 39 bis zum Rohr -.o und in den Dephlegmator 34.. Die Dämpfe gehen in ähnlicher
Weise durch den letzteren, und die nicht kondensierten Dämpfe gehen durch die Leitung
41 zum Kondensator 42 (Abb. 3).
-
In einigen Fällen wird ein schwerer, flüssiger Kohlenwasserstoff durch
das Rohr 43
dem oberen Ende des Dephlegmators 34 zugeführt, wobei
dieser Kohlenwasserstoff und (las Kondensat aus dem Dephlegmator34 durch das Rohr
.N. zti dein oberen Ende des Dephlegmators 33 zurückfließen. Die am Bodenteil des
Dephlegmators 33 gesammelte Flüssigkeit ergießt sich durch das Rohr ,I5 zu der Pumpe
23, und diese Flüssigkeit bildet in einigen Fällen (las bereits genannte Verstärkungsmittel.
Es ist jedoch vorteilhaft, mit dein Verstärkungsmittel einen festen gepulverten
Brennstoff zti vermischen, so daß ein Teig gebildet wird, was zweckmäßig derart
erfolgt, daß man in dem Bodenteil des Dephlegmators 33 eine bestimmte Menge der
Flüssigkeit zurückhält und dieselbe mit dem festen Brennstoff vermengt. Der feste
Brennstoff wird dann durch den Trichter .I6 zu der Förderschnecke 4.7 geführt und
zu der Rührvorrichtung 4.8 gefördert, «-elche auf der Welle .I9 der För#_lerschnecke
gelagert ist, wobei diese Welle z. B. durch die Riemenscheibe 5o angetrieben wird.
Jede von den Retorten i, 2, 3, 4., 5, 6 besitzt am unteren Ende ein '['-Rohr .51,
welches (furch (las Rohr 52 und Ventil 53 mit dem 0labzugi ohr io verbunden ist.
Die ölabz-ugleitung io ist durch das Rohr 54 und das Ventil 55 iriit (lein Olvor
ratsbehälter 56 verbunden. An ihrem oberen Ende ist jede der Retorten i bis 6 durch
ein Rohr 57 mit Ventil 58 mit der Ölriickleitung 12 verbunden, welch letztere ihrerseits
durch ein Rohr 59 mit Ventil 6o mit dein ÜIvorratsbehälter 56 in Verbindung steht.
Jede der Retorten i bis 6 ist ferner mit der Öldruckleitung i i durch ein Rohr 61
mit Ventil 62 verbunden. Die t51_-druckleitung i i wird mit heißem Öl aus dem Ölerhitzer
63 durch das Rohr 64 mit Ventil 65 gespeist. Der Ölerhitzer 63 besitzt irgendeine
zweckentsprechende Gestalt und wird (furch einen Öl- oder Gasbrenner beheizt. Derselbe
wird mit Öl (furch das Rohr 66 von der Pumpe 67 gespeist, welche das Öl von dem
Bodenteil des Vorratsbehälters 56 durch das Rohr 68 entnimmt.
-
Das obere Ende jeder Retorte ist mit einem abnehmbaren Verschluß 69
und der Bodenteil mit einem abnehmbaren Verschluß 7o versehen. Das obere Ende einer
jeden Retorte i bis 6 ist mit dein Bodenteil der benachbarten Retorte durch eine
Leitung ; i mit dem Ventil 72 verbti:-(len, wobei das Rohr ; i von (ler Retorte
i zurück zu dem Bodenteil der Retorte 6 führt, so (laß die Retorten zu einem ununterbrochenen
Kreislauf verbunden werden können.
-
In Abb.3 ist schematisch die Anwen(lung der Erfindung auf die Verarbeitung
von Lignit dargestellt. Die Retorten i bis 6 sind in der Nähe des Kanals 73 angeordnet,
welcher mit Lignit aus dein Wagen auf dem Sch:eiiengleis 74 gespeist wird. Der in
den Retorten erzeugte Koks wird durch das Schie,iengleis 75 abgeführt. Innerhalb
des Maschinenhauses 76 ist die Turbine 28 und der Stromerzeuger 29 vorgesehen, während
in dem Kesselhaus 77 Kessel 13 und Dampfüberhitzer 15 angeordnet sind. Im
Destilliergebiiude 78 sind die Dephleginatoren 33, 3'l
und die Kondensatoren
.I2 angeordnet. Das Schweröl wird dein Vorratsbehälter 56 (Abb. i) durch die Leitung
7 g zugeführt, während Dämpfe aus diesem Behälter durch (las Rohr 8o entweichen.
Die Anlage ist finit zweckentsprechenden Temperatur- und Druckmessern. die nicht
dargestellt sind, versehen.
-
Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung ist die folgende: Jede
der Retorten macht einen bestimmten Arbeitszyklus durch. Befindet sich die Anlage
in ununterbrochenem Betriebe, so wird -zwecks leichteren Verständnisses die Retorte
3 als für sich arbeitend betrachtet. Diese Retorte 3 wird mit dem zu behandelnden
K=ohlenwasserstoff, z. B. Lignit, beladen, welches (furch den V erschluß 69 eingeführt
wird, wonach dieser Verschluß abgeschlossen wird. Währenddem sind die Ventile 62,
53, 58, 25, 21 und ig bei sämtlichen Retorten geschlossen, während gleichzeitig
die Ventile ;2 in den beiden Rohren "i, welche zu dem oberen Ende und- zu dem Boden
der Retorte 3 führen, ebenfalls geschlossen sind, so (laß die Retorte 3 von der
übrigen Anlage abgeschlossen ist. Es werden nun die Ventile 58 und 62 geöffnet,
so daß das heiße ()1 in die Retorte durch das Rohr 5i eintritt und das Lignit so
weit vorerhitzt wird, daß das Wasser verdampft, wobei der Überschuß des Öles durch
die Leitung 59 zurück zu (lein `"orratsbehälter 56 fließt. Durch (las Rohr 8o kann
der Dampf aus dein Behälter 56 entweichen. Sobald die Lignitladung in der Retorte
3 entwässert wurde, wird das Ventil 62 geschlossen und (las Ventil 53 geöffnet,
wodurch das 01 durch (las Rohr 54 zum Behälter 56 zurückfließen kann. Sobald
(lies der Fall ist, werden die Ventile 53 und 58 geschlossen, wodurch die Retorte
3 wiederum von den übrigen abgeschlossen ist. Die Ladung ist in der Retorte 3 nunmehr
entwässert und bis zum gewissen Grade mit dem schweren 01 getränkt. Sie besitzt
ebenfalls eine Temperatur oberhalb des Siedepunktes von Wasser.
-
Es wird nun das Ventil 72 in demjenigen Rohr 71, welches von
dem oberen Ende der Retorte .I zu dein Bodenteil der Retorte 3 führt, geöffnet,
so daß Wasserdampf und Öldämpfe von dem oberen Teil der Retorte d. durch dieses
Rohr 71 zu dem Bodenteil der Retorte 3 strömen. Das Gemisch von Wasserdampf
und
Dämpfen besitzt eine Temperatur wesentlich über dem Siedepunkt von Wasser und hat
das Bestreben, als Destillationsmittel zu wirken und die flüchtigen Bestandteile
in der Ladung und in dem schweren, dieselbe tränkenden Öl zu verdampfen. Vor dem
Verbinden des oberen Endes der Retorte 4 mit dem Bodenteil der Retorte 3 wurde das
obere Ende der Retorte 4 durch das Rohr 24 mit der Dampfleitung 9 verbunden. Sobald
der Druck in der Retorte 3 im wesentlichen den Druck in der Oldämpfeleitung erreicht
hat, wird das Ventil 25 der Retorte 3 geöffnet und das Ventil 25 der Retorte d.
geschlossen, wodurch der gesamte Strom von Öldämpfen und Wasserdampf durch die Retorte
3 getrieben wird.
-
Während der Zeit, wo die Retorte 3 beschickt wurde, ist gleichzeitig
die Retorte 2 von Koks entladen worden, wobei während der Entwässerung der Ladung
in der Retorte 3 die Retorte 2 beschickt wird und ihrerseits die Retorte i von Koks
entladen wird. Sobald der volle Strom der Dämpfe durch die Retorte 3 gerichtet ist,
beginnt das Entladen in der Retorte 6, das Beschicken in der Retorte i und das Entwässern
in der Retorte 2. Zu gleicher Zeit wird der überhitzte Dampf in die Retorte 5 durch
das Rohr 18 eingeführt und strömt durch die Ladung dieser Retorte durch. Der mit
etwas Öldämpfen beladene Wasserdampf geht dann von dem oberen Ende der Retorte 5
durch das Rohr 71 zu dem Bodenteil der Retorte 4, dann durch die Retorte 4 hindurch
und durch das Rohr 71 zu dem Bodenteil der Retorte 3. Diese Behandlung dauert einige
Zeit, wobei die Öldämpfe von dem oberen Teil der Retorte 3 durch die Retorte 2 hindurch
und zu der Oldämpfeleitung 9 gelangen, während die Retorte 5 von dem übrigen Betrieb
abgeschlossen wird und der überhitzte Dampf unmittelbar auf den Bodenteil der Retorte
4 von der Dampfleitung 7 gerichtet wird.
-
Während der Zeit, wo die Retorte 5 von dem übrigen Betriebe abgeschlossen
ist, enthält die Retorte 3 einen heißen Koks, welcher durch das Abdestillieren der
flüchtigen Bestandteile aus dem Lignit gebildet wurde. In diese Koksmasse wird der
Strom des Verstärkungsmittels durch Öffnen des Ventils 21 der Retorte 3 eingeführt.
Das Verstärkungsmittel besteht, wie gesagt, aus dem Schweröl mit oder ohne gepulvertem
festem Brennstoff und wird nunmehr in den Bodenteil der Retorte 3 eingeblasen und
nach aufwärts durch den aufsteigenden Wasserdampf und Öldämpfe in die heiße Koksmasse
eingepreßt, an welcher das Verstärkungsmittel anhaftet, wobei es gleichzeitig gespalten
wird; mit anderen Worten wird das Verstärkungsmittel dabei in Öldämpfe und Koks
verwandelt. Die Öldämpfe verbinden sich mit dem Wasserdampf und den Öldämpfen, welche
in die Retorte 2 einströmen, während der Koks aus dem Verstärkungsmittel sich mit
dem porösen Koks der Ladung verbindet und eine dichte harte Masse entstehen läßt.
Durch entsprechende Regelung des Betriebes, welche durch Versuche ermittelt werden
kann, ist es möglich, die lose und zerbrechliche Koksmasse des Lignits in eine dichte
Koksmasse zu verwandeln, welche für metalhirgische Zwecke geeignet ist und einen
wesentlich größeren Brennstoffwert besitzt.
-
Die Zuführung des Verstärkungsmittels wird fortgesetzt, bis eine bestimmte
Menge desselben zugeführt wurde, worauf das Ventil 21 geschlossen wird. Es wird
nunmehr die Retorte 4 für sich abgeschlossen, und der Wasserdampf wird unmittelbar
in den Bodenteil der Retorte 3 eingeführt, um die Ladung derselben gründlich zu
spalten und die zurückgebliebenen flüchtigen Bestandteile abzutreiben. Die Retorte
3 kann dann durch Schließen ihrer sämtlichen Ventile abgeschlossen und der Koks
danach nach dem Abkühlen durch Öffnen des Verschlusses 7o entladen «erden. Der Arbeitszyklus
kann nunmehr wiederholt werden.
-
Da jede Retorte den beschriebenen Arbeitszyklus durchmacht, so ist
keine Unterbrechung in dem Durchfluß des Wasserdampfes vorhanden, welcher zuerst
von der Dampfleitung 7 in die Retorte fließt, welche den Koks und den Rückstand
des Verstärkungsmittels enthält, worauf der Dampf in die Retorte geht, welche soeben
den Zufluß des Verstärkungsmittels erhalten hat, wonach er schließlich durch die
Retorte strömt, deren Ladung soeben entwässert wurde, und von dieser Retorte in
die Öldämpfeleitung 9 gelangt. Drei von den Retorten befinden sich somit stets in
Reihe miteinander, während die vierte entwässert, die fünfte gekühlt und entladen
und die sechste beschickt wird. Da der Wasserdampf nacheinander durch die drei Retorten
hindurchgeht, so fällt dessen Temperatur allmählich, und derselbe kann steigende
Mengen von Kohlenwasserstoffdämpfen aufnehmen und mitführen. Die Leitung 9 enthält
somit ein Gemisch von Wasserdampf und Öldämpfen bei einem Druck, welcher etwas unterhalb
desjenigen der Wasserdampfleitung liegt und auch bei einer wesentlich geringeren
Temperatur als in der Leitung 7. Dieses Gemisch wird nunmehr der Turbine 28 zugeführt,
in welcher der Druck bis auf den Atmosphärendruck gemindert und die Temperatur des
Gemisches weiter verringert wird.
-
Infolge der hohen Temperatur des Wasserdampfes
in
der Leitung 7 «-erden aus den Retorten sämtliche flüchtigen Bestandteile vertrieben,
so daß der Auspuff der Turbine 28 Kohlenwasserstoff von sehr hohen Siedepunkten,
d. h. Teere und Wachse, enthält. Da die Dämpfe aus dem Rohr 32 durch die Dephlegmatoren
33 und 34 gehen, werden diese Kohlenwasserstoffe von hohem Siedepunkt in den Schüsseln
35 und 37 kondensiert, fließen nach abwärts und gelangen in das Rohr 4.5 zu der
Pumpe 23 und werden dann in die Retorte zurückgeführt.
-
In gewissen Fällen wird ein Schweröl von geringem Werte durch das
Rohr 43 dem Dephlegmator 34 zugeführt, fließt durch die beiden Dephlegmatoren 34
und 33 und kühlt dabei die aufsteigenden Dämpfe, wobei die Dämpfe von hohem Siedepunkt
kondensiert und gesammelt werden. Leichtere Dämpfe werden aus den Ölen beire Durchgang
durch die Dephlegmatoren abdestilliert.
-
Die zu der Ableitung 41 gelangenden Dämpfe sind frei von- hochsiedenden
Kohlenwasserstoffee, und die Anlage kann derart ausgeführt werden, daß ein wesentlicher
Teil des Kondensats aus dem Kondensator 42 ein leichtes, flüchtiges und wertvolles
Erzeugnis bildet, z. B. Gasolin und Motorbrennstoff. Beispiel. Wenn z_. B. Torf
nach dein gewöhnlichen Verfahren destilliert werden soll, so muß die verwendete
Wärmemenge dazu ausreichen, um die vorhandene Feuchtigkeit zu verdampfen und dann
die Kohlemvasserstoffe zu destillieren. Wenn diese erforderliche Wärmemenge durch
Einführen von überhitztem Wasserdampf in die feuchte Torfmasse entnommen werden
soll, so läßt sich leicht ausrechnen, daß dieses Verfahren ein sehr unwirtschaftliches
ist, da die Temperatur von 835° C die höchste ist, welche mit überhitztem Wasserdampf
erhalten werden kann, und da man etwa i kg überhitzten Wasserdampf von dieser Temperatur
zuführen muß, um je ein Pfund Feuchtigkeitswasser aus dem Torf zu verdampfen. Dies
ergibt sich aus folgender Rechnung: Ein Dampf von :I,22 kg für Quadratzentimeter
Manometerdruck oder 5,27 kg absolutem Druck, welcher bei einer Temperatur von i7o°
C gesättigt ist, besitzt eine latente Dampfwärme von 4.55 616 kleinen Kalorien im
Kilogramm. Da die spezifische Wärme des Dampfes bei 4,22 kg Druck zwischen 17o°
C und 835° C etwa Soo Kalorien für i kg und i° C ist, so sind 302 4.0o Kalorien
mehr erforderlich, so daß die Gesamtwärme zur Erzielung von r kg überhitztem Wasserdampf
sich zusammensetzt aus 455 616 Kalorien latenter Wärmeplus i2o 96o Kalorien zur
Erwärmung der Flüssigkeit auf 17o° plus 3o2400 Kalorien zur Erhitzung des Dampfes
von 17o° auf 835° C, d. h. in, ganzen 878 976 Kalorien. Von dieser Wärmemenge sind
302 400 Kalorien ausnutzbar für die Verdampfung des im Torf vorhandenen Feuchtigkeitswassers.
Es wird somit 576 576 Kalorien bedürfen, um i kg des Torfwassers in Dampf bei 17o°
C und 4,22 kg Druck zu verwandeln, und da nur 302 400 Kalorien pro Kilogramm in
dem überhitztem Dampf von 835° C vorhanden sind, so ist es erforderlich, 2 kg überhitzten
Dampf zuzuführen, um i kg Wasser aus dem Torf zu verdampfen. Im ganzen erhält man
dann natürlich 3 kg gesättigten Wasserdampf bei 17o° C und 4.,22 kg Manometerdruck.
-
Die Gesamtwärmemenge, um diese 3 kg Dampf von obigerri Druck oder
Temperatur zu erzeugen, ist 175 952 Kalorien, während durch Anwendung direkter
Beheizung des Torfes das i kg Feuchtigkeitswasser theoretisch durch Anwendung von
576 576 Kalorien zum Verdampfen gebracht werden könnte. Es ist daher ersichtlich,
daß man dreimal so viel Wärmeeinheiten verwenden muß, um durch überhitzten Wasserdampf
die gleiche Wirkung- wie beim direkten Beheizen zu erzielen, wobei man allerdings
dreimal so viel gesättigten Dampf erhält, als man bei direkter Beheizung gewinnt.
Wenn man diese große Dampfmenge ohne weiteres kondensieren müßte, würde eine außerordentlich
große Energie- und Wärmemenge verlorengehen. Bei Anwendung eines überhitzten Wasserdampfes
von 835' C erhält man somit nur einen Wirkungsgrad von 33'/3 Prozent oder
l/3 der direkten Beheizung, während bei weniger überhitztem Dampf der Wirkungsgrad
noch viel wesentlich geringer sein würde.
-
Es ist ersichtlich, daß durch das beschriebene Verfahren wenig wertvolle
und wohlfeile Naturprodukte in einen dichten und hochwertigen Koks verwandelt werden
können, welcher für häusliche Zwecke und Metallurgie geeignet ist, wobei außerdem
Gasolin und andere flüchtige Brennstoffe hervorgehen.
-
Durch das Verfahren können ferner die als Zwischenprodukte entstehenden
hochsiedenden Teere, Wachse und öle als Verstärkungsmittel für den Koks benutzt
werden, wobei der Koks seinerseits als Spaltungsmittel für diese Zwischenprodukte
wirkt und neuerdings Gasolin u. dgl. erzeugt. Es ist ferner möglich, andere hochsiedende
Öle oder Rückstände, welche durch das Rohr 43 eingeführt werden können, zwecks Herstellung
von Koks und Gasolin zu verwerten, wobei das Verfahren die Zwischenprodukte trennt
und dieselben zu den Retorten zurückführt, in welchen sie in Koks und Gasolin verwandelt
werden
können. Ist eine Kraftanlage vorhanden, welche aus den Kesseln 13 und der Turbine
28 besteht, so vermag dieselbe bei einem gewissen Druck von gesättigtem Dampf
eine bestimmte Ausbeute und Nutzwirkung zu liefern. Wird nun ein Überhitzer 15 eingebaut
und die Destillationsanlage in Betrieb gebracht, so werden je i kg des überhitzten
Wasserdampfes aus dem Überhitzer 15 noch ein zusätzliches halbes Kilogramm des gesättigten
Dampfes in der Retorte i erzeugen sowie i kg von gesättigtem Dampf infolge der Temperaturerniedrigung
des überhitzten Dampfes. Mit anderen Worten wird der Kessel i kg gesättigten Dampf
erzeugen. Der LTberhitzer wird diesen Dampf überhitzen, und der überhitzte Dampf
wird genügend Material verdampfen, um mit seinem eigenen Gewicht zusammen 11,
kg gesättigten Wasserdampf oder äquivalente Menge von Dämpfen zu erzeugen. Die Turbine
28 erhält dann den ganzen gesättigten Dampf, während die Kessel 13 allein nur zwei
Drittel liefern. Die Gesamtwärmemenge, welche i'/, kg gesättigten Dampf liefern
soll, ist die gleiche, ob nun die Destillationsanlage vorhanden ist oder nicht,
d. h. die Turbine wird dieselbe Kraftleistung entwickeln, mit oder ohne Zwischenschaltung
der Destillationsanlage. Mit anderen Worten ist, abgesehen von den geringen Strahlungsverlusten
usw., festzustellen, daß die Kosten der Destillation so gut wie gar nicht vorhanden
sind, so daß das Verfahren mit üherhitzteni Wasserdampf erst dadurch wirtschaftlich
gemacht wird.
-
Die Verwendung der Turbine macht ferner große Kondensatoren und bedeutende
Mengen des Kühlwassers überflüssig, welche sonst notwendig wären, wenn die Dämpfe
aus (len Retorten lediglich durch Kondensation verdichtet werden müßten. In den
Kesseln 13 können Gase oder nutzlose flüchtige Bestandteile aus den Kondensatoren
42 verbrannt werden; oder auch können die Kessel mit festem Kohlenwasserstoff oder
dem verwendeten Rohöl oder mit Koks oder Gasolin beheizt werden, wenn ein Überfluß
derselben vorhanden sein sollte.
-
Die Erfindung ist anwendbar auf Behandhing von Lignit, Braunkohle,
Torf, Holzabfälle und andere Rohstoffe mit geringem Aschengehalt. Bei Anwendung
auf Ölschiefer ist jedoch der Aschengehalt derart beträchtlich, daß der feste Rückstand
der Retorten keinen Handelswert besitzt. Trotzdem kann das Verfahren auf Ölschiefer
mit Vorteil angewendet werden, da die hohe Hitze und Druck die bitumenartigen Bestandteile
des Ölschiefers, welche sonst in Naphtha unlöslich und nicht ohne weiteres- verbrennbar
sind, in lösliche und wertvolle bituminöse Erzeugnisse verwandelt werden. Durch
Sammeln der hochsiedenden Fraktionen aus den Dephlegmatoren 32, 33, 34 und Zurückleitung
derselben zu den Retorten, in welchen sie gespalten werden, ist es möglich, hohe
Ausbeute von niedrig siedenden Ölen aus Ölschiefer zu erhalten. Es ist ebenfalls
möglich, die Ölschieferdestillation mit Destillation von schwerem 01 zu kombinieren,
welches durch das Rohr 43 zugeleitet wird.