-
Schwelverfahren, bei dem als Schwelmittel ein vorgewärmtes Dampfluftgemisch
verwendet wird. Der Zweck der Erfindung ist die Beseiti-"ung gewisser Schwierigkeiten,
die sich in der Tieftemperatur-Brennstoffdestillation bei gewissen Brennstoffen
ergeben haben. Diese findet in der Regel durch überhitzten \ iederdruckclampf statt,
der durch den in einer Retorte befindlichen Brennstoff geleitet wird, und hierbei
hat sich gezeigt, daß bei gewissen Brennstoffarten, z. B. bituminöser Kohle, die
Brennstoffteile oder Brennstoffklumpen leicht klebrig «-erden und aneinanderhaften.
Dadurch wird verhindert, daß die Ladung gleichmäßig durch die Retorte geht, insbesondere
bei senkrecht stehenden Retorten, und «-eiter wird der Durchgang des Dampfes und
der gasförmigen Destillationsstoffe erschwert. In den meisten Fällen kann der Übelstand
dadurch überwunden «-erden, daß matt die Temperatur des Dampfes erhöht. Indessen
bringt die Benutzung von Dampf, der auf über 5oo° C überhitzt ist, andere Nachteile
mit sich. Das Ergebnis ist daher, daß im Fall gewisser stark bituminöser Brennstoffe
die unbequeme Klebwirkung zwischen den einzelnen Brennstoffklumpen durch die bloße
Erhöhung der Dampftemperatur nicht beseitigt werden kann.
-
Genstand der Erfindung ist ein wirksameres Hilfsmittel, das die Verwendung
von weniger Dampf und bei niedrigerer Temperatur als bisher ermöglicht: Es wird
nämlich in der Retorte eine zusätzliche Wärme in einem gewissen Betrage erzeugt,
und zwar in der Weise, daß dem heißen Dampf eine regelbare Menge von Luft zugesetzt
wird, die eine bestimmte begrenzte Menge des Brennstoffes innerhalb der Retorte
verbrennt. Die Erfindung umfaßt daher ein Tiefteniperatur-Brennstoffdestillationsverfahren,
bei dein Dampf durch den in einer Retorte befindlichen Brennstoff geleitet wird
und bei dein eine regelbare Luftmenge in den Brennstoff eingeleitet wird neben dem
Dampf, wobei Dampf und Luft oder nur die Luft bis zu einem Grade vorerwärint wird,
daß das Luftdanipfgemisch bis ungefähr auf die Entzündungstemperatur des Brennstoffes
oder noch etwas darüber gebracht wird. An Stelle von Dampf können auch andere Heizmittel
treten, z. B. ein neutrales »Gas«, und unter »Dampf« soll in der nachstellenden
Beschreibung irgendein Erwärinungsinittel oder cin Wärmeträger geeigneter Art verstanden
werden. Ebenso kann statt atmosphärischer Luft Sauerstoff oder ein sauerstoffhaltiges
Medium verwendet werden; der Ausdruck »Luft« bedeutet also nachstehend ganz allgemein
ein sauerstoffhaltiges - Medium, das die Verbrennung des zu behandelnden Brennstoffes
zu bewirken vermag.
-
Die Luft wird vorzugsweise am unteren Ende einer senkrecht stehenden
Retorte eingeführt, an einer Stelle, die über derjenigen liegt, an der sich der
Koks vor der Entfernung aus der Retorte ablagert. Die Luft kommt dann dabei nicht
in Berührung mit der heißen Koksmasse, so daß keine nennenswerte Möglichkeit der
Koksentzündung entsteht.
-
Es ist bei dem Betrieb von Gaserzeugern bekannt, ein Gemisch von Luft
und Dampf unter die Brennstoffsohle zu blasen. Hier handelt es sich aber stets darum,
eine möglichst vollständige Vergasung des Brennstoffes durchzuführen, so daß nur
Asche zurückbleibt, und zugleich eine möglichst große Menge von Gas von möglichst
hohem Wärmewert zu gewinnen. Bei derartigen Betrieben schwankt der Gehalt von Liift
im Dampf zwischen 5 : i bis 3 : 2,5, je nach der Art des Prozesses. In allen diesen
Fällen wird die Verbrennung der Ladung der Retorte immer durch ein Feuer eingeleitet,
das in dein Gaserzeuger entzündet wird, und alsdann wird Luft eingeblasen, um den
Brennstoff seiner ganzen Länge nach zu erhitzen.
-
Nach der Erfindung handelt es sich keineswegs, wie es schon früher
vorgeschlagen worden ist, um die Benutzung von derartigen Luftmengen und um eine
Vorerwärmung der Luft oder des Darnpfluftgemisches bis zu solchem Grad, daß mehr
als ein ganz geringer Anteil des in der Retorte enthaltenen Brennstoffes verbrannt
würde. Vielmehr werden Luftmenge und Vorwärmung so gewählt, daß höchstens etwa 2
bis :4 Prozent der Brennstoffmenge verbrennen können. Würde, wie bei den früher
vorgeschlagenen Verfahren, mehr Brennstoff verbrannt «-erden, so würde die Temperatur
in der Retorte in unz-veckmäßiger Weise sich erhöhen und die Ausbeut-, sowie die
Güte der Destillationsprodukte geschädigt werden. -Nlan mußte zunächst annehmen,
daß die zur Verbrennung einer so
geringen 'Menge von Brennstoff
erforderliche Luftmenge nicht ausreichen würde, um die Verbrennung zu- unterhalten.
Die Versuche haben aber ergeben, daß das doch der Fall ist, vorausgesetzt, daß der
Dampf und die Luft oder nur die letztere vor der Einleitung in den Brennstoff bis
auf den obenerwähnten Grad vorerliitzt werden.
-
Im allgemeinen läßt sich sagen, daß die Entzündungstemperatur von
Kohle etwa zwischen 4oo° und .45o° C liegt, so daß es bei Durchführung des Verfahrens
nach der Erfindung erforderlich ist, den Dampf oder die Luft oder nur die letztere
so weit vorzuwärmen, daß das Dampfluftgemisch wenigstens eine Temperatur von 4oo°,
am besten eine solche von 45o° hat. Dann wird die gewünschte Verbrennung aufrechterhalten.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform zur Durchführung des Verfahrens
in Anwendung auf eine senkrecht stehende Retorte sind Anordnungen vorgesehen, durch
die Dampf und Luft in das Innere der Retorte eingeleitet werden, sowie Vorwärmungseinrichtungen
für Dampf und Luft oder für die letztere. Bei einer derartigen Ausführungsform ist
die Erfindung durch die beiliegende Zeichnung erläutert. Abb. i zeigt schematisch
einen senkrechten Schnitt durch das untere Ende der Retorte, genommen nach der Linie
i-i der Abb. 2, und Abb. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie 2-2 der Abb. i.
-
Der Dampf wird in der üblichen Weise durch die den Ofen quer durchziehenden
Rohre io eingeleitet, aus denen der Dampf durch im Abstand stehende Löcher ausströmt.
Unter den Rohren io hat die Retorte Kammern mit Auslaßöffnungen i i, in denen sich
der Koks sammelt, bevor er durch Förderbänder oder auf andere geeignete Weise fortgeführt
wird. Weiter sind Lufteinlaßrohre 12 und 13 vorgesehen, ebenfalls quer durch die
Retorte laufend, die über den Dampfrohren io sich befinden und unterhalb der Vorrichtungen
zum Herausbefördern des Kokses, wie sie hier durch die Sterne 14 vorgesehen sind.
Gegebenenfalls könnten die Lufteinlaßrohre 12 und 13 auch über den Koksauswerfern
sich befinden, damit die Verbrennungszone etwas über den letzteren zu liegen kommt
und diese daher nicht unter der hohen Temperatur zti leiden haben. Die L ufteinlaßrohre
sind paarweise ausgeführt; je ein Rohr 12 und ein Rohr 13 sind in der Zeichnung
dargestellt. Alle diese Rohre werden von einem Hauptrohr 15 aus gespeist, mit dein
sie unter Einschaltung von Regelungshähnen i 6 verbunden sind. Die Luftausströmungsöffnungen
sind an den Rohren an beiden gegenüberliegenden Seiten im Abstand voneinander angebracht,
aber für jedes Rohr an einem Teil der Länge. Wie aus Abb. 2 ersichtlich, sind die
Rohre 1a auf der einen Hälfte und die Rohre 13 auf der anderen Hälfte mit solchen
Ausströmöffnungen versehen. Demgemäß kann durch entsprechende Einstellung der Hähne
die Luft an jeder beliebigen Stelle der Retorte eingeblasen werden, so daß die Verbrennung
auf das genaueste geregelt werden kann. Im allgemeinen wird durch sämtliche Röhren
12 und 13 Luft eingeblasen werden, und die Regelungshähne werden nur erforderlich
sein, um im einzelnen Fall Ungleichheiten in der Verbrennung zu beseitigen.
-
Vorzugsweise wird sowohl der Dampf als auch die Luft auf die erforderliche
Temperatur vorerwärmt. In diesem Fall ist das Hauptrohr 15 von einem Lufterhitzer
abgezweigt, so daß schon dieses Hauptrohr mit Heißluft gespeist wird. Ebenso strömt
den Dampfrohren 1o der Dampf von einem Überhitzer aus zu. Diese Teile, die von beliebiger
bekannter Ausführung sein können, sind nicht mit dargestellt.