DE448735C - Verfahren und Einrichtung zur Ermittelung der Eignung von Kohle fuer die Entgasung in OEfen durch Entgasen kleiner Kohlenproben - Google Patents

Description

• Verfahren und Einrichtung zur Ermittelung der Eignung von Kohle für die Entgasung in Öfen durch Entgasen kleiner Kohlenproben. Die Entgasung von Kohlen auf Gaswerken und Kokereien zur Gewinnung von brennbaren Gasen, Koks und Teer kann bei gleicher Betriebsweise, jedoch bei verschiedenen Kohlensorten zu wechselnden Ergebnissen führen und deshalb mit Verlust verlaufen. Die Eignung einer Kohle zur Entgasung muß daher zuvor bekannt sein, kann aber bis jetzt nur aus oft schwer erreichbaren und kostspieligen Betriebserfahrungen abgeleitet «-erden: Die Elementaranalyse der Kohle gibt nämlich in dieser Frage keine Auskunft; ebenso sind alle Versuche, die Eignung im Laboratorium, also in kleinem Maßstabe, durch Entgasen kleiner Kohlenproben festzustellen, gescheitert. Die Ergebnisse waren schwankend, unzuverlässig und ließen keinen Schluß auf den im Großbetrieb zu erwartenden Verlauf der Entgasung zu.
• Die Erfindung gibt die Bedingungen an, unter denen auch im Laboratorium, und zwar schon mit wenigen Gramm Kohle, Entgasungsergebnisse erzielt werden können, die nicht nur unter sich vergleichbar sind, sondern auch mit denen des Großbetriebes gut übereinstimmen.
• Damit wenige Gramm Kohle oder höchstens ein Kilogramm davon einem Durchschnitt großer Kohlenmengen entsprechen, wird die Kohle bekanntlich in Pulverform, und zwar in trockenem Zustande, untersucht; denn sie würde sich feucht nicht fein genug mahlen und zur Untersuchung sich nicht genau genug abwägen lassen. Zur Ermittelung der Eignung der Kohle im Großbetrieb werden erfindungsgemäß aus dem trockenen Kohlenpulver harte Preßlinge hergestellt, die in den bereits auf die Entgasungstemperatur erhitzten Entgasungsraum des Versuchsofens eingeführt werden. Das ist bis jetzt im Laboratorium nicht geschehen. Wohl aber hat man im Großbetriebe, wenn auch selten, Kohlenpreßlinge entgast, doch ist das Verfahren des Großbetriebes nicht auf das Laboratorium übertragbar, sondern wesentlich zu ändern. Im Großbetriebe stürzen die Preßlinge nacheinander und regellos in die glühenden Entgasungsräume (Retorten oder Kammern), oder die Kohle wird angefeuchtet und gestampft in die Kammern geschoben. Beim Laboratoriumsversuch dagegen ist es unerläßlich, claß die Preßlinge gleichzeitig in den glühenden Entgasungsraum, etwa ein glühendes Quarzrohr, gelangen, damit ihre Entgasung gleichzeitig beginnt. Außerdem müssen die Preßlinge im Entgasungsrohr stets in gleicher Weise gelagert sein, sind also in geordnetem Zustande und nicht etwa regellos in das Entgasungsrohr zu bringen. Schließlich müssen die Kohlenpreßlinge hart und trocken sein, da sonst ihre Gewichtsbestimmung und ihre Entgasung ungenau werden würden.
• Der Verlauf der Entgasung hängt ferner ab von dem Raume, den die Preßlinge im glühenden Teil des Entgasungsrohres frei lasen, wie von der Temperatur dieses Rohres. Der freie Raum im Entgasungsrohr ist offenbar ein anderer, wenn die Preßlinge lose, als wenn sie dicht lagern. Die erwähnte geordnete Einfüllung der Preßlinge vermeidet diese Unsicherheit und wird dadurch ermöglicht, daß als Entgasungsprobe entweder nur ein Preßling verwendet wird oder mehrere Preßlinge eingekapselt oder aufgereiht werden. Aber nicht nur der zwischen den einzelnen Preßlingen und zwischen ihnen und der Wand des Entgasungsrohres bleibende freie Raum ist von Belang, sondern auch die glühende freie Strecke, die sich etwa bei senkrechtem Entgasungsrohr über den Preßlingen befindet. Sie dient dazu, die obersten Preßlinge ebenso gleichmäßig wie die darunter befindlichen entgasen zu lassen, trägt aber gleichzeitig zur Zersetzung der entwickelten Gase und Teerdämpfe bei. Auch die Größe dieses Raumes beeinflußt deshalb die Ergebnisse der Entgasung und muß daher stets gleich sein. Ungenauigkeiten in der Erfüllung dieser Forderung werden um so kleiner, je länger die von den Kohlenpreßlingen im Entgasungsrohr eingenommene Strecke im Verhältnis zum lichten Durchmesser des Entgasungsrohres ist. Die von den Preßlingen eingenommene Strecke muß mindestens doppelt so lang sein wie der lichte Durchmesser des Entgasungsrohres.
• Zur nötigen gleichmäßigen Beheizung des Entgasungsrohres darf die Heizflamme das Entgasungsrohr während der Entgasung nicht unmittelbar berühren, da ihre Temperatur sich dauernd ändert. Das Entgasungsrohr wird daher mit einer Hülle, etwa einem Schutzrohr aus Schamotte, umgeben, das von außen beheizt wird, die Temperaturschwankungen der Flamme ausgleicht und die aufgenommene Wärme an das Entgasungsrohr weiterleitet.
• Die Wärmeübertragung an das Entgasungsrohr und an die darin befindlichen Kohlenpreßlinge ist aber besonders gleichmäßig, wenn das genannte Schutzrohr so viel Masse enthält, daß es als Wärmespeicher dienen kann. Es wird dann zum Versuch mit reichlich so viel Wärme beladen, wie zur jeweiligen Kohlenentgasung nötig ist.
• Bei dieser Arbeitsweise wird das Schutzrohr zunächst auf eine vorgeschriebene Temperatur erhitzt, ebenso das im Schutzrohr befindliche Entgasungsrohr. Bevor die Preßlinge in das glühende Entgasungsrohr gebracht «erden oder gleich nach Beginn der Entgasung wird die Heizflamme gelöscht. Die Preßlinge erhalten dann die zu ihrer Entgasung nötige Wärme nur aus dem Wärmespeicher, zu dem das Schutzrohr geworden ist.
• Das auf der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus dem Heizflammenraum B, der ihn umgebenden Isolierschicht A, dem Wärmespeicher C, dem Entgasungsrohr (aus Quarz) E und dem durch einen Gummischlauch mit dem Eiltza @ungsrolir verbundenen gläsernen Dreiwegstück F. Das Dreiwegstück trägt den Gummistopfen G mit dem Glasrohr H. Durch H hindurch geht der Aufhängedraht aus Platin A', auf den die Kohlenpreßlinge 111 aufgereilit sind. Der Platindraht wird im Gummischlauch J durch die Klammer K festgehalten und der Gummischlauch J durch den Glasstab I_ g, schlossen. Damit auch der am Boden des Entgastingsrohres befindliche Preßling die gleiche Wärine erhält wie die übrigen, ruht (las Entgasungsrolir auf der schmalen Säule h, die in die Höhlung des Schutzrohre hineinragt.
• Zum Versuch befinden sich C und E auf ,ler gewünschten, mit einem Pvrometer überwacliten Glut. Der horizontale Teil des Dreiwegstückes ist mit einem Auffanggefäß für ,las entstehende Gas, etwa einer pneumatischen Wanne, verbunden und das ganze Innere des Systems gegen die Außenluft abgeschlossen. -Nach Offnen der Kammer K fällt der Platindraht \' mit den daran befindlichen fünf Preßlingen ill, die etwa je 2 g oder ini ganzen io -wiegen, in das Glührohr E, wo (lie Preßlinge stets in der nämlichen Art ent-11a sen. Ist das Rohr C als Wärmespeicher ausgebildet, so wird die in B befindliche Heizilainnie gelöscht, bevor die Preßlinge ins Entgasungsrohr stürzen oder gleich nach Beginn ,ler Entgasung.
• Statt des senkrechten Entgasungsraumes läßt :ich auch ein solcher in schräger oder horizontaler Lage verwenden und darin jede bitominöse oder sonstige gasgiebige Brennstoff ebenso @cie Steinkohle zuverlässig entgasen. Der Ausdruck Kohle gilt als Sammelname für alle gasgiebigen Brennstoffe.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Ermittelung der Eignung von Kohle für die Entgasung in Öfen durch Entgasen kleiner Proben, dadurch gekennzeichnet, daß in den bereits auf die Entgasungstemperatur erhitzten Entgasungssraum (E) des Versuchsofens (.l) eine aus einem oder mehreren Preßlingen bestehende Kohlenprobe (lll) eingeführt wird, um durch die Einhaltung einer bestimmten Form und Größe der Probe bei Vergleichsversuchen die Gewähr für die genau gleiche Größe des Raumes, den die Probe im glühenden Teil des Entgasungsbehälters frei läßt, zu haben.
2. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenprobe aus mehreren kleineren Preßlingen (31) ztisammenesetzt ist, die durch Einkapseln oder _#tifziehen auf einen Draht (Ar) zu einem unverschieblichen Ganzen verbunden sind, um bei leichter Herstellung des Preßlings-die Genauigkeit der Vergleichsversuche zu sichern.
3. 3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Entgasungsbehälter (E), in den der Preßling (H) eingeführt wird, entweder unmittelbar als Wärmespeicher ausgebildet oder von einem Wärmespeicher (C) umschlossen ist.
4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i. gekennzeichnet durch ein gasdichtes Entgasungsrohr (E, F; aus feuerfestem Stoff, das mit einem geschlossenen, als Entgasungsrauin dienenden Ende in den Versuchsofen (A, B) hineinragt und dessen andere Ende zur Zuführung des Preßlings (i'11) und zur Abführung der entstehenden Gase und Dämpfe dient.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch .1., dadurch gekennzeichnet, daß die Strecke, die die Kohlenprobe (H) im Entgasungsraum (E) des Rohres (E, F) einnimmt, mindestens.doppelt so lang ist als dessen lichter Durchmesser, um die gleichmäßige Entgasung aller Teile der Pobe zu sichern.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch d. und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Entgasungsrohr (E, F) stehend angeordnet ist und die Kohlenprobe (1T) an einem durch den die -Mündung des Entgasungsrohres verschließenden Stopfen (G) hindurchgeführten Draht (\T) aufgehängt ist, der außerhalb des Rohres durch eine leicht lösbare Klammer (k) gehalten wird.