DE460327C

DE460327C - Process for converting carbonaceous substances into dense full carbon

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Publication number: DE460327C
Application number: DEB121773D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1925-07-11
Filing date: 1925-09-15
Publication date: 1928-05-25
Also published as: FR460327A

Description

Verfahren zur Umwandlung von kohlenstoffhaltigen Stoffen in dichte Vollkohle. Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine weitere Ausbildung des Verfahrens und der Einrichtung zur Umwandlung von kohlenstoffhaltigen Stoffen in dichte Vollkohle, wie sie in dem Patent .1.2..2i6 beschrieben sind. Die weitere Ausbildung bezieht sich sowohl auf die Auswahl des Ausgangsmaterials als auch auf die Ausführung des Umwandlungsv erfahrens selbst und auf die Weiterbehandlung der umgewandelten Stoffe.Process for converting carbonaceous substances into dense Full charcoal. The present invention is a further development of the method and the device for converting carbonaceous substances into dense full carbon, as described in the patent .1.2..2i6. The further training relates both the selection of the starting material and the execution of the Conversion process itself and the further treatment of the converted substances.

Bezüglich des Ausgangsmaterials besteht die Zusatzerfindung darin, daß solche Kleinkohle oder Gemische von Kleinkohle als geeignet zur Verwendung gelangen, die ein Minimum von flüchtigen Bestandteilen in einer Menge von, etwa io°/o enthalten, während dieser Prozentsatz sich nach oben hin beliebig verändern kann, ohne für das Verfahren Nachteile zu haben.With regard to the starting material, the additional invention consists in that such small coal or mixtures of small coal are considered suitable for use, which contain a minimum of volatile constituents in an amount of about 10 ° / o, while this percentage can change at will without for the procedure to have disadvantages.

Nach der vorliegenden Erfindung ist weiterhin von Bedeutung für die Auswahl des Ausgangsmaterials, daß es auf den Aschegehalt, insbesondere bei Kleinkohle, nicht ankommt, sondern daß für das vorliegende Umwandlungsverfahren der Aschegehalt sich bis zu Prozentsätzen von 28 bis 29 und darüber hinaus erhöhen kann, ohne daß die aus dem Verfahren hervorgehenden Brikette in ihrer Ver Brennbarkeit oder Festigkeit leiden. Die Feinheit des Korns des zerkleinerten Materials erhöht die mechanische Widerstandsfähigkeit der Brikette. So sind aus Material mittleren Feinheitsgrades mit einem Korn von i bis 2 mm, das 2o°/, flüchtiger Bestandteile und 28 bis 29°/o Ascheteile enthält, Brikette mit einer Druckfestigkeit von 71 kg/qcm erzeugt worden. Feiner unterteilte Materialien, sogenannte :>Schlamms«, mit 21°/o flüchtiger Bestandteile und 26°/o Asche haben Brikette mit einer Druckfestigkeit von 98 kg/qcm ergeben. Die Festigkeit erhöht sich also bei angenäherter übe reinstimmung der übrigen Faktoren mit der Feinheit des -Korns. Nach der Erfindung kommt es also auf den Feinheitsgrad des Ausgangsmaterials an, um die Widerstandsfähigkeit der durch das Verfahren erzeugten Brikette zu erhöhen.According to the present invention is also of importance for Selection of the starting material so that it has an impact on the ash content, especially in the case of small coal, does not matter, but that for the present conversion process the ash content can increase up to percentages from 28 to 29 and beyond without the briquette resulting from the process in terms of its combustibility or strength To suffer. The fineness of the grain of the crushed material increases the mechanical Resistance of the briquette. So are made of material of medium fineness with a grain of 1 to 2 mm, the 20%, volatile constituents and 28 to 29% Contains ash particles, briquette with a compressive strength of 71 kg / sqcm has been produced. More finely subdivided materials, so-called "sludge", with 21% volatile constituents and 26 per cent of the ash produced briquettes with a compressive strength of 98 kg / square cm. The strength increases when the other factors are more closely matched with the fineness of the grain. According to the invention, it comes down to the degree of fineness of the starting material to the resistance of the produced by the process Increase briquette.

Eine weitere Ausbildung des Verfahrens besteht darin, daß die vorkomprimierten Stoffe in eine geeignete Zahl von Formen eingebracht werden, die sozusagen hermetisch verschlossen werden, bevor sie der Umwandlungstemperatur von etwa 3oo bis 35o° C ausgesetzt werden.Another embodiment of the method is that the pre-compressed Substances can be introduced into a suitable number of forms, which are hermetically sealed, so to speak locked before they are exposed to the transition temperature of about 300 to 35o ° C.

Eine weitere Ausbildung der zur Ausführung des Verfahrens benutzten Einrichtungen besteht darin, daß, zur Temperaturerhöhung der geformten Stoffe überhitzter Dampf und bei einer anderen Ausführungsform elektrische Energie benutzt wird.Another training of the ones used to carry out the procedure Means is that, to increase the temperature of the molded fabrics overheated Steam and, in another embodiment, electrical energy is used.

Nach der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß im unmittelbaren Anschluß an die Umwandlung der Stoffe in Vollkohle Koks erzeugt wird, und zwar einerseits dadurch, daß die bei etwa 3oo' C erzeugte Vollkohle fortschreitend auf eine Temperatur von etwa 5oo' C oder darüber gebracht wird, und andererseits dadurch, daß Mittel vorgesehen werden, um die während der Verkokung zwischen 3000 und 5oo' frei werdenden Kohlenwasserstoffe von der eingeschlossenen Vollkohle abzulassen.According to the invention, it is also provided that immediately after the conversion of the substances into full coal, coke is produced, on the one hand, that the full coal produced at about 300 ° C is gradually brought to a temperature of about 500 ° C or above, and on the other hand in that means are provided to discharge the hydrocarbons which are released during the coking process between 3000 and 500 'from the enclosed full coal.

Bei dem Umwandlungsverfahren kommt es weiterhin darauf an, daß das Ausgangsmaterial bzw. die Vorpreßlinge vor Eintritt in das Verfahren schon erwärmt sind. Dadurch wird die Umwandlung in Vollkohle erheblich erleichtert. Dieser Vorteil wird voll ersichtlich, wenn man überlegt, daß die Kohle nur eine geringe Wärmeleitfähigkeit besitzt. Die Dauer der Umwandlung der flüssigen Kohlenwasserstoffe in feste im Innern der Vory)reßlinge ist also wesentlich beeinflußt von der Anfangstemperatur und auch von der Abmessung des Vorpreßlings sowie schließlich auch von der Art des zur Temperaturerhöhung verwendeten Heizmittels. Die Umwandlungsdauer währt gewöhnlich 2o bis etwa 45 Minuten je nach Art der behandelten Stoffe, des Ausmaßes der Vorerwärmung und der Wahl der Heizmittel.In the conversion process, it is also important that the Starting material or the pre-pressed parts are already heated before entering the process are. This makes the conversion to full coal much easier. This advantage becomes fully apparent when one considers that the coal only has a low thermal conductivity owns. The time it takes to transform the liquid hydrocarbons into solids inside the seedlings are therefore significantly influenced by the initial temperature and also on the size of the preform and, finally, on the type of temperature increase used heating medium. The conversion time is usually from 20 to about 45 minutes depending on the type of substances treated, the extent of preheating and the choice of Heating means.

Nach geeigneter Zerkleinerung, keinigung und Vorerwärmung des Ausgangsmaterials kann man nach der vorliegenden Erfindung die die Vorpreßlinge erzeugende Presse so einrichten, daß sie die Vorpreßlinge in Zellen widerstandsfähiger, z. B. metallener Blöcke ablegt, wobei diese Zellen durch die Vorpreßlinge voll ausgefüllt sind, wonach die offene Seite oder die offenen Seiten dieser Zellen in geeigneter Weise abgedeckt werden, derart, daß die Vorpreßlinge von allen Seiten durch dicht anliegende Wände allseits eingeschlossen werden und je in einer sozusagen hermetisch dichten Form liegen. Mittels solcher Formen kann man in einem kontinuierlichen Verfahren arbeiten und eine beliebig große Menge Brikette produzieren.After suitable comminution, refining and preheating of the starting material According to the present invention, the press producing the pre-presses can be used set up so that they are more resilient in cells, for. B. more metallic Blocks, these cells are completely filled by the preforms, after which the open side or sides of these cells are appropriately covered be in such a way that the preforms from all sides by tightly fitting walls be enclosed on all sides and each in a hermetically sealed form, so to speak lie. Such molds can be used in a continuous process and produce any quantity of briquette.

Man kann hierbei entweder die oben in ihrer Allgemeinheit beschriebene Foren an-@venden, oder man benutzt die in der Zeichnung dargestellte Form von Blöcken r, in welchen eine Anzahl Zellen r° vorgesehen sind, die oben und unten offen sind. Diese Blöcke kommen aus der Vorpresse in dem Zustand, daß die Zellen vollständig mit Vorpreßlingen gefüllt sind, wobei sie an den Seitenwänden schon fest anliegen. Um nun die Vorpreßlinge auch oben und unten einzuschließen und so eine die Vorpreßlinge rings dicht anliegend umschließende, vollständig abgeschlossene und dichte Form zu bilden, können verschiedene Mittel angewendet werden: Beispielsweise wird ein an der Vorder- und an der Hinterseite offener Kasten (ähnlich der äußeren Hülle gewöhnlicher Streichholzschachteln) gebildet, Zoobei der Innenquerschnitt dieses Kastens so gewählt wird, daß der Block r mit sanfter Reibung eingeführt werden kann, was genügt, eine dichte Form zu bilden. Man kann aber auch die Abdichtung durch besondere Mittel verbessern. Man kann beispielsweise oben und unten gegen die Flächen des Blocks r je eine Platte dicht anliegend anpressen, etwa durch eine Schraub-oder Hebelvorrichtung.You can either use the generality described above Use forums @ or use the form of blocks shown in the drawing r, in which a number of cells r ° are provided, which are open at the top and bottom. These blocks come out of the prepress in such a way that the cells are complete are filled with pre-pressings, whereby they are already firmly attached to the side walls. In order to now include the preforms above and below and so one of the preforms all around tightly enclosing, completely closed and dense shape Various means can be used to form: For example, a Open box at the front and back (similar to the outer shell ordinary matchboxes), zoo with the inner cross-section of this Box is chosen so that the block r can be inserted with gentle friction, what is enough to form a dense shape. But you can also do the seal improve special funds. You can, for example, up and down against the surfaces of the block r press one plate tightly against each other, for example by means of a screw or Lever device.

Zur Beheizung kommen erfindungsgemäß folgende Anordnungen in Betracht: Für den Fall, wo die Vorpreßlinge in Formen eingeführt werden, richtet man einen Tunnelofen ein, der von einer Reihe kleiner Wagen durchlaufen wird, deren jeder eine gewisse Anzahl von Formen trägt (beispielsweise i6 Formen mit je 4. Vorpreßlingen, was bei einem Gewicht von 8kg jedes Vorpreßlings für jeden Wagen eine Belastung an Vorpreßlingen in Höhe von 5oo kg ergeben würde). Die Formen werden auf den Wagen zweckmäßig so angeordnet, daß die heiße Luft des Tunnelofens frei um die Formen herumstreichen kann.According to the invention, the following arrangements can be used for heating: In the event that the parisons are inserted into molds, one is set up Tunnel oven through which a row of small cars goes, each of them carries a certain number of molds (for example i6 molds with 4 pre-pressings each, what a burden for each car with a weight of 8kg each pre-pressed part on pre-presses in the amount of 500 kg). The molds are on the cart expediently arranged so that the hot air of the tunnel oven freely around the molds can prowl.

Die abgekühlten und entleerten Formen können dann einfach wieder unter die Vorpresse zurückgeführt werden,. Nach der Erfiildung wird aber als vorteilhaft vorgeschlagen, sie auf eine Temperatur zu bringen, welche der vorherigen Trocknungstemperatur oder Vorerwärmungstemperatur der Stoffe (ioo bis Zoo') nahekommt oder sie überschreitet. Man kann sogar mit der Vorerwärxnung bis auf die Temperatur von 3000 und mehr gehen, wodurch man die im Innern der Masse hervorzurufende Temperatur der Vorpreßlinge wesentlich schneller erreichen kann als ohne Erhitzung oder Überhitzung der Formen. Man kann die Überhitzung der Formen so berechnen, daß die aufgespeicherte Wärme ganz oder zum großen Teil die notwendige Wärmemenge hergibt, um die Temperatur der Vorpreßlinge von zoo bis 12o0 auf etwa 300' zu erhöhen. Bei solcher überhitzung muß man darauf achten, daß die Form so schnell wie möglich geschlossen wird.The cooled and emptied molds can then simply be put back under the prepress will be returned. However, after the formation it is considered advantageous suggested bringing them to a temperature which was the previous drying temperature or preheating temperature of the substances (100 to zoo ') approaches or exceeds it. You can even go with the pre-heating up to the temperature of 3000 and more, whereby the temperature of the preforms to be produced inside the mass can achieve much faster than without heating or overheating the molds. One can calculate the overheating of the molds so that the accumulated heat wholly or largely provides the necessary amount of heat to keep the temperature of the Increase pre-presses from zoo to 12o0 to about 300 '. With such overheating one must make sure that the Form closed asap will.

Eine andere Art der Beheizung der Vorpreßlinge zum Zweck der Umwandlung besteht in Verwendung von überhitztem Dampf, der verwendet wird, sei es, daß die Vörpreßlinge in ein Umwandlungsrohr, wie in dem Hauptpatent beschrieben, eingeführt werden, sei es, daß sie einzeln in Formen r nach der vorliegenden Zeichnung eingelegt werden. Mittels überhitzten Dampfes können die Vorpreßlinge sehr schnell auf die erforderliche Temperatur gebracht «-erden.Another way of heating the pre-pressed parts for the purpose of conversion consists in using superheated steam which is used, be it the Bodies introduced into a conversion tube as described in the main patent be it that they are inserted individually in forms r according to the present drawing will. By means of superheated steam, the pre-pressed parts can very quickly on the brought to the required temperature.

Ein anderes Erwärmungsmittel besteht in der Anwendung elektrischer Heizung. Für die elektrische Heizung können beispielsweise passend angeordnete besondere elektrische Heizkörper verwendet werden, entsprechend der bekannten Anordnung derselben bei der Herstellung von Tonziegeln. Der verwendet elektrische Strom (Gleichstrom oder Wechselstrom) kann entweder durch Kontakte in die zu heizenden Körper eingeführt oder bei Wechselstrom auch durch Induktion hervorgerufen «-erden. Die Stelle, wo die elektrische Energie in -Heizenergie verwandelt wird, kann entweder das die Vorpreßlinge umgebende Metall sein, wobei dann die Wärme durch die Berührungsfläche hindurch übertragen wird, oder der elektrische Heizstrom kann, wenigstens teilweise, direkt in die zu erhitzende Masse der Vorpreßlinge selbst eingeführt werden, wodurch man die Langsamkeit, mit der sich die Wärme in den V orpreßlingen verbreitet, überwinden kann. Die elektrische Heizung bietet den allgemeinen Vorteil, daß man eine schnelle Temperaturerhöhung erreichen kann. Bei der Verwendung einer durch Vorpreßlinge ausgefüllten langen Umwandlungsröhre kann diese Röhre in ihrer Länge erheblich verkürzt werden gegenüber einer durch Verbrennungsgase oder durch überhitzten Dampf geheizten Röhre. Diese Verminderung der Röhrenlänge verringert zugleich die mechanische Energie, welche notwendig ist, um die die Röhre ausfüllende Säule von Vorpreßlingen vorwärts zu stoßen.Another heating means is the use of electrical ones Heater. For the electrical heating, for example, suitably arranged special electric radiators are used, according to the known arrangement thereof in the manufacture of clay bricks. The uses electric current (direct current or alternating current) can be introduced into the body to be heated either through contacts or in the case of alternating current also caused by induction «-grounding. The place where the electrical energy is converted into heating energy, either the pre-pressed parts surrounding metal, with the heat then passing through the contact surface is transmitted, or the electrical heating current can, at least partially, directly be introduced into the mass to be heated of the preforms themselves, whereby one overcome the slowness with which the warmth spreads in the pre-presses can. The general advantage of electric heating is that you can get a quick one Can achieve temperature increase. When using one filled with pre-pressings long conversion tube, this tube can be shortened considerably in length compared to a tube heated by combustion gases or superheated steam. This reduction in tube length also reduces the mechanical energy, which is necessary to advance the column of parisons filling the tube to bump.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the conversion of carbonaceous Substances in dense full carbon according to Patent.I242i6, characterized in that as Starting material, substances are used which are at least 10% more volatile Contain ingredients.

2. Process for the conversion of carbonaceous substances in dense full coal according to patent 424 216, characterized in that as the starting material Substances, in particular substances consisting of small coal, are used that have a contain high ash content (up to 30 '/ "and above).

3. Procedure for Conversion of carbonaceous substances in dense full carbon according to patent.: 1.24 216, thereby marked that each pre-pressed part for itself in a corresponding one, him on all sides surrounding, completely closed form is introduced, the walls of which everywhere the pre-pressed tightly and then in this form the temperature from 3oo to 35o °.

Method according to claim 3, characterized in that the Prepress the preforms into cells of a block and the open cell sides then completed by additional walls that fit tightly against the pre-pressings which are tightly connected to the sealing surfaces of the block, so that a gas-tight completed form for the pre-pressed part is created.

5. The method according to claim: f, characterized in that the cells of the block upon introduction of the parison are open at the top and bottom and the open sides are closed in that the block containing the cells into one of the two front ends with gentle friction open envelope-like box is inserted, which box in its shape and resembles the outer shell of a matchbox in its effect.

6. Procedure for the conversion of carbonaceous substances into dense full carbon according to patent 424216, characterized in that the full coal produced is converted directly into coke is, in that the enclosed, at about 3oo to 35o ° resulting full coal briquette to be further heated up to 5oo ° or above and in that means are provided are the hydrocarbons that develop from the briquettes during coking to be deducted.