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Verfahren zur Herstellung von Briketten aus pulverförmigen Brennstoffen
Um pulverförmige Brennstoffe, z. B. Steinkohlen- oder Holzkohlengrus, in eine für
Transport und Verbrennung geeignete Form zu bringen, werden die Baustoffe brikettiert.
Zu diesem Zwecke vermischt man den Brennstoff mit einem Bindemittel und preßt die
Masse alsdann zu Briketten. Als Bindemittel sind eine große Zahl von Stoffen in
Vorschlag gebracht worden; die gebräuchlichsten sind Teer, Pech und Sulfitablauge.
Teer und Pech sind starke Rauchentwickler, und die Sulfitablauge weist ebenfalls
Nachteile auf, die ihrer Verwendung im Wege stehen. Insbesondere sind die damit
hergestellten Brikette nicht widerstandsfähig gegen Feuchtigkeit, so daß eine besondere
Behandlung nötig wird.
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Ferner ist bei der Herstellung von Briketten aus Kohlengrus die Verwendung
von Melasse als Bindemittel vorgeschlagen worden. Da indessen Melasse wasserlöslich
ist, kann sie nicht ohne weiteres angewendet «-erden, sondern muß zunächst einer
besonderen Behandlung unterzogen werden, um den Zucker in schwer lösliche Form zu
bringen. Dies geschieht durch Erhitzen auf Temperaturen von 2oo° C und höher, wobei
das chemisch gebundene Wasser ausgeschieden und eine Karamelisierung des Zuckers
stattfindet, so daß schwer lösliche Erzeugnisse entstehen, während gleichzeitig
die in der Melasse enthaltenen Proteinkörperchen gerinnen und die Dextrinkörperchen,
welche zusammen mit ersteren wohl die Hauptbestandteile der bindenden Stoffe darstellen
dürften, in unlösliche oder schwer lösliche Stoffe verwandelt werden.
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ach dem bisher üblichen Verfahren wurde das Kohlepulver mit Melasse
gemischt und zu Briketten geformt, worauf diese einer Erhitzung über die Karamelisierungstemperatur
hinaus unterworfen wurden. Dieses Verfahren hat zu einer allgemeineren Anwendung
in der Praxis nicht geführt, da sich herausstellte, daß bei Erhitzung der aus Kohle
und Melasse hergestellten Brikette auf Karamelisierungsteinperatur wohl die äußere
Schicht der Brikette, in der eine Karamelisierung der Melasse stattgefunden hatte,
genügende Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtigkeit erhielt, der innere
und somit der größere Teil der Brikette aber nur unzulängliche Festigkeit und Widerstandsfähigkeit
gegen Feuchtigkeit aufwies, da hier die Melasse nicht karamelisiert war und demnach
noch chemisch gebundenes Wasser enthielt. Gelangt ein derartiges Brikett dann später
zur Verbrennung, so wird das chemisch gebundene Wasser plötzlich. ausgetrieben und
verdampft, wobei das Brikett gesprengt wird und zerfällt. Hierdurch wird naturgemäß
die Verbrennung erschwer
oder gar unmöglich gemacht, da die Luft
in den pulverförmigen Brennstoff nur schwer eindringen kann. Infolgedessen geht
ein nicht unerheblicher Teil des Brennstoffes mit der Asche verloren.
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Um diese Übelstände zu vermeiden, wird nach der Erfindung die Melasse
vor dem Vermischen mit dem Brennstoffpulver auf Karamelisierungstemperatur erhitzt.
Auf diese Weise erfolgt die Karamelisierung des Zukkers und das Ausscheiden des
chemisch gebundenen Wassers gleichzeitig und gleichmäßig in den gesamten Bindemitteln,
so daß die Brikette nur karamelisierte Melasse enthalten. Diese Brikette sind leicht
zu trocknen, hart, haltbar und vollständig wasserfest. Auch zerfallen sie nicht
bei der Verbrennung, sondern behalten ihre Form bei, so daß die Verbrennung ungehindert
vor sich gehen kann. Die Asche enthält nur sehr geringe Mengen unverbrannter Kohle.
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Die Erfindung bietet außerdem den großen Vorteil, daß sie durch Verwendung
der karamelisierten Melasse auch die Herstellung haltbarer und wasserbeständiger
Brikette aus pflanzlichen Brennstoffen (z. B. Holzkohlengrus oder Torfkohlenpulver)
ermöglicht. Nach den bisherigen Verfahren war dies nicht möglich, da die fertigen
Brikette ohne Gefahr des Verbrennens nicht bis auf die Karamelisierungstemperatur
erhitzt werden konnten.
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Die karainelisierte Melasse kann entweder in ihrem ursprünglichen
Zustande oder auch mit Wasser (zweckdienlich mit etwa 5o Gewichtsprozent) verdünnt
verarbeitet werden. Wird die Melasse in verdünntem Zustande verwendet, so muß der
Wassergehalt der Brikette durch entsprechendes Erhitzen wieder ausgeschieden werden.
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In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, die Melasse mit einem
anderen brennbaren Bindemittel, z. B. Pech, Teer, Dextrin bzw. dextr inhaltigen
Stoffen, Stärke o. dgl., zu mischen, wodurch die Bindefähigkeit der Melasse erhöht
wird.
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Es können auch an Stelle von karamelisierter Melasse solche Mischungen
als Bindemittel verwendet werden, welche die wichtigsten Bestandteile der Melasse
enthalten, wie beispielsweise eine Mischung aus Dextrin oder dextrinhaltigen Stoffen
mit Zucker.
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Die Erfindung ist in den nachstehenden Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Beispiel i.
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5 kg Melasse werden auf 22o' C erhitzt, wobei der Zucker
seinen Wassergehalt verliert und karamelisiert. Darauf werden 6 kg
Wasser
zugesetzt, worauf die io kg Mischung mit ioo kg Holzkohlengrus vermischt und die
Masse zu Briketten geformt wird. Diese werden alsdann bei geeigneter Temperatur,
beispielsweise i2o° C, getrocknet, bis das hinzugesetzte Wasser wieder ausgeschieden
worden ist. Beispiel e. 2 kg Zucker werden mit i kg Dextrin verinischt, worauf die
Mischung zusammen mit 31,9 Wasser zwecks Karamelisierung auf 22o° C erhitzt
wird. Der haramelisierten Lösung werden 6 kg Wasser hinzugesetzt und die Mischung
alsdann mit i5o kg Holzkohlenpulver vermengt und in Formen gepreßt. Darauf erfolgt
Trocknen der Brikette wie unter Beispiel i. Beispiel 3.
7 kg Melasse
werden bis zur Karamelisierung erhitzt und in warmem Zustande mit ioo kg Anthrazitgrus
vermengt, welcher geeigneterweise auf die gleiche Temperatur erwärmt worden ist.
Darauf wird die Mischung in Brikette geformt, die nach dem Erkalten ohne weitere
Wärmebehandlung gebrauchsfertig sind.
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Die oben angegebenen Temperaturen von 2oo° C sind als untere Grenzwerte
zu betrachten, während die Temperaturen darüber hinaus in weitem Maße wechseln können;
sie dürfen indessen nicht so hoch steigen, daß der Zucker vollständig verkohlt wird,
da dieser alsdann sein Bindevermögen verlieren würde. Die genannten Mischungsverhältnisse
sind lediglich als Beispiele angeführt und können in weitem Umfange geändert werden.
Die bisherigen Versuche haben indessen gezeigt, daß die Melassernenge etwa 8 Gewichtsprozent
der Kohle nicht übersteigen soll. Die Wärmebehandlung im Trockenofen muß natürlich
derart vorgenommen werden, daß eine Verbrennung ausgeschlossen ist.
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Bei den Versuchen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Brennstoffe
in möglichst feine Form zu bringen, da die Haltbarkeit der Brikette um so größer
ist, je feiner der Grundstoff ist.
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Die Brikette sind außerordentlich haltbar und wasserfest, sie können
tagelang in Wasser liegen, ohne daß das Bindemittel aufgelöst wird oder seine Bindefähigkeit
verliert.