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Verfahren zur thermischen Behandlung von staubförmigem Behandlungsgut
Die Erfindung bezieht sich auf die thermische Behandlung von staubförmigem Behandlungsgut
und hat im wesentlichen zum Zweck, die schädliche, aber bisher unvermeidliche innige
Mischung der festen Produkte mit den Abgasen oder sonstigen gasförmigen Produkten
zu verhindern oder zum mindesten wesentlich herabzusetzen.
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Wenngleich die neue Verfahrensweise für jede Art von sehr feinem staubförmigen
Gut mit Nutzen zur Anwendung kommen kann, so ist doch in erster Linie an die Staubverschwelung
gedacht, die zur Zeit in der :einschlägigen Industrie eine große Rolle spielt. Daß
die Verwendung von bis zur Staubfeinheit gemahlenem bitumenhaltigen Gut zum Zweck
der Verschwelung vor der Verarbeitung grobkörniger oder stückiger Gutmassen ganz
wesentliche Vorteile hat, ist so allg,-mein bekannt, daß diese Vorteile kaum erläutert
werden müssen. Es sei hier aber kurz angeführt, daß ein wesentlicher Vorzug der
Verarbeitung von staubförmigem Gut zunächst in der Möglichkeit einer restlosen Aufarbeitung
bei äußerst kurzer Durchsatzzeit zu sehen ist, wobei, da die aufgewendete Wärme
das Gut sehr leicht durchdringen kann, eine erhebliche Ersparnis an Wärmewerten
gemacht werden kann. Man erhält nicht nur ein absolut gleichmäßiges Koksprodukt,
sondern vor allem auch sehr hochwertige öle, da man, wie die Erfinderin selbst nachgewiesen
hat, die Verschwelung derartigen staubförmigen Gutes unter Anwendung geeigneter
Vorkehrungen bei sehr viel geringeren Temperaturgraden verschwelen kann, als bisher
nötig waren. Hat man das Schwelgut zu einer Feinheit vermahlen, die etwa zwischen
einer Siebmaschenzahl von 49oo je cm2 und to ooo je cm2 liegt, so ist man in der
Lage, den gewonnenen Koks oder Halbkoks unmittelbar ohne weitere Vermahlung der
Staubfeuerung zuzuführen.
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Ein derartiges Brennmaterial für Staubfeuerungen ist außerordentlich
billig, weil als Nebenprodukte die äußerst hochwertigen öle gewonnen werden, und
hat zudem den großen Vorzug der fast vollständigen Rauchfreiheit.
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Dies alles hat die einschlägige Industrie bereits eingesehen und deshalb
Bedacht genommen, Schwelverfahren auszuarbeiten, durch die der Brennstoff, sei es
nun Steinkohle, Braunkohle, Torf oder sonst ein bekannter Brennstoff, in Form eines
feinsten Staubes verschwelt wird. Daß derartiger feiner Staub in kompakten Massen
nicht v erschcvelt werden kann, wurde ohne weiteres eingesehen, und man ging deshalb
dazu über, den Staub in einem Strom erhitzter Gase zu suspendieren und so die in
der Schwebe gehaltenen Staubteilchen zu verschwelen. Dies Verfahren ist an sich
wirkungsvoll, leidet jedoch ganz besonders unter dem wesentlichen Mangel -aller
Staubverschwelung, daß nämlich die Trennung von Schwelgas und Brennstoffstaub vollkommen
gar nicht und selbst unvollkommen nur schwer gelingt. .
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Die Erfinderin hat erkannt, daß derartige Staubschwelverfahren erheblich
wirkungsvoller durchgeführt werden können, wenn das staubförmige Schwelgut in äußerst
dünner Schicht auf einer durch den Schwelraum wandernden Herdfläche ausgebreitet
wird.
Hierdurch kann, wenn die Gutschicht hinreichend dünn gewählt
wird, das Schwelverfahren sehr gründlich, sehr gleichmäßig und unter sehr geringem
Wärmeaufwand durchgeführt werden. Es ist aber ohne weiteres einleuchtend, daß der
oben aufgezeigte Mangel des Verschwelens suspendierter Staubteilchen, nämlich die
innige Mischung der gasförmigen und der festen Schwelprodukte auch hier noch teilweise
aufzutreten geneigt ist und nur dann gänzlich wird vermieden werden können, wenn
es gelingt, jede Aufwirbelung des auf der Arbeitsfläche ausgebreiteten' Gutes zu
vermeiden.
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Diese Aufgabe zu lösen macht erhebliche Schwierigkeiten, und der Erfindungsgeg,3nstand
soll ein Mittel bieten, dies zu erreichen, wobei aber, um es zu wiederholen, die
Anwendung des neuen Verfahrens in keiner Weise auf die Staubverschwelung beschränkt
ist, sondern sinngemäß auf die thermische Behandlung von staubförmigem Gut jeder
Art angewendet werden kann.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe geht die Erfinderin von einer physikalischen
Erscheinung aus, die in jedem Lehrbuch der Elektrizitätslehre als Grundlage aller
elektrischer Erscheinungen bezeichnet wird, nämlich der elektrostatischen Haftwirkung.
Es ist bekannt, daß eine Stange aus Siegellack, Glas oder Kautschuk, wenn sie mit
einem Tuch gerieben wird, leichte Körperchen, wie Papierschnitzel o. d-1., anzieht
und ziemlich kräftig und ziemlich lange festhält. Man kann gegen eine solche mit
leichten Körperchen besetzte geriebene Stange ziemlich kräftig blasen, ohne daß
die leichten Körperchen abfliegen. Bekanntlich tritt dieselbe Erscheinung, wie sie
zuerst an nichtleitenden Körpern beobachtet worden ist, auch bei elektrischen Leitern
auf, wobei diese allerdings isoliert werden müssen, um die schwache elektrostatische
Ladung am Abfließen zu verhindern.
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Grundgedanke der Erfindung ist die Nutzbarmachung dieser bekannten
physikalischen Erscheinungen zur Lösung der oben gestellten Aufgabe.
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Demgemäß kennzeichnet sich nach der Erfindung ein Verfahren zur thermischen
Behandlung von staubförmigem Behandlungsgut auf einer wandernden Arbeitsfläche dadurch,
d-aß das Behandlungsgut auf der Arbeitsfläche durch elektrischeHaftwirkungfestgehalten
wird.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens kann so ausgebildet
sein, -daß die wandernde Arbeitsfläche mit Mitteln ausgerüstet ist, die ihr eine
schwach elektrische Ladung erteilen und erhalten. In welcher Weise diese Mittel
ausgebildet sind, ist für den Erfindungsgegenstand vollständig gleichgültig; es
kann z. B. die wandernde Herdplatte aus Metall bestehen und gegenüber den sonstigen
Ofenteilen isoliert gelagert sein. Zur Erzeugung der schwachen elektrostatischen
Ladung kann eine Reibvorrichtung, z. B. Bürsten o. dgl., dienen, an der die bewegliche
Arbeitsfläche vorbeiwandert. Das Gut wird auf die Arbeitsfläche in dünner Schicht
aufgetragen und haftet ohne weiteres an ihr. Die Haftung ist stark genug, um ein
Aufwirbeln des staubförmigen Behandlungsguts zu verhindern, aber nicht so stark,
daß nicht an der Austragestelle das Gut, etwa durch ein Messer aus nichtleitendem
Stoff, ohne weiteres abgestrichen werden könnte. Diese Abstreichvorrichtung muß
natürlich möglichst staubdicht von dem Behandlungsraum abgetrennt sein. Diese Trennung
läßt sich um so leichter durchführen, als die Staubschicht durch die elektrische
Haftwirkung an der Arbeitsfläche auch dann haftet, wenn diese nach unten gekehrt
ist. Wird also als wandernde Herdfläche z. B. ein über Rollen gespanntes endloses
Metallband gewählt, so kann man die Austragestelle an den unteren Schenkel des endlosen
Bandes verlegen, der sich sehr leicht von dem übrigen Ofenraum staubdicht abgrenzen
läßt. Natürlich kann man auch andere geeignete Austragevorrichtungen zur Anwendung
bringen.
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Das neue Verfahren läßt sich bei üfen und sonstigen Wärmeaustauschvorrichtungen
jeder Art anwenden, soweit sie mit einem wandernden Arbeitsherd ausgerüstet sind,
also beispielsweise außer dem bereits erwähnten Ofen mit bandförmigem Herd bei Drehringtelleröfen
und ähnlichen Vorrichtungen.
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Die elektrostatische Ladung des Arbeitsherdes verhindert natürlich
nicht, daß dieser mit Heizeinrichtungen versehen ist, die durch Leitung und Strahlung
dem Schwelgut die nötige Wärme übermitteln.