-
Verfahren zur Herstellung von Brennstoff aus einer Inischung von Holzabfall
und Sulfitablauge Die Erfindung betrifft ein Verfahren, welches zum Zweck hat, auf
eine wirtschaftlich lohnende Weise aus zwei verschiedenen Ab-
fallprodukten,
welche bei zwei verschiedenen Industriezweigen entstehen und beide in diesem recht
lästig empfunden werden, einen Brennstoff zu gewinnen. Die hier in Frage kommenden
Abfallprodukte sind einerseits diejenigen, welche in Sägewerken und anderen Holzveredlungsfabriken,
in denen daq Holz auf mechanischem oder chemischem Wege bearbeitet wird, entstehen,
und zwar hauptsächlich in Form von Spänen und ähnlichem (in nachstehendem kurz Sägespäne
oder Späne genannt), und anderseits diejenigen, die bei der Gewinnung von Sulfitzellstof
in Form von Ablaugen entstehen. Von den vielen bisher gemachten Vorschlägen, diese
Abfallprodukte nutzbringend zu verwerten, hat sich bislang noch keiner als besonders
brauchbar erwiesen.
-
In Sägewerken und ,ähnlichen industriellen Anlagen werden die Späne
mit wirtschaftlich sehr geringem Effekt verbrannt, und zwar mehr, um dieselben zu
beseitigen oder zu vernichten als zur Nutzbarmachung der bei ihrer Verbrennung entwickelten
geringen Wärmeenergie, und zwar hauptsächlich bei Verbrennung der bei derartigen
Werken abfallenden Rohspäne. Auch hat man versucht, die Sägespäne zu brikettieren;
doch ist @es bislang noch nicht gelungen, ein ausreichend haltbares Brikett herzustellen.
-
Hinsichtlich der Sulfitlauge. ist es bekannt, diese in sogenannte
Sulfitkohle zu zersetzen, wobei jedoch nach den zur Zeit bekannten Methoden nur
ungefähr 70 % an Ausbeute erhalten werden, .oder dieselbe als flüssigen Brennstoff
zu verwenden. Im Vergleich zu den derzeitigen Steinkohlenpreisen stellt sich die
Sulfitkohle zu teuer, und die Verwendung der Lauge als flüssiger Brennstoff ist
zu unwirtschaftlich, um in ausgedehnterem Maße in Frage kommen zu können.
-
Gleichfalls bekannt ist die Benutzunz der Sulfitlauge als Bindemittel
bei der Brikettierung von Stein- bzw. Braunkohlenstaub und bei der Herstellung von
Baumateriallkörpern für verschiedene Zwecke.
-
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, diese beiden Abfallprodukte
zu einem einheitlichen Material zu verbinden, nach einem Verfahren, das einen in
wärmewirtschaftlicher Beziehung zufriedenstellenden Brennstoff ergibt und bei welchem
die Gesamttrockensubstanz der Lauge ausgebeutet wird. Nach diesem Verfahren werden
die Späne bis zur vollen Trockenheit getrocknet. Die Sulfitablauge, welche mit den
Spänen zu vermischen ist, wird in üblicher Weise auf eine Konzentration zwischen
25 bis etwa 6o% Trokkensubstanzgehalt heruntergetrocknet, oder
es
kann auch die Sulfitlauge allmählich den Spänen zugeführt werden und das in der
Lauge befindliche Wasser während der Vermischung mit den Spänen abgedampft werden.
Die beiden Stoffe werden darauf in einem gewöhnlichen Mischapparat zusammengemischt,
wobei die Lauge von den Spänen völlig absorbiert wird, welche Arbeit einen sehr
geringen Kraftaufwand beansprucht. Die in dem fertiggetrockneten Erzeugnis enthaltene
Trockensubstanz von Lauge kann zwischen 25 bis 6o % der ganzen Masse sch,%vanken.
Ein Gemisch von ungefähr gleichen Gewichtsteilen der beiden Stötie in dem fertigen
Erzeugnis ergibt ein besonders gutes Ergebnis. Die Mischungsarbeit wird am besten
ausgeführt, falls die Masse ungefähr -36 0,'o Wasser enthält. Bei Verwendung von
Sulfitlauge höherer oder niedrigerer Stärke :erhält man die beste Mischung, wenn
man deren Wassergehalt auf ungefähr 360/'o einstellen kann. Das Gemenge ist in keiner
Hinsieht von klebriger Konsistenz, da die Lauge von den Spänen besonders gut absorbiert
wird, und kann vorteilhaft in Trockentrommeln auf das gewünschte Trockenmaß heruntergetrocknet
werden.
-
ach dem Trocknen bis zur Trockengrenze wird die so erhaltene Masse
einer Wärmebehandlung bei höherer Temperatur, etwa 200'' C, unterworfen. Hierbei
geht in dem Produkt durch Selbstoxydation der aus der Sulfitlauge frei werdenden
schwefligen Säure zu Schwefelsäure eine Umwandlung vor sich.
-
Die so gebildete Schwefelsäure wirkt hierbei zersprengend auf das
Holzzellgewebe ein. und das anfangs in der Mischung enthaltene, wasserlösliche lignosulfonsaure
Salz wird in unlösliche Fflrm übergeführt.
-
Diese Reaktion geht in für den PrOZeß automatisch arbeitenden Apparaten
sehr rasch und unter Entwicklung exothermischer Wärnre vor sich. Es wird ein vollständig
unlösliches und mahlbares Produkt gewonnen, das beim Vermahlen in jetzt für Brennpulver
verwandten Mühlen mit größter Leichtigkeit in ein amorphes Brennpulver von hohem
Brennwert verwandelt wird.
-
Bekannt ist die Benutzung der Sulfitlauge als Bindemittel. Wie sich
bei Ausarbeitung dieser Erfindung gezeigt hat, erfordert z. B. die Herstellung tauglicher
Brikette, daß die Bindung bei der Brikettierung nahezu momentan erfolgt. Im vorliegenden
Falle kann eine solche Bindung jedoch nur vor sich gehen, wenn das Gemenge bis nahe
zur Trockengrenze eingetrocknet ist oder die für die Brikettierung :erforderliche
Feuchtigkeit besitzt. Aber auch in diesem Falle binden Lauge und Späne nicht ausreichend
ab, wenn die Masse nicht kurz vor dem Pressen mit Dampf zu ihrer Erweichung behandelt
wird, und es kann auch kein Brikett bei bestimmtem Druck von ausreichender Dichte
erzielt. «erden, wenn nicht gedämpfte Masse verwendet wird.
-
Eine Masse der in Frage stehenden Konsistenz kann jedoch nicht in
der gewöhnlichen Weise, d. h. durch Dampfeinblasen in die :Masse, gedämpft werden,
wobei man kein gleichmäßige Durchfeuchtung bekommen würde, und die Lauge sollte
von den Spänen ausgelöst und die ganze Masse in breiartigen Zustand verwandelt werden.
Aus diesem Grunde muß die Masse nach vorliegender Erfindung auf folgende Art gedämpft
werden.
-
Das auf einige Prozent Feuchtigkeit getrocknete Gemenge aus Lauge
und Spänen wird auf dem Wege zur Brikettpresse in verteiltem Zustand durch einen
Raum, z. D-
eine Trommel, Rohrleitung o. dgl., gestürzt, der von geeigneter
Höhe ist und in den von unter her gesättigter Wasserdampf eingeblasen wird. Die
kürze Zeitspanne, die die Masse auf ihrem Wege zur Brikettpresse zum Durchlaufen
des genannten Raumes bedarf, ist jedoch ausreichend für eine teilweise Kondensation
des Wasserdampfes auf die Einzelteilchen des Gemenges und gleichfalls ausreichend
für die erforderliche geringe Anwärmung- (etwa 2o° bis 30° C ) desselben.
Die Masse nimmt hierbei, nur - als Maximum ungefähr 2 %.Wasser in sich auf, doch
genug, um die Lauge so weit zu erweichen, daß die Masse bei ihrer Ankunft in der
Brikettpresse zusammengedrückt und zu einem homogenen Brikett ausgepreßt werden
kann, welches später weder :expansiert noch springt. Das Pressen der Drikette erfolgt
in angewärmten Matrizen.
-
Die in die Brikette aufgenommene Laugenmenge erhöht in erster Linie
deren Brcn;nwert, weiterhin deren Volumgewicbt, dient als Bindemittel zwischen den
Späneteilch°n und macht diese völlig luftbeständig, wenn sie nach Verlassen der
Brikettpresse einer vorher erwähnten Wärmebehandlung bei ungefähr 20o' C unterworfen
werden, wobei die Lauge zu einer unlöslichen Verbindung zersetzt wird, die unter
Beibehaltung des Bindevermögens den kalerimetrischen -Wärmewert der Brikette noch
weiter erhöht.
-
Nach dem vorgeschriebenen Verfahren und unter einem Preßdruck von
etwa 6ookg pro Quadratzentimeter hergestellte Brikette haben ein Volumgewicht von
1,4 bis 1,5, d.h. ungefähr dasjenige der Steinkohle. Die frisch gepreßten Brikette
können unmittelbar zum Heizen von Dampfkesseln und anderen Feuerungen verwandt werden,
wo ein hoher Wärmeeffekt erwünscht .ist,. Ader sie-können
in obenerwähnter
Weise weiterbehandelt w,#rden.
-
Eine auf diese Weise gewonnene 2,lasse, welche die beiden dem Holze
entstainniendz#n Substanzen Lignin und Zellstoff enthält, bretuit beim Einblasen
in die Feuerung und btsuilders bei Verwendung vorgewärmcer Einblaselttft wie ein
brennendes Gas oder öl und b"-sitzt einen thermischen Wirkungsgrad, der dem Brennstoffii-ert
genannter Stoüe voll ebenbürtig ist. Es ist ja natürlich, daß diese amorphe Form
des Brennstoffes nicht immer und überall verwendet werden kann, sondern dort, «-o
sie sich besonders eignet. Die Brikette sind infolge ihres hohen `"olumgewichtes
leichter transportfähig und haben ihr gegebenes Absatzgebiet.
-
Die Herstellung von i Tonne Rollbrikette oder i Tonne amorphen Pulvers
erfordert 5.o kg Trockenspäne und 42oo kg gewöhnliche Sulliiablauge mit einem. Gehalt
von etwa i o o 'ü Trockensubstanz bzw. die dem Mehr- oder 'Mindergehalt an Trockensubstanz
entsprechende kleiner-- oder größere Laugenme nge.
-
Es verstellt sich, daß an Stelle von Sägespänen auch auf andere Weise
als durch Sägen gewonnenes fein zerteiltes Holz verwndIt werden kann.
-
Brikette können nach dieser Erfindung ungefähr zur Hälfte des derzeitigen
Tagespreises für Steinkohle und das amorphe Pulver zu einem noch weit billigeren
Preise hergestellt «-erden.