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Ofen zur Behandlung von Brennstoffen mittels Gase oder Dampfes -Uni
Brennstoffe, im besonderen Preßhohlen, von den Kohlenwasserstofen, die sie enthalten,
zu befreien, Iäßt man bekanntlich auf dieselben Gase oder Dämpfe einwirken, im besonderen
überhitzten Dampf. Dieser erhitzt die festen Bestandteile und treibt die flüchtien
aus.
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Für' diese Behandlung kann man Mehrkamineröfen verwenden, in welchen
die Brennstoffe durch Dampf nach dein Gegenstromprinzip behandelt «-erden, d. Il.
man läßt sie nacheinander durch die verschiedenen Kamnic:rn, durch welche Dampf
«,-achsender Temperatur passiert, hindurchgehen; wenn die eigentliche Behandlung
vollendet ist, führt inan den Brennstoff durch Kammern, durch « elclie Dampf niedriger
Temperatur zirkuliert und die lediglich als Wärmeaustau.#cher dienen. Ein derartiger
Ofen ist bereit: bekannt geworden. Derselbe besteht aus z. B. vier Kammern, durch
welche überhitzter Dampf in geschlossenem Kreislauf strömt. Der überhitzte Dampf
geht zunächst durch die dritte Kammer, hierauf durch die zweite und dann durch die
erste, um endlich in die vierte hanimer und von dieser in den LTber-Ilitzer zurückzukehren.
Der Brennstoff wird nacheinan,lei- in den verschiedenen Kaieinern behandelt und
durch geeignete Vorrichtungen in Bewegung gesetzt.
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Vorliegende Erfindung betrifft eine Gesainteinrichtung, die im allgemeinen
für die obenerwähnten Ofen verwendbar ist und eine Regelung der Temperatur in jeder
einzelnen Kammer gestattet, so daß .die verschiedenen Operationen unter den möglichst
besten Bedingungen vor sich gehen.
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Der Ofen der Erfindung besitzt zu diesem Zweck außer der Hauptdampfleitung,
welche nacheinander in sämtlichen Kammern Dampf einleitet, Hilfsdampfleitungen,
tun in einzelne Kammern, außer aus der voraufgehenden Kammer, aus einem Überhitzer
oder Generator oder aus mehreren Erhitzern oder Hilfsgeneratoren Gas und Dampf unmittelbar
einzuführen. Diese Hilfsleitungen können auch dazu benutzt «-erden, uni einen Teil
des aus einigen Kammern kommenden Dampfes oder Gases abzuleiten, um nur einen Teil
des aus der voraufgehenden Kammer kommenden Gases ofder Dampfes in die folgenden
Kammern übertreten zu lassen.
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Zur passenden Dosierung des Dampfes in den verschiedenen Kammern sind
diese verschiedenen Leitungen mit Hähnen oder Klappen versehen, die eine genaue
Regelung gestatten, die für die gute Durchführung der Operation von hoher Wichtigkeit
ist. - Man ist dadurch imstande, eine verschiedene Menge Dampf in die verschiedenen
Kammern einzuleiten und im besonderen eine größere ATenge in die Kammern niedrigerer
Temperatur. Dadurch setzt man die unzeitgemäßen Kondensationen des üldampfes herab
und
liefert an die Kohle trotz der niedrigeren Temperatur eine genügende
Anzahl von Kalorien.
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Man regelt vorzugsweise die Temperatur in den verschiedenen Kammern.
und damit die Menge und die Art der Kohlenwasserstofdämpfe, die in jeder Kammer
sich als Tropfen absetzen, so daß man davon absehen kann, in die Hauptleitung Kondensatoren
einzuschalten. Durch -diese Einrichtung wird der thermische Effekt wesentlich erhöht.
Man schaltet zwischen die verschiedenen Kammern Entöler ein, um die Kohlenwasserstofftröpfchen
abzutrennen und zu sammeln, die sich in den voraufgegangenen Kammern gebildet haben.
Wenn die Temperaturen der aufeinanderfolgenden Kammern keine besonderen Unterschiede
aufweisen, so kann man .die entsprechenden Entöler in Wegfall bringen.
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In den Kammern, die lediglich zum Wärmeaustausch dienen und in welchen
die in den voraufgegangenen Kammern destillierten Kohlen an den durchströmenden
Wasserdampf ihre Wärme abgeben und sich dabei abkühlen, kann es vorkommen, daß die
Temperatur des Dampfes oder der Gase bei ihrem Eintritt eine zu hohe ist, um den
Brennstoff genügend abzukühlen.
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Die Erfindung hat zum Zweck, auch diesen Übelstand zu beseitigen.
Sie erreicht dies dadurch, daß man diese Kühlkammern durch eine der oben angedeuteten
Hilfsleitungen mittels Dampfes niedriger Temperatur, der einem Dampfgenerator niedriger
Temperatur entnommen wird, z. B. durch den Abdampf einer Turbine, speist. Diese
Turbine kann gleichzeitig dazu verwendet werden, in den Kreislauf eingeschaltete
Turboventilatoren in Betrieb zu setzen. Turboventilatoren können auch in die Hilfszweigleitungen
eingeschaltet werden.
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In beiliegenden Zeichnungen (Abb. i bis 5) sind fünf verschiedene
Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Dieselben Buchtaben bezeichnen in den
verschiedenen Abbildungen dieselben Teile.
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In Abb. i sind die verschiedenen Kammern P1, P., Ps, P,£ in eine Hauptleitung
C eingesetzt, die von einem Dampfkessel G und einem Überhitzer S ausgeht. Auf die
Hauptleitung, welche den LTberhitzer S und die erste Kammer P1 verbindet, ist eine
Z@veigleitung c aufgesetzt mit einer Reihe von Hilfsleitungen cl, c., c. c4, welche
zu der Hauptleitung zwischen den verschiedenen Kammern P1, Pz, P3, P4 führen. Diese
Zweigleitung mündet entweder nach außen oder in einen geeigneten Apparat (im besonderen,
wenn man in derselben Fabrik das Trentsehe Verfahren mit Rührvorrichtungen benutzt).
Die Zweigleitung trägt Klappen @h, V" V, V4 und die Hilfsleitungen Klappen
V.1, v,, v3, v4. Man- kann infolgedessen direkt Dampf aus ,dem Erhitzer S in eine
beliebige der Kammern P1, P2, P, P4 überführen und ihn mit dem aus den .voraufgegangenen
Kammern durch die Hauptleitung kommenden Dampf vermischen.
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Abb. a zeigt eine Anlage mit Zweigleitung, die, statt durch den Erhitzer
S gespeist zu werden, durch einen besonderen Apparats mit Dampf versorgt wird. Die
Temperatur der Gase oder Dämpfe, die aus S und s austreten, kann eine verschiedene
sein und richtet sich nach den Erfordernissen jedes Einzelfalles. Außerdem können
bestimmte Teile der Zweigleitung an Apparate T angeschlossen werden, in welchen
nicht überhitzter Dampf erzeugt wird.
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Durch diese Einrichtungen ist die Möglichkeit gegeben, in den auf
einanderfolgendenKammern P1, P2, P3, P4 passende Temperaturen aufrechtzuerhalten
und demgemäß die Menge und die Art der Kohlenwasserstoffdämpfe, die sich in jeder
Kammer als Tropfen absetzen, zu regeln, so daß es überflüssig ist, in die Hauptleitung
einen Kondensator einzusetzen. Es genügt in diesem Falle, zwischen den einzelnen
Kammern Entöler dl, d., d3, d4 anzubringen, -,vie dies beispielsweise in Abb. 3
gezeigt ist. Diese Entöler trennen die einzelnen in,den voraufgegangenen Kammern
gebildeten Kohlenwasserstofftröpfchen ab und sammeln sie.
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Will man das Gas oder den Dampf in geschlossenem Kreislauf zirkulieren
lassen, so benutzt man eine Rohrleitung, welche das Gas oder den Dampf aus der letzten
Kammer zu einem der Apparate führt, welcher den Ofen oder die Zweigleitung, z. B.
die Apparate S, s, T usw., speist.
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Die Abb. 4 und 5 zeigen zwei Ausführungsformen einer,derartigen Anlage.
Hierbei verwendet man vorzugsweise einen besonderen Apparat, z. B. einen Ventilator
V, um das Gas oder den Dampf in geschlossenem Kreislauf zirkulieren zu lassen.
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Die letzten Kammern des Ofens, z. B. P4, dienen in diesem Falle zur
Kühlung der Preßkohle, wenn deren Behandlung beendet zu sein erscheint, und als
Temperaturaustauscher. Die darin enthaltenen Preßkohlen kühlen sich ab und erhitzen
gleichzeitig das durch sie hindurchziehende Gas oder den Dampf. Es kann jedoch vorkommen,
daß die Temperatur dieser Gase und des Dampfes beim Eintritt in die Kammer P4 noch
eine zu hohe ist, um -die Preßkohlen genügend abzukühlen. Diesem Übelstand hilft
man dadurch ab"daß man vor den Kühlkammern in die Leitung c ein Gas niedriger Temperatur
aus einem Gaserzeuger T schickt. Der Gas- oder D'ampfüberschuß
wird
durch die Leitung c in einen Kondensator in Trentsche Rührvorrichtungen o. d-1.
übergeführt.
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Der Apparat T kann z. B. eine Dampfturbine sein, deren Auspuff in
die Leitung c mündet. Die Turbine kann in diesem Falle dazu verwendet werden, um
gleichzeitig den Ventilator I' mechanisch in Betrieb zu setzen.
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Abb. d. zeigt eine derartige Anordnung. Die Klappen v1, v.,
v,, 1'1 und I', sind teilweise geöffnet, die Kammern P1, P.,, P; werden
durch einen Teil des aus dem Lberhitzer unmittelbar kommenden Dampfes erhitzt. Wenn
die Klappen l'" und L', geschlossen und die Klappen v,, v; teilweise geöffnet
sind, so wird cler Dampf abgekühlt, bevor er -den Entöler d3, den Turboventilator
z und in die Kühlkaminer P, eintritt; hierdurch wird die Leistung des Entölers c1,
wesentlich erhöht. Der Ventilator kann vor oder hinter die Kühlkammern gesetzt «erden.
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Wie erwähnt wurde, kann man auch Ventilatoren, im besonderen Turboventilatoren,
auf die Leitung c und auf die Hilfsleitungen, welche von dieser zu den Kammern gehen,
aufsetzen. Eine Einrichtung dieser Art ist in Abb. 5 dargestellt. Der Turboventilator
Tf' bewirkt die Zirkulation des Dampfes in dem einen der Hilfstromkreise die die
Kammern P1, P- P., enthalten. Diese Anordnung ist auch verwendbar, wenn <ler
L berhitzer S nicht in geschlossenem Kreislauf gespeist wird.
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In den Abb. d und 5 ist angenommen, daß die Preßkohlen zunächst in
den Topf P3 eingebracht werden, atis dem sie dann nach P., hierauf nach P, und schließlich
nach P., übertreten.
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Im Rahmen der Erfindung kann man diese Reihenfolge umändern und sogar
die Preßkohlen in einen Topf oder in einen Apparat aufgeben, wo sie zunächst eine
erstmalige Hitzebehandlung erfahren, z. B. eine Trockiiuiig o,ler eine Erhitzung
mittels aus einer Feuerung kommenden Gases. Man kann auch ini Rahmen der Erfindung,
um den Dampf an einer beliebigen Stelle seines Weges zu erhitzen, ihn durch Stapel
von festen, erhitzten Körpern leiten, z. B. durch feuerfeste Stapel. Hierdurch ist
man in der Lage, die t'berhitzer sämtlich oder zum Teil in Wegfall zu bringen. Man
kann auch, ohne aus dem Rahinen der Erfindung Herauszutreten, den Ofen finit nicht
künstlich zu Blöcken geformten Brennstoffen beschicken, z. B. mit flüssigem Brennstoff,
um dieselben in Koks oder Halbkoks oder rauchlose Produkte umzuwandeln. Der Ofen
besteht in diesem Falle aus Töpfen, Kammern oder Zellen beliebiger Gestalt und Art.
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Die Leitung c kann aus einem beliebigen gestreckten oder gekrümmten
Rohrsystem be--,telien oder aus einzelnen oder mehreren Rohrstücken zusammengesetzt
sein. In manchen Fällen können als derartige Rohrabschnitte die Verbindungsrohre,
die nach den Abb. i bis 5 die Kammern unter sich verbinden, benutzt werden.
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Hilfsapparate, im besonderen Kontrollsicherheitsvorrichtungen, Ventile
usw., können selbstverständlich in die Leitung eingeschaltet werden.