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Verfahren zum Brikettieren nicht backender Brennstoffe mit Hilfe von
anorganischen und organischen Bindemitteln Die Ertmdung betrifft ein Verfahren zum
Brikettieren. von Brennstoffen, die im Feuer nicht backen, wie z. B. Mager- oder
Sandsteinkohle, Anthrazit, Kokse verschiedener Garung, Lignite u. a. m. Brikettiert
man derartige Brennstoffe mit anorganischen Bindemitteln, so ist eine verhältnismäßig
große Menge solcher Bindemittel, praktisch bis zu 15 "(o des Gewichts des Briketts,
erforderlich, um ein im Feuer nicht zerstörbares Skelett oder Gerüst aus diesen
Bindemitteln zu schaffen, in dem der Brennstoff selbst enthalten ist. Diese anorganischen
Bindemittel müssen, sollen sie ihre Wirkung, nämlich die Aufrechterhaltung der Brikettform
nahezu bis zum völligen Abbrand des Brennstoffs, ausüben, unbrennbar sein und bleiben
daher schließlich als Asche übrig. Da auch diese Bindemittel durch die Hitze des
brennenden Briketts mit erhitzt werden, so setzen sie den Heizwert der Gewichtseinheit
des Briketts stark herab. Aus dem gleichen Grunde wird die Brennfähigkeit (Entflammbarkeit)
des Briketts herabgesetzt.
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Brikette, die im Feuer backende Brennstoffe enthalten, weisen solche
Nachteile nicht auf, da zu ihrer Herstellung erheblich geringere Mengen anorganischer
Bindemittel verwendet werden können, denn ein Zerfall des Briketts im Feuer wird
durch das Backvermögen des Brennstoffes selbst ausgeschlossen.
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Es wurde bereits vorgeschlagen, zum Brikettieren von Brennstoffen,
die nicht im Feuer backen, organische Bindemittel zu verwenden. Diese sichern beim
Formen und Pressen des Briketts seinen mechanischen Zusammenhalt auf dem Behandlungswege
bis zur Feuerung. Stets wurden hierbei organische Bindemittel in solchem Verhältnis
zu dem Brennstoff beigemengt, daß selbst der magerste Brennstoff in einen fettreichen
künstlich umgewandelt wurde. Die Brenneigenschaften des verarbeiteten Brennstoffs
wurden also vollständig geändert; die zugemengten organischen Substanzen betrugen
regelmäßig 6 "jo und, bei Lösungen auf die Trockensubstanz bezogen, stets mehr als
3 "il des Brennstoffgewichtes. Der Zusatz basischer Stoffe erfolgte in diesen Fällen
ausschließlich zu dem Zweck, entweder das Wasser organischer Lösungen zu binden
oder die Wasserbeständigkeit des erhaltenen Briketts zusichern. Die Verbindung des
Kohlenkleins besorgte stets die organische Substanz.
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Nach dem heutigen Stande der Technik ist man also nicht in der Lage,
ein Brikett unter Verwendung anorganischer Bindemittel aus rauch- und flammenarmem
Brennstoff herzustellen, das auch nur angenähert in gleicher Weise wie der Brennstoff
an sich unter normalen Bedingungen abbrennt und dabei seine Form im Feuer nahezu
bis zum völligen Ausbrand aufrechterhält.
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Die Erfindung legt sich erstmalig die Frage vor, wie man auch bei
magerem Brennstoff mit dem geringstmöglichen Zusatz organischer
Substanzen,
welche die Abbrandeigenschaften des Brennstoffs notwendig ändern müssen, auskommen
kann, so daß trotz Zusatzes organischer Substanzen die Brenneigenschaften des erhaltenen
Briketts möglichst denjenigen des Ausgangsbrennstoffs gleichen.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß organische und
anorganische Bindemittel gleichzeitig angewendet werden, wobei den ersteren jedoch
nur die Aufgabe zugewiesen wird, den Brennstoff des Briketts im Feuer zusammenzuhalten
und den Zerfall des Briketts im Feuer zu verhindern, während den anorganischen Bindemitteln
die Aufgabe zukommt, die Formgebung und Erhaltung des Briketts zu ermöglichen und
es insbesondere verlade- und versandfähig zu machen. Der Anteil organischer Stoffe
im Bindemittel ist also groß genug, um das Stehen des Briketts im Feuer zu bewirken,
jedoch nicht ausreichend, um seine Formgebung und Transportfähigkeit zu gewährleisten.
Der Anteil an anorganischen Stoffen im Bindemittel wiederum ist groß genug, uni
die Brikettform herzustellen und beim Transport aufrechtzuerhalten, jedoch nicht
ausreichend, um das Brikett auch im Feuer stehend zu machen. Des weiteren ist der
Anteil an organischen, im Feuer backenden Stoffen im Bindemittel nie so groß, um
den rauch- und flammenarm brennenden Brennstoff in ein rauchendes und blakendes
Brenngut überzuführen. Es werden also die Brenneigenschaften des Brennstoffes an
und für sich durch den Zusatz des organischen Bestandteils im Bindemittel praktisch
nicht geändert.
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Es hat sich nun gezeigt, daß das Bindemittel gemäß der Erfindung eine
ganz erhebliche Herabsetzung seiner Gesamtmenge bzw. seines Gesamtgewichtes ermöglicht.
Beträgt nämlich das Gewicht des zuzusetzenden organischen Bestandteils etwa z bis
a °Jo des Gewichtes des erhaltenen Briketts, so muß der Zusatz an anorganischen
Stoffen zum Bindemittel nur etwa 4 bis 6 % des gleichen Gewichtes betragen, während
man bisher bis zu 15 °/o des Brikettgewichtes auf das anorganische Bindemittel
veranschlagen mußte. Infolgedessen wird durch die Erfindung der Aschengehalt des
Briketts durch das anorganische Bindemittel nicht wesentlich erhöht, ohne daß die
Brenneigenschaften des Briketts, insbesondere mit Rücksicht auf den organischen
Bestandteil des Bindemittels, praktisch geändert würden. Letzteres ist darauf zurückzuführen,
daß trotz Anwesenheit des bezüglich Menge und Gewichts erheblich verringerten anorganischen
Bindemittels auch die einzuführenden Mengen von organischen Bindemitteln sehr stark
verringert werden können, und zwar in höherem Mäße, als durch die bloße Verringerung
des anorganischen Bestandteils an und für sich zu erwarten wäre.
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Bei Durchführung des Verfahrens der Erfindung kann man etwa in folgender
Weise verfahren: Der zu brikettierende, nicht backende Brennstoff wird in geeigneter
Form, gegebenenfalls nach Vorzerkleinerung, in eine wäßrige Zellpechlösung (etwa
4o °/o Zellpech, 6o °1o Wasser) eingetragen und mit dieser innig vermischt. Das
Wasser der Lösung kann zum Teil von dem regelmäßig hygroskopischen Brennstoff aufgenommen,
gegebenenfalls durch Wärmehaltung im gewünschten Maße ausgetrieben werden.
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Nach erfolgter inniger Mischung, beispielsweise in Mischtrommeln,
wird dem salbenartigen Gemenge der anorganische Bestandteil des Bindemittels, z.
B. Kalk, Sorel-Zement o. dgl., einverleibt und eine abermalige innige Mischung,
beispielsweise in einem Kollergang, vorgenommen. Das aus der Lauge zurückgebliebene
und nicht vom Brennstoff aufgenommene bzw. ausgetriebene Wasser wird vom Kalk oder
sonstigen anorganischen Bindemitteln regelmäßig durch Hydrolyse gebunden. Das Mischgut
kann nun auf kaltem oder warmem Wege zu Briketten in der bekannten Weise gepreßt
werden. Bei Verarbeitung durch Wärme (Erhitzung auf 6o bis etwa 12o° C) wird auch
der anorganische Bestandteil flüssiger und das Gut derart durchdringen, daß die
körnige oder staubförmige Masse gleichsam zusammengeklebt wird. Beim Pressen auf
kaltem Wege wird das Erweichen und Durchdringen des Briketts beim Anheizen, somit
zu Beginn des Verbrennens, stattfinden. Es hat sich gezeigt, daß etwa 2I/2 bis Ao
Zellpechlösung und 4 bis 6 °/o anorganische Bindemittel zur Erzeugung eines versandfähigen
und im Feuer stehenden Briketts ausreichen.
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Wird ein organischer Bestandteil im Bindemittel benutzt, der trocken
einzubringen ist, beispielsweise Naphthalin, so verfährt man zweckmäßig in folgender
Weise: Etwa z bis z % Naphthalin, bezogen auf das Gewicht des zu erhaltenden Briketts,
werden mit dem Brennstoff, gegebenenfalls nach Vorzerkleinerung für sich allein
oder gemeinsam, trocken, beispielsweise im Kollergang, gemischt, hierauf werden
4 bis 6 "/o anorganische Bindemittel zugesetzt, die Mischung wiederholt und sodann
das Brikett kalt oder warm gepreßt.
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Bei Anwendung von Teeren, die gewöhnlich in öliger Form verwendet
werden, verfährt man zweckmäßig derart, daß man r bis 2 % (des Brikettgewichts)
Teer mit dem gegebenenfalls
vorzerkleinerten Brennstoff innig mischt,
hierauf wiederum etwa q. bis 6 °/o anorganische Bindemittel zusetzt, die Mischung
wiederholt und aus dem so erhaltenen Gemenge die Brikette kalt oder warm preßt.
Der flüssige Bestandteil des Teers wird beispielsweise vom Koks aufgesaugt, während
er etwa bei Anthrazit als Brennstoff in feinster Verteilung auf dessen Oberfläche
verbleibt.