-
Herstellung von Knochenkohle Vorliegende Erfindung bezieht sich auf
die Herstellung von Knochenkohle aus Knochen.
-
Gegenwärtig erfolgt dieHerstellung solcher Kohle in der Weise, daß
die Knochen gemahlen oder zerbrochen werden und darauf während einer Zeit von 9
bis 12 Stunden in einer Retorte bei einer Temperatur von 5.4o bis 7000 gehalten
werden. Für diesen Zweck benutzt man in der Regel eine rohrartige Retorte von einer
Länge, die verhältnismäßig groß ist verglichen mit ihrem Durchmesser, wobei die
Retorte aufrecht in einer Feuerung steht. Jede Retorte ist mit einer Füllvorrichtung
am oberen Ende und mit einer Entleerungsvorrichtung am unteren Ende sowie mit Gasabzügen
am oberen Ende zur Abführung flüchtiger Stoffe versehen, wobei sich diese Teile
der Retorte außerhalb des Mauerwerks der Feuerung befinden. Der Betrieb geschieht
dabei periodisch. Die Retorte wird völlig oder annähernd gefüllt mit gemahlenen
oder zerbrochenen Knochen, die durch die Füllöffnung am oberen Ende zugeführt werden.
Die flüchtigen Stoffe, welche die Retorte durch die Gasabzüge an ihrem oberen Ende
während der Verkohlungsoperation verlassen, werden gesammelt und einer weiteren
Behandlung unterworfen. Diese Art der Herstellung von Knochenkohle erfordert viel
Zeit und Arbeit, auch ist die Beschaffenheit der gewonnenen Knochenkohle nicht völlig
gleichförmig wegen der Schwierigkeit der Erzielung einer gleichförmigen Hitzeverteilung
bei der Beheizung von außen und der schlechten Wärmeleitfähigkeit der Knochen und
der Knochenkohle.
-
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist im Unterschied
von den vorstehend erwähnten üblichen Verfahren ein kontinuierliches und erfolgt
in zwei Stufen. Das neue Verfahren besteht darin, daß die gemahlenen oder zerbrochenen
Knochen einer gleichförmigen Erhitzung auf eine Temperatur unterworfen werden, um
sie ganz oder teilweise zu verkohlen und den Hauptteil der niedrigsiedenden, flüchtigen
Stoffe abzutreiben. Das kann bei einer Temperatur von 50o bis ;0o° in einem Zeitraum
von z bis 2 Stunden geschehen, während «-elchen Zeitraumes der Hauptteil der flüchtigen
Stoffe abgetrieben wird. Diese Verfahrensstufe wird vorzugsweise in einer von außen
beheizten dr ehbaren Trommel durchgeführt, die durch ihre Bewegung alle Teilchen
ihrer Beschickung den gleichen Wärmebedingungen aussetzt und das Material in der
gleichen Zeit durch die Erhitzungszone hindurchfährt. Das in der ersten Verfahrensstufe
gewonnene Produkt wird darauf auf eine Temperatur von 80o bis I I oo° während einer
sehr kurzen Zeit, z. B. 5 bis 15 Minuten, erhitzt, um die völlige Verkohlung des
Materials zu bewirken und die
hochsiedenden Teere u. dgl. zu beseitigen,
die entweder ebenfalls abgetrieben oder gleichfalls verkohlt werden. Letzteres vollzieht
sich wirksamer als durch Erhitzung bei niedrigerer Temperatur während stundenlanger
Dauer. Die zweite Verfahrensstufe bei hoher Temperatur wird vorzugsweise ebenfalls
in eine: von außen beheizten drehbaren Trommel durchgeführt.
-
Obwohl das Verfahren der Erfindung nicht auf die Anwendung einer bestimmten
Apparatur beschränkt ist, soll dasselbe nachstehend unter Bezugnahme auf die auf
der Zeichnung dargestellte Apparatur näher erläutert werden, die für die Durchführung
der Erfindung mit gutem Erfolg benutzt werden kann. Die Apparatur ist auf der Zeichnung
in Seitenansicht und teilweisem Schnitt veranschaulicht.
-
Die gemahlenen oder gebrochenen Knochen, welche der Behandlung unterworfen
werden sollen, werden in einen Fülltrichter i gebracht, .der durch ein Füllrohr
:2 mit einem Gehäuse .4 verbunden ist. Die Überführung des Gutes aus dem Fülltrichter
in das Gehäuse erfolgt durch freien Fall, und die Füllgeschwindigkeit kann durch
einen Hahn usw. geregelt werden. Der Boden 4' im Gehäuse 4 ist vorzugsweise gegen
das Einlaßende der Trommel 5 geneigt.
-
Die erste Verfahrensstufe, bestehend in der langsamen Vcrkohlung des
Gutes bei verhältnismäßig niedriger Temperatur, wird in der drehbaren Retorte 5
durchgeführt. Die Trornmel 5 aus Stahl ist mit Lagerringen 6 versehen, vermittels
deren sie auf Lagerrollen-, ruht. Das Eintrittsende steht mit dem Gehäuse d. in
Verbindung, während das Auslaßende in einem Gehäuse 8 läuft. Die Stoßfugen zwischen
der Trommel und den Gehäusen 4 und 8 sind vorzugsweise gegen Gasdurchtritt abgedichtet.
Die Trommel ist mit einem Zahnkranz.9 ausgestattet, in den ein Zahntrieb io auf
einer Welle ii eingreift, die von einer geeigneten Kraftquelle aus mit Kraft zum
Drehen der Retorte versorgt wird. Die Achse der Trommel 5 ist vorzugsweise gegen
das Auslaßende hin schwach nach abwärts "geneigt, um unter dem Einfluß der Drehbewegung
zugleich das Beschickungsmaterial gegen das Auslandsende hin zu fördern. Das Einlaßende
der Trommel ist vor-. zugsweise mit einer Reihe von Hubleisten 12 auf der Innenfläche
versehen, um das Hochheben des in die Retorte eingeführten Gute zu erleichtern und
die Förderung des Gutes gegen das Auslaßende wirksam einzuleiten.
-
Die Trommel 5 wird von außen, z. B. mittels Gas oder einem sonstigen
Brennstoff in einer Feuerung oder einer Verbrennungskammer beheizt. Die Kammer ist
von Wänden 13 umschlossen, und die Beheizungseinrichtung ist so ausgebildet, daß
eine überwachte gleichförmige Temperatur in dem Teil der Trorr.-mel aufrechterhalten
wird, der in der Verbrennungskammer liegt.
-
Die Länge der Trommel 5, ihr Durchmesser, die Neigung ihrer Achse
zur Horizontalen, ihre Drehgeschwindigkeit und der Durchsatz an Knochenmaterial
sind so aufeinander abgestimmt, daß die Beschickung in der Beheizungszone, welche
von den Wänden 13 umschlossen wird, zwischen i und 2 Stunden verbleibt, und daß
während einer Hitzebehandlung die Temperatur zwischen 5oo bis 700° liegt. Während
dieser Hitzebehandlung wird der Hauptteil der flüchtigen Stoffe abgetrieben und
durch einen Abzug 30 an der Decke des Gehäuses 4 abgeleitet. Falls erforderlich
oder wünschenswert, kann ein weiterer Abzug 14 am Gehäuse 8 vorgesehen werden, der
die Wirkung des Abzuges 30 unterstützt. Der Abzug 14 wird vorzugsweise mit einem
Ventil 14' versehen, durch das er geschlossen werden kann, wenn die Gesamtheit der
flüchtigen Stoffe durch Abzug 3o abgeleitet werden soll. Die Abzüge 30 und
14 können mit einer Einrichtung zum Kondensieren und Absorbieren der flüchtigeiz
Stoife verbunden sein.
-
Eine zweite ebenfalls liegende Trommel i8 ist vorzugsweise unterhalb
der Trommel 5 angeordnet, so daß das der Behandlung unterliegende Gut, nachdem es
die Troinniel 5 verlassen hat, durch Schwerewirkung in die zweite Trommel 18 überzutreten
vermag. Diese Trommel besteht aus einem hitzebeständigen Metallzylinder, dessen
Enden in Ciehäuse 17 und i9 hineinragen, wobei die Fugen zwischen der Retorte und
den Gehäusen vorzugsweise gegen Gasdurchtritt abgedichtet sind. Das heiße, verkohlte
Material, das aus der Trommel 5 in das Gehäuse 8 entleert worden ist, gelangt durch
das Füllrohr 15 in das Gehäuse 17, wobei der Durchfluß des (gutes durch einen Hahn
oder ein Ventil 16 geregelt wird. Die Trommel 18 ist ebenso wie die Trommel 5 auf
Rollenlagern 7 gelagert und wird von einer geeigneten Kraftquelle aus durch eine
Welle 20 mit Zahntrieb 21, -der in einen auf der Retorte 18 sitzenden Zahnkranz
22 eingreift, angetrieben. Die Beheizung der Trommel 18 erfolgt ebenfalls von außen
durch Brenner für Gas oder einen sonstigen Brennstoff innerhalb der Wände 23 einer
Beheizungskammer. Die Beheizung ist so durchgebildet, daß eine gleichförmige Temperatur
in dem von der Beheizungskammer umschlossenen Teil der Trommel aufrechterhalten
wird. Die Achse der Trorimel t8 ist gegen die Horizontale geneigt. Der Auslaßtrichter
i9 am Auslaßende der Trommel steht
mit einem Auslaßkanal 24 in Verbindung,
durch den die Kohle aus dem Trichter lg entfernt wird, wobei der Durchfluß durch
ein Ventil2d.' im Auslaßrohr so geregelt wird, daß die Luft keinen Zugang zur Trommel
erhält, damit in derselben keine Verbrennung eintreten kann.
-
Der Auslaßkanal 24 steht mit einen auf der Zeichnung nicht dargestellten
Kühler in Verbindung, der eine beliebig geeignete Form besitzen kann und in dem
das heiße Material unter Vermeidung des Luftzutritts abgekühlt werden kann. Die
Temperatur in der Beh eizungszone der Trommel 18 wird vorzugsweise zwischen 8oo
bis iioo° gehalten, und die Länge der Beheizungszone, der Durchmesser der Trommel,
die Neigung ihrer Achs, die Drehgeschwindigkeit und der Durchsatz an Kohle werden
so aufeinander abgestimmt, daß das Gut in der Beheizungszone eine verhältnismäßig
kurze Zeit von beispielsweise 5 bis 15 Minuten verbleibt.
-
Anstatt beide Trommeln getrennt zu beheizen, könnte man sie auch beide
durch eine einzige Heizkammer hindurchführen und aus einer einheitlichen Hitzequelle
beheizen.
-
`ach der Darstellung der Zeichnung kann der Inhalt des Gehäuses 8
oder ein Teil desselben auch durch einen Kanal 2,5 in einen Behälter 26 entleert
werden. Der Behälter 26 ist durch einen Kanal 27 mit dem Gehäuse 17
verbunden,
unter Vorsehung eines Ventils 28 in dem Kanal 27, behufs Regelung des. Materialdurchflusses.
-
Gewünschtenfalls können Stoffe, die in der Trommel 5 behandelt sind
oder ein Teil dieser Stoffe in den Behälter 26 überführt werden, oder es kann auch
Material, welches von dem in der Trommel 5 verkohlten verschieden ist, in den Hilfsbehälter
26 gebracht werden, und dieses Zusatzmaterial kann statt oder neben dein unmittelbar
aus der Tromrnel 5 zugeführten Material zur Speisung der Trommel i 8 benutzt werden.
-
Alle flüchtigen Stoffe, welche sich bei der fortgesetzten Destillation
des Gutes in der Trommel 18 bilden, können aus dieser Trommel durch einen Abzug
29 an der Decke des Gehäuses ig entfernt werden und werden nach der Kondensations-
und Absorptionsanlage überführt.
-
Die Vorteile des neuen Verfahrens bestehen darin, daß es ein ununterbrochenes
ist, daß es ein besseres und gleichförmigeres Produkt ergibt und daß es die für
die Verkohlung erforderliche Zeit verrüngert sowie den erforderlichen Arbeitsaufwand
und den Brennstoffbedarf, verglichen mit dem Aufwand bei bekannten Verfahren. Außerdem
erleichtert das neue Verfahren dadurch, daß das fertige Produkt ununterbrochen an
einer Stelle aus der Apparatur austritt, anstatt an einer Mehrzahl von Entleerungsöffnungen
getrennter Retorten, die Überführung des Gutes in einen Kühler unter Ausschluß der
Berührung mit Luft.
-
Die verfahrensgemäß erzeugte Knochenkohle ist besser und als Entfärbungsmittel
wirksamer als Knochenkohle, welche in üblicher Weise hergestellt wurde. Die Hochternperaturverfahrensstufe
gemäß der Erfindung kann mit Vorteil für die Behandlung von Knochenkohle Anwendung
finden, welche nach bekannten Verfahren gewonnen war.