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Schwelofen mit aneinandergereihten Kammern Es sind Schwelöfen zur
Verkokung von Stein- oder Braunkohle mit wechselweise aneinandergereihten Kammern
zur Heizung, Destillation und zum Niederschlagen des zu verarbeitenden Gutes bekannt,
bei denen dieses lose durch den Destillationsraum hindurchtritt. In solchen Ofen
können nur ganz bestimmte, etwa nicht backende Kohlesorten verarbeitet werden. Ferner
gibt es fahrbare Retorten oder einsetzbare Glocken aufweisende Ofen. Diese besitzen,
ganz abgesehen von der ungünstigen Raumausnutzung, nicht die Vorteile, die gerade
durch die wechselweise aneinandergereihten Brenn-, Heiz- und Destillationskammern
erzielt werden. Schließlich sind noch Ofen für Tieftemperaturverkokung bekannt,
durch die das Gut in Formen hindurchgeführt wird, ohne daß auch in diesem Falle
wechselweise aneinandergereihte Kammern zur Heizung, Destillation und zum Niederschlagen
des Gutes vorgesehen sind. Außerdem kann hierbei keine blähende Kohle verarbeitet
werden.
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Gegenstand der Erfindung ist ein in vielseitiger Weise verwendbarer
Schwelofen mit aneinandergereihten Kammern zur Heizung, Destillation und zum Niederschlagen
der Nebenprodukte für die Verkokung von Stein-oder Braunkohle, besonders von sinterndem,
backendem oder blähendem Gut, zur Gewinnung von Stückkoks, Halbkoks und hochwertigen
Nebenprodukten, in dem in einwandfreier Weise beliebige Ausgangsprodukte, etwa feuchte,
staubförmige, backende oder blähende Kohle oder Brennstoffgemische, verkokt werden
können und der dann dank seiner Bauweise in hohem Maße ausgenutzt wird. Das Wesen
der Erfindung wird darin erblickt, daß das Gut in zweckmäßig kettengliedartig aneinandergelenkten
und leicht voneinander trennbaren, allseitig umgrenzten, gasdurchlässigen Kalibrierungsformen,
die gegen solche anderen Kalibers ausgetauscht werden können, mit gleichartigen
seitlichen Vorschubgliedern, wie Zahnstangen, durch voneinander unabhängige, selbständige
Destillationskammern hindurchgeführt wird, zwischen denen entweder wechselweise
j e eine selbständige Verbrennungskammer und eine selbständige Niederschlagskammer
oder jeweils zusammen eine selbständige Verbrennungskammer und eine selbständige
Niederschlagskammer angeordnet ist, deren Größe etwa der der Destillationskammer
entspricht. In oder an den Destillationskammern befinden sich mittels Ketten oder
Riemen dauernd oder zeitweise für den Vorschub der Formen stetig angetriebene Ritzel
oder Reibungsrollen, die mit den Vorschubgliedern an den Kalibrierungsformen derart
zusammenarbeiten, daß diese dem Blähungsdruck des behandelten Gutes den nötigen
Widerstand
leisten. Die Niederschlagskammern sind in der Bewegungsrichtung
der an ihnen entlang gleitenden Formen in an sich bekannter Weise in Fraktionsräume
unterteilt, die einerseits frei an die vorbeigleitenden Formen, andererseits an
entsprechende Vorlagen bzw. an die Brenner angeschlossen sind. Die Austrittsöffnungen
der Destillationskammern münden auf eine Fördervorrichtung zur Weiterführung der
ausgetragenen Kalibrierungsformen aus.
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Der Ofen kann aus Gußeisen, feuerfestem Material oder anderen Stoffen
bestehen. In die Destillationskammern werden würfelförmig, rechteckig o. dgl. unterteilte
Formen aus Eisen, Gußeisen, Stahl oder feuerfestem Material eingesetzt, die zur
Aufnahme der Kohle bestimmt sind. Diese liegt unmittelbar auf der Wand der Verbrennungskammer
auf. Die Formen werden mittels eines durchbrochenen Metall- o. dgl. Deckels abgeschlossen,
der ein Entweichen der Gase und Nebenprodukte gestattet, aber ein Aufblähen des
eingeschlossenen Materials verhindert.
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Seitlich an den Formen befinden sich Zahnungen, die mit Ritzeln in
Eingriff stehen. Hierdurch werden die Formen im Ofen in Bewegung gesetzt. Außerdem
kann hierdurch verhindert werden, daß sich die Formen infolge des Aufblähens der
Kohle verlagern und angehoben werden.
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Jede Form kann mit der vorhergehenden und der nachfolgenden durch
eine leicht lösbare Zapfen- o. dgl. Verbindung vereinigt werden. .
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
schematisch dargestellt, und zwar zeigt die Abb. i einen Längsschnitt durch einen
senkrecht stehenden Ofen, Abb. 2 einen Querschnitt hierzu, Abb. 3 einen Schnitt
nach - der Linie I-II der Abb. i, aus dem die Anordnung der Formen in den Destillationskammern
ersichtlich ist.
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Wie die Abb. i und 3 zeigen, befinden sich nebeneinander wechselweise
eine Abscheidekammer i, eine Destillationskarnmer 2, eine Verbrennungskammer 3,
eine Destillationskammer 2, eine Abscheidekammer i usw. Jede Verbrennungskammer
3 besitzt einen Brenner q., der durch aus dem Destillationsvorgang selbst (oder
aus einer anderen Quelle) herrührendem Gas oder Teer gespeist wird. Die notwendige
Verbrennungsluft wird im unteren Teil der Verbrennungskammer beim Abkühlen des Halbkokses
vorgewärmt.
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Im oberen Teil der Verbrennungskammern befindet sich je eine Öffnung
5, aus der die verbrannten Gase in den Kamin abziehen.
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Die Abscheidekammer i ist durch Wände 6 in Einzelabteile zerlegt,
die eine Scheidung der Nebenprodukte nach den gewünschten Destillationsstufen gestatten.
Durch öffnungen 7 kann Wasser, Teer und Gas in verschiedenen Höhen des Ofens entnommen
werden. Die Zahl der einen Ofen bildenden Kammern i, 2, 3 kann beliebig groß sein.
Die Kammern können mit der großen Achse entsprechend der Zeichnung senkrecht gerichtet,
sie können aber auch mit der kleinen Achse senkrecht gerichtet oder auch mit der
großen und der kleinen Achse waagerecht liegend angeordnet sein.
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Wenn man in dem zuletzt angegebenen Fall ein Herausfallen von etwa
verwendetem sehr feinem Material aus den Löchern der Abdeckplatten für die Formen
befürchtet, so kann man die einzelnen Kammern folgendermaßen anordnen: Abscheidekammer
i, Destillationskammer2, Verbrennungskammer 3, Abscheidekammer i, Destillationskammer
2, Verbrennungskammer 3 usw.
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Die Formen werden durch die Ritzel 8 in Bewegung gesetzt, die unter
Zwischenschaltung von anderen Ritzeln und Gallschen Ketten g angetrieben werden.
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Wenn die zu verkokende Stein- oder Braunkohle keine Neigung zum Aufblähen
besitzt, erübrigt sich die Anordnung von Rückhaltern im Ofeninnern.
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Am Anfang und Ende jeder Destillationskammer 2 befinden sich Ritzel
für die Fortbewegung der Formen. Diese Bewegung kann außer durch Ritzel .und Zahnstangen
durch jede andere geeignete Vorrichtung, etwa Reibräder oder Schneckenräder und
Zahnstangen o. dgl., erfolgen.
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Unter dem Ofen befindet sich eine Fördervorrichtung io, die ein rasches
Ausbringen der Formen mit dem verkokten Material aus dem Ofen gestattet. Die Formen
gelangen auf der Fördervorrichtung zu einer Entleerungs- und darauf zu einer Beschickungsvorrichtung,
worauf sie von oben wieder in den Ofen eingeführt werden.
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Längs des Ofens befindet sich ein sehr langsam laufender Kettenantrieb
i i für den Vorschub der Formen, die durch Ausrückvorrichtungen nach Bedarf in jeder
einzelnen Destillationskammer stillgesetzt werden können.
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Der Ofen arbeitet auf folgende Weise: Zunächst werden die Destillationskammern
mit den die Stein- oder Braunkohle enthaltenden Formen gefüllt, die Hauptbrenner
4 angezündet und außerdem die Temperaturen jeder Kammer durch zusätzliche Brenner
geregelt, die sich 'in verschiedenen Höhen in den Verbrennungskammern befinden.
Je nach den Erfordernissen kann der Verlauf der Destillation durch zusätzlich in
die Verbrennungskammern
einströmende Luft - wofür entsprechende
Öffnungen vorgesehen sind - beeinflußt werden. Die zuerst destillierenden Gase werden
ins Freie abgelassen. Sobald sie frei von L uftbeitnengungen sind, werden die Ventile
zu den Ablaßbehältern und den Teervorlagen geöffnet.
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Wenn nach 4- bis 6stündig-r Betriebsdauer die Destillation der Kohle
im unteren Ofenbereich zu Halbkoks beendet ist, wird die Antriebsvorrichtung i i
in Gang gesetzt, so daß die Formen durch die von den Ritzeln angetriebenen Zahnstangen
in Bewegung kommen. Das Wasser destilliert im oberen Teil und kann ins Freie oder
in eine Vorlage abgelassen werden.
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Der Teer und die Gase entweichen durch die Üifnungen ; und gehen zum
Kondensator und zum Ausscheider. Man kann die Teere von den verschiedenen Beimengungen
befreien und gegebenenfalls - zur Erhöhung ihres Wertes - diejenigen gesondert abscheiden,
die einen Überschuß an Phenolen enthalten.
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Sobald eine der sich langsam abwärts bewegenden Formen auf die dann
stillstehende Fördereinrichtung io gelangt, werden die Ritzel der entsprechenden
Destillationskammer von dieser Form getrennt und die Zapfenverbindung der Form mit
der nächstfolgenden Form schnell gelöst.
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Die Form wird nun durch die Fördervorrichtung zur Entleerungsstelle
und von dort zur Beschickungsstelle geführt. Nach dem Feststampfen der Füllung wird
sie schließlich in den Ofenoberteil eingesetzt. Auf diese Weise werden nacheinander
alle Formen entnommen, entleert, gefüllt und wieder eingeführt.
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Das Gas kann nach Durchgang durch den Rekuperator in einem Sammelbehälter
aufgespeichert werden. Die Verbrennungsluft, die beim Durchströmen durch die Verlängerung
der Verbrennungskammer vorgewärmt wird - wobei sie gleichzeitig die. Endprodukte
abkühlt -, wird den Brennern zugeführt.
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Die Rauch- und Abgase entweichen durch die Öffnungen 5. Auf diese
Weise ist eine wirtschaftliche Heizung möglich, da die Gase infolge der Länge des
Ofens, den sie durchziehen, ihre Wärme abgeben können und nur noch mit sehr geringem
Wärmeinhalt entweichen. Ebenso wichtig ist die gleichzeitige Vorwärmung der Luft
und Abkühlung der Erzeugnisse. Die aus dem unter den Brennern der Verbrennungskammer
befindlichen Teil der Destillationskammer entweichenden Gase können von den anderen
Gasen getrennt werden. Sie werden zweckmäßig für die Heizung verwendet, da sie nicht
besonders reich sind, weil sie von einer Destillation bei höherer Temperatur herrühren
und die Möglichkeit des Eindringens von geringen Luftmengen in sie durch den Verschluß
im unteren Teil der Destillationskammer besteht.
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Das Ofeninnere ist durch Öffnungen in den Verbrennungskammern und
in den Abscheidekammern zugänglich.
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Bei normalem Betrieb des Ofens sind diese Öffnungen durch gegebenenfalls
eingekittete Türen abgeschlossen. Die Ritzel können während des Betriebes ohne Störung
ausgewechselt werden. Hierzu wird - nach Verlangsamung der Destillation in der das
beschädigte, auszuwechselnde Ritzel enthaltenden Kammer - dieses Ritzel durch die
entsprechenden Öffnungen entnommen und durch ein anderes ersetzt.
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Die Nebenprodukte werden besonders rein erhalten, da weder ein Zurückströmen
von Luft noch von verbrannten Gasen in die Destillationskammern zu befürchten ist.
Die Destillation kann, wie bereits weiter oben ausgeführt, derart abgestuft werden,
daß man den größten Teil der Phenole entfernt und besonders hochwertige Teere erhält.
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Durch entsprechende Auswechslung der Formen kann der gleiche Ofen
zur Herstellung aller Koksarten und Größen verwendet werden. Es genügt, wenn die
Zahnungen der Formen untereinander gleich sind.
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Eine beschädigte Form kann ohne weiteres ausgewechselt und die durchbrochene
Abdeckplatte bei jedem Ausbringen gereinigt werden.
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Die Einrichtung gestattet die Verwendung von Kohlenmischungen, Fett-
und Magerkohle, Fettkohle und Koksasche, Schlamm usw., sofern die Mischung genügenden
Zusammenhalt hat.
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Mit dem vorliegenden Ofen ist die Verwendung von Braunkohle für die
Gewinnung von Halbkoks ohne weiteres möglich, da das Zusammenbacken während der
Verkokung hierbei nicht stört. Mit dem Ofen ist vor allem deshalb eine große Ausbeute
zu erzielen, da etwa der dritte Teil des gesamten Ofenraumes von verkokender Kohle
eingenommen wird.