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Retortenofen zur trockenen Destillation (Verkokung) von Kohle und
anderen festen kohlehaltigen Stoffen Die Erfindung betrifft einen Ofen mit stehenden
Retorten zur trockenen Destillation (Verkokung) von festen kohlehaltigen Stoffen,
wie Kohle, der zwei Reihen von abwechselnd angeordneten und sich in gleicher Richtung
erstreckenden Verbrennungs- und Retortenkammern und eine zwischen diesen beiden
Kammerreihen angeordnete Reihe von Rekuperatorkanunern enthält. Durch die besondere
Bauart gemäß der Erfindung soll eine möglichst gleichmäßige und wirtschaftliche
Übertragung der Wärme auf die Retortenwandungen und eine leichte Zugänglichkeit
und Auswechselbarkeit aller dem Verschleiß ausgesetzten Teile erzielt werden. Zu
diesem Zweck sind gemäß der Erfindung die Verbrennungskammern und die Retortenkammern
zwischen .den Außenwänden des Ofens und zwei zu diesen parallelen Längszwischenwänden
und die Rekuperatorkammern zwischen diesen Längswänden durch Querwände voneinander
getrennt angeordnet und in den Retorten- und Rekup:eratorkammern von den Ofenwänden
unabhängige Retortenelemente oder Rekuperatorelemente untergebracht.
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Jede Rekuperatorkammer enthält zweckmäßig zwei Elemente, die je mit
einer der Verbrennungskammern auf beiden Seiten der Rekuperatorkammer verbunden
sind. Hierdurch wird eine besonders gedrängte Anordnung und eine bequeme Verbindung
der Verbrennungskammern mit den Rekuperatorkammernerzielt.
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Die Querwände zwischen den Retorten- und den Verbrennungskammern sind
in bekannter Weise aus kastenförmigen Steinen hergestellt: gemäß der Erfindung sind
diese Steine, deren Hohlraum nach der einen Seite hin offen ist, mit der offenen
Seite der Retortenkammer und mit der geschlossenen Seite der Verbrennungskammer
zugekehrt. In dieser Weise wird eine Wand geschaffen, die sehr dünn ist, so daß
die Wärme leicht übergehen kann, und die trotzdem eine große Festigkeit besitzt.
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Jede Verbrennungskammer besteht in bekannter Weise aus zwei zu beiden
Seiten einer freistehenden Mittelwand durchgehenden Räumen. Das Gas wird in diesen
beiden Räumen durch einen gemeinsamen Gaseinlaßkanal zugeleitet, der von Hohlsteinen
von rechteckigem Querschnitt gebildet wird. Diese Steine tragen die Mittelwand der
Verbrennungskammer und haben in ihren beiden Seitenwänden Öffnungen für den Austritt
der Gase in die Räume zwischen der Mittelwand und den Seitenwänden.
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Die Rekuperatorelemente werden in bekannter Weise von einer Rohrschlange
gebildet. Damit sie sich bei der Erhitzung frei
ausdehnen können,
sind sie auf den die parallelen Röhren am einen Ende verbindenden, mit einer Fußplatte
versehenen Bögen stehend angeordnet.
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Auf den Zeichnungen ist ein Retortenofen gemäß der Erfindung beispielsweise
dargestellt, und zwar durch Abb. i und iA teils im Aufriß, teils .im Schnitt nach
Linie i-i von Abb. q., durch Abb. z und 2A im Querschnitt nach Linie 2-a von Abb.
q., durch Abb. 3 teils im Aufriß, teils im Schnitt nach Linie 3-3 von Abb: q. und
durch Abb. q. im waagerechten Schnitt nach Linie ¢-q. von Abb. i, während Abb. 5
den Unterteil ein-er der Verbrennungskammern in größerem Maßstabe im Querschnitt
zeigt.
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Der Ofen hat zwei Reihen von abwechselnden Verbrennungskammern a und
Retortenkammern b und eine dazwischenliegende Reihe von Rekuperatorkammern c. Die
.Verbrennungs- und die Rekuperatorkammern stehen miteinander derart in Verbindung,
daß die Verbrennungsgase aus den Verbrennungskammern in die Rekuperatorkammern und
aus diesen in einen oder zwei vorteilhafterweise am einen Ofenende angeordnete Schornsteine
strömen, durch die gegebenenfalls auch die Abgase aus den Rekuperatorkammern abziehen.
Die letzteren dienen zur Vorwärmungder Verbrennungsluft durch die Abwärme der Verbrennungsgase
und die mit verhältnismäßig niedriger Temperatur abziehenden Abgase des Rückstandes.
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Die Retorten- und die Verbrennungskammern sind abwechselnd nebeneinander
in Reihen zwischen den Außenwänden d des Ofens und zu diesen parallelen Längszwischenwän-,
Jene angeordnet. Die letzterem. sind in gewissen Abständen durch Querwände e1 miteinander
verbunden, die den Zwischenraum in die Rekuperatorkammern c teilen. Die oberen Enden
der letzteren sind mit denjenigen der gegenüberliegenden Verbrennungskammern a durch
Öffnungen cl verbunden, während die Rekuperatorkammern c miteinander und mit dem
Schornstein, durch den die Abgase abziehen, durch Öffnungen e2 in Verbindung stehen,
die unter den die Querwände.el tragenden Bögen angeordnet sind. -Die in den Kammern
b angeordneten Retorten b1 bestehen j e aus mehreren zu einem Element vereinigten
senkrechten Rohren (siehe Abb. q.) und sitzen je auf einem Metallrahmen b2. je zwei
benachbarte Rahmen b2 werden von einem weiteren Metallrahmen b3 getragen, der auf
dem eisernen Ofengerippe sitzt.
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Die Luftkanäle a1 und die Gaskanäle a2 der Verbrennungskammern a (Abb.
iA) werden von Mauerwerk gebildet, das zwischen den Rahmen b2 und b3 sitzt. Die
Seitenwände der Verbrennungska.mmerna bestehen aus kastenförmigen Steinen a3, die
mit der Öffnung ihrer Höhlung den Reto-tenkammern b und mit der die Höhlung verschließenden
dünnen Wand den Verbrennungskammern a zugekehrt sind. In dieser Weise sind dünne
Scheidewände zwischen den Verbrennungs- und den Retortenkammern gebildet, durch
welche die Wärme rasch übergehen kann, so daß ein hoher Temperaturunterschied zwischen
diesen Kammern vermieden wird. Einige der von den Steinena3 gebildeten Wände sind
in die Außenwände d und die Zwischenwände e so eingebaut, daß an diesen Wänden Durchgänge
zwischen den Retorten- und den Verbrennungskammern gebildet sind.
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Die Verbrennungskammern a haben ferner je eine als Wärmespeicher dienende
Mittelwand, die aus feuerfesten Steinen a4 besteht und zwischen diesen Öffnungen
hat. Diese Wand endigt oben in der Höhe der öfnungen cl; dort sowie ungefähr in
der Mitte der Wände sind in bekannter Weise breitere Steine a5 eingesetzt, die sich
beinahe bis zu den von den Steinen a3 gebildeten Seitenwänden erstrecken. Die Mittelwand
sitzt auf Hohlsteinen a6 von rechteckigem Querschnitt, welche die Gaseinlaßkanäle
der Verbrennungskammer bilden. Diese Steine greifen mit Nut und Feder .an den senkrechten
Stoßflächen ineinander. Jeder derselben hat in beiden Seitenwänden je eine Öffnunga7
für den Austritt des Gases in die Verbrennungskammer.
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Der Gaskanal befindet sich unmittelbar über dem Luftkanal a8, der
waagerecht zwischen den die Steine ag tragenden Steinen des Ofenmauerwerkes- hindurchzieht
und sich auf die ganze -.Breite der Verbrennungskammer erstreckt. In gewissen Abständen
zweigen von diesem Kanal schräge Kanäle a9 ab, an die sich senkrechte Kanäle a10
anschließen, die beiderseits des Unterteils der SteineaG emporziehen. Die Gasaustrittsöffnungen
a7 sind neben oder zwischen den Luftkänälenal() angeordnet. Die Gase und die Luft
strömen durch die Räume zwischen der Mittelwand und den Seitenwänden der Verbrennungskammer
empor, die unten durch die Steine a6 und in der Mitte sowie oben durch die Steine
«5 verengt sind, so .daß die heißen Gase gegen die Seitenwände gedrängt werden.
Die die letzteren bildenden Steine a3 greifen, wie Abb. 5 zeigt, mit Nut und Feder
an den waagerechten Stoßfugen ineinander.
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Die Außenwände des Ofens werden von roten Ziegelsteinen (Abb. a) gebildet;
diese sind mit Isoliersteinen f1 belegt und die letzteren mit feuerfesten Steinen
f2, welche die äußeren Stirnwände der Verbrennungs- -und der Retortenkammern bilden.
Ebenso sind auch die Decken dieser Kammern ausgebildet,
deren innere
Steineis, welche die oberen Enden der Retorten umfassen, ebenfalls mit Nut und Feder
ineinandergreifen und leicht auswechselbar sind.
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Die Rekuperatoren bestehen je aus einer Anzahl von parallelen Röhren
c2 (Abb. 2, 2A und ¢), die paarweise durch Bögen c3 miteinander verbunden sind.
Die unteren Bögen sind mit Fußplatten versehen, mit denen die Rekuperatorelemente
auf dem Boden der Rekuperatorkammern stehen. Die Rekuperatoren bilden somit einen
schlangenförmigen Weg für die Verbrennungsluft. Diese wird durch ein Gebläse in
das Zuführungsrohr c5 gedrückt, aus dem sie durch einen Stutzen c¢ in den Rekuperator
strömt. Aus letzterem gelangt sie durch ein Kniestück c6, dessen Austrittsende in
die in den Luftkanalas führende Öffnung der Wand.e paßt, in diesen Kanal. Das Kniestück
es ruht auf einem Untersatz c7 aus Stein.
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Jede Rekuperatorkammer c enthält zwei Sätze von Rekuperatorröhren
c2, c3, die je einen nach der benachbarten Verbrennungskammer a führenden Luftkanal
bilden. Vermöge der beschriebenen Gestaltung und Anordnung der Rekuperatorelemente
können diese sich frei ausdehnen und ihre Teile leicht nachgesehen oder ausgewechselt
werden. Die Rekuperatorkammern c sind oben durch gewölbte Decken es aus ausgemauerten
Metallrahmen abgeschlossen, und zwar ist jede Kammer vorzugsweise.mit zwei solchen
Dekken versehen.
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Durch die beschriebene Anordnung der Verbrennungs-, Retorten- ,und
Rekuperatorkammern wird eine gleichmäßige übertragung der Wärme auf die beiderseitigen
Retortenwände erzielt und die Abwärme der Ueißen Gase wirksam ausgenutzt, indem
diese nach dem Austritt aus den Verbrennungskammern durch die Rekuperatorkammern
strömen und dabei die Verbrennungsluft vorwärmen.
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Bei den Verbrennungskammern an den Enden des Ofens kann anstatt der
Mittelwand eine entsprechende Verkleidung ,an der Innenseite des Belages ß über
dem Gaskanal a2 vorgesehen werden, so daß diese Kammern nur einen Verbrennungsraum
haben und die Gase und Luft nur auf der einen Seite der Einlaßkanäle austreten.
Die Gaszufuhr zu den von den Steinen a6 gebildeten Gaskanälen erfolgt durch Rohreg
(Abb. i .und 2A), die mit Ventilen versehen und mit einem Gaszuführungsrohr gi verbunden
sind und bis zur Mitte der Breite der Verbrennungskammer in den Gaskanal hineinragen.
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Die Retorten b1 sind oben durch Hauben b4 abgeschlossen, von denen
das Gasabzugsrohr b5 nach dem Hauptteerverschluß h (Abb.- 2) führt, während sie
unten durch Klappen bs verschlossen sind, die um die Achsen b7 schwingbar sind.
Beim Öffnen dieser Klappen fällt die behandelte Ladung in einen geschlossenen Behälteri,
in dem die Destillation fortgesetzt und vollendet oder die Ladung abgekühlt werden
kann. Dieser Behälter kann mit einem Rohr!-' für den Abzug des Gases in den
Verschluß h versehen sein. Die Außenwände der einander paarweise gegenüberliegenden
Behälter i sind ein- und abwärts nach einem Auslaßstutzen i2 hin geneigt, der durch
einen Drehschieber i3 (Abb. 2A) verschlossen ist. Beim Öffnen des letzteren fällt
der Inhalt des Behälters i auf eine Rutschei, über die er auf ein Förderband oder
in Förderwagen gleitet.