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Verfahren zur Erzeugung von Koks in geformter oder brikettähnlicher
Gestalt Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Koks in Form
von Briketten o. dgl. und betrifft ein Verfahren zum Verkoken von Brennstoff, bei
welchem praktisch der ganze Koks während des Verkokungsvorgangs etwa eine Brikettform
annimmt. Auf diese Weise ist es möglich, die Anwendung der üblichen Brikettiervorrichtungen
zu ersparen, welche bisher nach der Erzeugung des Kokses benutzt wurden und die
Anwendung eines Bindemittels und einer kostspieligen Maschinerie bedingen.
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Gemäß der Erfindung wird beim Verkoken des Brennstoffs zunächst staubförmiger
Brennstoff, welcher backende Eigenschaften hat, getrocknet und in losem oder nichtkomprimiertem
Zustande vorgewärmt, bis er gerade klebrig wird, und dann, wenn er sich dem Verkokungszustande
nähert, durch Druck in einen Behälter gepreßt, in dem die Verkokung stattfindet.
Der sich ergebende Koks nimmt dabei als laufender Strang die Gestalt des Behälters
an und wird später zu Briketten geeigneter Größe zerkleinert.
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Als Ausgangsmaterial ist gepulverte Kohle o. dgl. besonders geeignet,-
aber es können auch andere feste, kohlige Materialien benutzt werden, beispielsweise
Braunkohle oder Torf, welche vorher von dem großen Wassergehalt befreit sind und
dadurch backende Eigenschaften erhalten haben. Nichtbackende Stoffe können brauchbar
gemacht werden, indem sie mit stark backender Kohle vermischt werden.
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Das staubförmige Rohmaterial wird zunächst vollständig getrocknet
und auf etwa aoo° erhitzt, bei welcher Temperatur das Material infolge beginnender
Verkokung etwas backend wird. Diese Vorbehandlung wird in einem Trommeltrockner
durchgeführt unter lebhafter Umrührung des Rohmaterials, so daß die notwendige Hitze
schnell erreicht wird.
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Aus dem Trockner, in welchem ' das Material in losem oder nichtkomprimiertem
Zustande behandelt wird, wird die körnige, backungsfähige Beschickung in einer außen
erhitzten zylindrischen Retorte, in welcher sie einem Druck ausgesetzt wird, und
in -Richtung der zunehmenden Temperatur vorwärts bewegt. Der Druck auf die Beschickung
wird durch einen Kolben oder Stempel hervorgebracht, welcher im Ende der zylindrischen
Retorte hin und leer bewegt wird. Wenn der Kolben zurückgezogen wird, wird eine
frische Menge der Beschickung aus dem .Trockner in den Zylinder der Retorte eingeworfen,
und bei der Rückbewegung des Kolbens wird die Beschickung zusammengepreßt und vorgeschoben,
damit sie sich mit dem vorher eingeführten Material zusammenfügt, welches bereits
in der Längsrichtung der Retorte vorgeschoben ist. Auf diese Weise wird eine zusammengepreßte
klebrige Masse von Brenn-
Stoff im Zustande beginnender Verkokung
in der Retorte entlang geschoben und dabei allmählich auf die Verkokungstemperatur
gebracht. Damit die notwendige Hitze von der Außenseite der Retorte auf das Innere
der Beschickung übertragen wird, ist es notwendig, daß die lichte Weite der Retorte
nicht so groß ist, da andernfalls die zu große Dicke des Brennstoffs einen Durchgang
der Hitze in gleichmäßiger Weise verhindert. Ein geeigneter Durchmesser für die
zylindrische Retorte ist 30 cm. Das Material der Retorte ist Gußeisen für
die der niedrigen Temperatur ausgesetzten Teile, für die Temperaturen über 25o°
C unterliegenden Teile ist aber ein besonderer legierter Stahl, beispielsweise derjenigen
Art, der unter dem Handelsnamen »Staybrite« geführt wird, vorgesehen.
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Obgleich die Beschickung klebrig ist und im Zylinder dicht zusammengepreßt
ist, behält sie noch genügende Porosität, um ein leichtes Entweichen von Gasen und
Dämpfen zu gestatten. Das Ende der Retorte, gegen welches der verkokende Brennstoff
hingedrängt wird, wird gasdicht abgeschlossen, so daß kein Gas mit dem fertigen
Koksprodukt entweichen kann.
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Wenn der der Verkokung unterliegende Brennstoff längs der Retorte
weitergeht, trifft er auf einen schachbrettähnlich gestalteten Rost und wird in
die durch den Rost gebildeten engen Kanäle hineingepreßt. Die -letzten Stufen der
Verkokung, in welchen der Brennstoff seine klebrige Beschaffenheit verliert und
zu harter Koksform umgewandelt wird, entsprechend der Temperatur, welcher er ausgesetzt
ist, finden innerhalb dieser Rostkanäle statt. Unter den Bedingungen der engen Begrenzung
und des Druckes bildet sich der Koks zu einer zusammenhängenden Masse, deren Querschnitt
gleich dem de`s Behälters ist, und wird gemäß der Menge des durch den Stempel vorgedruckten
Materials vorgeschoben. Der erzeugte Koks wird unter Luftabschluß abgekühlt. Beim
Austreten aus dem Rost werden die Koksstränge durch ein querlaufendes Hackmesser
in Stücke geeigneter Größe zerlegt.
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Man hat bereits vorgeschlagen, Kohle in nichtkompromiertem Zustande
so weit vorzuerhitzen, ohne daß eine Verkohlung eintritt, und alsdann das Gut in
eine Verkohlungsretorte einzupressen, wo die weitere Behandlung stattfindet. Nur
in der ersten Phase dieses Verfahrens wird die Vorverkokung unter Druck vorgenommen,
aber in dem eigentlichen Verkokungsofen wird der Druck aufgehoben. Bei der Vorverkokung
soll ein Zusammenbacken und Aneinanderheften des Materials vermieden werden, so
daß also die eigentliche Verkokung im losen und unkomprimierten Zustande stattfindet.
Man erzielt daher keine festen Brikette. Im Gegensatz hierzu wird bei vorliegendem
Verfahren die Vorerhitzung absichtlich so weit getrieben, daß ein fortlaufender
Strang entsteht, der bei der späteren Anwendung von Druck unter Bildung einer festen,
dichten Masse zusammenhält. Die Vorerhitzung beim älteren Verfahren bezweckt nur,
Zeit für die eigentliche Verkokung zu ersparen.
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In einem anderen Falle wird bei der Erzeugung des festen Halbkokses
gleichfalls durch Erhitzen ein fester Strang gebildet, aber dies geschieht nur,
um das Gut durch eine Rinne führen zu können und den Schwelgasen einen unbehinderten
Abgang zu schaffen. Es ist auch bereits bekannt, feste Brennstoffe soweit zu erhitzen,
bis sie plastisch werden, und sie alsdann zu Briketten zu pressen. Diese werden
darauf der Destillation in einer Retorte unterworfen. Man hat also für dieses Verfahren
die Beschaffung einer Brikettpresse notwendig, was durch das vorliegende Verfahren
gerade vermieden werden soll.
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Die einzelnen Elemente des vorliegenden Verfahrens sind an sich bekannt,
aber durch ihre eigenartige Zusammenstellung wird ein neues Verfahren von ganz besonderer
Einfachheit erzielt, welches dem bekannten Verfahren fehlt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Apparatur zur Durchführung
des Verfahrens dargestellt. .
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Abb. z ist eine schematische Seitenansicht. Abb. 2 ist ein Schnitt
nach Linie P-P der Abb. r .
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Steinkohlengrus o. dgl. wird in den Trichter r eingefüllt, aus dem
er durch die Speisevorrichtung 2 in den Trommeltrockner und Erhitzer 3 übergeführt
wird. Dieser läuft auf Rollen q. und wird durch das Zahnrad 27 angetrieben. Die
Kohle erfährt beim Durchgang durch den Trommelvorwärmer keinen Druck. Dann tritt
sie in den feststehenden Sammler 15 und wird zu dem feststehenden Verkokungsrohr
6 geführt, in dem sie durch den Stempel 7 vorwärts gedrückt wird, welcher durch
einen hydraulischen Zylinder z2 in Bewegung gesetzt wird.
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Nachdem die Kohle eine kleine Strecke im Rohr 6 entlang bewegt worden
ist, trifft sie gegen ein Hindernis in Form eines Rostes 8, welcher sie in der Längsrichtung
in Stangen teilt. Das Generatorgas, welches zum Erhitzen des Verkokungsrohrs und
des Vorwärmers benutzt wird, wird bei 1o zugeleitet und verbrennt in der Kammer
18 unter Zumischung von Luft,. welche in einem Mantel z z vorgewärmt wird und dabei
den Koks im Teil 9 des Rohrs 6 abgekühlt hat.
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Die heißen Verbrennungsprodukte fließen
durch die
Züge 13, 1.4 und 15, erhitzen die Trommel3 und entweichen schließlich durch den
Kamin 16.
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Der gekühlte Koks wird in Blöcke zerhackt, und zwar durch ein vom
Kolben 21 hin und her bewegtes Messer 2o und fällt dann in ein Gefäß 22, aus dem
es bei 23 durch Ventile 24, 2 _# entfernt wird.