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Verfahren und Vorrichtung zur Trockendestillation von Ölschiefer Gewisse
bituminöse Schiefer, beispielsweise estländische, besitzen einen so großen Gehalt
an Bitumen, daß sie in den zur Trockendestillation für gewöhnlich benutzten sogenannten
schottischen Retorten nicht destilliert werden können, weil sie bei der Erhitzung
zusammenbacken und an den Retortenwänden festkleben, wodurch die Durchführung der
Destillation unmöglich gemacht wird. Um diesen Nachteil zu beseitigen, hat man unter
anderem versucht, bei der Destillation einen beweglichen Rost, sogenannten Wanderrost,
zu benutzen, der mit einer verhältnismäßig dünnen Schicht, etwa 3oo mm, von Schiefer
beschickt und mittels durchstreichender, indifferenter Gase erhitzt wurde. Es hat
sich aber gezeigt, daß auch bei der Behandlung des Schiefers in solchen dünnen Schichten
die Neigung des Schiefers zum Zusammenkleben eine Verstopfung der Rostspalten herbeiführt
und dadurch die Strömung der Heizgase durch den Schiefer unterbindet. Da, es andererseits
nicht möglich ist, einen solchen Rost während des Destillationsprozesses zu reinigen,
war deshalb ein kontinuierlicher Betrieb unter Verwendung der üblichen Wanderroste
nicht möglich.
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Versuche haben aber gezeigt, daß solche Roste sich zur Trockendestillation,
besonders der genannten bituminösen Schiefer, sehr gut verwenden lassen, falls es
gelingt, die Gefahr ihrer Verstopfung zu beseitigen.
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Dieses wird erfindungsgemäß durch die nachstehend beschriebene Trockendestillationsvorrichtung
ermöglicht. Sie besteht aus einem mit Auslässen für die Schwelgase versehenen Kanalofen,
in welchem erstens die Trocken- und Destillationsabteilungen einen zusammenhängenden
Heizraum bilden, dessen oberhalb des Rostes liegender Teil mit dem Teil unterhalb
des Rostes kommuniziert, um die Zirkulation der Destillationsgase durch das Rostgut
zu ermöglichen, und zweitens der Wanderrost aus voneinander getrennten Böden (Trageroste)
besteht, die derart angeordnet sind, daß sie durch den Heizraum kontinuierlich oder
beinahe kontinuierlich bewegt werden können.
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Es hat sich gezeigt, daß es zweckmäßig ist, bei Beginn der Trockendestillation,
wenn die Temperatur etwa 28o° ist, Dampf dem heißen Schiefer zuzuführen, um das
Zusammenbacken desselben zu verhindern und außerdem die entweichenden Schwelgase
gegen Zersetzung zu schützen.
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In der Zeichnung ist eine .erfindungsgemäß angeordnete Trockendestilla.tionsvorrichtung
für bituminösen Schiefer dargestellt, und zwar in senkrechtem Längsschnitt in Fig.
i, in waagerechtem Längsschnitt in Fig. a und im Querschnitt nach der Linie III-III
der
Fig.2 in Fig.3. Die Auslässe der Schwelgase sind in der Zeichnung
nicht dargestellt.
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Die Vorrichtung besteht aus einem Kanalofen mit einem länglichen KanalD,
der in durch Schieber x, x', x2 und x3 verschließbare Abteilungen d, d1, d2 geteilt
ist, von welchen d und d2 Kammern bilden, in welchen das Gut vor bzw. nach der Destillation
in der Abteilung dl aufbewahrt wird.
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Der Wanderrost besteht aus mehreren nacheinander, beispielsweise auf
Rollen oder Rädern beweglichen Tragernsten, die aus Roststäben oder durchbrochenen
Platten A mit einer aufstehenden Kante oder FlanschR gebildet sind. Die Höhe dieser
Kante entspricht zweckmäßig der Dicke der auf den 'Rost aufzubringenden Schieferschicht.
In der Destillationsabteilung dl sind oberhalb des Wanderrostes Ventilatoren e angeordnet,
welche die bei der Destillation entstehenden Gase von dem Schiefer absaugen und
dieselben durch in den Ofenwänden angebrachte Kanäle f nach unten drücken, wo sie
in den unteren Teil von Röhren eintreten, die Heizelementeg bilden und oben unterhalb
der Tragernste münden. Diese Elemente sind von Heizkanälen umschlossen, durch welche
heiße Rauchgase von den Feuerungen h und i streichen; diese geben ihre Wärme an
die durch die Elemente g, die durchbrochenen Böden der Tragernste sowie die von
denselben getragenen Schiefer passierenden Destillationsgase ab, die dadurch zu
einer entsprechenden Temperatur erhitzt werden. Diese Gase strömen darauf wieder
durch den Schiefer, uni zusammen mit neu erzeugten Gasen ihren Kreisgang unter Einwirkung
der Ventilatoren e fortzusetzen.
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Der oberhalb der Trageroste und unterhalb der Heizelemente befindliche
Teil der Destillationsabteilungdl ist durch senkrechte Wände oder Bleche h bzw.
hl, derart in Fächer abgeteilt, daß die kreisenden Gase dazu genötigt werden, durch
dasselbe Fach mehrmals zu kreisen. Da diese Bleche sich weder an die Trag ernste
noch an die Elemente dicht anschließen, können die Gase nur allmählich, je nachdem
neue Gase gebildet werden, nach dem nebenliegenden Fach usw. hervordringen. Durch
die Benutzung solcher Trennwände öder -bleche wird der Vorteil. erreicht, daß die
Erhitzung des Schiefers allmählich stattfindet und daß der von dem feuchten Schiefer,
der für gewöhnlich 15 % bis 25 % Wasser enthält, gewonnene Dampf dazu gezwungen
wird, sämtliche Tragernste und den auf denselben liegenden Schiefer der Reihe nach
zu passieren, wodurch sowohl ein Zusammenbacken des Schiefers wie eine Zersetzung
der Schwelgase verhindert wird. Wenn der Wassergehalt des Schiefers kleiner als
2o 0;o, der Schiefer aber gleichzeitig an bituminösen Bestandteilen reich ist, muß
noch besonders Wasserdampf dem Ofen zugeführt werden. Dieses kann durch Abkühlung
der aus dem Ofen entweichenden Gase, die hauptsächlich aus Wasserdampf und Schwelgasen
bestehen, bis auf etwa ioo° herbeigeführt werden, wobei der größte Teil des Öls
kondensiert wird, während das Wasser noch dampfförmig bleibt. Ein größerer oder
kleinerer Teil des abgekühlten Gases wird dann nach dem Ofen zurückgeführt, wodurch
der erforderliche Zuschuß von Wasserdampf ermöglicht wird.
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Falls die Dampfzufuhr z. B. infolge mangelhafter Bedienung des Ofens
zu klein würde, so daß ein Zusammenbacken des Schiefers auf irgendeinen Teil des
Wanderrostes stattfindet, so würde die Folge davon lediglich die sein, daß eine
vollständige Destillation des Schiefers auf dieser Stelle nicht erfolgt. Wenn der
entsprechende Tragernst später von dem Ofen entfernt wird, kann dieser Rost, ohne
eine Unterbrechung des Ofenbetriebes erforderlich zu machen, leicht gereinigt werden.
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Auf der Zeichnung sind in der Kammer d mehrere Tragernste veranschaulicht,
die zur Einführung in die Destillationsabteilung d1 fertig sind, sowie 20 solche
Roste; die unter Behandlung stehen. Die Fortbewegung des Wanderrostes :erfolgt in
folgender Weise: Die Schieberxl und x2 sind offen. Mittels der Vorrichtung o werden
die in der Kammer d vorhandenen, miteinander zusammengekuppelten Tragernste A nach
der Abteilung dl verschoben, wobei von der Abteilung d1 eine entsprechende Anzahl
Tragernste nach der Kammer d2 hinausgeschoben wird. Darauf werden die Schieber x1
und x2 geschlossen, die Schieber x und x3 geöffnet und fünf neuchargierte, zusammengekuppelte
Trageroste in die Kammer d :eingeschoben. Der Schieber x wird nun geschlossen.
Gleichzeitig werden die in der Kammer d2 vorhandenen Tragernste entfernt, der Schieber
x3 geschlossen und der beschriebene Vorgang wiederholt.
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Es ist vorteilhaft, die Kammemd und d2 so lang wie möglich zu machen,
weil die Schieber x und x2, die die Verbindung mit der Außenluft vermitteln, dann
nicht sooft geöffnet zu werden brauchen, wodurch eine Ersparnis an Wärme eintritt.