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Verfahren zur Destillation und Verkokung fester Brennstoffe in Kammeröfen
Bei der Destillation und Verkokung fester Brennstoffe in äußerlich beheizten Kammern
oder Retorten ist es bekannt, flüchtige Destillationserzeugnisse aus dem Innern
der Brennstoffmasse abzusaugen. In erster Linie ist damit eine Verbesserung der
Ausbeute an Nebenerzeugnissen, insbesondere Kohlenwasserstoffen, nach Menge und
Güte beabsichtigt. Die Schaffung der zu dieser Art von Absaugen erforderlichen Hohlräume
im Innern der Brennstoffmasse erheischt im allgemeinen die Anordnung-von festen,
innerhalb der Beschickung angeordneten Hohlkörpern, um der Gefahr des Zusammenfallens
der Hohlräume vorzubeugen. Sobald jedoch der Verkokungsprozeß bis zu diesen Hohlkörpern
vordringt, werden dieselben nicht nur durch die hohen Temperaturen in Anspruch genommen,
sondern auch, was noch viel störender wirkt, beim Zusammenbacken der Brennstoffmasse
zu einem festen Kokskörper in diesen Koks eingeschlossen, so daß die Loslösung der
Hohlkörper von dem Koks praktisch große Schwierigkeiten bereitet.
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Man hat auch bereits vorgeschlagen, die erzeugten Kanäle anstatt durch
in der Kohlefüllung belassene Hohlkörper durch Einfüllen von Stückkohle auszusteifen.
Dies hat aber den Nachteil, daß die an dem Destillationsprozeß mit teilnehmende
Stückkohle zusammenbackt, und daß dadurch die Durchlässigkeit der ausgefüllten Kanalstrecke
stark beeinträchtigt wird. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung
dieses Verfahrens, dessen Grundgedanke darin besteht, daß die in der Kohlefüllung
erzeugten Kanäle mit stückigem Koks, der vorteilhaft die Beschaffenheit des zu erzeugenden
Kokses besitzt, ausgefüllt und ausschließlich zum Durchleiten abzusaugender Destillationserzeugnisse
verwendet werden.
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Man hat bereits bei Verkokungsöfen mit Innenbeheizung Koksschichten
in der Kohlefüllung vorgesehen, die zwar zeitweise zum Durchleiten abzuführender
Destillationsprodukte verwendet wurden, in der Hauptsache aber als Brennmaterial
zum Aufheizen der Kohlenrasse dienten und infolgedessen nicht dauernd in kühlem
Zustand gehalten wurden, der für den beständig und ausschließlich zum Durchleiten
der abgesaugten Destillationserzeugnisse dienenden Kokskern zur Erreichung des Zweckes
der Erfindung unerläßlich ist.
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Die nach der Erfindung hergestellten Kerne aus stückigem Koks besitzen
vermöge der Struktur des Kokses entsprechende Hohlräume und Kanäle und im Vergleich
zu der-Schüttdichte des umgebenden Brennstoffes eine so große Durchlässigkeit, daß
sie einen sehr geeigneten und bequemen Weg für die abzusaugenden flüchtigen Destillationserzeugnisse
darstellen. Dabei werden diese Ableitungswege, wenn sie in gleichmäßigem Abstand
von den beheizten Wänden der Kammern
oder Retorten angeordnet werden,
während des ganzen Des"fillationsprozesses verhältnismäßig kühl gehalten, so daß
ein gleichmäßiger - Abfluß - der - Destillatidnsprodukte ohne ungünstige Beeinflussung
ihrer Qualität durch lokales Überhitzen gewährleistet ist.
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Das Verfahren ist dabei nicht an eine bestimmte Bauart der Verkokungskammer
oder Retorten gebunden, und kann sowohl bei Verkokungsöfen stehender wie liegender
Anordnung gleich gut zur Anwendung gelangen. Dabei bildet nach Beendigung des Verkokungsprozesses
in allen Fällen der mit Koks angefüllte Kanal keinen Fremdkörper, sondern stellt
einen homogenen Teil der gesamten Koksmasse dar.
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Ferner ist es bekannt, in. Kohlestampfkuchen Kanäle zum- Abführen
der Destillationsgase dadurch herzustellen, daß während des Stampfens Eisenstäbe
oder Eisenwände eingelegt werden, die dann wieder her-: ausgezogen werden. Demgegenüber
liegt das Neue bei der Erfindung darin, zur Schaffung der Kanäle in dem Stampfkuchen
Hohlkörper anzuwenden, die unter Zurückziehung eine Ausfüllung der Kanäle mit stückigem
Koks ermöglichen. Hierdurch werden auch für den -Betrieb mit Stampfkuchen die Vorteile
gesichert, die eingangs näher dargelegt worden sind.
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In der beiliegenden Zeichnung stellen die Abb. i und 2 eine Einrichtung
zur Durchführung des Verfahrens bei stehenden koksöfen dar, und zwar zeigt Abb.
i einen senkrechten Querschnitt durch die Ofenbatterie . und Abb. 2 einen Horizontalschnitt
durch dieselbe nach der Linie A-B der Ahb. i.
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Abb. 3 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform bei einem stehenden
Koksofen.
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Abb. 4 und 5 zeigen eine Anwendung der Erfindung für liegende Koksöfen
mit Stampfbesatz, und zwar veranschaulicht Abb. q. einen senkrechten Querschnitt
durch den Stampfkasten mit einer Ansicht gegen die-- zugewandte Stirnseite der Öfen,
Abb. 5 eine Grundrißaufsicht, die ein abgebrochenes Längenstück des Stampfkastens
und die vordere -Kopfpartie der Ofenbatterie zeigt.
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In Abb. i und 2 bezeichnen die Bezugszeichen i und 2 mehrere Kohsofenkammern
stehender Bauaxt mit'- den dazwischenliegenden, aus senkrechten Heizzügen gebildeten
Heizwänden 3. Die Kammer 2 in Abb. i ist im fertiggestellten Füllzustand, die Kammer
i in dem Zustand und mit den Einrichtungen, . wie -sie während des Füllens bestehen
und zur Anwendung gelangen, dargestellt. Vor. dem Beschicken einer geleerten Ofenkammer
wird mitten' in dieselbe von oben her eine stehende, z. B. zylindrische, oder mit
anderem Querschnitt gestaltete Hohlform 4 eingesetzt, die die Höhe der fertigen
Kammerfüllung besitzt, und darauf wird in den übriggebliebenen Raum der Ofenkammer
i die normale Beschickungskohle 6 von oben her eingefüllt. Die Hohlform q. kann,
nachdem sie in ihrer erwähnten Stellung als Formkörper- innerhalb der Kohle benutzt
worden ist, sofort zurückgezogen werden, worauf die verbliebenen Kanäle mit Koksbrocken
ausgefüllt werden, oder die Höhlförm -kann auch vorher schon mit Koksbrocken S von
passender Stückgröße von oben her gefüllt werden. Nimmt man bei= spielsweise an,
daß die Koksofenkammer an der schmalen Rechteckseite ihres Grundrisses eine Weite
von 5oo,mm, die Hohlform, in derselbön Richtung gemessen, eine lichte Weite von-.8.o
mm hat,- so. würde -man Kbks von etwa der Stückgröße -3o bis 5o mm benützen. Der
Koks selbst wird zweckmäßig aus einem Teil der Erzeugung selbst der Ofenbatterie
entnommen, aus der die geeigneten Stückgrößen aussortiert werden. Nachdem die Füllung
der Ofenkammer-beendet ist,. wird die Hohlform an einem dafür vorgesehenen Haltebügel
7 mittels eines Flaschenzuges oder einer ähnlichen Hubvorrichtung nach oben hin
herausgezogen. Bei diesem Herausheben bleibt, wenn die Hohlform schön mit Koks angefüllt
war, die Säule 5 der- Koksbrocken stehen. -Das Herausheben der Hohlformen kann gegebenenfalls
durch besondere Einrichtungen an denselben-erleich-,tert werden, etwa durch mäßiges
Auseinanderspreizen oder durch Teilen der Hohlformen in zweckmäßig zwei lösbare
Hälften.
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Nach dem - Entfernen der Hohlformen haben die Füllungen der Koksofenkammern
das Aussehen -wie in Abb. i bei Kammer 2 dargestellt. Die Füllkohle 6- hält zwischen
i sich den Kokskern 5, dessen . Begrenzungsflachen parallel zu den Kammerwänden
8 liegen und der am Fuß auf Absaugöffnungen j des Deckels i2 der Kammer aufsteht,
welche mittels Rohrstutzen io in eine Gasabsaugleitung ri einmünden. Oben ist die
Kammer 2 durch den Deckel 15 geschlossen. Wenn durch die Wirkung der Heizwände 3
der Destillations- und Verkokungsprozeß -vor sichgeht und das Gasabsaugrohr r i
mit der -fbliehen Gasabsaugvorrichtung verbunden ist, werden die gasförmigen Destillationserzeugnisse
aus der Füllkohle 6 auf kürzestem Wege durch den gut , durchlässigen Kern -5 aus
stückigem Koks abgesaugt und in die Rohrleitung i i geleite Die Absaugung durch
den Kokskern kann sowohl nach dem Boden hin, wie in. Abb. i, oder nach der Decke
der Ofenkammer hin, wie in Abb. 3, erfolgen. In Abb. 3 bezeichnen die mit den Abb.
i_ und 2 übereinstimmenden Bezugszeichen gleiche Teile.' Hier wird die
Gasableitung
in Form eines Röhrstückes 13 auf den Kokskern 5 aufgesetzt und zweckmäßig durch
die Öffnung der Ofendecke, z. B. durch die Öffnung des- Verschlußdeckels 15, hindurchgeführt.
Die Absaugleitungen 12 münden in eine gemeinsame Sammelleitung 14 ein.
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In dem Beispiel der Abb. 4 und 5 ist eine Anwendung der Erfindung
für liegende Koksöfen vorgesehen. die. mit gestampfter Kohle 2o gefüllt werden,
bei denen also die Beschickung in Form eines außerhalb der Ofenkammer hergestellten
Stampfkuchens von der Seite her in die Ofenkammer eingebracht wird. Innerhalb des
Stampfkastens 16, der in bekannter Weise aus einem in die Ofenkammer einzufahrenden
Boden 17 mit senkrecht stehenden, zum Auseinanderrücken eingerichteten Seitenwänden
und wegnehmbaren Stirnwänden besteht, wird in der Längsmitte ein Paar paralleler
aufrecht stehender Blechwände i8 eingesetzt, die durch einzelne Ouerverbindungen
ig in ihrer Lage gehalten werden. In den Hohlraum des Blechwändepaares 18 wird stückiger
Koks 21 eingefüllt und darauf in den verbleibenden Hohlraum des Stampfkastens 16
die Kokskohle 2o eingebracht und festgestampft. Hierauf werden die beiden Blechwände
18 entfernt, solange die Stampfkastenform noch geschlossen ist, in dem z. B. jede
der Blechwände i8 für sich nach oben herausgezogen wird. Nach dem Auseinanderrücken
der Seitenwände und nach Entfernung der Stirnwände des Stampfkastens wird der Stampfkuchen
mit Hilfe des Bodens 17 in die zugehörige Koksofenkammer eingefahren, worauf der
Boden 17 in üblicher Weise,, während der Stampfkuchen gegen Zurückweichen gehalten
wird, zurückgezogen wird. Der Verlauf der Destillation und Verkokung ist dann derselbe
wie in dem ersterwähnten Beispiel nach den Abb. i und 2 für stehende Öfen: Statt
die beiden Blechwände 18, wie vorerwähnt; vor dem Einfahren des Stampfkuchens, also
außerhalb der Ofenkammer, nach oben herauszuziehen, kann auch der Stampfkuchen mitsamt
den darin sitzenden Blechwänden in die Ofenkammer eingefahren werden, worauf die
Blechwände aus dem Stampfkuchen seitlich herausgezogen werden, zweckmäßig in derselben
Weise, wie es mit dem Stampfkästen 12 erfolgen soll.