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Verfahren zum Karbonisieren von Lumpen Für das Karbonisieren von Lumpen,
d. h. die Isolierung der animalischen Wollanteile derselben durch Zerstörung der
in ihnen enthaltenen Baumwolle und sonstigen vegetabilischen bzw. Cellulosebestandteile
mittels Säuren u. dgl., sind verschiedene Verfahren bekannt. Nach der sog. Naßkarbonisiermethode
wird derart gearbeitet, daß die Lumpen mit flüssiger Säure getränkt, hierauf z.
B. durch Zentrifugieren oder durch Dampfbehandlung von dem Säureüberschuß befreit
und alsdann karbonisiert werden. Dieses Verfahren hat sich nicht besonders bewährt,
vor allem weil es verhältnismäßig viel Zeit in Anspruch nimmt, kostspielig ist und
den angestrebten Karbonisierungseffekt nicht immer gleichmäßig und mit Sicherheit
erzielen läßt. Nach einem anderen bekannten Verfahren werden die Lumpen mit Chlorwasserstoffgas
behandelt. Bei einem solchen Vorgehen besteht jedoch der Nachteil der gefährlichen
Handhabung mit diesem Gas und die Schwierigkeit, daß die Lumpen vorher einer gleichmäßigen
Durchfeuchtung unterworfen werden müssen, da Chlorwasserstoffgas als solches allein
auf die Lumpen nicht einwirkt.
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In der Praxis wird daher bisher im allgemeinen derart gearbeitet,
daß die Lumpen in einer sog. Karbonisiertrommel zunächst getrocknet und hierauf
durch Einleiten. von Säuredämpfen, die man außerhalb des Behandlungsgefäßes z. B.
in einer Retorte erzeugt hat, karbonisiert werden. Doch auch dieses wohl an sich
zu guten Karbonisierungseffekten führende Verfahren ist mit großen Nachteilen und
Schwierigkeiten verbunden, die vor allem darin bestehen, daß die unter erheblichem
Wärmeaufwand und mittels besonderer kostspieliger Apparate bei ,sehr hohen Temperaturen,
z. B. solchen von etwa 8oo°, erzeugten Säuredämpfe außerordentlich aggressiv wirken
und so das Baumaterial der Erzeugungs- und Behandlungsapparatur verhältnismäßig
sehr schnell zerstören und zu einer Gefährdung des Bedienungspersonals führen.
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Es wurde nun gefunden, daß man alle vorgenannten Schwierigkeiten und
Nachteile beheben und unter geringem Material- und Wärmeaufwand in einfachen, praktisch
keinem Verschleiß unterliegenden Apparaturen ausgezeichnete Karbonisierungseffekte
erzielen kann, wenn man die Lumpen in einer Karbonisiertrommel zunächst in bekannter
Weise trocknet und hierauf die Säure, z. B. Salz- oder Schwefelsäure, in flüssiger
Form und feiner Verteilung, z. B. durch Einspritzen mittels Düsen, in die auf passende
Temperaturen beheizte Karbonisiertrommel einführt. Die Behandlungstemperaturen innerhalb.
der Trommel brauchen dabei z. B. bei Verwen-
Jung von Salzsäure
als Karbonisiersäure -im allgemeinen 1q0° C nicht zu übersteigen. Im nachstehenden
sei dieses Verfahren an Hand der beiliegenden Abbildungen im einzelnen näher erläutert.
Diese zeigen in Abb. z einen der Durchführung des vorliegenden Verfahrens dienenden
Karbonisierapparat in beispielsweiser schematischer Darstellung in der Draufsicht
und in Abb.2 einen solchen im Querschnitt.
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Nachdem die Trommel t durch Öffnen der beiden Deckel v zugänglich
gemacht und mit Lumpen gefüllt ist, werden die Deckel v wieder geschlossen und die
Beheizung, in diesem Falle die Gasheizung g, in Betrieb gesetzt, um zunächst die
in den Lumpen enthaltene natürliche Feuchtigkeit zu entfernen. Die erwärmte Luft
steigt dabei in dem Heizraum h nach oben und umspült die gesamte Außenwand der die
Trommel t -enthaltenden Kammerk. Hierdurch werden auch das Innere der Trommel
und die darin enthaltenen Lumpen rasch erwärmt und deren Feuchtigkeit ausgetrieben.
Die überschüssigen Heizgase können durch das Rohr r, die verdampfte Feuchtigkeit
durch das Rohr a entweichen. Bei elektrischer oder mittels Dampf vorgenommener Beheizung
kann das Rohr r in Wegfall kommen.
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Ist die Feuchtigkeit in genügendem Umfange aus den Lumpen ausgetrieben,
dann wird durch die in einem der beiden Trommelwellenstümpfe angeordnete Düse d
flüssige Säure, z. B. Salzsäure, gewöhnlicher Temperatur feinst verteilt in die
Trommel t eingespritzt. Die Säure wird dabei der Düse d durch die Leitung z zugeführt.
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In Abb. 2 ist beispielsweise dargestellt, wie die Säure der Düse d
zugeleitet wird. Dabei wird mittels des Treibriemens rd der Luftkompressor lk angetrieben,
die Preßluft durch die Leitung 11 nach dem Säurebehälter sb geleitet und dadurch
die Säure durch die Zubringerleitung z nach der Düse d gepreßt. Gegen
zu hohen Druck wird dabei der Säurebehälter zweckmäßig mittels eines Sicherheitsventils
sv geschützt.
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Wie das Einspritzen der Säure im einzelnen erfolgt, ob z. B. mittels
Preßluft oder mittels Pumpe o. dgl., ist an sich ohne Bedeutung. Wesentlich ist
nur, daß die Säure fein verteilt bzw. vernebelt in .das Innere der Trommel gelangt.
Hierdurch ist es möglich, daß die in der Trommel befindlichen, durch deren Rotation
ständig durcheinanderfallenden Lumpen gleichmäßig und innig mit der Säure in Berührung
kommen und die Reaktion zwischen Säure und Lumpen rasch und vollständig vonstatten
geht.
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Vor dem Einführen der Säure in die Trommel wird die Klappe s des Ableitungsrohres
d geschlossen, so daß die Kammer k vollkommen abgedichtet ist und keine Säuredämpfe
oder Staub nach außen entweichen können.
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Ist der Karbonisierungsprozeß beendet, so -wird die Heizung g abgestellt,
worauf die Temperatur verhältnismäßig rasch fällt und etwa vorhandene überschüssige
Säure sich mit der Celluloseasche am Boden der Kammer k sammelt, von wo sie ebenso
wie das karbonisierte Material aus der Trommel leicht und ohne Belästigung des Bedienungspersonals
entfernt werden kann. Beispiel Etwa roo kg Lumpen werden in eine siebartig gelochte
Karbonisiertrommel eingeführt, die in einer zweckmäßig z. B. mittels Gas, Dampf
oder auf elektrischem Wege heizbaren Heizkammer drehbar angeordnet ist und innerhalb
des einen Trommelwellenstumpfes eine in das Innere der Trommel mündende Säureeinspritzvorrichtung,
z. B. eine sog. Vernebelungsdüse, aufweist. Hierauf wird Trommel und Heizkammer
gut verschlossen, die Trommel in Bewegung gesetzt, die an dem Apparat bzw. der Heizkammer
befindliche Entlüftungsklappe geöffnet und die Beheizungsvorrichtung angestellt.
Nachdem in der Trommel die Temperatur eine Höhe von etwa go bis 95' erreicht
hat und die natürliche Feuchtigkeit aus den Lumpen verdrängt ist, was je nach Größe
und Art des Apparates und -der Heizungseinrichtung in etwa 314 bis z Stunde erreicht
ist, schließt man die Entlüftungsklappe und führt durch die Säureeinspritzvorrichtung
j e nach Beschaffenheit der Lumpen etwa 8 bis zo °/o, bezogen. auf deren Gewicht,
flüssige Salzsäure von 22° Be und gewöhnlicher Temperatur in fein verteilter Form
in den Trommelraum ein. Die durch die Säurezugabe etwas erniedrigte Temperatur innerhalb
des Apparates wird dann durch weiteres Aufheizen zweckmäßig auf etwa 9o bis rq.o°
C erhöht und auf dieser Höhe gehalten, bis der Karbonisierprozeß beendet ist, was
je nach Art der Lumpen und Größe des Apparates in % bis r112 Stunde der Fall ist.
Dann wird die Heizungsanlage abgestellt, die Entlüftungsklappe geöffnet und etwa
noch vorhandene Salzsäurenebel durch einen angeschlossenen Filterapparat absorbiert.
Nach erfolgter Abkühlung, die im allgemeinen nicht länger als 114 Stunde in Anspruch
nimmt, werden dann die Lumpen ausgebracht, die so unter weitgehendster Schonung
des Apparaturmaterials und geringem Wärme- und Materialaufwand in ausgezeichneter
Weise karbonisiert sind.