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Vorrichtung zur Behandlung von kohlenstoffhaltigem Gut bei niedrigen
Temperaturen Die Erfindung schlägt eine neue Vorrichtung vor, mittels deren fein
zerteiltes Kohlegut in ununterbrochenem Arbeitsgange so behandelt werden soll, daß
eine Zusammenballung der Gutteilchen vermieden wird. Zur Erreichung dieses Zweckes
will die Erfindung das Gut mit verhältnismäßig niedriger Temperatur erhitzen, die
sich aber gleichmäßig über den ganzen Querschnitt der Beschickung erstrecken soll.
Eine Gutsäule wird hierzu in bekannter Weise der Außenbeheizung in einer rechteckigen
senkrechten Kammer unterworfen, indem sie ununterbrochen langsam von oben nach unten
durch die Kammer hindurchgeführt wird. Letztere ist auf ihrem beheizten Teile in
bekannter Weise mit einer Zielzahl waagerechter, im Zickzackwege von Heizgasen durchflossener
Rohre durchsetzt, zwischen denen das Gut selbsttätig abwärts sinkt.
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Um nun die von der Erfindung angestrebte Gleichmäßigkeit der Behandlung
mit niedrigen Temperaturen auf dem ganzen Querschnitt der abwärts sinkenden Gutsäule
sicherzustellen, ist die neue Vorrichtung wie folgt gestaltet.
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Die mit einem großen und gleichbleibenden Querschnitt von oben nach
unten durchgehende Kammer ist an ihrem oberen Ende mit einem sich über den ganzen
Querschnitt erstreckenden Fülltroge ausgestattet, unter welchem Abschlußschieber
angeordnet sind, die sich über die ganze Langseite des Kammerquerschnittes erstrecken
und sich senkrecht zur Längsachse dieses Querschnittes bewegen lassen. Hierdurch
erreicht die Erfindung eine über den Querschnitt und insbesondere seine ganze Länge
gleichmäßige Beschickung der Kammer mit frischem Gut.
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Andererseits ist die Kammer an ihrem unteren Ende mit einem, den ganzen
unverminderten Querschnitt der Gutsäule abschließenden Flüssigkeitsverschluß versehen,
in welchen eine derartige Vorrichtung eingebaut ist, die für eine gleichmäßige Austragung
des Gutes auf dem ganzen Kammerquerschnitt sorgt. Die Austragevorrichtung besteht
erfindungsgemäß aus einer Abschlußplatte, die aus dicht nebeneinanderliegenden Rinnen
oder Trögen zusammengesetzt ist, in denen Förderschnecken arbeiten. Sie entnehmen
das Gut dem ganzen Querschnitt der Säule gleichmäßig und liefern es an Sammelschnekken
ab, die es beispielsweise einem Förderbande o. dgl. zuführen.
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Man hat einerseits bei senkrechten Üfen schon Füllvorrichtungen verwendet,
die sich über den ganzen Ofenquerschnitt erstrecken, und hat andererseits über den
ganzen Querschnitt gehende untere Wasserverschlüsse benutzt.
Beides
geschah aber nicht gleichzeitig und außerdem nur an Behältern von vergleichsweise
kleinem und kreisrundem Querschnitt. Beim Erfindungsgegenstand werden beide Merkmale
gemeinsam zur Anwendung gebracht und überdies an einem Behälter mit sehr großem
langgestrecktem rechteckigem Querschnitt. Derartige Behälter wurden bisher mittels
mehrerer Einzelöffnungen beschickt und entleert. Mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtungen
wird die erstrebte gleichmäßige Bewegung des Gutes in einer Großraumkammer, also
für den großen Durchsatz, sichergestellt.
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Lm die gleichmäßige Behandlung bei niedriger Temperatur zu der für
den Erfindungszweck erforderlichen Vollkommenheit zu bringen, werden zwei Arten
von Rohren in der Kammer angebracht, welche der Abführung von Luft und von Schwelgasen
dienen. Oberhalb des mit Heizrohren durchsetzten, also beheizten Isammerteiles befindet
sich eine Oberzone ohne Heizrohre. In der oberen und unteren Hälfte dieser urbeheizten
Oberzone ist je eine Reihe nebeneinanderliegender Absaugrohre mit nach unten gerichteten
und über die ganze Rohrlänge verteilten Eintrittsöffnungen angebracht. Diese Rohre
sollen die mit dem Rohgut eingedrungene Luft aus dem ganzen Querschnitt der Kammer
absaugen. Ferner ordnet die Erfindung in der beheizten Oberzone der Kammer eine
. oder mehrere Reihen ebensolcher waagerechter Rohre an. Sie sollen die Schwelgase
bzw. das Gasgemisch aus dem ganzen Querschnitt der Gutsäule absaugen.
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Die oberste Rohrreihe im nicht beheizten Kammerteile saugt praktisch
reine Luft aus der höchsten Zone der Gutteile ab. In letzterer wird dabei ein geringer
Unterdruck hergestellt, der das Herausdringen der Luft aus den darunter befindlichen
Gutschichten, in denen die zweitoberste Rohrreihe liegt, begünstigt. Diese Rohre
führen also Luft mit etwas Schwelgasen ab. Die obere Rohrreihe im beheizten Kammeroberteil
saugt überwiegend Schwelgase mit wenig Luftresten und die untere Reihe in dieser
Zone praktisch reine Schwelgase ab.
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Die Erfindung erreicht dadurch den Vorteil, daß schon in der obersten
Schicht der beheizten Gutsäule praktisch keine Luft mehr vorhanden ist. Hierdurch
wird in Verbindung mit der Gleichmäßigkeit der Gutbewegung und der Gleichmäßigkeit
der Beheizung durch die Vielzahl waagerechter, im Zickzackwege von Heizgasen durchflossener
Rohre der Erfindungszweck der Behandlung fein zerteilten Kohlegutes in ununterbrochenem
Arbeitsgange mit niedriger Temperatur unter N'ermeidung einer Zusammenballung der
Gutteilchen bei einem sehr großen Durchsatz mit sehr großer Vollkommenheit erreicht.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung
dargestellt.
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Abb. i ist ein Querschnitt durch den Ofen, Abb. 2 ein senkrechter
Schnitt nach Linie 2-2 der Abb. i.
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Abb.3 stellt einen waagerechten Schnitt nach Linie 3-3 der Abb. i
dar, Abb. d. einen Schnitt nach Linie .I-4 der Abb. i und Abb. 5 einen Schnitt nach
Linie 5-5 der Abb. d..
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Die Kammer 12 ist aus Seitenwänden 14 und Stirnwänden 16 zusammengesetzt.
Sie enthält eine Vielzahl waagerechter Heizrohre 18, deren Enden in Räumen 2o zwischen
den Seitenwänden 1.4 und Außenwänden 22 münden. Eine Heizvorrichtung, die beispielsweise
aus Gasbrennern 24 besteht, liefert die Heizgase für die Räume 2o, die durch Wände
26, 28 in Verteilungsräume 2oa bis 2011 unterteilt sind, um die Heizgase
aufwärts und im Gegenstrom zu der sich abwärts bewegenden Beschickung und im Zickzack
durch die Heizrohre zu führen. Zur Verteilung der Heizgase dienen Kanäle
30 mit Wänden 32.
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Am oberen Ende der Kammer 12 ist ein trogartiger Trichter 34 auf die
Kammer aufgesetzt. Seine untere Austrittsöffnung ist dem Kammerquerschnitt gleich.
Sie wird durch Schieber 36 beherrscht, die sich über die ganze Länge des Querschnitts
erstrecken und senkrecht zur Ouerschnittslängsachse, beispielsweise durch Zahnstange
und Zahnrad 3ä mittels Kette 4o, verschoben werden können. Auf diese Weise läßt
sich eine vollkommen gleichmäßige Zufuhr des frischen Gutes in die große Kammer
hinein erzielen.
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Die oberste Zone der Kammer 12 ist (Abb. i und 2) nicht mit Heizrohren
durchsetzt. Diese Zone enthält in ihrer oberen und unteren Hälfte je eine Reihe
Absaugerohre 42. Die oberste Reihe saugt praktisch reine Luft aus dem frischen Gut
ab, und zwar mittels Sammelrohre 46, an die ein Exhaustor 44 angeschlossen ist.
Die untere Rohrreihe in der urbeheizten Zone saugt ein Gemisch aus Luft und Schwelgasen
ab. In der Oberzone des beheizten Kammerteiles liegen gleichfalls zwei Rohrreihen
42, von denen die obere Schwelgase mit geringen Luftanteilen und die untere praktisch
reine Schwelgase absaugt. Während die Luft aus den Rohren der obersten von den vier
Reihen durch den Exhaustor 44 gesondert abgeführt wird, sind alle anderen Rohrreihen
mit einem Kondensator 5o verbunden. Durch geeignete Schaltungen kann dafür gesorgt
werden, daß man die Gase wahlweise durch den Kondensator
5o hindurch
oder unter Umgehung desselben absaugen kann.
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Am unteren Ende der Kammer i:2 befindet sich ein Wasser verschluß
52, unter dessen normalem Spiegel eine Entleerungsvorrichtung 53 angeordnet ist.
Sie besteht aus einem Boden, der sich aus dicht nebeneinanderliegend,:n halbkreisförmigen
Rinnen 6o ziisaminensetzt. In letzteren sitzen Förderschnecken 54 mit verstellbaren
Förderflügeln 56. Die Förderschnecken erstrecken sich über den ganzen Querschnitt
der Kammer in deren Längsrichtung, und sie bringen nach Maßgabe der Schwelung ununterbrochen
die unterste Gutschicht zu zwei Sammelschnecken 58, die unterhalb der Fördervorrichtungen
54, 56 bzw. der Rinnen oder Tröge 6o und quer dazu liegen. Die Fördervorrichtungen
58 liefern das Gut an eine Grube ab, der es beispielsweise durch ein Förderband
62 entnoininen wird, um es etwa in eine Knetmaschine 64. zu bringen, an die beispielsweise
eine Vorrichtung 66 zur Weiterbehandlung nach bestimmten Arbeitsweisen angeschlossen
ist. Der Wasserspiegel im F lüssigkeitsverschluß der Kammer wird durch das aus dem
Kondensator 5o aus Rohr 68 überlaufende Wasser auf der gewünschten Höhe gehalten,
um ein Nachdringen von Luft von unten her in das Schwelgut infolge der Saugwirkung
der Rohre .12 im oberen Teile der Kammer zu verhindern.
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Zwecks Temperaturregelung wird ein Teil der abgekühlten Heizgase aus
den Räumen 2o11 zu den Verbrennungsräumen 30 zurückgeleitet und hier
mit den frischen Gasen gemischt, was auf dem Wege 72, 70, 78, 7q.,
7 5 geschieht. Zur Regelung dient ein Schieber ;6. Das Gebläse 78 wird mit veränderlicher
Geschwindigkeit angetrieben.
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Ferner sind zur Regelung der Erhitzung in den Wänden 22 der Heizräume
Umlaufklappen 8o angeordnet, um Heizgase aus 2ce bis 2o1 durch die Kanäle 82 zwischen
den Wänden 22 und 84 strömen lassen zu können. Sie gelangen entweder in die käuine
2o11 durch öffnungen 85, um dann bei 86 in die Rollre 72 einzutreten, oder sie strömen
diesen Rohren unmittelbar zu. Reinigungstüren 88 sind vorgesehen.
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Zwischen dem untersten Sammelrohr 4.6 für die untersten Absaugerohre
q.2 und dein Kondensator 5o befindet sich ein Ableitungsrohr 94. Durch entsprechende
Einstellung der Drosselklappen 96 und 98 wird es ermöglicht, die Gase und Dämpfe
einer Brennstoffverbrauchvorrichtung zuzuführen. Falls gewünscht, kann eine getrennte
Abführung aus den verschiedenen Rohrreihen mittels der Drosselklappe ioo ermöglicht
werden.
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Bei der Abwärtsbewegung der Beschickung erhöht sich die Temperatur
des Gutes allmählich bis zu einem Punkt, bei welchem destillierbare Fraktionen entstehen.
Die Absaugung derselben erfolgt im wesentlichen mit der gleichen Geschwindigkeit,
mit welcher sie entstehen. Die Bewegung des Gutes und die Erhitzung werden so gewählt,
daß im wesentlichen alle destillierbaren Fraktionen in der Zone zwicken der zweitobersten
Rohrreihe :I2 und der untersten Rohrreihe 4.2 entfernt werden. Sie gelangen für
gewöhnlich in den Kondensator, wo die kondensierbaren Gase und Dämpfe niedergeschlagen
werden. Die den Kondensator verlassenden permanenten Gase können den Brennern 24.
zugeführt werden.
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Die neue Vorrichtung eignet sich sowohl zur Vornahme einer teilweisen
-V' ergasung, bei welcher der übrigbleibende Kolilenstoii in einer geeigneten Weise,
z. B. nach Sonderverfahren der Erfinderin, weiterbehandelt «erden kann. Außerdem
eignet sich die Vorrichtung aber auch zur vollständigen Vergasung der Kohle. In
diesem Falle wird z. B. die Wassergasreaktion durch Zufuhr von geregelten Mengen
von Luft oder von Sauerstoff enthaltenden Gasen in das Gut vervollständigt oder
begünstigt.
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Man kann mit der neuen Vorrichtung Anthrazit oder Halbanthrazit oder
bituminöse Kohle oder andere kohlenstoffhaltige Stoffe, z. B. Lignite, verarbeiten.
Das Gut wird fein zerteilt, jedoch läßt sich die Vorrichtung auch für grobkörnigeres
Gut sowie auch für Kohlenrückstände, Anthrazitgruß o. dgl., die bisher als Abfälle
galten, verwenden.