DE562629C

DE562629C - Vorrichtung zum Hydrieren von Kohle oder Schweroel

Info

Publication number: DE562629C
Application number: DEM115890D
Authority: DE
Original assignee: LUDWIG TUEBBEN DR
Current assignee: LUDWIG TUEBBEN DR
Priority date: 1931-06-26
Filing date: 1931-06-26
Publication date: 1932-10-27

Description

Vorrichtung zum Hydrieren von Kohle oder Schweröl Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Hydrierung von gemahlener, mit Öl angepasteter hohle oder Schweröl. Es han--lelt sich um eine weitere Verbesserung und teilweise Abänderung der im Patent 546.405 beschriebenen, hydraulisch betätigten Hydrierpresse.
Die Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung sowie aus den Ansprüchen und den beiliegenden Zeichnungen hervor.
Abb. i ist eine Seitenansicht der Vorrichtung.
Abb. 2 ein Grundriß derselben.
Abb. 3 und .4 ein Längsschnitt durch die Vorrichtung in etwas größerem Maßstabe, wobei Abb.4 die Fortsetzung der aus Platzmangel rechts abgebrochenen Abb. 3 darstellt.
Abb. 5 ist ein Längsschnitt in noch größeretn Maßstabe durch den H_vdrierraum und die Austragsschnecke.
Die ganze Vorrichtung besteht aus der ifvdraulischen Presse i, der eigentlichen Hvdriervorrichtung 2 und der Füllvorrichtung 3 für die letztere. Die hydraulische Presse (in Abb. 4. im Schnitt dargestellt) ist von an sich bekannter Bauart und mit Vor-und Rückzugskolben ausgerüstet. Die Druckwasseranschlüsse sind in Abb. i mit .4 bezeichnet. Beim Druckhub wird der Kolben 5 nach links vorgeschoben. Dieser ist der auftretenden hohen Erwärmung wegen mit Wasserkühlung und mit den Kühlwasseranschlüssen < und i versehen. Beim Druckhub wird der zylindrische Raum 8, in den die zugeführten Gase geleitet werden, verkleinert und so der erforderliche hohe Druck erzeugt. Der Druckraum 8 ist mit einer Chromnickelstahlauskleidung 5.4 versehen, die seine Widerstandsfähigkeit erhöht und gleichzeitig eine katalytische Wirkung ausübt. Der den Raum 8 umgebende Zylinder besitzt eine Bohrung 9 für ein 1l eßthermometer und einen Kanal io zur Zuführung der Gase: dieser Kanal steht mit dem Stutzen i i i Abb. 2) in Verbindung. 12 und 13 sind den Kompressionsraum umgebende Kanäle, durch welche Dampf oder heiße Gase oder Flüssigkeiten, die zur Erwärmung der Reaktionskammer dienen, geleitet werden. Dem Kolben 5 gegenüber befindet sich eine durchbohrte Schnecke 1.4 in dem Kompressionsraum, die an einem Stiel 16 sitzt, der eine Bohrung 15 enthält: durch diese Bohrung wird das Schweröl oder die angepastete Kohle zugeführt und, da der vordere Teil i9 der Schnecke 1.4 beweglich ist und an den Bolzen 2o geführt ist, wobei deren Muttern als Anschlag dienen, zwischen die Windungen der Schnecke, also in die Zwischenräume 21, die den eigentlichen Reaktionsraum bilden, gepreßt. Der bewegliche Teil i9 der Schnecke ist als Ventilkegel, der sich auf einen passenden, in der Schnecke 1d. befindlichen Ventilsitz legt, ausgebildet. Unter der Einwirkung der gepreßten Gase und der hohen Temperatur findet die Reaktion der -zwischen den Windungen der Schnecke befindlichen Brennstoffe und der Hydriergase statt. Die Rückstände werden durch Rotierenlassen der Schnecke in die Öffnung 17 und von dort nach .dem Rohr 18 gedrückt. Die Öffnung 22, die nachdem Rohr 23 führt, dient zur Ableitung der Gase. Die auf der Zeichnung dargestellten Stopfbüchsen, Lager usw. können von irgendeiner für hohe Drücke und Temperaturen geeigneten, an sich bekannten Bauart sein. Die Zuführung der angepasteten Kohle oder des Schweröls oder des Gemisches aus beiden geschieht mittels des mit einer zylindrischen Bohrung versehenen Druckkolbens 2.¢ durch die Öffnung 25, wenn der Druckkolben 24 sich in der linken Endstellung befindet. Mittels der Seile oder der Ketten 27, die über die Rollen 26 laufen, und des Gewichtes 28 wird der Kolben 24 " in die linke Endstellung gezogen. Das Zurückdrücken in die in Abb. 3 gezeichnete rechte Endstellung geschieht durch Einleiten von Druckwasser in den Zylinder 29. Die Kohle oder das Öl wird dadurch in die Bohrung eines feststehenden, mittels einer Dichtung angeschlossenen Rohres 30 gedrückt, passiert das als Kugelventil ausgebildete Rückschlagventil3i und gelangt von dort in die Bohrung 15. Von hier aus gelangt sie in bereits beschriebener Art zwischen die Windungen der Schnecke 14, also in die Zwischenräume 21. Der Antrieb der Schnecke 14 geschieht durch den Motor 32, ein Reduziergetriebe 33, die Kette 34 und das Kettenrad 35. Der axiale Schub der Schnecke wird durch ein Kugellager aufgenommen. Bei 36 ist in an sich bekannter Weise eine Ölpumpe für die Schmierung der verschiedenen Stopfbüchsen vorgesehen. Der durch die Schnecke 14 herausgedrückte Rückstand gelangt in das Rückstandsammelgefäß 37, das zwecks Druckentlastung durch die Leitung 38 .mit der Gasaustrittsöffnung 23 verbunden ist. Die nach der Reaktion entstandenen Gase gelangen durch die Leitung 23, das Ventil 39 und die Leitung 4o (Abb. i und 2) der Reihe nach in die Kondensatoren 40, 41 und 42, wo sie vorzugsweise in an sich bekannter Art einer fraktionierten Kondensation unterworfen werden. Das entstandene Kondensat gelangt von den einzelnen Kondensatoren in die zugehörigen Sammelgefäße 44, 45 und 46. Die nicht kondensierbaren Gase werden entweder durch das Rohr 47 und das Ventil 5o nach einem Sammelbehälter geleitet, oder sie gelangen durch das Rückschlagventil48 in den Anwärmbehälter 49. Von hier können sie durch die Leitung 5 i, das Ventil 52, den Stutzen ii und die Bohrung io wieder in den Druckraum des Hydrierzylinders geleitet werden. In denselben Raum gelangen auch die durch den Kompressor 53 verdichteten Gase, in der Hauptsache Wasserstoff, die dem Prozeß frisch zugeführt werden.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Die Füllung .des Hydrierraumes erfolgt, wenn der Preßkolben 5 in seine rechte Endstellung zurückgegangen und somit eine Druckminderung eingetreten ist: Dann wird das Ventil 52 geöffnet, so daß die entstandenen Gase in die Kondensatoren 41, 4a, 43 gelangen, von denen das gebildete Kondensat in die Sammelgefäße 44, 45, 46 gelangt. Die nicht kondensierbaren Gase werden durch das Rohr 47 und das Rückschlagventil 48 nach dem Anwärmer 49 geleitet. Der Druck in der Presse ist jetzt auf 200 at oder weniger gefallen. Gegen diesen Druck wird die zu hydrierende Masse mittels des Füllkolbens 24 durch die Öffnung 25, Bohrung 30, Rückschlagventil 31, Bohrung 15 und den Ventilspalt des vorderen, ebenfalls als Rückschlagventit ausgebildeten Teiles der Schnecke 14 in den Raum z i zwischen die Windungen der Schnecke gedrückt. In demselben Raum und in den Zylinder 8 gelangen die in dem Vorwärmer 49 aufgeheizten Gase und weitere Gase, in der Hauptsache Wasserstoff, die durch den Kompressor 53 so weit verdichtet werden, daß in dem Hy drierraum ein Druck von 40o at oder mehr entsteht. Etwa überflüssige Gase können durch das Ventil 5o nach einem @in der Zeichnung nicht dargestellten) Sammelbehälter (Gasometer) geleitet werden. Nunmehr wird der Kalben 5 nach links vorgeschoben, wobei ein Druck von etwa iooo at oder mehr entsteht. In der Endstellung verbleibt der Kolben einige Zeit, je nach Druck und Temperatur bis zu meh- i reren Minuten, vorzugsweise unter Druck: währenddessen vollzieht sich die Reaktion. Der Prozeß wird dann, wie oben beschrieben, fortgesetzt..
Die an sich bekannten, nicht näher be- i schriebenen Einzelheiten, wie Stopfbüchsen, Lager, Versteifungen usw., aber auch die anderen, in der Zeichnung dargestellten und oben beschriebenen Einzelheiten können natürlich auch entsprechend verändert werden, i ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Hydriervorrichtung für angepastete Kohle oder Schweröl, bei welcher sich die Reaktion in einem zylindrischen, durch einen hydraulisch bewegten Kolben abgeschlossenen Druckraum vollzieht, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem Druckraum (8), dem Kolben (5) gegenüber, eine um ihre eigene Achse drehbare, jedoch in axialer Richtung feststehende Austragsschnecke (14) befindet. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (14) mit einer vorzugsweise zentralen Bohrung (15) zur Zuführung der zu hydrierenden Massen versehen ist. y 3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Teil (i9) der Schnecke (14) derart in axialer Richtung beweglich ist, daß er imstande ist, einen Spalt zum Durchtritt der zu hydrierenden Massen in die Zwischenräume (21) zwischen den Schraubengängen der Schnecke (14) freizugeben. -1.. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil (ici) der Schnecke (14) an in dem übrigen Teil der Schnecke angebrachten Bolzen (20) geführt ist und einen durch Anschläge begrenzten Hub hat. 5. Vorrichtung nach Anspruch i bis .4. dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil (i9) der Schnecke einen kegeligen Ventilansatz besitzt, der sich auf einen entsprechenden, als Ventilsitz ausgebildeten Teil der Schnecke (14) legt. <. Vorrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke in ein hohles Rohr (16) ausläuft, .an welchem mittels eines Zahnrades (35) o. dgl. die die Rotation der Schnecke bewirkende Kraft angreift. 7. Vorrichtung nach Anspruch i bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß der AYialschub der Schnecke durch ein Kugellager aufgenommen wird. B. Vorrichtung nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (15) des mit der Schnecke (14) verbundenen drehbaren Rohres (16) sich an die Bohrung (30) eines feststehenden, mit einer an sich bekannten Dichtung versehenen Rohres anschließt. 9. Vorrichtung nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das an die Schneckenbohrung (_15) anschließende, feststehende Rohr (30) mit einem vorzugsweise als Kugelventil ausgebildeten Rückschlagv entil (V) versehen ist. io. Vorrichtung nach Anspruch i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Rohr (30) in den zylindrischen Hohlraum eines vorzugsweise hydraulisch vorschiebbaren Füllkolbens (,24) eintaucht. i i. Vorrichtung nach Anspruch i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkolben durch Seile oder Ketten und ein Gewicht (28) zurückgezogen wird. 12. Vorrichtung nach Anspruch i bis 4., dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkolben (24) mit einer öffnung (25) zum Einführen des Hydriergutes versehen ist. 13. Vorrichtung nach Anspruch i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydrierzylinder mit in den zwischen Schnecke (14) und Preßkolben (5) gelegenen Raum (8) mündenden Kanälen (io und 22) zum Einführen und Ableiten der Gase versehen ist. 14. Vorrichtung nach Anspruch i bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an den Zylinder und die Austragsschnecke (14) ein Austragkanal (17) anschließt. 15. Vorrichtung nach Anspruch i bis 1d., dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückstandsammelgefäß (37) an die Ausstoßöffnung (17, 18) angeschlossen ist. 16. Vorrichtung nach Anspruch i bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß .das Rückstandsammelgefäß (37) durch eine Leitung (38) mit der Gasaustrittsöffnung (23) verbunden ist. 17. Verfahren zur Hydrierung mittels der Vorrichtung nach Anspruch i bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Reaktion entstandenen Gase nach Passieren mehrerer Kondensatoren, wo sie in bekannter Weise einer fraktionierten Destillation unterworfen werden, über ein Rückschlagventil (48,) einem Vorwärmebehälter (49) zugeführt werden, von wo sie nach ihrer Envärmung durch eine Heizschlange o. dgl. dem Arbeitszylinder (8) wieder zugeführt werden. 18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, .daß in den Anwärmebehälter (d.9) auch frische, durch einen Kompressor (53) verdichtete Gase, in der Hauptsache Wasserstoff, geleitet werden, die ebenfalls nach ihrer Erwärmung in den Arbeitszylinder (8) gelangen. i9. Verfahren nach Anspruch 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Reaktion entstandenen permanenten Gase, soweit sie nicht vön neuem dem Prozeß zugeführt «-erden, über ein Ventil (5o) einem Sammelbehälter oder Gasometer zugeleitet werden, von wo aus sie gegebenenfalls auch von dem Kompressor (53) angesaugt und durch den Vorwärmer (49) nach dem Druckzylinder (8) geleitet werden.