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Verfahren zum Extrahieren von Montanwachs aus vorgetrockneter Braunkohle
Nach den Angaben im Schrifttum wird bei der Herstellung von Montanwachs die bituminöse
Braunkohle auf :einen durchschnittlichen - Feuchtigkeitsgehalt von 15 bis 25 % vorgetrocknet
und bei diesem Trocknungsgrad mit Lösungsmitteln oder Lösungsmittelgemischen extrahiert.
Eine stärkere Vortrocknung der Kohle' wurde bisher als unzulässig erachtet im Hinblick
auf die Feststellung, däß bei stärkerer Vortrocknung die Oberfläche der Kohleknorpel
verhornt, ähnlich wie dies bei Trocknungsmethoden, welche leicht zu Überhitzungen
führen, z. B. in Tellertrocknern, auch schon bei weniger weitgehender Vortrocknung
der Fall ist. Kohle mit verhornter Oberfläche läßt sich nach der bisherigen Anschauung
weniger vorteilhaft extrahieren als vorsichtiger bzw. weniger weit getrocknete Kohle.
In der Praxis hat man daher die Trocknung der Braunkohle vor der Extraktion im allgemeinen
nicht :einmal bis zu :einem durchschnittlichen Feuchtigkeitsgehalt von :etwa 15
% getrieben, sondern begnügte sich vorsorglich mit einem Wassergehalt des zu extrahierenden
Knorpels von etwa 18 bis 20 %. Tatsächlich. liefert die nur auf etwa 20 % Wassergehalt
getrocknete Braunkohle bei der Extraktion mit Benzol im Extraktionsapparat nach
S o x h 1 e t oder G r a e f e höhere Ausbeuten, bezogen auf das Gewicht der Kohle,
als bei stärkerem Trocknungsgrad.
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Es wurde nun gefunden, daß es im Gegensatz zu der bisherigen Ansicht
zur Ausnutzung der Kapazität der Montanwachsgewinnungsanlage vorteilhaft ist, die
Braunkohle vor der Extraktion mit Lösungsmitteln auf einen Wassergehalt von weniger
als 15 % vor. zutrocknen. Die beim Extrahieren von Braunkohle mit Lösungsmitteln,
wie Benzol, mit der weitgehenderen Vortrocknung der Kohle verbundene Verminderung
der Ausbeute je Gewichtseinheit wasserfreier Kohlesubstanz wird überraschenderweise
bei weitem wettgemacht durch die auf die Schrumpfung der Kohle ,gegründete Steigerung
der Aufnähmefähigkeit eines Extraktors von gegebener Größe für getrocknete Kohle.
Es wird also, bezogen auf die Volumeneinheit, eine Steigerung der Ausbeute herreicht.
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So gelingt es beispielsweise, meiner Extraktionsanlage nach H e i
m a n n mit q.o Kammern. durch Herabsetzung des Wassergehalts der Kohle von. 15
% auf 12 bis 8 % die maximale Tageserzeugung an Montanwachs bei der Extraktion
mitteldeutscher Braunkohle mit 1o % benzollöslichem Bitumen ohne Änderung der sonstigen
Bedingungen um eriva q. Gewichtsprozente zu erhöhen. Diese Wirkung war nicht vorauszusehen,
schon
deshalb nicht, weil bei einem so geringen Wassergehalt in dem Gefüge der Kohle bereits
weitgehende Veränderungen und unerwünschte Auflockerungen auftreten konnten, welche
die Extraktion erschweren.
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Es wurde ferner festgestellt, daß sich die Vortrocknung der Braunkohle
auf einen Feuchtigkeitsgrad von unter 15 % bei der Extraktion mit Lösungsmitteln
oder Lösungsmittelgemischen mit :einem Gehalt an wasserlöslichen Bestandteilen oder
an anderen die Netzfähigkeit begünstigenden Stoffen besonders vorteilhaft auswirkt.
Hierbei überschreitet die Ausbeute an Montanwachs erheblich das durch die Steigerung
der Kapazität der Extraktionskammern bedingte Maß. Derartige Lösungsmittel bzw.
Lösungsmittelgemische zeigen überraschenderweise bei bituminöser Braunkohle mit
einem Wassergehalt von wesentlich unterhalb 15 o/0 ein bedeutend stärkeres
Extraktionsvermögen als bei Kohle mit 15 % oder mehr Wasser.
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Für solche Lösungsmittel liegt daher im Gegensatz zu der bisherigen
Anschauung der für die Erzielung der optimalen Ausbeute an Montanwachs günstigste
Wassergehalt . der bituminösen Kohle nicht, wie üblich, bei 15 bis 25 %, sondern
wesentlich niedriger. Dieses ausfällige Verhalten der Lösungsmittel obengenannter
Art ist vermutlich darauf zurückzuführen, daß sie die durch die schärfere Trocknung
hervorgerufene Verhornung der Oberfläche derKohlenknorpelwieder aufheben.
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Die besondere Wirkung von Lösungsmitteln bzw. Lösüngsmittelgemischen,
welche wasserlösliche oder sonstige die Benetzung der Kohle fördernde Anteile enthalten,
bei der Extraktion des Montanwachses aus Braunkohle ist aus der folgenden Aufstellung
ersichtlich. Die Zahlen der Spalten 2 bis 5 stellen die prozentualen Ausbeuten an
Montanwachs, umgerechnet auf Kohle mit 1
5 % Wasser, dar, welche bei der Extraktion
knorpeliger bituminöser Braunkohle verschiedenen Wassergehalts mit den angeführten
Lösungsmittelgemischenerhalten wurden:
| 1 2 3 4 5 |
| Gemisch aus |
| Wassergehalt Gemisch aus Gemisch aus Gemisch aus goTeile Benzol |
| der 8oTeile Benzol goTeile Benzol gB 2 Teile - Benzol 1- 5
- Mnacethh1lauf |
| Braunkohle 2o - Holzgeisttil io - Holzgeistöl nachlauf 5 -
Cyclohexa- |
| nol |
| 48 15,4 15,6 17,0 16,2 |
| 20 15,5 17,2 17,2 1 7,8 |
| 15 15,4 18,3 16,5 18,8 |
| 10 15,8 20,2 14,6 2o,6 |
| 5 16,o 20,3 19,7 20,9 |
| Spuren 1:7,3 - - - |
Methylnachlauf ist ein Nebenprodukt der Methanolsynthese. Es besteht aus einem Gemisch
sauerstoffhaltiger organischer Verbindungen und ergibt bei der Extraktion von Montanwachs
eine ähnliche Wirkung wie die bekannten Holzgeistöle (Acet(inöle) und Fuselöle.
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Es ist aus der obigen Tabelle ersichtlich, daß die optimalen Ausbeuten
an Extrakt bei Lösungsmitteln mit einem Gehalt an wasserlöslichen und anderen die
Benetzung des Köhlekornes begünstigenden Anteilen wesentlich unterhalb des üblichen
Trocknungsgrades der Braunkohle liegen. Wenn auch eine vollkommene Trocknung der
Kohle vor ihrer Extraktion aus technischen Gründen im allgemeinen nicht ratsam erscheint,
so hat es sich doch gezeigt, daß eine weitgehende Annäherung des Troclrnungsgrades
der Kohle an den optimalen Wassergehalt durchführbar ist, ohne daß Schwierigkeiten
auftreten. Wie weit die Vortrocknung im Einzelfalle zu treiben ist, hängt von dem
Charakter der Braunkohle und -von der Art des Extraktionsmittels ab.
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Franz Fischer und Wilhelm Schnei-der, die einmal scharf getrocknete
Kohle und dann dieselbe Kohle .nach künstlichem Wiederanfeuchten mit Benzol extrahierten,
kamen bei ihren Ultersuchungen zu dem Ergebnis; daß die wieder angefeuchtete Kohle
bessere Ausbeuten an Montanwachs liefert. Abgesehen davon, daß auch diese Untersuchungen
@es nur als empfehlenswert erscheinen lassen konnten, die Trocknung der Kohle über
das bisher als zweckmäßig gehaltene Maß hinaus zu vermeiden, konTite die Erfindung
aus diesen Arbeiten schon deshalb nicht entnommen werden, weil hierbei nicht die
Ausbeute bezogen auf das Volumen der
Kohle, sondern, wie dies bei
der Bestimmung des Bitumengehalts von Kohlen allgemein üblich ist, die Gewichtsausbeute
ermittelt wurde.