DE607807C

DE607807C - Process for the heat treatment of coal or other bituminous substances

Info

Publication number: DE607807C
Application number: DE1930607807D
Authority: DE
Original assignee: KOHLENVEREDLUNG; SCHWELWERKE AKT GES
Current assignee: KOHLENVEREDLUNG; SCHWELWERKE AKT GES
Priority date: 1930-07-11
Filing date: 1930-07-11
Publication date: 1935-01-08

Description

Verfahren zur Wärmebehandlung von Kohle oder anderen bituminösen Stoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Kohlen oder anderen bituminösen Stoffen, insbesondere zum Schwelen, und bezweckt, die Nachteile zu vermeiden, die sich bei bekannten außenbeheizten Öfen daraus ergeben, daß feinkörniges Material zu rasch durch die Schwelvorrichtung rutscht, was zu der Erscheinung des Überschießens der Kohle führt. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Fortbewegung des Behandlungsgütes durch enge Rohre oder Kanäle durch die Strömungsenergie der bei der Wärmeeinwirkung im Behandlungsraum selbst entstehenden Gase und Dämpfe erfolgt.Process for the heat treatment of coal or other bituminous substances The invention relates to a method for the heat treatment of coals or others bituminous substances, especially for smoldering, and aims to avoid the disadvantages, which result in known externally heated ovens that fine-grained material slips too quickly through the smoldering device, resulting in the phenomenon of overshooting the coal leads. According to the invention this is achieved in that the locomotion of the material to be treated through narrow pipes or channels through the flow energy of the The gases and vapors generated by the action of heat in the treatment room itself take place.

Es ist zwar bereits bekannt, eine Schweleng in verhältnismäßig engen Rohren mit Außenbeheizung vorzunehmen. Dabei wird jedoch der Brennstoff durch senkrecht stehende Rohre derart geführt, daß das Gut durch den Rohrringraum abwärts fällt und außen an den Rohren wieder hochsteigt. Die Gasentwicklung wind möglichst verzögert, um ein Forttragen des Gutes durch die entstehenden Gase zu vermeiden. Dieser Vorschlag konnte eine praktische Bedeutung nicht erlangen, weil die Reibung in den engen Rohren verhältnismäßig groß ist und die gleichmäßige Fortbewegung auch durch die Umkehr des Gutes am Rohrende und das Hochsteigen außerhalb :des Rohres verhindert wird. Eine derartige Führung des Gutes muß zu Verstopfungen führen. Infolge der langsamen Fortbewegung kann der Durchsatz auch nur gering sein. Demgegenüber bietet das Verfahren nach der Erfindung den Vorteil eines einfachen betriebssicheren Ofens von großer Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit.Although it is already known, a Schweleng in relatively tight Make pipes with external heating. In doing so, however, the fuel is vertical upright pipes guided in such a way that the material falls down through the pipe annulus and rises again on the outside of the pipes. The gas development is delayed as much as possible, in order to prevent the goods from being carried away by the gases produced. This suggestion could not achieve a practical meaning because of the friction in the narrow tubes is relatively large and the steady movement also through the reversal of the goods at the end of the pipe and climbing outside: the pipe is prevented. Such a management of the goods must lead to blockages. As a result of the slow When moving around, the throughput can also be low. In contrast, the procedure offers according to the invention the advantage of a simple, reliable furnace of great Efficiency and reliability.

Die Einführung in den Ofenraum selbst erfolgt zunächst durch mechanische Mittel, um das Gut bis an jene Stelle zu bringen, wo die gebildeten Gas- und Dampfmengen zur Weiterbeförderung ausreichen. Die mechanische Zuführungsvorrichtung kann z. B. aus einer Schnecke bestehen, die von einem Bunker gespeist wird.The introduction into the furnace space itself is initially carried out mechanically Means to bring the goods to the point where the gas and steam generated sufficient for onward transportation. The mechanical feeding device can e.g. B. consist of a screw that is fed from a bunker.

Die Rohre oder Kanäle, in die das Behandlungsgut gelangt, werden derart beheizt, daß möglichst unmittelbar nach dem Eintritt des Gutes in die beheizten Rohre oder Kanäle eine starke Erhitzung erfolgt und die Austreibung der Gase und Dämpfe sofort beginnt. Erforderlichenfalls kann die mechanische Zuführungsvorrichtung so ausgebildet werden, daß das Gut auch innerhalb des Ofens ein kleines Stück durch die Wirkung dieser Vorrichtung befördert wird, bis es in die Zone gelangt, wo die gebildeten Gase und Dämpfe zur Weiterbeförderung ausreichen. Dieses erste Wegstück kann vom Gut auch unter der Wirkung der eigenen Schwerkraft zurückgelegt werden,-wenn z. B. die Anfangsstücke der Rohre bzw. Kanäle geneigt ausgebildet sind.The pipes or channels into which the material to be treated arrives are made in this way heated that as soon as possible after the entry of the goods into the heated Pipes or ducts a strong heating takes place and the expulsion of the gases and Fumes immediately begins. If necessary, the mechanical feeding device be designed in such a way that the material passes through a little bit inside the furnace the effect of this device is promoted until it reaches the zone where the formed gases and vapors are sufficient for further transport. This first part of the way can also be covered by the property under the effect of its own gravity, -if z. B. the starting pieces of the tubes or channels are inclined.

Durch die Entwicklung der Gase und Dämpfe im Behandlungsraum tritt zunächst eine gewisse Drucksteigerung auf. Da das neu zugeführte Gut ein Entweichen der Gase und Dämpfe verhindert, verwandelt sich ihr Druck in Geschwindigkeitsenergie, und. sie tragen die Gutteilchen mit sich durch die Rohre und Kanäle fort. Auf dem weiteren Wege nimmt die Entwicklung der Gase und Dämpfe ihren Fortgang, so daß immer ausreichend Druck-bzw. Geschwindigkeitsenergie vorhanden ist, um das Gut durch die ganzen" Rohre und Kanäle zu befördern.-Bei dem beschriebenen Verfahren ist es in einigen Fällen vorteilhaft, daß die Kohle mit hoher Geschwindigkeit durch die Spülräume geführt wird, wobei sich Geschwindigkeiten über io m/Sek. als besonders günstig erwiesen haben.Occurs through the development of gases and vapors in the treatment room initially a certain increase in pressure. Since the newly supplied good is an escape which prevents gases and vapors, their pressure is transformed into velocity energy, and. they carry the good particles with them through the pipes and channels. On the The development of gases and vapors takes its further path Progress, so that there is always enough pressure or Velocity energy is available to that Easily transported through the whole "pipes and ducts. - With the method described In some cases it is advantageous for the coal to pass through at high speed the rinsing rooms is guided, with speeds of over 10 m / sec. as special have proven favorable.

Am Ende der außenbeheizten Rohre oder Kanäle wird das behandelte Gut zusammen mit den Gasen und Dämpfen durch einen elektrischen oder mechanischen Staubabscheider geführt, der zweckmäßig auf einer solchen Temperatur gehalten wird, daß eine Kondensation der Dämpfe, insbesondere Teerdämpfe, noch nicht- erfolgen kann. Es werden daher lediglich die festen Anteile, also der Schwelkoks, abgeschieden, während die kondensierbaren Bestandteile in einer nach dem Staubabscheider angeordneten Kondensationsanlage gewonnen werden.The treated material is at the end of the externally heated pipes or ducts together with the gases and vapors through an electrical or mechanical dust collector out, which is expediently kept at such a temperature that condensation the vapors, especially tar vapors, cannot yet occur. It will therefore only the solid parts, i.e. the low-temperature coke, are deposited, while the condensable parts Components in a condensation system arranged after the dust separator be won.

Die Vorrichtung braucht nicht auf einen Rohrstrang beschränkt zu bleiben, vielmehr können zwei oder mehrere Rohre oder Kanäle parallel geschaltet werden. Anstatt durch eine Schnecke kann die Einführung des Gutes durch Kolben o. dgl. geeignete Mittel bewirkt werden. Auch kann dieselbe in Form einer Gasstaubemulsion erfolgen, und zwar - dadurch, daß das Gut mit Hilfe einer geringen, für die Einführung in den Ofen gerade ausreichenden Menge eines neutralen Gases oder Dampfes eingeleitet wird.The device need not be restricted to a pipe string, rather, two or more pipes or channels can be connected in parallel. Instead of using a screw, the material can be introduced using pistons or the like Means are effected. The same can also be done in the form of a gas dust emulsion, namely - by the fact that the good with the help of a small, for the introduction to a sufficient amount of a neutral gas or steam was introduced into the furnace will.

Durch geeignete Bemessung der kohrquerschnitte, die vom Gut bzw. von dem im Trägergas schwebenden Gut ganz ausgefüllt werden, kann die Geschwindigkeit innerhalb der Rohre oder Kanäle geregelt werden. Um bei der zunehmenden. Gasentwicklung ein unerwünschtes Ansteigen der Geschwindigkeit zu verhindern, können die Rohrquerschnitte sich allmählich vergrößern, oder es können weitere Rohrquerschnitte zugeschaltet werden.By suitable dimensioning of the cross-sections of the goods or of can be completely filled with the goods floating in the carrier gas, the speed can be regulated within the pipes or ducts. To with the increasing. Gas evolution The pipe cross-sections can prevent an undesired increase in speed gradually increase, or additional pipe cross-sections can be added will.

Die Anordnung der- Rohre oder Kanäle kann waagerecht oder senkrecht sein, wobei die senkrechte Anordnung den Vorteil eines geringeren Platzbedarfs der ganzen Anlage hat. Auch kann den Rohren oder Kanälen eine beliebige Neigung erteilt werden.The arrangement of the pipes or channels can be horizontal or vertical be, the vertical arrangement has the advantage of taking up less space whole plant. The pipes or channels can also be given any inclination will.

Um die Lebensdauer der Apparatur zu erhöhen und Störungen durch Korrosionen zu vermeiden, die zu Abschei.dungen im Rohrinnern führen und den Kraftbedarf vergrößern, werden die Rohre aus einem hochhitzebeständigen Material hergestellt. Als geeignete Baustoffe haben sich Nickel und chromhaltige Eisenlegierungen erwieseri. Die Rohrstücke können aus Blechen zusammengeschweißt sein. Es ist nicht notwendig, daß der gesamte Rohrstrang aus hochwertigem Material hergestellt ist, vielmehr ist es in vielen, Fällen auch ausreichend, wenn nur der irq Bereich hoher Temperaturen befindliche Teil aus solchem Material besteht.In order to increase the service life of the equipment and prevent malfunctions from corrosion to avoid which lead to deposits inside the pipe and increase the power requirement, the pipes are made of a highly heat-resistant material. As suitable Building materials have been shown to be nickel and chromium-containing iron alloys. The pipe pieces can be welded together from sheet metal. It is not necessary that the entire Tubing is made of high quality material, rather it is in many, Cases also suffice if only the irq area is located at high temperatures Part made of such material.

Um - Verwerfungen der Rohre zu vermeiden, werden diese an einem Ende, und zwar am heißeren, fest eingespannt, und die freien Enden werden durch Zug belastet, so daß durch Wärmeausdehnungen Krümmungen der Rohre nicht eintreten können.To - avoid warping of the pipes, they are placed at one end, namely on the hotter, firmly clamped, and the free ends are loaded by tension, so that bends in the pipes cannot occur due to thermal expansion.

Das neue Verfahren macht auch die Anordnung eines Gebläses in dem Kreislauf der Erzeugnisse bis zur Teerabscheidung in vielen Fällen überflüssig, da der im Rohrstrang entstehende Druck bzw. die Geschwindigkeitsenergie ausreicht, um auch die Weiterbeförderung der Erzeugnisse bis- zur -Teerabscheidungsanlage zu bewirken.The new method also makes the placement of a fan in the Circulation of the products up to the tar separation in many cases superfluous, since the pressure or the speed energy generated in the pipe string is sufficient, to allow the products to be transported to the tar separation plant cause.

Abb. i der Zeichnung -zeigt schematisch eine Anlage zur Durchführung,des Verfahrens nach der Erfindung, wobei zum Zuführen der Kohle eine Schnecke benutzt wird.- Die Abb. 2 und 3 -lassen Ausführungsformen der Zuführungseinrichtung erkennen. Abb. 4 schließlich zeigt nochmals einen Teil einer Gesamtanlage; die Zuführung erfolgt jedoch hier lediglich dadurch, daß der Rohranfang geneigt ist.Fig. I of the drawing - shows schematically a system for implementation, des Method according to the invention, wherein a screw is used to feed the coal will.- Figs. 2 and 3 - show embodiments of the feeding device. Finally, Fig. 4 shows a part of an overall system again; the feed takes place but here only in that the beginning of the pipe is inclined.

In einem wärmeisolierten Kanal i, der über Flur oder unter dem Boden angeordnet sein kann, ist ein enges Rohr 2 auf Stützen 3 gelagert. Die Beheizung dieses Rohres erfolgt im Gegenstrom durch Heizgase, die durch Öffnungen 4 eintreten und durch die öffnung 5 austreten. Das heißere Rohrende 6 ist an der Stelle 7, beispielsweise im Mauerwerk, fest eingespannt, während am anderen Ende in Richtung des Rohres ein durch ein Gewicht io belastetes Zugseil ii angreift.In a thermally insulated duct i, which is above the hallway or under the floor can be arranged, a narrow tube 2 is mounted on supports 3. The heating this tube is carried out in countercurrent by heating gases that enter through openings 4 and exit through the opening 5. The hotter pipe end 6 is at the point 7, for example in the masonry, firmly clamped, while at the other end in the direction of the pipe attacks by a weight io loaded pull rope ii.

Das Behandlungsgut, z. B. Kohle, gelangt aus Bunker 12 durch eine bewegliche Leitung 13 sowie durch das feste Rohr g in eine Schnecke 8, die durch eine Antriebsvorrichtung 14 in Umdrehungen versetzt- wird, so daß der zugeführte Brennstoff in die Rohrleitung 2 eingebracht wird. Eine Zuleitung 15 führt zu dem geschlossenen Bunker 12 und gestattet, diesen derart unter Druck zu setzen, daß eine Entnahme der Kohle aus dem Bunker möglich wird. Das Rohrende :2 mündet in einen Staubscheider 16, in dem sich der Schwelkoks absetzt und aus dem er aus dem Stutzen 17 abgezogen werden kann. An den Staubscheider 16 schließt sich eine Entstaubungsanlage 18 an. Bei i9 treten die vollkommen gereinigten Gase und Dämpfe aus und können einer üblichen Kondensationsanlage zugeführt werden. -Gemäß Abb.2 erfolgt die Zufuhr des Behandlungsgutes mit Hilfe eines durch einen Kurbeltrieb 21 angetriebenen Kolbens 2o, der das aus der Rohrleitung 13 zufließende Gut in die Rohrleitung 2 befördert: Gemäß Abb. 3 erfolgt die Zuführung des Behandlungsgutes durch eine Schnecke 22, von deren Gehäuse ein senkrechter Stutzen 23 zum Rohre führt. Bei 24 ist ein mit der Leitung 15 in Verbindung stehender Anschluß vorgesehen, durch den geringe Gasmengen zugeführt werden können, die dazu dienen, das Gut bis in die Zonen zu befördern, in denen die Gasentwicklung aus dem Gut selbst so weit fortgeschritten ist, daß eine Weiterbeförderung ohne Zusatzgas möglich ist.The item to be treated, e.g. B. coal, comes from the bunker 12 through a movable line 13 and through the fixed pipe g in a screw 8, which is set in rotation by a drive device 14, so that the supplied fuel is introduced into the pipe 2. A feed line 15 leads to the closed bunker 12 and allows it to be pressurized in such a way that the coal can be removed from the bunker. The pipe end: 2 opens into a dust separator 16, in which the low-temperature coke is deposited and from which it can be drawn off from the nozzle 17. A dedusting system 18 connects to the dust separator 16. At i9 the completely cleaned gases and vapors emerge and can be fed to a normal condensation system. -According to Fig. 2, the material to be treated is supplied with the aid of a piston 2o driven by a crank drive 21, which conveys the material flowing in from the pipe 13 into the pipe 2: According to Fig. 3, the material to be treated is supplied by a screw 22, from the housing of which a vertical nozzle 23 leads to the pipe. At 24, a connection with the line 15 is provided, through which small amounts of gas can be supplied, which serve to convey the material into the zones in which the development of gas from the material itself has progressed so far that a Further transport without additional gas is possible.

Bei der Ausführungsform nach Abb. q. ist das Einführungsende durch einen Rohrbogen 26 verlängert. An diesen Rohrbogen setzt sich ein Zellenrad 25 an, das zur Zuleitung des durch die biegsame Leitung 13 zuströmenden Brennstoffes dient. Der Brennstoff fällt hierbei durch den Krümmer durch seine eigene Schwere herab und wird sofort entschwelt. Unter Umständen kann eine nicht gezeichnete, von der Rohrleitung 15 abzweigende Rohrleitung vorgesehen werden, die in den Krümmer 26 mündet urid zur Zuführung geringer Gasmengen dient, um eine Verstopfung des Krümmers 26 zu vermeiden.In the embodiment according to Fig. Q. the insertion end is extended by a pipe bend 26. A cellular wheel 25, which serves to feed the fuel flowing in through the flexible line 13, is attached to this pipe bend. The fuel falls through the manifold due to its own weight and is immediately demolished. Under certain circumstances, a non-drawn, are provided by the pipeline 1 5 branching off pipe is used which opens into the manifold 26 for supplying Urid low amounts of gas to a blockage of the manifold to avoid 26th

Das Behandlungsgut wird vor der Einführung in die Apparatur bis auf eine Korngröße von o bis 2 oder 3 mm zerkleinert.The material to be treated is up to before being introduced into the apparatus crushed a grain size of o to 2 or 3 mm.

Die Beheizung des Rohres erfolgt, wie die Abbildung zeigt, im Gegenstrom, und zwar so, daß die Kohle innerhalb des Rohres bis auf etwa 50o bis 55o° erhitzt und entschwelt wird. Durch diese Anordnung gelingt es, die Schwelzeit auf einen geringen Bruchteil der bisher erforderlichen Schwelzeit herabzudrücken. Es hat sich ergeben, daß bereits nach 2 Sekunden eine vollkommene Entschwelung erreicht ist.As the figure shows, the pipe is heated in countercurrent, in such a way that the coal inside the tube is heated up to about 50o to 55o ° and is demolished. This arrangement makes it possible to reduce the smoldering time to one a small fraction of the previously required smoldering time. It has show that already after 2 seconds a complete degaling is achieved.

Da an keinem Punkte der Anlage Unterdruck herrscht, ist das Eindringen von Luft bzw. Luft-Sauerstoff ausgeschlossen, und es wird ein vollkommen luftfreies Gas gewonnen.Since there is no negative pressure at any point in the system, there is no penetration excluded from air or air oxygen, and it becomes a completely air-free Gas won.

Das Verfahren kann ebenso gut zur Gaserzeugung wie zur Hochtemperaturverkokung benutzt werden. Ausführungsbeispiel In einem Ofen, dessen Rohrdurchmesser am Austrittsende ioo mm betrug, wurde mitteldeutsche Braunkohle von etwa 15 °/a Wassergehalt mit einer Trägergasmenge von 6o bis 70 cbm je Tonne aufgegeben; während des Schwelprozesses wurden weitere 536 cbm Schwelgas je Tonne erzeugt. Diese aus dem Gute selbst während des Schwelprozesses entstandene Menge übernahm die Förderung des Gutes durch die engen Rohre in einwandfreier Weise.The process can be used just as well for gas generation as for high-temperature coking. Embodiment In a furnace, the tube diameter of which was 100 mm at the outlet end, Central German lignite with a water content of about 15 ° / a was introduced with a carrier gas quantity of 60 to 70 cbm per ton; During the smoldering process, a further 536 cbm of smoldering gas were generated per ton. This amount, which arose from the good itself during the smoldering process, took over the conveyance of the good through the narrow pipes in an impeccable manner.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the heat treatment of coal or other bituminous substances in externally heated pipes, characterized in that the material to be treated is moved through narrow pipes or channels by the flow energy of the gases and vapors generated in the treatment room itself when the heat is applied.

2. The method according to claim i, characterized in that the material to be treated by small amounts of neutral gas, e.g. B. carbonization gas or generator gas, Water vapor is transported to the point where the flow energy is generated Gases and vapors are sufficient to take over the further transport of the goods.

3. Device for carrying out the method according to claims 1 and 2, characterized in that that the pipes wholly or partially made of a highly heat-resistant building material, in particular consist of nickel- and chromium-containing iron alloys, in particular such Sheets are welded together. q ..

Device for carrying out the method according to claim 1 and 2, characterized in that the tubes or channels are perpendicular are arranged.

5. Apparatus for performing the method according to claim i and 2, characterized in that the tubes on one - preferably on the hotter -End clamped and at the other end by a tensile force in the direction of the pipe axis are burdened.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the free, after the end of the pipe stressed by the train in the case of horizontally or slightly inclined pipes is curved at the top.

7. Apparatus according to claim 5 and 6, characterized in that that the free end of the pipe through a flexible line with the interposition of a shut-off device connected to a bunker. B. Apparatus for performing the method according to Claim i and 2, characterized by a split line that carries an additional gas into the inlet of the treatment pipe and into the bunker.