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Senkrechte Retorte zur Verkokung von Kohle o. dgl. Die Erfindung bezieht
sich auf eine senkrechte Retorte zur Verkokung von Kohle o. dgl. mit einer Verkokungszone,,
einer Zwischenzone und einer mit Dampfeinlässen versehenen Kühlzone.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Koksentleerungskammer einen Teil
der Kühlzone bildet, von deren übrigem Teil sie im Bedarfsfalle abgeschlossen werden
kann, und daß das Fassungsvermögen der Koksentleerungskammer derart ist, daß der
in der Kühlzone befindliche Koks in zwei oder mehreren bestimmten Abschnitten abgeführt
wird, und daß der Rauminhalt der Kühlzone so groß bemessen ist, daß sie den gesamten,
bei einer vollständigen Beschickung der Verkokungszone sich ergebenden Koks aufnehmen
kann.
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Bei den bekannten Retorten schließt sich an die Verkokungszone sogleich
die Kühlzone an. Demgegenüber bringt die Unterteilung der Retorte gemäß der Erfindung
in eine Verkokungszone, eine Zwischenzone und eine Kühlzone besondere Vorteile,
weil es auf diese Weise möglich ist, und zwar wenn man die Größenbemessungen der
einzelnen Zonen richtig wählt, zu verhindern, daß der Glühkoks unmittelbar in die
Entleerungskammer hineinfällt und dort Beschädigungen verursacht. Ein anderer Vorteil
ist der, daß durch die Zwischenzone erreicht wird, daß in der Retorte stets eine
gleichbleibende Menge von heißem Koks vorhanden ist. Das hat zur Folge, daß in der
Retorte, gleichgültig, ob sie gefüllt öder entleert wird, ständig eine gleichbleibende
Wassergasreaktion auftritt. Um diese gleichbleibende Zone aufrechtzuerhalten, ist
es erforderlich, eine Sicherung dafür vorzusehen, daß die Kohle dort für einen bestimmten
Zeitabschnitt verbleibt. Würde der Koks aus der Zwischenzone zu schnell nach unten
fallen, so würde er abgeführt werden, bevor das Wassergas vollständig ausgeschieden.
worden ist, und es würde Koks, der teilweise verkokt ist, in die Verkokungszone
hineingelangen, bevor die Verkokung vollendet ist. Bewegt sich auf der anderen Seite
das Gut durch die Verkokungszone zu langsam, dann würde die Erzeugung von Wassergas
unterbrochen werden, und zwar mit Rücksicht darauf, daß der Koks in der Zwischenzone
zu stark abgekühlt wird. Dadurch daß gemäß der Erfindung die Kühlzone in zwei oder
mehrere gleiche Teile unterteilt ist, wird die Möglichkeit geschaffen, den Inhalt
der Kühlzone, der einer Füllung in der Verkokungszone genau entspricht, in zwei,
drei oder vier Abschnitten abzuführen. In der
Regel wird man mit
zwei Abschnitten auskommen, so daß die Entleerungskammer den halben Rauminhalt der
Kühlzone hat. Wenn die - Entleerungskamrner einen Rauminhalt hat, der nicht einem
einfachen Bruchteil des Rauminhaltes der Kühlzone entspricht, beispielsweise ein
Rauminhalt von s/S, so würde es nicht möglich sein, die vorerwähnte genaue Entleerung
der Koksmenge vorzusehen, die einer Kohlenfüllung bei jedesmaliger Auffüllung der
Retorte entspricht.
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In den beiliegenden Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise
dargestellt. Fig. i zeigt einen Schnitt durch den unteren Teil einer Retorte mit
der Koksentleerungsvorrichtung, wobei letztere geschlossen ist. Fig. 2 ist ein ähnlicher
Schnitt wie Fig. i, stellt jedoch die Koksentleerungsvorrichtung geöffnet dar.
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Fig.3 bis 8 zeigen verschiedene Stufen der vollständigen Arbeitsweise
einer Anlage gemäß der Erfindung.
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Fig. 9 und io sind zwei rechtwinklig gegeneinander verdrehte Schnitte
und zeigen zwei Abänderungen der Koksentleerungskammer.
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Fig. ii und 1a sind rechtwinklig gegeneinander verdrehte Schnitte
und zeigen eine weitere Ausbildung der Koksentleerungskammer.
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Die Bezugszeichen bezeichnen in den einzelnen Darstellungen jeweils
die gleichen Teile.
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Die Retorte b hat eine Verkokungszone A und ist über die ganze Länge
dieser Zone von Heiz- oder Verbrennungskammern c umgeben. Weiter bezeichnet B die
Zwischenzone und C die Kühlzone. Die letztere Zone ist durch ein Ventil oder einen
Schieber d beispielsweise in zwei Teile geteilt. Dieser Schieber bzw. das Ventil
d befindet sich an einer schwenkbaren Wand e und wird von dem Zahnrad f und der
Zahnstange g, wie nachstehend beschrieben, betätigt. Die schwenkbare Wand e bewegt
sich um ihren Drehpunkth innerhalb eines gasdicht verschlossenen Gehäuses i. Der
Schieber oder das Ventil d sowie die Zahnstange und das Zahnrad, die den Verschluß
d betätigen, befinden sich gleichfalls innerhalb eines gasdichten Gehäuses j, so
daß ein Gasabzug zwischen der schwenkbaren Wand und dem Schieber bzw. dem Ventil
und der Retorte verhindert ist. Am Boden der Kühlzone befindet sich eine Koksentleerungstür
k, die um den Punkt m drehbar ist, um, wie aus Fig. i ersichtlich, das untere Ende
der Kühlzone abzuschließen oder es andererseits zu öffnen und dadurch, wie in Fig.
a dargestellt, die Koksentleerung zu gestatten. Auf dieser Koksentleerungstür, die
mit einer gebogenen Oberflächen und einer geraden Oberfläche o versehen ist, ruht
das eine Ende einer gleichfalls um h drehbaren Schutzplatte p, und zwar mit einer
oder mehreren Rollen q, die sich an ihrer Unterseite befinden und auf der Entleerungstür
laufen. In die Kühlzone wird nun Dampf an den verschiedensten Stellen eingelassen,
in dem vorliegenden Falle -über die Rohre r und s. Der Teil der Kühlzone, der sich
unterhalb des Verschlusses d befindet, wird für die Folge Koksentleerungskammer
genannt.
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Die Koksentleerungskammer faßt die Hälfte des Raumes, der in den Zeichnungen
mit Kühlzone C bezeichnet ist, und kann daher die Hälfte der Koksmenge aufnehmen,
die sich bei der Verkokung einer Füllung der Verkokungszone A ergibt.
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Daraus folgt, daß in dem Falle, daß eine aus einer Verkokungszone,
einer Zwischenzone und einer Kühlzone bestehende Retorte gefüllt ist, nach zweimaliger
Entleerung des Inhaltes der Kokskammer noch genügend Koks in der Retorte verbleibt,
um sowohl die Zwischenzone als auch die Kühlzone zu füllen. Dies ist von Wichtigkeit,
da der untere Teil des aus der Zwischenzone kommenden Kokses als verhältnismäßig
kühle Schicht auf der Schutzplattep und der Entleerungstür k liegt, wenn der heiße
Koks der Verkokungszone schließlich in die Kühl- und Zwischenzone zwecks Behandlung
mit Wasserdampf, zur Kühlung und endlich zur Entleerung gelangt. Des weiteren verbleibt,
wenn eine neue Beschickung der Retorte erfolgt, immer eine Schicht verkokten Gutes,
die aus der Zwischenzone herrührt und die die neue Beschickung aufnimmt.
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Die Anwendung einer im Verhältnis zur Gesamtlänge der Kühlzone kurzen
Koksentleerungskammer ist gleichfalls von wesentlicher Bedeutung, denn dadurch wird
die Fallstrecke des Kokses begrenzt, wenn der Schieber oder das Ventil d geöffnet
wird. Dadurch aber wird wiederum der Druck begrenzt, der auf der in der Koksentleerungskammer
eingeschlossenen Luft, dem Dampf oder dem Gas lastet. Weiterhin ist auch die Menge
solcher eingeschlossenen Gase und das Umsichgreifen einer schnellen Verbrennung
bzw. die Störungen, die ein Lufteinschluß dieser Art verursacht, auf das geringste
begrenzt. Ein weiterer Vorzug besteht darin, daß, wenn schon die Entleerungen der
Kokskammer abwechselnd erfolgen, die Wasserdampfbehandlung des vollständig verkokten
Kokses in den Zonen B und C gleichzeitig mit der neu stattfindenden Verkokung in
der Zone A erfolgen kann, so daß eine beträchtliche Zeitersparnis eintritt. Gegenüber
den bekannten Vorrichtungen an unterbrochen arbeitenden Retorten liegt weiterhin
ein erheblicher Fortschritt darin, daß der Schieber oder das Ventil d den
Eintritt
von Luft in die Retorte verhindert, während die Entleerung der Koksentleerungskammer
stattfindet.
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Nachfolgend wird nun die Reihenfolge der Vorgänge in der Anlage an
Hand der Fig. 3 bis 8 beschrieben.
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In Fig. 3 ist die ganze Retorte, und zwar sowohl ihre VerkokungszoneA,
die Zwischenzone B als auch ihre Kühlzone C gefüllt. Die Zone A enthält heiße, vollständig
verkokte Kohle, die Zone B weniger heißen Koks und die Zone C gekühlten Koks. Die
schwenkbare Wand e und die daran befindliche Abschlußvorrichtung d werden ausgeschwenkt,
um die Koksentleerungskammer von dem in der Kühlzone C verbleibenden Koksrest abzuschneiden
und um die Koksentleerungskammer gleichzeitig zu vergrößern, so daß der darin befindliche
Koks nicht von den Seiten der Kammer festgehalten wird, sondern frei auf die Platte
p herabfällt, sobald die Entleerungstür geöffnet ist. Die Stellung, die die einzelnen
Teile zueinander einnehmen, wenn die Entleerung stattfindet, ist in Fig. q. dargestellt.
Die Wasserdampfbehandlung kann während aller Einzelstufen der Vorgänge stattfinden,
die Menge des eingeführten Dampfes ist regelbar, so daß sie den vorliegenden Bedürfnissen
angepaßt werden kann. Auf der aus Fig. 3 und q. ersichtlichen Stufe wird beispielsweise
die geringste Menge Wasserdampfes gebraucht, die größte Menge dagegen wird auf der
Stufe gebraucht, die in Fig. 8 dargestellt ist und weiter unten näher beschrieben
wird. Nachdem der Inhalt der Kokskammer abgeführt worden ist, wird die Wand e und
der Verschluß d in die ursprüngliche Lage zurückgeführt und die Tür k geschlossen.
Falls es erforderlich sein sollte, braucht man die Tür k nicht vollständig zu schließen,
um dadurch der Luft die Möglichkeit zu lassen, abzuziehen, während die Kammer von
dem oberen Teil der Kühlzone her gefüllt wird. Fig. 5 zeigt die Retorte nach der
zweiten Füllung der Kokskammer. Der verhältnismäßig kühle untere Teil des aus der
Zwischenzone kommenden Kokses liegt nun über dem von dem Schieber oder Ventil d
bei seiner Verstellung in Anspruch genommenen Raum und wirkt somit als Schutz der
Verschlußvorrichtung gegenüber der aus der Retorte nachgesunkenen heißen Koksmasse.
Der Inhalt der Kokskammer wird nun wiederum abgeführt, und dem heißen Koks, der
sich oberhalb der Verschlußvorrichtung d befindet, wird in verstärktem Maße Dampf
zugeführt, so daß er schnell abkühlt. Ist die Entleerung beendet, so werden die
Wand e und die Tür d wieder verschoben, um die Koksentleerungskammer von neuem zu
füllen. Diese Stufe stellt Fig. 7 dar. Der aus der Zwischenzone ausgetretene Koks
ruht nun auf der Platte p. Eine neue Kohlebeschickung der Verkokungszone kann, wie
es Fig. 8 darstellt, nunmehr erfolgen und die Verkokung neben der Wasserdampfbehandlung
bis zu ihrer Beendigung fortgesetzt werden, so daß der Kreislauf damit von neuem
beginnt. Da die Zwischenzone immer heißes, verkoktes Gut enthält, kann die Wassergasentwicklung
beständig fortschreiten, selbst dann, wenn eine neue Kohlebeschickung der über ihr
liegenden Zone erfolgt.
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Der Wasserdampf, der in die Zone C eingeführt wird, bewirkt ein Abkühlen
des darin befindlichen Kokses. Die Umbildung in Wassergas erfolgt in der Zwischenzone,
in der die notwendige Temperatur infolge der Erhitzung durch die unterste Verbrennungskammer
c aufrechterhalten wird.
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Gewünschtenfalls kann die Größe der Koksentleerungskammer veränderlich
sein, um nach der Füllung der Kühlzone das Zurückbleiben genügend heißen verkokten
Gutes sicherzustellen, so daß die dafür bestimmte Zwischenzone, welche den für die
Verkokung dienenden Teil der Retorte von den kühlenden Teilen trennt, gefüllt ist.
Diese Abänderung ist in Fig. 9 dargestellt, und zwar sind dort die einander gegenüberliegenden
Wände t und u der Koksentleerungskarnmer an ihren oberen Enden drehbar aufgehängt
und an ihren freien Enden mit Hilfe von Schrauben v einstellbar, die durch einzelne
an der Gehäusewand i feste Muttern bildende Platten w
durchgeschraubt
werden. In Fig. 11 und 12 ist der Drehpunkt h der Wand e durch eine Schraubenanordnung
hl verstellbar angeordnet. Das obere Ende der Wand ist bei h2 mit dem Schieber oder
dem Ventil d verbunden. Diese Anordnung gestattet eine Veränderung des Fassungsvermögens
der Koksentleerungskammer. In diesem Falle ist die Schutzplatte p um eine besondere,
festsitzende Achsanordnung p1 drehbar.
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Wie in Fig. 1o .dargestellt, kann man an den Innenseiten Stauscheiben
vorsehen, die den Fall des Kokses beim Beschicken der Koksentleerungskammer unterbrechen
oder verzögern.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgen für jede einzelne Beschickung
der Retorte zwei oder mehrere Entladungen der Koksentleerungskammer, und wenn die
Verkokung stattfindet, ist die Retorte über ihre ganze Länge einschließlich der
Kokskammer gefüllt. Die Verkokung und Wasserdampfbehandlung erfolgen ungestört nebeneinander.
Bei diesem Arbeitsverfahren befindet sich der gesamte aus der Retorte abgeführte
Koks in einem kühlen Zustand, so daß jedes Löschen überflüssig ist. Weiterhin wird
die Wärme des
gesamten Kokses in .der Retorte zur Herstellung von
j@äfasergas nutzbar gemacht und unterstützt so die Gasherstellung. Bei Anwendung
der- Schutzplatte.-p- am Boden der Koksentleerungskämmer erzielt man einen Schutz
der Koksentleerungstür k gegen Abnutzung, wenn die Tür geöffnet wird.