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Vorrichtung zum getrennten Absaugen der Außen- und Innengase aus waagerechten
Kammeröfen Nach einem bekannten Verfahren nebst Vorrichtung zum Absaugen der Gase
aus den Kammern liegender Verkokungsöfen (Patent 368 281) werden durch in der Ebene-
der Verkokungsnaht waagerecht verlaufende röhrenförmige Hohlräume in der Ofenfüllung
die sich in dieser bildenden Gase in den Hohlräumen gesammelt und aus diesen ohne
Ber ührung mit den Kammerwänden durch eine vorzugsweise in der Kammertür liegende
Leitung abgesaugt und in eine von der üblichen Koksofenvorlage unabhängige Vorlage
geleitet; dabei sind die Rohre in ihrer ganzen Ausdehnung mit einer möglichst gleich
starken Kohlenschicht umgeben. In der an die Hohlräume angeschlossenen Saugleitung
wird dabei stärker gesaugt als üblich. Durch Absaugen der Destillationserzeugnisse,
die sich beim Erhitzen des Kohlekuchens bis etwa 6oo° C bilden, durch diese künstlichen
Hohlräume, also ohne Überhitzung, und durch die gleichzeitige, aber getrennte Absaugung
der Destillationserzeugnis.se, die sich in der Nähe der hocherhitzten Ofenwände
bilden, soll auch bei normalem Koksofenbetrieb neben dem gewöhnlichen Kokereiteer
der ungleich wertvollere Urteer gewonnen und damit die Wirtschaftlichkeit des Koksofenbetriebes
erhöht werden.
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Die Verwendung von Hohlkörpern oder Hohlräumen in unterbrochen betriebenen
liegenden Kammern oder Retorten zum Absaugen sämtlicher Destillationsgase fester
Brennstoffe ist in der Patentschrift 541 225 beschrieben. Dieses Verfahren baut
auf der Erkenntnis auf, daß sich in der Brennsfoffmasse liegender Koksöfen durch
äußere Beheizung Verkokungsnähte derart bilden, daß sie den waagerechten Kern, dem
sie mit fortschreitender Destillation immer näher rücken, rings kapselartig umschließen.
Die zum Absaugen dienenden Hohlkörper oder Hohlräume haben bei dieser Anordnung
nur beschränkten Querschnitt, sie sind während des größten Teils des Destillationsvorgangs
in der kühl bleibenden Brennstoffmasse des Kerns eingebettet und durch die Kapsel
der Verkokungsnähte von den Zonen hoher Temperatur geschieden. Alle in den äußeren
Partien erzeugten Destillationsgase, die demzufolge sehr heiß sind, sollen durch
die Undichtheiten in den Verkokungsnähten in den verhältnismäßig kühlen Kern hineindringen
und sich dabei abkühlen. Dadurch sollen Überhitzungen und Schädigungen der auf der
Innenseite der Verkokungsnähte entwickelten flüchtigen Destillationserzeugnisse
vermieden werden.
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Bei einer der eben beschriebenen gleichartigen, ebenfalls bekannten
Vorrichtung (Patent 541 543) sollen gleichzeitig die in den mittleren Teilen der
Brennstoffmasse entwickelten Destillationserzeugnis.se durch mitten zwischen den
beheizten Seitenwänden
in der Brennstoffmasse angeordnete Hohlkörper
oder Hohlräume und die in den äußeren Teilen entwickelten Erzeugnisse nach dein.
Boden der Kammei oder Retorte hin durch Austrittsöffnungen abgesaugt werden, die..
sich nahe den beheizten Seitenwänden oder in, ihnen befinden.
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Bezüglich dieser Verfahren und des Verfahrens nach der Patentschrift
583 992 wird bemerkt, daß sowohl das Einbringen wie das Wiederherausziehen der darin
beschriebenen Hohlkörper wie auch die Herstellung von langen Hohlkanälen durch die
Türen ein technisch äußerst schwierig durchführbares, Kammerwände und Türen gefährdendes
Verfahren ist, das einen zeitlich und wirtschaftlich nicht tragbaren Arbeitsaufwand
erfordert, zumal eine Vielzahl von Hohlkörpern oder Hohlkanälen je Tür erforderlich
ist, um die ganze Höhe der Beschickung zu erfassen und eine ausreichende Menge von
Destillationserzeugnissen zu gewinnen. Andererseits verstopfen sich die Hohlräume
sowohl in der Beschickung als auch in der Tür bei jeder Abgarung eines Kammerinhaltes
derart mit hartem Koks, der hauptsächlich aus eingedrungener Kohle entstanden ist,
daß das Freimachen der Hohlräume vor dem jeweiligen Wiederbeschicken der Kammer
praktisch nicht möglich ist.
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Man hat ferner schon unter Vermeidung solcher in die Verkokungskammern
eindringender Hohlräume oder Hohlkörper Einrichtungen zum Abziehen der Destillationsgase
durch die an den Kammerenden befindlichen Türen, und zwar in einen tiefer als die
Kammersohle liegenden Kanal, der mit dem unteren Teil der Tür in Verbindung steht,
vorgesehen (Patent 4.7 83r), aber auch hier unter der besonderen Betonung, daß die
übliche Gassammelvorlage auf der Ofendecke erspart werden und der Bodenkanal als
Ersatz dafür dienen soll. Die Absaugung soll dabei durch einen Hohlraum in der Tür
erfolgen, der nach der Kammerseite hin durch jalousieartige Leisten, gelochte Platten
o. dgl. abgedeckt ist, die über die ganze Breite der Tür bzw. der Ofenkammer oder
nur über einen Teil derselben reichen können. -Nach einem weiteren ähnlichen Verfahren
(Patent 474 356) sollen sämtliche Destillationserzeugnisse durch die von der Brennstoffmasse
bedeckten Flächen der Ofentüreil abgesaugt werden. Die gesonderte -Absaugung der
Gase aus dem mittleren Teil bzw. nur aus den Außenräumen wird däbei jedoch abgelehnt.
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Bei diesen beiden letztgenannten Verfahren handelt es sich grundsätzlich
um die ausschließliche Absau.gung der gesamten Destillationserzeugnisse durch die
entsprechend ausgebildete Kaininertür. Nun sind aber Jalousien u. dgl., sowohl solche
aus Eisen als solche aus Stein, praktisch unbrauchbar, weil sie den Ansprüchen,
die an sie gestellt werden, nicht gewachsen sind. Auch wird die .praktische Anwendung
des Verfahrens dadurch unmöglich gemacht, daß die vor jeder Dammerfüllung erforderliche
Freimachung der Saugöffnungen und des Hohlraumes in der Tür im laufenden Betrieb
nicht möglich ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, außer der üblichen
Absaugung der in dem heißeren Teil der Beschickung entstehenden Destillationsgase
die möglichst nur aus dem kühlen Teil der Beschickung stammenden Schwelgase gesondert
abzuführen. Dazu sind erfindungsgemäß in der Kammertür, von der senkrechten Mittellinie
ihrer Innenfläche ausgehend, nach außen führende Absaugkanäle oder Schlitze von
geringer Breite vorgesehen, die mit einem äußeren, freiliegenden, senkrechten Absaugrohr
in Verbindung stehen, das während des größten Teils der Garungszeit an eine Saugleitung
angeschlossen ist. Da die Stirnflächen der Beschickung an der Türinnenfläche abdichtend
anliegen, wird die Mischung der Schwelgase mit außerhalb der Teernähte erzeugten,
bereits gespaltenen Destillationserzeugnissen und die nachträgliche Zersetzung der
Schwelgase vermieden. Um die bei der Verkokung jeder Füllung sich verstopfenden
Türkanäle für die nächste Kamanerfüllung möglichst schnell wieder frei machen zu
können, sind sie mit auswechselbaren Einsatzrohren ausgestattet, deren Ende mit
einem Siebboden versehen sein kann, um einer Verstopfung dieser Rohre entgegenzuwirken.
Damit die Tür leicht bedient werden kann, wird das senkrechte Absaugrohr zweckmäßig
seitlich an der Tür angeordnet.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für die Durchführung
der Erfindung in Abb. i im senkrechten Längsschnitt durch die Kammer, in Abb.2 in
Stirnansicht und in Abb.3 im waagerechten Schnitt schematisch dargestellt.
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Von der senkrechten Mittellinie der Innenfläche der Tür a ausgehend,
ist eine größere Anzahl von innen nach außen führender Kanäle b angebracht, die
zweckmäßig aus hochkant stehenden Rohren elliptischen, gegebenenfalls rechteckigen
Querschnitts bestehen, so daß auf diese Weise insgesamt eine große Absaugfläche
über die zulässige Höhe unter Innehaltung einer beschränkten Breite ge-Zvährleistet
wird. Die Anwendung einer größeren Anzahl entsprechend ausgestalteter Rohre hat
dabei den Zweck, bei der beschränkten Breite einem zu erstrebenden senkrechten Schlitz
möglichst nahe zu kommen, dennoch
aber die bequeme Reinigungsmöglichkeit,
die die einzelnen Kanäle bieten, beizubehalten.
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Diese Rohre b sind an ein gemeinsames senkrechtes Rohr c angeschlossen,
das unten durch einen Wasserverschluß d abgedichtet ist, während sich z. B. oben
eine Absaugleitung e anschließt, die zu einer nicht gezeichneten Kühlvorrichtung
führt. Dieses außenliegende Rohr c hat die Bedeutung, daß nach dem Vorsetzen oder
vor dem Wegnehmen der Tür nur eine oder zwei Rohrverbindungen zu schließen bzw.
zu lösen sind und daß die möglichst schnell aus dem Bereich der Wärmeeinwirkung
abzuziehenden Destillationserzeugnisse nicht nur nicht weiter erhitzt, sondern gekühlt
werden. Um den Zugang zu den Nocken g für die Bedienung der Tür a frei zu lassen,
wird das Rohr d zweckmäßig seitlich angeordnet, so daß die Rohre b, b schräg
zur Kammerlängsachse verlaufen.
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Verschlußstopfen f, f an dem senkrechten Rohr c in der Achse
der Rohre b gestatten den Zugang zu den Rohren b, um sie offen zu halten. Als sehr
zweckmäßig hat es sich erwiesen, in den Rohren b besondere Einsatzrohre 1a vorzusehen,
die nach beendeter Garung gegen gereinigte ausgewechselt werden, Das Reinigen der
Absaugkanäle kann auf diese Weise außerhalb der Tür, also unabhängig vom Ofenbetrieb
erfolgen. Diese Einsatzrohre It müssen natürlich derart mit Löchern versehen werden,
daß der Gasübertritt in das Rohr c ungehindertßerfolgen kann oder vor dem Rohr c
endet. Es ist aber auch möglich, die Rohre b in der in Abb. 3 strichpunktiert angedeuteten
Weise anzuordnen und mit dein seitlich liegenden Vertikalrohr c durch rechtwinklige
Abzweigungen zu verbinden; es muß dann natürlich dafür Sorge getragen werden, daß
sowohl die in der Kamrnerachse verlaufenden Rohre b als auch die Querverbindungen
mit dem Rohr c durchstoßen und mit Einsteckrohren versehen werden können. Bei in
der Kammerachse verlaufenden Rohren b kann das Rohr c gegebenenfalls 'auch in der
senkrechten Mittellinie der Tür angebracht werden.
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Wenn man die erwähnten Einsteckrohre k an der an der Beschickung anliegenden
Seite mit einem siebartigen Abschluß k versieht, so wird dadurch das Eindringen
von Kohle in die Einsteckrohre weitgehend verhindert; die leichte Herausnehmbarkeit
dieser Einsteckrohre gestattet andererseits wiederum, diese Siebverschlüsse leicht
und schnell außerhalb der Tür zu reinigen, wenn sie verstopft sind. Diese Siebe
selbst sind auch wieder zweckmäßig 'auswechselbar an den Einsteckrohren befestigt.
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Die in den senkrechten Rohren c vereinigten Innengase aus den einzelnen
Türkanälen werden auf jeder Seite der Ofengruppe in eine mit einer Saugvorrichtung
verbundene Sammelvorlage geleitet und anschließend gekühlt; bereits in dem Rohr
c gebildetes Kondensat fließt nach unten in den Tauchtopf d.
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Aus dieser Einrichtung ergibt sich einerseits, daß lange Hohlkörper
und Hohlräume innerhalb der Beschickung fortfallen (die Herstellung kurzer Hohlkanäle
in der Beschickung vermittels eines kurzen Stößers von Hand soll damit nicht völlig
ausgeschlossen sein), und andererseits, daß die Hohlräume in der Tür und das senkrechte
Rohr vor der Neufüllung der Kammer leicht und schnell wieder frei gemacht werden
können, ohne daß der Ofenbetrieb gestört wird. Ferner bietet das die einzelnen Türkanäle
verbindende Rohr c mit unterem Tauchverschluß den Vorteil, daß die Türkanäle schnell
und einfach mit der Saugung verbunden und zwecks Herausnahme der Tür schnell und
einfach von ihr gelöst werden können und daß die temperaturempfindlichen Schwelerzeugnisse
in dem Rohr bereits gekühlt werden und hierbei sich bildende Kondensate Abfluß nach
unten haben.
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Mit dieser Vorrichtung wird während etwa dreiviertel der Garun.gszeit
ein Schwelöl und ein methanreiches Gas mit hohem Gehalt an leichten Kohlenwasserstoffen
gewonnen. Das bei der Kühlung des Gases sich ausscheidende Schwelöl ist sehr dünnflüssig
und hat einen Leichtölgehalt von etwa i $ bis 2o% und ein spez. Gewicht beträchtlich
unter i, so daß es sich von dem mitanfallenden Wasser leicht und schnell trennt;
es ist frei von Pech und freiem Kohlenstoff und hat einen Wasserstoffgehalt von
etwa 9%. Die Menge des durch Kühlung gewonnenen (Öls beträgt bei Koksöfen von 13,5
m Länge, q, m Höhe und 0,45 m mittlerer Breite, deren Türen mit je vier Absaugkanälen
von je 3,2 qcm lichter Weite ausgestattet sind, bei Anwendung eines Unterdrucks
von etwa 70 mm Wassersäule etwa io°/o von dem bei normaler Ableitung der
Destillationserzeugnisse durch die Steigrohre anfallenden Hochtemperaturteer und
die Menge des von öl befreiten Innengases etwa 5 % von der bei normaler
Ableitung der Destilla.tionsgase anfallenden gesamten Gasmenge. Diese Mengenangaben
stellen aber nicht das Höchstmaß des Erreichbaren dar.