DE6701C - Automatisch wirkender Apparat zur Wiederbelebung der Knochenkohle - Google Patents

Description

1879.

Klasse

JUL. WILH. KLINGHAMMER in BRAUNSCHWEIG. Automatisch wirkender Apparat zur Wiederbelebung der Knochenkohle.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 18. Februar 1879 ab.

Die Wiederbelebung der Knochenkohle durch Erwärmung in den Glühcylindern der Knochenkohlenöfen der Zuckerfabriken zerfällt in zwei Functionen:

1. Beseitigung des Wassers;

2. Erwärmung der getrockneten Kohle auf 400 bis 500 ° C. zur Zerstörung organischer Substanzen.

Die Wärme der Wandungen der Glühcylinder wird in den oberen Schichten derselben durch den sich aus den nassen Kohlen, die mit den Wandungen in directer Berührung sind, entwickelnden Wasserdampf übertragen. Die Ueberführung der Wärme von den Glühcylinderwandungen in das Innere der trockenen Kohle ist dagegen sehr unvollkommen, da sowohl Kohle als die umgebende trockne Luft schlechte Wärmeleiter sind.

Die zur Zerstörung der organischen Substanzen nöthige Temperatur ist 430 bis 500⁰ C. Vollständig ist Knochenkohle wiederbelebt, wenn sie durch ihre ganze Masse dieser Temperatur ausgesetzt wurde.

Wenn in den jetzigen Glühcylindern die innerste Schicht einer Masse trockener Knochenkohle auf 500⁰ C. erwärmt werden soll, müssen die äufseren die Wärme schlecht leitenden Schichten viel höheren Temperaturen ausgesetzt werden, wodurch eine theilweise Zersetzung der Knochenkohle und ein Zusammensintern derselben entsteht, was nicht nur die absorbirende Wirkung derselben beeinträchtigt, sondern auch die Veranlassung zur . nachtheiligen Färbung (grau) des filtrirten Zuckersaftes giebt.

Soll Knochenkohle durch den Glühprocefs gereinigt werden, ohne dafs diese Gefahren eintreten, so darf die Erwärmung derselben 470 bis 500⁰C. nicht überschreiten, da bei höherer Temperatur der Kohlenstoff der Kohle auf die in demselben absorbirten schwefelsauren Alkalien reducirend wirkt.

Findet die Erwärmung der trocknen Knochenkohle durch den ganzen Raum derselben mittelst die Wärme gut leitender Substanz statt, so tritt , die reducirende Wirkung des Kohlenstoffs nicht ein.

Auf den Zeichnungen sind Apparate dargestellt, die diesen Bedingungen entsprechen.

Die durch Gährung oder Behandeln mit Wasser, Alkalien oder Säuren gereinigte oder auf einer Waschmaschine von mechanischen Unreinigkeiten befreite Knochenkohle wird mittelst eines Fahrstuhls A, Blatt I, auf eine gufseiserne Darre B geführt, welche in der Neigung des Winkels aufgestellt ist, unter welchem die betreffende Knochenkohle, wenn trocken, rutscht (Böschungswinkel). Alternirend gestellte pyramidale Ausbuchtungen der Darrplatten verhindern die am oberen Ende aufgegebene Kohle sofort nach dem unteren Theil der Darre zu rutschen und bewirken eine Aufstauung, deren Abflufs, wie aus der. graphischen Darstellung ersichtlich ist, durch das Bedürfnifs des Glühofens regulirt wird.

Von der Darre fallt die erwärmte und getrocknete Knochenkohle in einen Sammelrumpf C, . dessen unteres Ende in den für die weitere Erhitzung bestimmten Raum E eintaucht.

Die gleichmäfsige Erwärmung der Kohle kann in zweierlei Weise bewirkt werden:

a) Entweder durch geschlossene Eisenrohre, welche zur Hälfte des Rohrinhaltes mit Quecksilber oder Paraffin oder anderen in hohen Hitzegraden Dampf bildenden Körpern, die dabei keine Zersetzung erleiden, gefüllt sind, und mit dem einen Ende in einer entsprechenden Heizvorrichtung liegen. .

b) Durch überhitzten Wasserdampf.

ι. Die Erwärmung der Eisenrohre wird folgendermafsen bewirkt.

Der Glühraum D ist ein mit Luftschicht und isolirendem Mauerwerk umgebener Blechkasten, der über seine ganze Breite mit Rohren/^(Fig.8) versehen ist, welche nach dem Feuerraum E schwach geneigt liegen, und in denselben in den verschiedenen Lagen des Heizraums 100 bis 200 mm je nach dem Höhenabstand vom Rost hineinragen. Die Rohre haben 25 mm lichte Weite und 8 bis 9 mm Wandstärke und werden vor der Benutzung auf 200 Atmosphären hydraulischen Druck probirt. Dieselben sind vor dem Zuschweifsen an den Enden zur Hälfte des Volumens mit reinem Paraffin oder Quecksilber (Naphtalin etc.) gefüllt.

Die Erwärmung überträgt sich durch die erzeugten Dämpfe des Rohrinhaltes und steigt mit der Spannung derselben. In drei verschiedenen Höhenlagen des Apparates liegt an Stelle eines Rohres ein Quecksilberpyrometer g,

welches die genaue Ablesung der Temperatur in der Kohle ermöglicht. Da der Temperatur von 513° C. eine Spannung des gesättigten Quecksilberdampfs von io Atmosphären entspricht, so wird die Erwärmung des Ofens so geleitet, dafs diese Pyrometer ein Spannung von 9 bis io Atmosphären Quecksilberdampf angeben, wobei die mit Paraffin gefüllten Rohre gleiche Erwärmung erfahren. Die Knochenkohle wird durch die dieselbe durchdringenden heifsen Eisenrohre auf diese Temperatur erwärmt, die von dem Feuerraum ausgehende Feuerluft zum Erwärmen der Darre benutzt (s. Blatt. I).

2. Der Glühraum D, Blatt I, besteht aus zwei Abtheilungen. Die untere von ca. ι m Höhe, F, steht wie der vorhin beschriebene Glühofen D in Verbindung mit einem gufseisernen Untersatz E, an welchem die Vorrichtung zum Abkühlen der geglühten Kohle G angebracht ist. Gegen die Abkühlung ist derselbe mit einer die Wärme nicht leitenden Schicht (Mauerwerk) umgeben. Ueber dieser befindet sich die doppelwandige Abtheilung D, in welche die von dem Sammelrumpf C kommende Knochenkohle zuerst einfällt.

Neben der unteren Abtheilung steht ein Ofen, in welchem für jede 200 mm Breite des Glühraums F ein Dampfwärmeapparat H steht, in dem Wasserdampf bis auf 500⁰ C. erwärmt wird.

Die Feuerluft dieses Heizraumes wird aufserdem benutzt, um Dampfkesseldampf, ca. 138 bis 145⁰ C, mittelst einer gufseisernen Schlange / auf ca. 250 bis 300° C. zu erwärmen und dient dann zum Heizen der Darre JB. Der durch die gufseiserne Schlange / vorgewärmte Dampf tritt durch die Ventile K, von welchen gewöhnlich für je zwei Wärmeapparate eins angewendet wird, in die Dampfwärmeapparate.

Dieselben bestehen aus zwei gufseisernen Platten, Blatt II, Fig. 4, 5, 6, welche zur Erzielung einer möglichst grofsen Oberfläche mit dreikantigen, gerundeten oder polygonalen Erhöhungen versehen sind und die zur Leitung des Dampfs über einen möglichst langen Weg durch den Querschnittt der Platten Querrippen tragen, welche für die Circulation des Dampfs einen möglichst langen Weg durch den Querschnitt der Dampfwärmeapparate anweisen.

Mittelst eines Stutzens wird der Ausgang des Dampfwärmeapparates mit dem Kohlenglühraum durch Rohre, Blatt II, Fig. 1, 2, 3, 7, in Verbindung gesetzt, welche folgendermafsen vertheilt sind, Fig. 1 und 2.

Ein directes Rohr führt quer durch den Glühraum hindurch und ist an seinem Ende mit einem T-Stück versehen, welches ein gleiches Rohr nach oben und nach unten abzweigt und zwar so, dafs diese Rohre mit den gleichartigen Rohren der anderen Dampfwärmekammern je in einer horizontalen Ebene liegen, Fig 4, Blatt I, F.

Sämmtliche Rohre sind mit drei Reihen Ausblaseöfmungen versehen, von welchen die eine am tiefsten Punkte des Rohres die beiden andern je unter ca. 45° zu der verticalen Axe des Rohres seitlich nach unten ausmünden, Blatt II, Fig. 2.

In jeder der Reihen sind in entsprechenden Abständen, 25 mm, Oeffnungen von o,₄ mm Querschnitt angebracht. Da der ausströmende Wasserdampf von 400 bis 500° C. die eisernen Rohre an den Ausströmungsstellen stark angreift und eine gleichmäfsige Vertheilung des Wasserdampfs in der Knochenkohle eine wesentliche Bedingung der gleichmäfsigen Wirkung des Apparates ist, so werden an den Ausblasestellen kleine Cylinder von Chamotte, Bisquit oder Porcellan eingesetzt, welche mit der entsprechenden Dampfausströmungs-Oeffhung versehen sind, Blatt II, Fig. 2 und 7.

Der über den ganzen Querschnitt des Glühraums nach unten ausströmende Dampf überträgt seine Temperatur an die Knochenkohle, deren Erwärmung durch eingelegte Quecksilberpyrometer L bestimmt werden kann. Darauf steigt der Dampf durch die in der obern Abtheilung D befindliche Knochenkohle und überträgt derselben seine Temperatur, steigt über die oberste Schicht derselben in den leeren Theil des umgebenden Doppelmantelraums M N, um die Abkühlung des oberen Theils des Apparates zu verhindern. Condensirtes Wasser wird durch entsprechende dachartige Vorsprünge O von dem inneren Ümfangsblech abgeführt, um nicht wieder eine Verdampfung dieses Wassers durch die innere Wärme des Apparates zu bedingen, was eine Abkühlung desselben hervorrufen würde.

Das im unteren Theil des äufseren Umfangsraums sich sammelnde Wasser und überschüssiger Dampf entweichen durch das Rohr P.

Gleichgültig, ob die Erwärmung durch eiserne Rohre oder durch überhitzten Wasserdampf bewirkt wird, werden mit dem gufseisernen Untersatz die Abkühlungskästen G verbunden, dünnwandige, luftdichte Blechgefäfse von ca. 3 m Höhe, der Länge des Glühapparates und einer Breite von oben 15 cm, unten 10 cm.

Unter jedem dieser Abkühlungsprismen befindet sich eine selbsttätige Abzugsvorrichtung und eignetsich dazu vorzüglich derSeyferth'sche Abzugsapparat R, dessen Bewegungsgeschwindigkeit der geforderten Leistung des Ofens entsprechend regulirt wird.

Unterhalb der Abzugsvorrichtung befinden sich Wagen S, mit welchen die Knochenkohle direct nach den Filterngefahren werdenkann. DerBetrieb des Ofens ist sehr einfach. Ist die mechanische Bewegung der Abzugsvorrichtung dem Bedarf entsprechend regulirt, so besteht die Bedienung des Apparates in derartiger Heizung der eisernen Heizrohre oder des Dampfwärmeapparates, dafs die Quecksilberpyrometer eine Temperatur von 450 bis 500⁰ C. in dem Glühraum der Kohle im unteren Theile des Glühapparates anzeigen; aufserdem in regelmäfsiger Zufuhr der wieder-

zubelebenden Kohle auf die Darre und Transport der geglühten Kohle nach den Filterapparaten.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Der beschriebene automatische Apparat zur Wiederbelebung von Knochenkohle nebst den Einrichtungen zum gleichmäfsigen Erwärmen der Kohle, nicht über 530⁰ C, entweder mittelst eiserner Rohre, in welchen hochgespannte Dämpfe von Quecksilber oder Paraffin, oder andere schwersiedende und dabei nicht zersetzbare Substanzen die Erwärmung übertragen, oder mittelst der in den beschriebenen Apparaten erzeugten überhitzten Wasserdämpfe, die mittelst Rohre, deren Ausblaseöffnungen mit nicht schmelzbaren Materialien ausgekleidet sind, in die Knochenkohle eingeführt werden, sowie die beschriebene Darrvorrichtung mit selbstthätiger Bewegung der Knochenkohle über die Darrfläche.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.