DE671061C

DE671061C - Device for the separate extraction of water vapor in smoldering ovens

Info

Publication number: DE671061C
Application number: DEB172470D
Authority: DE
Inventors: Carl Geissen; Alfred Hoppe
Original assignee: Rheinmetall Borsig AG
Current assignee: Rheinmetall AG
Priority date: 1935-05-18
Filing date: 1936-01-11
Publication date: 1939-01-31

Description

Einrichtung zum getrennten Abziehen des Wasserdampfes bei Schwelöfen Gegenstand des Hauptpatents 647 617 ist ein lotrechter Schwelofen für die Verschwelung bituminöser Stoffe mit einem von innen beheizten, glattwandigen und in Umdrehung versetzten Rohr und dieses umgebenden Rieselflächen für das Schwelgut.Device for the separate extraction of water vapor in smoldering ovens The subject of the main patent 647 617 is a vertical smoldering furnace for smoldering bituminous substances with an internally heated, smooth-walled and in rotation offset pipe and this surrounding flow areas for the Schwelgut.

Vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, eine Einrichtung zum getrennten Abziehen. des Wasserdampfes und der Schwelgase bei Schwelöfen nach dem Hauptpatent zu erzielen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß unter Anwendung einer im Schwelgutraum angeordneten Trennwand der Abstand der Rieselflächen von dem glattwandigen Heizrohr des Schwelofens kleiner als 25 mm ist.The present invention has set itself the task of a device for separate removal. the water vapor and the carbonization gases in the smoldering ovens to achieve the main patent. The object is achieved according to the invention in that using a partition arranged in the Schwelgutraum the distance between the pouring surfaces of the smooth-walled heating tube of the smoldering furnace is smaller than 25 mm.

Bei mittelbar beheizten, lotrechten Schwelöfen hat man zur fraktionierten Absaugung der bei der Schwelung ausgetriebenen Gase und Dämpfe die Anordnung von Trennwänden im Gassammelraum vorgeschlagen. Auf diese Weise kann jedoch eine vollkommene Scheidung zwischen Wasserdampf und Schwelgasen nicht erreicht werden. Die Ursache hierfür dürfte einesteils in der mangelhaften Beherrschung der Bewegungsverhältnisse des Schwelgutes in lotrechten Schwelöfen, in der großen Stärke der-Schwelgutschicht und der dadurch bedingten mangelhaften Umlagerung der einzelnen Schwelgutteilchen und ferner darin liegen, daß das Schwelgut abwechselnd mit heißeren und kälteren Stellen des wellenförmigen Heizrohres in Berührung kommt. Aus diesen Gründen geben die nahe den heißen Heizwandstellen liegenden Kohleteilchen bereits im oberen Teil des Ofens fast augenblicklich ihren Wasserdampf ab, und es tritt unmittelbar danach die Ausschwelung dieser Kohleteilchen ein, während von der Heizwand entferntere Teile des Schwelgutes in der gleichen Ofenzone nur so gering erwärmt werden, daß die Wasseraustreibung gar nicht oder doch nur unvollkommen vor sich geht. Dies hat zur Folge, daß feuchte Kohle in den unteren Teil des Ofens gelangt, so daß sich hier wiederum Wasserdampf mit den Schwelgasen bei ihrer Entstehung mischt. Es findet somit bei dem bekannten lotrechten Schwelofen mit dauernder Förderung des Behandlungsgutes praktisch in allen Ofenzonen zugleich eine Entwicklung von Wasserdampf und Schwelgasen statt.In the case of indirectly heated, vertical smoldering furnaces, one has to use fractionated Extraction of the gases and vapors expelled during the smoldering the arrangement of Partition walls in the gas collection space proposed. In this way, however, can be a perfect one Separation between water vapor and carbonization gases cannot be achieved. The cause this is probably due, on the one hand, to the inadequate mastery of movement conditions of the smoldering material in vertical smoldering ovens, in the great thickness of the Schwelgutschicht and the resulting inadequate rearrangement of the individual Schwelgutteilchen and furthermore lie in the fact that the Schwelgut alternates with hotter and colder Make the wave-shaped heating pipe comes into contact. For these reasons give the coal particles lying near the hot heating wall points are already in the upper part The furnace releases its water vapor almost instantly, and it occurs immediately afterwards the burnout of these coal particles, while more distant from the heating wall Parts of the smoldering material are only heated so slightly in the same oven zone that the expulsion of water does not take place at all or at least only imperfectly. this has the consequence that moist coal gets into the lower part of the furnace, so that here again water vapor with the smoldering gases as they arise mixes. It thus takes place in the known vertical smoldering furnace with continuous promotion of the material to be treated practically in all furnace zones at the same time a development of Steam and smoldering gases take place.

In entsprechender Weise würde die einfache Anwendung der zur fraktionierten Gasabsaugung bekannten Trennwände im Gassammelraum bei Schwelöfen nach dem Hauptpatent nicht eine Einrichtung ergeben, die eine getrennte Abziehung von Wasserdampf und Schwelgasen ermöglicht. Zur Erreichung dieses Zieles muß noch ein weiteres Mittel hinzukommen, nämlich die Dünnschichtschwelung. Das konstruktive Merkmal hierfür beruht darin, daß bei dem Ofen nach dem Hauptpatent Spaltweiten zwischen den Rieselflächen und dem glattwandigen Heizrohr vorgesehen werden, die unter z5 mm liegen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß man bei einem solchen mit Kohleschichtstärke bis zu 25 mm arbeitenden Ofen im oberen Teil desselben- nicht nur eine stetig zunehmende Heizwandtemperatur, sondern auch eine allmählich ansteigende Temperatur der Kohle derart erhält, daß die Temperatur sämtlicher Schwelgutteilchen in gleichen Höhenlagen praktisch die gleiche ist. Es findet daher im oberen Teil des Ofens die vollkommene Austreibung des Wassers statt, so daß in die Schwelzone praktisch wasserfreie Kohle eintritt.In a corresponding manner, the simple application of the partition walls known for fractionated gas suction in the gas collecting space in smoldering furnaces according to the main patent would not result in a device that enables the separate removal of steam and smoldering gases. In order to achieve this goal, another means must be added, namely thin-film smoldering. The structural feature for this is based on the fact that in the furnace according to the main patent gap widths are provided between the flow surfaces and the smooth-walled heating pipe, which are less than z5 mm. It has been shown that in such a furnace with a coal layer thickness of up to 25 mm, in the upper part of the same, not only a steadily increasing heating wall temperature, but also a gradually increasing temperature of the coal is obtained in such a way that the temperature of all the smoldering particles is at the same height is practically the same. The water is therefore completely expelled in the upper part of the furnace, so that practically anhydrous coal enters the smoldering zone.

Unter Ausnutzung dieser besonderen Verhältnisse des Schwelofens nach dem Hauptpatent mit einem Abstand zwischen Heizrohr und Riesenflächen von weniger als 25 mm wird gemäß der Erfindung in einer Zone zwischen vollendeter Wasserdampfentwicklung und Beginn der Schwelung eine Trennwand im Schwelgutraum angeordnet, und es werden reiner Wasserdampf und Schwelgase aus beiden Räumen getrennt abgeführt. Wenn man die Trennwand dicht oberhalb des Beginns der Schwelung anordnet, so ergibt sich der Vorteil, daß die infolge der hohen Kapillarkräfte in der Kohle verbliebenen Wasserspuren vor dem Beginn der Schwelung restlos ausgetrieben werden.Taking advantage of these special conditions of the smoldering furnace according to the main patent with a distance between the heating tube and the giant surfaces of less than 25 mm, according to the invention, a partition is arranged in the smoldering room in a zone between the complete development of water vapor and the start of smoldering, and pure water vapor and smoldering gases are emitted drained separately from both rooms. If the dividing wall is arranged just above the start of the carbonization, there is the advantage that the traces of water remaining in the coal as a result of the high capillary forces are completely expelled before the start of the carbonization.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung der Trennwand bei lotrechten Schwelöfen mit kleinen Spaltweiten zwischen Heizrohr und Riesenfläche besteht darin, daß die Kondensationsanlage von dem aus der groben Feuchtigkeit der Kohle herrührenden Wasserdampf befreit wird, da dieser getrennt, nicht kondensiert, an die Atmosphäre abgeführt werden kann.An advantage of the inventive arrangement of the partition with vertical Smoldering furnaces with small gaps between the heating pipe and the huge surface consist of that the condensation system comes from the coarse moisture of the coal Water vapor is released, as this is separated, not condensed, to the atmosphere can be discharged.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Wasserdampf im unteren Ofenbereich nicht kühlend auf die Schweldämpfe einwirken kann, wodurch darauf beruhende Verschmutzungen des Schwelofens und der Schwelgäsableitungsstutzen vermieden werden.Another advantage is that the water vapor in the lower The furnace area cannot have a cooling effect on the smoldering vapors, which is based thereon Soiling of the smoldering furnace and the smoldering gas discharge nozzle can be avoided.

Es ist zwar auch bereits bekannt, kalibrierte- Preßlinge, insbesondere aus Steinkohle, - in Matrizen auf einem waagerechten Förderband durch einen Ofen hindurchzuführen, bei dem eine Trocknungskammer sowie Schwel- und Verkokungskammern hintereinander angeordnet sind und die bei der Wärmebehandlung der Kohle entweichenden Gase und Dämpfe getrennt nach einzelnen Zonen abgesaugt werden. Die Heizgase werden hierbei entgegen der Bewegungsrichtung der Kohle durch den Ofen geleitet. Abgesehen davon, daß es sich hierbei um einen Ofen mit vom Erfindungsgegenstand grundsätzlich andersartigem Aufbau 'handelt, kann man bei einem solchen Schwelofen nur dann eine vollkommen getrennte Wasserdampfabsaugung erhalten, wenn die massiven Preßlinge unverhältnismäßig lange Zeit in der Trocknungskammer verbleiben, nämlich so lange, bis sie durch und durch die notwendige Trockentemperatur erreicht haben. Wesentlich für die Absaugung reinen Wasserdampfes ist hierbei aber, daß die Preßlinge an keiner Stelle, insbesondere nicht an ihrer der Beheizung ausgesetzten Oberfläche, bereits so hohe Temperaturen annehmen, daß Schweldampfbildung eintritt. Da bei diesem Verfahren eineUmlagerung derSchwelgutteilchen nicht eintritt, so ist mit sehr großen Trocknungszeiten zu rechnen, wobei als weiterer ungünstiger Zustand hinzukommt, daß die Wasserdampfabscheidung durch die das Schwelgut einschließenden Matrizen weitestgehend erschwert wird. Auch dieses bekannte Schwelverfahren ermöglicht daher eine praktisch brauchbare Lösung der Aufgabe der vollkommen getrennten Absaugung von Wasserdampf und Schwelgasen nicht.Although it is also already known, calibrated compacts, in particular from coal, - in matrices on a horizontal conveyor belt through an oven through which a drying chamber as well as smoldering and coking chambers are arranged one behind the other and which escape during the heat treatment of the coal Gases and vapors can be extracted separately for individual zones. The heating gases are passed through the furnace against the direction of movement of the coal. Apart from that from the fact that this is a furnace with the subject matter of the invention in principle of a different structure ', you can only get one with such a smoldering furnace completely separate water vapor extraction obtained when the massive compacts remain in the drying chamber for a disproportionately long time, namely as long as until they have reached the necessary drying temperature through and through. Essential for the suction of pure water vapor is here, however, that the compacts on none Place, especially not on the surface that is exposed to the heating assume temperatures so high that the formation of smoldering steam occurs. As with this procedure A relocation of the blackened particles does not occur, so the drying times are very long to be expected, with a further unfavorable condition that the water vapor separation is made more difficult as possible by the matrices enclosing the smoldering material. Even this known smoldering process therefore enables a practically useful solution the task of completely separate extraction of water vapor and carbonization gases not.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is based on the drawing using an exemplary embodiment explained in more detail.

Der Schwelofen besteht aus einem inneren, glattwandigen, drehbaren Heizrohr i. den darum angeordneten Riesenflächen a und dem die Riesenflächen umgebenden Gasabschlußmantel 3. Der Abstand zwischen dem Rohr i und den Riesenflächen a beträgt weniger als 25 mm. Der Ofen ruht mit seinem Tragstutzen q. auf einem Fundament 5. Bei seiner Drehung läuft das innere Heizrohr auf Laufrollen 6, von denen beispielsweise drei über den Kreisumfang gleichmäßig verteilt sein können. Der untere Gasabschluß des Ofens wird durch eine Wassertasse 7 bewirkt. Die Beheizung des inneren Rohres erfolgt durch den Brenner S, dessen Heizgase durch das Rohr i nach unten geführt und durch den Stutzen 9 abgeleitet werden. Die Schwelkohle gelangt in den Ofen durch einen Beschikkungsraum io, der mit einem nicht dargestellten Bunker in Verbindung stehen kann. Die Kohle wird vom Beschickungsraum io durch an sich bekannte Mittel gleichmäßig über den Umfang des Ofens verteilt. Der obere Abschluß des Ofens erfolgt durch den Deckel i i. Die Schwelkohle rieselt zwischen dem inneren Heizrohr i und den Rieselflächen im Ofen nach unten und gibt hierbei zunächst Wasserdampf und dann Schwelprodukte ab. Der Schwelkoks wird durch Kratzer o. cl-l. in das Rohr 12 geleitet und von hier abgeführt. In dem Gassammelraum 13, der sich über die ganze Höhe des Ofens erstreckt, ist die Trennwand 1.4 vorgesehen, 'die lediglich nach der Seite des Heizrohres zu einen geringen Spalt für den Durchtritt der Schwelkohle frei läßt. Die Trennwand i ¢ ist m einer solchen Ofenhöhe angeordnet, daß oberhalb der Trennwand bereits .praktisch sämtliches Wasser aus der Schwelkohle alsWasserdampf ausgeschieden ist, während die Austreibung der Schwelprodukte erst unterhalb der Trennwand vor sich .geht. Durch den Stutzen 15 wird daher praktisch reiner Wasserdampf abgeführt, während durch den Stutzen 16 Schwelprodukte abgeleitet werden. .The smoldering furnace consists of an inner, smooth-walled, rotatable heating tube i. the giant surfaces a arranged around it and the gas sealing jacket 3 surrounding the giant surfaces. The distance between the pipe i and the giant surfaces a is less than 25 mm. The furnace rests with its support pipe q. on a foundation 5. When it rotates, the inner heating pipe runs on rollers 6, of which, for example, three can be evenly distributed over the circumference. The lower gas seal of the furnace is effected by a water cup 7. The inner tube is heated by the burner S, the heating gases of which are guided down through the tube i and diverted through the connecting piece 9. The black coal enters the furnace through a loading area which can be connected to a bunker (not shown). The coal is distributed evenly over the circumference of the furnace from the charging area by means known per se. The upper end of the furnace is made by the lid i i. The carbon black trickles down between the inner heating pipe i and the trickle surfaces in the furnace and in the process first gives off water vapor and then carbonization products. The smoldering coke is by scratches o. Cl-l. passed into the pipe 12 and discharged from here. In the gas collecting space 13, which extends over the entire height of the furnace, the partition 1.4 is provided, 'which only leaves a small gap free on the side of the heating tube for the carbon black to pass through. The partition wall is arranged at a furnace height such that above the partition wall, practically all of the water has already been separated from the char as water vapor, while the expulsion of the charcoal products only takes place below the partition wall. Practically pure water vapor is therefore discharged through the connection piece 15, while carbonisation products are discharged through the connection piece 16. .

Claims

PATENT CLAIM: Device for the separate extraction of water vapor in smoldering ovens with an internally heated, smooth-walled, rotatable tube and surrounding flow surfaces for the smoldering material according to Patent 647 617 using a partition arranged in the smoldering area, characterized in that the distance between the flow surfaces of (learn smooth-walled heating pipe is smaller than 2 @ mm.