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Vorrichtung zum Verschwelen kohlenstoffhaltiger Stoffe Die Aufarbeitung
der bei der Druckhydrierung von Kohlen, Teeren, Mineralölen o. dgl. oder bei der
Extraktion fester kohlenstoffhaltiger Store, insbesondere von Kohlen, erhaltenen
öl- und asphalthaltigen Rückstände ist praktisch von größter Bedeutung, jedoch sehr
schwierig.
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Man hat schon die verschiedenartigsten Aufarbeitungsverfahren vorgeschlagen;
beispielsweise hat man diese Rückstände, die meist zähflüssige und klebrige Beschaffenheit
besitzen, in Schneckenöfen, Destillierblasen, Schwelöfen besonderer Art, wobei das
Gut z. B. in dünner Schicht auf erhitzten Unterlagen behandelt wurde, in öle und
feste-Rückstände zerlegt. Diese Verfahren sind im allgemeinen anwendbar, wenn es
sich um die Aufarbeitung asphaltfreier Rückstände handelt. Bei asphalthaltigen Rückständen
dagegen bilden sich bei zunehmender Entölung stark klebrige, auf der Unterlage festhaftende
Massen, die die Weiterführung des Erzeugnisses und den Wärmedurchgang durch die
Wandung der Vorrichtung stark behindern und die Bewegung der Vorrichtungsteile,
beispielsweise der Schnecken o. dgl., schließlich unmöglich machen. Die bisher gemachten
Vorschläge sind daher zur Aufarbeitung asphalthaltiger Rückstände ungeeignet.
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Es wurde nun gefunden, daß sich die Zerlegung der erwähnten asphalthaltigen
Rückstände in Öle und Festes ohne Betriebsstörung in einfacher Weise bewirken läßt,
wenn man sie in einer mit zweckmäßig verschieden gestalteten Füllkörpern versehenen
Drehtrommelverschwelt, die durch senkrecht zur Längsachse stehende, mit Mitnehmerflächen
versehene oder durch geneigte Zwischenwände unterteilt ist. Die Trommel wird dabei
so hoch erhitzt, daß . das öl ohne wesentliche Zersetzung abdestilliert und die
Asphalte unter geringer Gas- und Koksbildung größtenteils in öle übergehen. Ein
Festsetzen der Rückstände an der Wandung sowie eine Behinderung bewegter Teile der
Vorrichtung ist bei dieser Arbeitsweise praktisch ausgeschlossen.
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Es hat sich auch gezeigt, daß sich bei der Verwendung der beschriebenen
Vorrichtung eine nachteilige Spaltung der im Ausgangsstoff vorhandenen öle vermeiden
läßt, so daß diese ohne wesentliche Veränderung ihrer Siedekurve wiedergewonnen
und z. B. als Anreibeöl ie-r ung oder oder alsE:ctraktions als Ausgangsstoff tni
ttelfür zur feste E lydr k ol t -lenstoffhaltige
Materialien oder
für andere Zwecke verwendet werden können. Die erhaltenen festen Rückstände besitzen
eine feinkörnige, nicht zusammenklebende Beschaffenheit, so daß sie z. B. ohne weitere
Behandlung in einer Staubfeuerung Verwendung finden können.
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Die Drehtrommel ist vorteilhaft schwach geneigt. Um jede Belagbildung
auf ihrer Wandung zu vermeiden oder etwa sich bildende dünne Krusten sofort nach
Entstehen wieder zu entfernen, hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, die
Trommel während des Betriebes zeitweise mit so hoher Geschwindigkeit zu drehen,
daß starke Mahlwirkung eintritt. Diese Mahlwirkung wird hauptsächlich dadurch bedingt,
daß die Füllkörper bei der raschen Drehung an der Trommehvandung mit hochgerissen
werden und dann in freiem Fall in die Trommel hineinstürzen, was die Loslösung etwa
gebildeter Beläge bewirkt. Auch wird auf diese Weise ein Verkleben der Füllkörper
unter sich, was bei der Beschaffenheit des zu behandelnden Ausgangsstoffes unter
Umständen möglich sein kann, auf alle Fälle verhindert.
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Durch die Unterteilung der Trommel durch senkrecht zur Längsachse
stehende, mit Mitnehmerflächen versehene oder geneigte Zwischenwände ist es leicht
möglich, die Behandlung des Ausgangsstoffes der fortschreitenden Entölung und seiner
Beschaffenheit anzupassen. Zweckmäßig werden die Befestigungsteile der Wände als
Mitnehmerflächen ausgebildet. Die Zwischenwände müssen selbstverständlich einen
leichten Durchgang des zu behandelnden Stoffes ermöglichen und zu diesem Zweck mit
entsprechenden Öffnungen versehen sein, die aber nicht so groß sein dürfen, daß
Füllkörper in die nächste Bebandlungskammer übertreten. Hierdurch ist es möglich,
in der ersten Behandlungsstufe der Entölung mehr oder anders gestaltete Füllkörper
anzuwenden, als in den folgenden Stufen. Man kann in dieser Weise auch die Korngröße
des schließlich entstehenden Kohle-Staubes beeinflussen.
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Mitunter ist es vorteilhaft, die Füllkörper durch entsprechende längs
gerichtete Einbauten in umlaufende Bewegung zu bringen, wodurch eine gute Wärmeverteilung
und Wärmeausnutzung erreicht wird. Man kann dabei beispielsweise die Füllkörper
vorn Zonen geringen Wärme@#erbrauchs in Zonen starken Wärmebedarfs befördern.
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Man hat bereits für die Schweleng von Kohlen, Ölschiefern u. dgl.
Schweltrommeln mit senkrecht zur Achse stehenden, für das Schwelgut durchlässigen,
die Füllkörper aber zurückhaltenden Zwischenwänden verwendet. Diese Vorrichtungen
sind jedoch für die. Aufarbeitung ölhaltiger Rückstände der Druckhydrierung oder
Druckextraktion nicht geeignet, da diese Stoffe während der Schweleng an der Wandung
festbacken würden. Dieser Nachteil tritt bei der Anwendung von Mitnehmern oder bei
schräger Anordnung der Zwischenwände zur Achse nicht auf.
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An Hand der Zeichnung, die einen Längsschnitt darstellt, sei die Vorrichtung
näher erläutert.
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a stellt einen Drehrohrofen von rund 3 nr Länge und 1,5 in Durchmesser
dar; er ist gegen das Austrag-sende zu schwach geneigt (um etwa 2,5 oio ). Der Ofen
ist durch die geneigte Trenmvand e in zwei Kammern a' und. a" unterteilt, von denen
die erstere etwa =',";1 des Gesamtraumes des Drehrohrofens einnimmt. Er enthält
im ganzen etwa 5 t Füllkörper b; diese bestehen. in der ersten Kammer aus etwa 6o
ziegelsteinförmigen und etwa 65 kugelförmigen Stahlkörpern. In der zweiten Kammer
befinden sich etwa toziegelsteinförmibe und 3o kugelförmige Füllkörper. Das Gut
wird bei d fortlaufend zugeführt. Die Austragung erfolgt in eine Abschlußkatnmer
e, aus der mit Hubschaufeln f der Kohlenstaub durch eine Schurre g abgeführt wird.
Dem Gut wird Wasserdampf, der bei lt in den Ofen eingeleitet wird, entgegengeführt.
Die gebildeten Öldämpfe und die aus den Asphalten außerdem entstandenen Gase ziehen
bei i ab. Die Beheizung erfolgt durch die Feuergase der Staubfeuerung k, die mit
dem aus dem Drehrohrofen abgeführten Kohlenstaub beschickt wird. Die Feuergase treten
bei l in die Ummantelungen des Drehrohrofens ein. Der Ofen macht t ¢ Umdrehungen
in der 'Minute. In Zeitabständen von etwa t' Stunde wird die Umlaufzahl während
einiger -Minuten auf etwa das Doppelte erhöht. Die Temperaturen werden im Ofeninnern
auf etwa 5oo bis 550 .gehalten. Der Durchsatz beträgt 6oo bis 8oo kg je Stunde bei
einem Aufwand von etwa 35okg Dampf. Bei der Behandlung eines Rückstandes, der bei
der Druckhydrierung von Steinkohle erhalten wurde und etwa 6o Rio Öl mit t a t?'o
Asphalt und etwa .100,7o Festes (einschließlich 330o Asche) enthielt, wurde
mit fast goo,'o Ausbeute ein Öl erhalten, dessen Siedegrenzen ungefähr die
gleichen waren wie die des im Ausgangsprodukt enthaltenen Schweröls. Die Asphalte
gingen bis zu 700'o und mehr in i)1 über.