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Brennstaub für Kohlenstaubmotor Die Entwicklung 'des Kohlenstaubmotors
hat in der letzten Zeit einen Stand erreicht, welcher erstmalig die Lieferung von
wirtschaftlich und betriebssicher arbeitenden Motoren in der Technik möglich gemacht
hat. Für den Kohlenstaub sind hauptsächlich drei Schwierigkeiten bezeichnend, nämlich
erstens die betriebssichere Zumessung und Einbringung des Kohlenstaubes in den Zylinder,
zweitens die Beseitigung von großem Zündverzug und langen Verbrennungszeiten, wodurch
der Kohlenstaubmotor auf äußerst niedrige Drehzahlen beschränkt schien, und drittens
die Herabsetzung des durch die Brennstoffasche verursachten Verschleißes des Motors.
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Zur Herstellung von aschearmen Brennstoffen ist z. Z. die chemische
Behandlung von fossilen Brennstoffen mit Säuren mit oder ohne vorherige Verschwelung
allgemein üblich. Durch eingehende Versuche wurde nun ermittelt, daß in der Braunkohle,
im Torf und in andern fossilen Brennstoffen, die während des Kohlebildungsvorganges
den Inkohlungszustand der Steinkohle noch nicht erreicht haben, zwei organische
Stoffgruppen vorhanden sind, die sich bei ihrer Verbrennung grundverschieden verhalten
und in den folgenden Ausführungen lediglich zwecks Verdeutlichung als positive Brennwerte
und als negative Brennwerte bezeichnet werden sollen.
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Die positiven Brennwerte haben folgende Eigenschaften r. der Heizwert
ist höher als der der Ausgangskohle; 2. der Zündpunkt liegt niedriger als der der
Ausgangskohle 3. die Verbrennung vollzieht sich schneller als die der Ausgangskohle;
q..
die untere -Explosionsgrenze der Staubwolken liegt niedriger als die der Ausgangskohle;
5. der Bitumengehalt ist höher als der der Ausgangskohle. t, Als negative Brennwerte
sollen hingegen. die organischen Kohlenaufbaustoffe mit folgender' Verhalten bei
der Verbrennung gelten z. der Heizwert ist niedriger als der der Ausgangskohle;
2. der Zündpunkt liegt höher als der der Ausgangskohle; 3. die Verbrennung vollzieht
sich langsamer als die der Ausgangskohle; q.. die Unmöglichkeit der Bildung explosionsfähiger
Staubwolken; 5. der Bitumengehalt ist sehr viel niedriger als der der Ausgangskohle.
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Es wurde nun beobachtet, daß die Stoffe mit negativen Brennwerten
mit den alkalilöslichen organischen Kohlebestandteilen, die mit positiven Brennwerten
hingegen mit den alkaliunlöslichen brennbaren Stoffen der fossilen Brennstoffe wesensgleich
sind.
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In der Rohkohle sind also die Stoffe mit positiven und negativen Brennwerten
miteinander verwachsen, wodurch die negativen Brennwerte die positiven Brennwerte
in ihren Wirkungen bei der Verbrennung abschwächen. Werden nun die Stoffe mit negativen
Brennwerten aus der Kohle ausgeschieden, so kommen die Stoffe mit positiven Brennwerten
als Brennstaub im Kohlenstaubmotor ungeschwächt zur Wirkung. Ihr höherer Brennwert
läßt kleinere Zumessungen des Brennstoffes zu, und ihre oben angeführten Eigenschaften
2 bis 5 bewirken einen erheblich kleineren Zündverzug und kürzere Verbrennungszeiten,
wodurch der Kohlenstaubmotor, der bisher auf äußerst niedrige Drehzahlen beschränkt
schien, , als Schnelläufer arbeiten kann. Damit ist seine Verwendung als Fahrzeugantrieb
gegeben.
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Es wurde nun beobachtet, daß infolge der Abscheidung der Stoffe mit
negativen Brennwerten aus der Rohkohle, die durch Auslaugung mittels alkalisch reagierender
Flüssigkeiten durchgeführt wird, eine starke Auflockerung der Restkohle, d.lr. der
Stoffe mit positiven .Brennwerten, erreicht wird, die eine rein @;xirechanische
Abscheidung der Aschenhauptmenge aus den Stoffen mit positiven Brennwerten zur Folge
hat.
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Durch die Zerlegung der fossilen Pflanzenkörper in Stoffe mit positiven
Brennwerten und mit negativen Brennwerten mittels Auslaugung mit basischen Flüssigkeiten
tritt jedoch eine Entaschung der alkaliunlöslichen Bestandteile zunächst nicht ein.
Hingegen steigt der Aschegehalt in diesen Restkohlen naturgemäß im Verhältnis zu
den Mengen der entfernten alkalilöslichen Stoffe, so daß die Restkohle zu einem
angereicherten Aschegehalt bis zu 30°'u kommen kann. Es ist hier zu beachten, daß
z. B. die Braunkohlen, auf Trockensubstanz bezogen, 2o bis 6o°/, alkalilöslicher
Bestandteile enthalten.
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Es wurde jedoch die überraschende Feststellung gemacht, daß die mineralischen
Verunreinigungen in der Restkohle nicht so fest sitzen wie in der Ausgangskohle.
Der erhöhte Aschengehalt ist vielmehr aus der aufgelockerten Restkohle mittels mechanisch
wirksamer Verfahren, z. B. durch Anwendung von Stauchsieben, Setzmaschinen, Schüttelherden,
in bewegter Flüssigkeit durch Trennung nach dem spezifischen Gewicht leichter zu
beseitigen als der prozentual niedrigere Aschegehalt aus der Rohkohle.
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Die weitgehende mechanische Entaschung wird also auf dem Wege über
die ascheangereicherte Restkohle erreicht.