DE717721C

DE717721C - Verfahren zur Erzeugung von hartem, stueckigem Koks aus Braunkohle

Info

Publication number: DE717721C
Application number: DEB173392D
Authority: DE
Original assignee: BRAUNKOHLEN und BRIKETT IND AG; WOLDEMAR ALLNER DR ING
Current assignee: BRAUNKOHLEN und BRIKETT IND AG; WOLDEMAR ALLNER DR ING
Priority date: 1927-05-04
Filing date: 1936-03-17
Publication date: 1942-02-20
Also published as: DE602211C

Description

Verfahren zur Erzeugung von hartem, stückigem'Koks aus Braunkohle Die Bestrebungen, .aus Braunkohle einen harten, stückigen Koks zu erzeugen, sind alt. Jedoch beschränken sich die meisten Versuche und Verfahren auf die Erzeugung mittels einer Erhitzung bei niedrigen Temperatunen. Der so erzeugte Koks hat aber bei hoher Verbrennlichkeit nur eine mittlere Festigkeit. Besonders die Abtriebfestigkeit läßt zu wünschen übrig. Bei Verfahren zur Erzeugung von Gas in Öfen, die auf hohe Temperatur beheizt sind, ist zwar bereits auch schon Koks von größerer Festigkeit und Stükkigkeit hergestellt worden, insbesondere dann, wenn eine Vertrocknungskammer angeordnet war, die eine vorsichtige Austrocknung des Wassers ohne Sprengung des Brennstoffstückes bewirkt. Schließlich ist es auch bekannt, Briketts von einem Wassergehalt mit niedriger als 8% und hergestellt aus einem Brikettiergut mit einem Korn von unter 2 mm zu Koks zu verarbeiten.
Über die Verwendungsmöglichkeiten eines harten, stüekigen Kokses sind Worte nicht zu verlieren, denn vermöge der hohen Reaktionsfähigkeit solchen Kokses aus Braunkohle ist ein solcher für Hausbrandzwecke, Zentralheizungen, Fahrzeuggeneratoren, metallurgische Prozesse und anderes mehr sehr begehrt; ja vielleicht bedeutet die Möglichkeit, einen Stückkoks zu erzeugen, erst die wirtschaftliche Verwendung der Braunkohle zur Herstellung von Stadtgas, weil dann der anfallende Koks nicht als Unterfeuerung verbraucht werden muß, sondern zu hohem Preis verkauft werden kann.
Eine der Voraussetzungen zur Erzeugung eines harten Kokses ist die Anwendung hoher Temperatur und des gemäß dem Hauptpatent 6o2 2 i i angewendeten sog. Gleichstromverfahrens, wie es in der bekannten stehenden, von außen auf hohe Temperatur beheizten, kontinuierlich arbeitenden Kasseler Kammer geschieht. Der Kammer wird zweckmäßig eine Vortrocknungskammer zur schonenden Entfernung des Wassergehaltes vorgeschaltet, die auch aus wärmewirtschaftlichen und gastechnischen Gründen große Vorteile aufweist. Die vorliegende Zusatzei-iiiidun- zu Patent 6o2 2 i i. besteht darin, daß die zu verkokenden Briketts eine Druckfestigkeit von mehr als Zoo kg cni= und eine Stückgröße haben, die wenigstens in einer Schnittebene 3o mm nicht überschreitet, und daß der Brennstoff frei od.cr nahezu frei von lil-nitischen Bestandt°ilen ist.
Eine hohe _@nfangsfestigkeit ist deshalb erforderlich, weil der Brennstoff den Kräften, die seine Stücki`keit während des Trocknungs-, Ent- und Vergasungsprozesses zerstören wollen. Widerstand leisten muß. Diese Kräfte sind in den Spannungen zu sehen, die sich aus der Verdampfung von Wasser und der Verdampfung bzw. Ent- und V°rgasung von Kolilenwasserstolten und anderen in den Brennstoffen enthaltenen, gasförmigen Brennstoffen ergeben. Weiterhin ist zu beachten, daß viel-- Breitnstofe einen gelartigen Charakter haben, mit zunehmender Trocknung sch;iiidLn und bei ungl,eichm;iiDi--uer Konstruktion zerr@Afen. Wie bekannt, ist aber nur eine holte Druckfestigkeit des Drennstoffes in der I_a@e, dEsen Kräften zu widerstehen, es sei denn, daß während des Verkokungsprozesses eine Sinterung stattfindet.
Eine weitere Bedingung für den Erfalg ist die Verwendung von Briketts geringer Ausdehnung mindestens in einer Schnittebene. Beträgt die Gröfie des Brennstoffstückes in einer Ebene nicht mehr als 3o min, zweckmäßig sogar nur 25 inm, so wird .erreicht, daß die Wärme schnell ins Innere des Brennstoffstückes eindringt, so daß nicht einseitige Kontraktionserscheinungen zu `-erzeichnen sind. Es tritt sonst die bekannte Erscheinung ein, daß das Brikett auf: en verkokt, während im Innern noch ein wasserhaltiger Kern bleibt, der dann heim weiteren Eindringen der Wärme in das Brikett plötzlich verdampft und das liol>sgefüge sprengt.
Es kommt also # -or allem auf die Err2ichung eines gleichmähigett Wärmerlusses an, was um so größere Bedeutung hat, weil Kohle eine sehr geringe spezifische Wärme besitzt.
Es ist ferner bekannt, Briketts mit einer Druckfestigkeit von über 120 kg, em@ zur Erzeugung eines harten, stückigen Kokses der Verscn;velung bei niedriger Temperatur zuzuführen. Zur Erreichung einer hohen Koksfestigkeit ist diese Festigkeit der Ausgangsbriketts jedoch nicht ausreichend, da erst mit einer Druckfestigkeit von oberhalb Zoo kg `cm= fester Koks -erzeugbar ist.
Andererseits ist es auch bekannt, daß man Briketts bei Verwendung eines Stempels von 3 cm Durchmesser mit mindestens ioo bis 200 kg Druckfestigkeit beim Verlassen der Presse erzeugen kann. Eine Lehre im Sinne der vorliegenden Er@induiig ist jedoch hierdurch nicht gegeben, weil die weitere Bedingung, die Freiheit des Ausgangsstoffes an 1_ignitischen Bestandteilen. fehlt.
Von Bedeutung für dij gleichm;ät-,ige Kontraktion des Briketts während der Trocknung und der Verkokung ist aber außerdem die möglichst vollkommene Freiheit des Brikettrohstoffes von lignitischen Kohlenbestandteilen, weil, was allerdings an sich ebenfalls nicht neu ist, diese wie Fremdkörper im Brikettgefüge wirken und wegen ihres meist anderen Wassergehaltes und ihrer Elastizität der gleichmäßigen Sehwindung hinderlich sind.
Die Erfindung beruht daher auf der Vereinigung der an sich bekannten Merkmale und ihrer Anwendung auf das Verfahren nach dem Hauptpatent. Danach werden nämlich die Brennstoffe in dem unterhalb der Entgasungszone gelegenen Ofenteil einer über icoo` betragenden Temperatur unterworfen, der in den Feuerungszügen eine Temperatur von wenigstens i ioo' entspricht. Sofern es das Ofenmaterial zul.äl,')t, wird man versuchen, die Temperatur auf i 3oo und darüber und damit auch entsprechend in der Kohlenfiillung zti erhöhen.
Die Verfestigung des Kokses. wird dabei dadtir clt gefördert, daß die im Gleichstrom durch den über iooo` erhitzten Koks geleiteten Gase und Dämpfe mit so geringer Geschwindigkeit hindurchgeführt werden, daf> sich der bei der Spaltung der Kohienwasserstoffe bildende Kohlenstoff auf dem Koks absetzt und sich auf und in ihm agglomeriert und so als Bindemittel wirkt.
Beläßt man den Koks eine. lange Geit innerhalb der Kammeer in der Hochtemperai-tirzoile, und zwar wenigstens i o Stunden, unter Umständen bis zu ioo Stunden, mit anderen Worten: wählt man die Kammer entsprechend hoch oder den Durchsatz gering, so geht, wie bekannt, der auf dein Koks niedergeschlagene Spaltkohlenstoff ganz oder teil`veise in die graphitische Form über, die die Bindung des Kokses und damit seine Festigkeit erhöht.
Auf diese Weise kann bei der Stadtgaserzetigung aus Braunkohlenbriketts ein Koks von hoher Festi-k°it gewonnen werden.

Claims

PATEN T AN S P r, Ü t: ii E -: i. Verfahren zum Erzeugen von hartem, stückigem Koks in stehenden. von außen beheizten, stetig im Gleichstrom betriebenen Kammern bei der Stadtgasherstellung aus Braunkohle nach Patent 6o2 2 i i, dadurch gekennzeichnet, dal:) Braunkohlenbriketts mit einer Druckfestigkeit von über Zoo kg;"em= und einer Steüistärke von nicht über 3o mm wenigstens in .einer Schnittebene verwendet werden, die frei von lignitischen Bestandteilen bzw. weitgehend davon befreit sind.
2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der Koks so lange. mindestens ro Stunden, in der Kammer hoher Temperatur ausgesetzt wird, daß der gebildiete Spaltkohlenstoff in die graphitische Modifikation übergeht. ;. Verfahren nach Anspruch z und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Mischung mit dem Entgasungsgas herzustellende Wassergas beispielsweise aus anfallendem Koksgrus in getrennten Wassergasgeneratoren erzeugt wird, um den entstehenden Koks durch verminderte Wassergasbildung im Gleichstromoffen zu schonen.