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Einrichtung und Verfahren zum Absaugen flüchtiger Destillationrsgase
aus unterbrochen betriebenen Kammeröfen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung
zum getrennten Absaugen flüchtiger Destillationserzeugnisst aus dem oberen .Gassammelraum
und aus in .der Kohlefüllung hergestellten Kanälen bei unterbrochen betriebenen
Kammeröfen zur Erzeugung von Koks und Gas und ein Verfahren zu ihrem Betrieb..
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Man .hat zu dem genannten Zweck bereits in Kammeröfen durch Eintreiben
von Stangen oder Rohren waagerecht verlaufende Kanäle erzeugt und die Destillationserzeugnisse
aus diesen wie auch aus ,dem oberen Gassammelraum während des Destillationsprozesses
abgesaugt. Die Absaugeleitungen waren dabei mit Druckreglern versehen, .die unter
anderem auch .dazu dienten, während des Absaugens den Druck zwischen dem oberen
Gassammelraum und den einzelnen waagerecht verlaufenden A-bsaugkanälen zu regeln.
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Man hat ferner bei senkrechten Kammeröfen auch schon vorgeschlagen,
in der Kohlefüllung senkrechte Kanäle zu erzeugen, die offen in .den oberen Gassammelraum
ausmündeten. Ferner. hat man :auch schon in der Kohlefüllung senkrechte Absaugekanäle
durch Einführung von Rohren geschaffen, die einerseits fast durch die ganze Kohlefüllung
bis nahe zum Boden derselben hindurchreichten und andererseits durch den Gassammelraum
hindurchgeführt wurden. Bei diesen Anordnungen erfolgte das Absaugen der Destillationsprodukte
in einem Falle gleichzeitig aus dem oberen Gassammelraum und aus den in diesen einmündenden
senkrechten Kanälen, im anderen Falle aus den durch den Gassammelr.aum hindurchführenden
Rohren ohne Anwendung eines Reglers, der zur Einstellung des Drucks zwischen dem
oberen Gassammelraum und den senkrechten Kanälen während .des Destillationsvorgangs
hätte dienen können.
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Die Erfindung begrifft eine verbesserte Einrichtung zum getrennten
Absaugen aus dem oberen Gassammelraum und aus in ,der Kohlefüllung hergestellten
Kanälen bei Kammeröfen, die durch die Vereinigung der an sich bekannten Merkmale
senkrechter, den Gassammelraum geschlossen durchsetzender Absaugkanäle und eines
Druckreglers gekennzeichnet ist, der zur Einstellung des Druckunterschieds zwischen,den
senkrechten Kanälen
und dem oberen Gassammelraum dient, welch letzterer
dazu zweckmäßig an eine gesonderte Gasableitung angeschlossen sein kann.
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Diesc Einrichtung kann erfindungsgemäß derart betrieben werden, daß
mit Hilfe der Druckregelvorrichtung der Unterdruck in den senkrechten Kanälen während
der ganzen Dauer des Absaugens so geregelt wird, daß der Druck im Gassainmelraum
beständig etwa auf -t-o min WS gehalten wird. Dabei kann der Unterdruck in den senkrechten
Kanälen von dem im Beginn nur wenig unter o mm WS liegenden Betrag auf ein Vielfaches
dieses Wertes, z. B. bis auf etwa -i5o mm WS, gesteigert werden. Gegebenenfalls
kann der Destillationsvorgang auch so geführt werden, daß man zunächst nur aus den
senkrechten Kanälen unter entsprechender Steigerung des Unterdrucks absaugt, während
nach Vorrücken der Verkokungsnähte bis nahe an die inneren Absaugkan:ile heran gleichzeitig
aus den senkrechten Kanälen und dein oberen Gassammelraum abgesaugt wird, während
der Gasdruck in beiden auf etwa -f-o mm WS gehalten wird.
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Es ist bereits ein Verfahren zur Verbesserung der Ausbeute an -Nebenerzeugnissen
bei der Destillation fester Brennstoffe bekannt, das in seitlich beheizten, unterbrochen
betriebenen Kammern oder Retorten unter Absaugung der Destillationsgase aus dem
Innern der Kammern. durchgeführt wird. Bei diesem Verfahren werden die flüchtigen
Destillationserzeugnisse, insbesondere Kohlenwasser-Stoffe, durch Rohre oder Kanäle
abgesaugt, deren Gaseintrittsöffnungen sich im oberen Teil der Brennstoffmasse unterhalb
ihrer freien Oberfläche befinden. Im Rahmen dieses Verfahrens hat man auch bereits
vorgeschlagen, den Unterdruck in den Absaugerohren entsprechend dem Fortschreiten
der Verkol:ungsnähte zu steigern.
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Die Praxis hat aber die Bedeutung der Anwendung besonders hoherUnterdrücke
für den Destillato,nsvorgangergehen. Sie können durch die Einrichtung nach der Erfindung,
wonach senkrechte Absaugekanäle mit einer den Druck zwischen diesen und dem oberen
Gassammelraum regelnden A,bsaugevorrichtung vereinigt sind, erzielt werden.
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Eine .derartige Steigerung der Unterdrücke ist bei waagerechten Kanälen
nicht möglich, weil deren Standfestigkeit viel zu gering ist, während es gleichzeitig
unmöglich ist, sie derart zwischen den Ofenwänden in der Seiten- und Höhenrichtung
zu verteilen, daß eine gleichmäßige Verteilung des Unterdrucks in der Mittelebene
der Kohlenbeschickung gewährleistet ist. Wollte man bei solchen nicht genau zentrisch
zwischen den Wänden verlaufenden waagerechten Kanälen hohe Unterdrücke anwenden,
so würde sich zumindest ein vollständig ungl°ichmäß,iger Ablauf der Verkokung in
den verschiedenen Teilen der Kammer ergeben, weim nicht infolge ungenügender Schließung
der Teernaht der Unterdruck sich bis in den Gassamnielraum fortpflanzt, was gerade
nach vorliegender Erfindung verhindert wurden soll.
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Auch das gleichzeitige Vorhandensein eine Druckreglers, der, wie oben
ausgeführt, den Druck zwischen den senkrechten Absaugkanälen und dem Gassammelraum
regelt, :st bei Anwendung von hohen Unterdrücken unerläßlich, da sonst der Druck
im Gassammelrauin derartigen Schwankungen ausgesetzt sein würde, daß einmal hohe
Überdrücke entstehen und dadurch d:e Destillationsgase in die Heizzüge oder durch
die Türen ins Freie treten, zum anderen Unterdrücke im Gas-:anuniraum auftreten
können, die ein Ansaugen von Luft durch die Türen und von Rauchgasen durch die Kammerwände
aus den Heizzügen hervorrufen müssen. Die beschriebenen Vorteile lassen sich also
nur durch d:e Vereinigung der beschriebenen Merkmale, nämlich senkrechte Anordnung
der den Gassaminelraum geschlossen durchsetzenden Gasabsaugl;anäle und ihre Verbindung
mit einem Druckregler, durch welchen der Druck zwischen ihnen und dem Gassa.mmelraum
geregelt wird, erreichen.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert. Abb.
i ist ein senkrechter Längsschnitt durch die Mitte einer Koksofenkammer, von der
nur ein das eine Stirnende mitumfassendes Teilstück gezeichnet ist. Abb.2 ist ein
senkrechter Ouerschnitt, der zwei benachbarte Ofenkammern und zwei Heizwände umfaßt.
In dieser Abb. 2 zeigt die linke Kammer den Zustand im ersten, die rechte Kammer
den Zustand im zweiten Stadium des Verfahrens.
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Die Ofenkammer i, die in üblicher Weise durch Heizwände 2 von beiden
Seiten her beheizt und an ihren Stirnseiten durch Türen 3 verschlossen wird, besitzt
in der Ofendecke 4 die üblichen Füllöffnungen 5 zum Einbringen der Beschickkohle
und eine Gasabzugsöffnung 6, die durch ein Steigrohr 7 niit einer Gas- und Teervorlage
S verbunden ist. An der Einmündung des Steigrohrs 7 in die Vorlage 8 ist, wie üblich,
eine Absperrvorrichtung vorgesehen, die aus später erkennbaren Gründen als Flüssigkeitsverschluß
mit verhältnismäßig hoher Tauchung ausgebildet ist. Das Stützgerüst für die Gas-
und Teervorlage S trägt ein weiteres über die ganze Batterielänge reichendes Gassammelrohr
io. Die Ofenkammer i enthält die Beschickung aus Kokskohle, die in üblicher Weise
so hoch angefüllt
wird, daß über ihrer Oberfläche i i ein freier,
mit derAbzugsöffnung6 inVerbindung stehender Gassammelraum 12 verbleibt.
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In der Ofendecke 4 sind zwischen den Deckenöffnungen 5 bzw. 6 über
die ganze Kammerlänge eine Anzahl, etwa sechs bis zehn ' oder noch mehr eiserne
Kästen 14 in regelmäßigen Abständen eingesetzt, die durch Deckel 13 mit Tauchverschlüssen
gasdicht abgeschlossen sind. Das Sperrwasser für diese Tauchverschlüsse wird durch
Stutzen 15 aus Rohrleitungen i6, die auf der Ofendecke li@egen, dauernd frisch zugeleitet
und fließt in die Kästen 14 hinein. Jeder dieser Kästen 14 ist durch einen Seitenstutzen
17 mit einer in der Ofendecke 4 parallel zur Kammerlängsrichtung liegenden Gassammelleitung
18 verbunden, die außerhalb des Ofens durch einen Umgang ig finit dem obenerwähnten
Ga.ssammelrohr io verbunden 'ist. Der untere Teil des Umgangs ig ist als ein Tauchverschluß
ausgebildet, der bei Absenkung der Sperrglocke 2o die Verbindung zwischen der Leitung
18 und dem Sammelrohr io unterbricht. Das Sperrwasser wird .durch eine Leitung 21
zugeführt. Außerdem ist in dem Umgang i9 ein Absperr- und Drosselorgan -22 vorhanden,
das durch passende Einstellung eine Regelung des Gasdrucks in jeder einzelnen Leitung
i8 ermöglicht. Ein am Ende der Leitung 18 unter dem Umgang ig angebrachter Ablaß
23 dient zum Abziehen der in. die Leitung 18 übergetretenen Flüssigkeiten und Gaskondensate.
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Der Boden jedes Einsatzkastens 14 trägt ein in seinem Innern hochgezogenes
Rohrstück 24 -und-,ein nach unten ragendes Rohr 25 von gleichen Lichtweiten, die
zusammen die Führung und den Halt für ein konzentrisch in ihnen stehendes Rohr 26
bieten. Nach Abnehmen des Deckels 13 kann dieses Rohr 26 nach Belieben eingesetzt
oder entfernt werden. Das obere in den Kasten 14 hineinragende Ende des Rohres 26
trägt eine Glocke 27, die mit dem Gehäuse,des Kastens 14 und seinem Innenrohr 24
einen Tauchverschluß bildet, durch den die Innenseite des Rohres 26 und seine Außenseite
gegeneinander abgesperrt sind. Das Sperrwasser für diesen Tauchverschluß wird ebenfalls
durch den Stutzen i5 aus der Leitung 16 als Ablauf des Tauchverschlusses des Deckels
13 entnommen und fließt weiter durch den Seitenstutzen 17 in die Leitung 18 hinein
und schließlich .durch deren Ablaß 23 weg.
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Das untere Ende des Rohres 26 durchsetzt den Gassammelraum 12 der
Ofenkammer, ragt noch ein Stück weit, etwa 3oo bis 5oo mm, unter die Oberfläche
i i der Kohlefüllung in dieselbe hinein und schafft hier den Anschluß an einen lediglich
durch die Kohlemasse selbst gebildeten rohrförmigen Kanal oder Hohlraum 28, der
sich hauptsächlich über die ganze Höhe der Kohlenmasse in der Mitte zwischen den
beiden beheizten Kammerwänden erstreckt. Dieser rohrförmige Kanal 28 und das Rohr
26 bilden einen Abzugskanal, um flüchtige Destillationserzeugnisse aus dem Innern
der Kohlefüllung nach außen hin abzusaugen. Die abgesaugten Gase und Dämpfe gelangen
in den allseitig geschlossenen Sammelkasten 14, dann durch den Seitenstutzen 17
in die Rohrleitung 18 und weiter durch den Umgang ig in das für die ganze Batterie
gemeinsame Gassammelrohr io. Sowohl dieses Gassammelrohr io als auch die Ofenvorlage
8 sind jede für sich an einen besonderen Gassauger angeschlossen, so daß in jeder
von beiden unabhängig der Gasabsaugedruck in bestimmter Höhe eingehalten werden
kann.
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Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Einrichtung wird nun :das Verfahren
der Erfindung wie folgt durchgeführt: Die Ofenkammern werden von den Herzwänden
2 aus in der gleichen Weise und Stärke, wie es. für die Herstellung von Koks üblich
ist, dauernd beheizt. Die Rohre 26 sind, wie sich weiter unten ergeben wird, schon
vor der Fertigverkokung einer Beschickung und vor Entleerung des Kokses aus der
Ofenkammer entfernt, wie es die Darstellung der rechten Kammer in Abb. 2 zeigt.
.Nach erfolgter Entleerung .des Koksrückstandes wird nun, während beide Ofentüren
3 geschlossen und sowohl die Ofenvorlage 8 durch die Vorrichtung g als auch das
Sammelrohr io durch die unter Tauchverschluß stehende Glocke 2o von der Ofenkammer
abgeschaltet sind, in üblicher Weise Kokskohle in die Kammer eingefüllt und ihre
Oberfläche i i eingeebnet. Die während dieser Vornahmen entstehenden Füllgase werden
zweckmäßig durch das Steigrohr 7 mittels irgendeiner (nicht mitgezeichneten) Einrichtung
abgeleitet bzw. unschädlich gemacht. Sodann wird, um die Hohlkanäle 28 zu erzeugen,
bei jedem Kasten 14 eine unten zugespitzte Eisenstange durch die Führungsrohre 24,
25 hindurch senkrecht in die Kohlenmasse hineingestoßen und wieder herausgezogen.
Die senkrechte Stellung .des erzeugten Hohlkanals 28 und der dadurch rings symmetrische
Druck der Kohlenmasse sorgen genügend dafür, daß der Hohlraum erhalten bleibt. Nunmehr
werden die Abführrohre 26 von oben her in die Kästen 14 eingesetzt, so .daß ihre
unteren Enden sich in die Hohlkanäle 28 hineinpressen und mit diesen eine hinreichend
dichte Verbindung schaffen, und dann werden die Deckel 13 geschlossen.
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.Nachdem nun noch die durch das Steigrohr
7 erfolgende
Füllgasableitung abgeschaltet und eingestellt worden ist, wird der Umgang ig durch
Anheben der Glocke 20 geöffnet, und es werden auf diese Weise die Gassammelleitung
18 und sämtliche daran angeschlossenen Kästen 14 mit dem unter Unterdruck stehenden
Gassammelrohr io in Verbindung gebracht. Dadurch wird das Absaugen der flüchtigen
Destillationserzeugnisse aus edem Innern der Kohlenmasse mittels der Hohlräume z8
bewirkt. Für die Erfindung wesentlich ist nun die Einhaltung bestimmter und während
des Fortschreitens des Betriebes sich in bestimmter Art ändernder Unterdrucke in
den Hohlräumen -28 und -den Abführrohren 26 bzw. in den mit letzteren in Verbindung
stehenden Sammelkästen 14. Die Regelung geschieht durch die Einstellung des Drosselorgans
22 in dem Umgang ig. In der allerersten Zeit, unmittelbar nach Beginn, wird die
Stärke der Saugung lediglich danach eingestellt, daß in dem Gassammelraum 12 ein
dem äußeren Atmosphärendruck genau gleicher Gasdruck, d. h. also, verglichen mit
diesem Atmosphärendruck der Druck +o, aufrechterhalten wird. Hierzu genügt im allgemeinen
ein mäßiger Unterdruck in den Kästen 14 von vielleicht -2o bis -3o mm WS. Ein stärkerer
Unterdruck würde in diesem allerersten. Stadium den Gasdruck in dem Gassammelraum
12 unter den Betrag von o mm herabdrücken, was, wie bekannt, wegen des dann eintretenden
Übergehens von Verbrennungsgasen aus den Heizwänden 2 und von Außenluft in .die
Ofenkammern hinein nicht zulässig ist. Nach verhältnismäßig kurzer Zeit, etwa nach
i bis 2 Stunden, hat sich in unmittelbarer Nähe der beheizten Kammerwände in dem
Kohlekörper eine Verkokungsnaht 29 gebildet, so daß etwa der in den linksseitigen
Kammern der Abb. 2 dargestellte Zustand eingetreten ist. Auch die Oberfläche i i
des Koh.lekörpers wird, hauptsächlich durch strahlende Wärme des Kammergewölbes,
zu einer Art Verkokungsnaht verbacken. Innerhalb dieser Verkokungsnähte befindet
sich frische, zunächst noch unveränderte und verhältnismäßig kühle Kokskohle 3o,
deren Temperatur bis zur Austreibung des gesamten Feuchtigkeitswassers, die sich
erfahrungsg r e Mäß bis mindestens in die Hälfte der Garungszeit hinzieht,
nicht wesentlich höher als ioo° C ist. Außerhalb der Verkokun.gsnähte 29 befindet
sich fertiger, hochglühender Koks 31. Sobald dieser Zustand eingetreten ist,
wird nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung die Absaugung aus den
Innenräumen 28 der Kohlenmaise erheblich verstärkt, was auch die Tauchverschlüsse
in den Kästen 14 und bei der Vorrichtung g zulassen. Hierbei wird von der Tatsache
Gebrauch gemacht, daß die ganze Verkokungsnaht einen nahezu dichten Verschluß der
Innen- und Außenräume der Kohlenanasse gegeneinander bildet, so daß auch bei wesentlicher
Verstärkung des Unterdrucks zum Innenabsaugen trotzdem der Gasdruck in dem Außenraum
12 auf -I-o gehalten werden kann. Das Größenmaß dieses Unterdrucks richtet sich
wesentlich nach den tatsächlichen Umständen und Bedingungen des einzelnen Falles,
wofür u. a. maßgeblich sind: Die waagerecht gemessenen Stärken der Kohlenschichten,
aus denen abzusaugen ist und die in erster Linie durch die Lichtweite der Kammer,
in zweiter Linie durch den Abstand der Hohlkanäle 28 untereinander bestimmt werden;
die Schüttdichte und die Körnung der Kohle; weiter vor allem auch die Intensität
,der Neubildung abzusaugender Destillationserzeugnisse, die wiederum sowohl von
der Kohlenart als auch von der Beheizungsstärke der Ofenkammer abhängt. Die nachstehend
mitgeteilten ziffernmäßigen Angaben können daher nur den Anspruch darauf erheben,
ein einzelnes aus Erfahrungen der Praxis abgeleitetes Beispiel darzustellen. Die
gesamte Garungszeit betrage bei Anwendung des -Verfahrens 24 Stunden: dies
entspricht etwa dem Fall eines Koksofens von rd. 500 mm Lichtweite mit Beheizung
solcher Intensität, wie man sie bei Kammern aus gutem Chamottematerial gewohnt ist.
Man steigert nun den Absaugeunterdruck in den Kästen 14 von dem ursprünglich sehr
anäßigen Betrag bis zum Ablauf .der ersten Stunde auf etwa -5o man WS und verstärkt
diesen Unterdruck bis zum Ende der zehnten Stunde auf etwa -i5o mm bis -25o mm WS.
Gleichzeitig wird immer darauf geachtet, daß der Gasdruck im Gassammelraum 12 nicht
unter +o sinkt. Während dieses Verlaufs verändern sich die Stoffbeschaffenheit
und der Gefügezustand der Kohlefüllung durch das Vorrücken der Verkokungsnähte 29
nach der Kammermitte hin in der Weise, wie es bei der rechtsseitigen Kammer der
Abb. 2 zur Darstellung gebracht worden ist. Die Koksmasse 31 außerhalb der Verkokungsnähte
nimmt gegen Ende des ersten Stadiums den verhältnismäßig größten Teil der Beschickung
ein; die innerhalb der Verkokungsnähte 29 verbliebene unveränderte Füllkohle
30 hat sich bis auf einen kleinen Teil ihrer ursprünglichen Menge verringert.
Die ganze Verkokungsnaht 29 bildet eine um die Hohlkanäle28 sich herumschmiegende
Kapsel, derart, daß diese in unmittelbarer Nähe .der einzelnen Kanäle 28 wegen des
hier verstärkten Fortschreitens der Verkokung am engsten und in den Räumen zwischen
den Kanälen 28 noch etwas weiter ist. Am Ende des ersten Stadiums
sind
dann die Verkokungsnähte 29 von beiden Seiten her nach den Hohlkanälen 28 bis ganz
nahe an die letzteren. herangerückt, gegebenenfalls noch näher, als dies die Darstellung
der rechtsseitigen Kammer in Abb. 2 zeigt. Das zweite Stadium des Verfahrens wird
damit eingeleitet, daß der obengenannte, am Ende des ersten Stadiums herrschende
starke Unterdruck von den Kästen 14 bzw. den Abzugskanälen 26, 28 ganz weggenommen
und der in .diesen Räumen aufrechtzuerhaltende Gasdruck dem auf -1-o stehenden Gasdruck
in den Außenräumen i2 gleichgemacht wird. Dieser Betri-ebs:zustand wird bis zum
Ende der Verkokung bzw. der Garungszeit aufrechterhalten. Die Durchführung dieses
nveiten Stadiums der Absaugung wäre beispiels"#eiisie unter Beibehaltung der Absaugrohre
26 ohne weiteres dadurch möglich, daß die Drosselung in dem Umgang i9 mittels des
Drosselorgans 22 so weit verstärkt wird; daß der in der Gasleitung 18 bzw. in den
Sammelkästen 14 und in ,den Rohren 26 verfügbar bleibende Absaugedruck praktisch
+o wird. Gleichzeitig müßte dann aber auch aus dem Gassammelraum 12, damit hier
.der Gasdruck ebenfalls auf + o bliebe und keine Gasstauung einträte, durch das
Steigrohr 7 in :die Vorlage 8 hinein abgesaugt werden. Für die Betriebsführung wesentlich
vorteilhafter ist jedoch die Maßnahme, zu Beginn dieses zweiten Stadiums die Rohre
26 ganz zu entfernen, um .dadurch die Innenräume 28 der Kohle an deren Oberfläche
i i mit den Außenräumen 12 in' unmittelbare Verbindung zu bringen, und nun die weitere
Absaugung sämtlicher flüchtiger Destillationserzeugnisse einheitlich aus diesem
gemeinsamen Gasraum 12 zu bewirken. Dies geschieht nun zweckmäßig nicht mehr, was
an sich wohl möglich wäre, durch die Gassammelleitung 18 .und :das Rohr io, sondern
durch ,das Steigrohr 7 und die Vorlage B. Es wird deswegen die Sammelleitung 18
durch Niedersenken der Glocke 2o in dem Umgang i9 von dem Sammelrohr io abgeschaltet
und die Verschlußvorrichtung 9 zwischen dem Steigrohr 7 und der Vorlage 8 geöffnet.
Dieser Betriebswechsel zwischen dem Rohr io :und der Vorlage 8 ist wegen des Wechsels
in der Größe des Absaugeunterdrucks zweckmäßig.
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Die geschilderte, das Wesen der Erfindung ausmachende Veränderung
des an die Innenräurrie der Kohle anzulegenden Unterdrucks zum Absaugen wird durch
die im Kohlekörper selbst vor sich gehenden Vieränderungen und die dadurch bedingten
zeithichen Verschiebungen in der Beschaffenheit der abgesaugten Destillationserzeugnisse
gerechtfertigt. Zu Anfang des ersten Stadiums, d. h. nach erfolgter Bildung .der
Verkokungsnähte 29 (Abb. 2 links) ist das Gefüge der innenliegenden Kohle 3o gegenüber
dem ursprünglichen Beschickungszustand noch wesentlich unverändert und sind die
Wege für die in .der Kohlenmasse abfließenden Destillationserzeugnisse noch in weitestgehendem
Maße frei. Es genügt daher ein mäßiger Unterdruck zum Absaugen von innen her. Im
weiteren Verlaufe des ersten Stadiums werden immer mehr Teerdämpfe beim Durchströmen
durch die kühle Füllkohle in dieser verdichtet und dadurch dieAbflußwege immer stärker
versperrt. Man kann und muß also die-Saugung verstärken, .d. h. den Unterdruck vergrößern.
Gegen Ende des ersten Stadiums ist der Strömungswiderstand für die Teerdämpfe dadurch
am stärksten, daß ein Strömen derselben hauptsächlich nur noch in einer schmalen
Zone parallel der Mittelebene je zweier benachbarter Absaugkanäle 28 stattfindet.
In diesem Zeitpunkt ist aber zugleich auch schon die weitaus größte Menge der überhaupt
vorhanden gewesenen bituminösen Bestandteile verflüchtigt und abgeführt. Die weitere
Ergiebigkeit an derartigen. Stoffen ist gering._ Die Erfindung macht die Nutzanwendung
hieraus dadurch, daß von diesem Zeitpunkte an das weitere Absaugen von innen her
eingestellt wird. Die- von da an sich wirklich noch #bildenden Destillationserzeugnisse,
die von der Innenseite der kapselförmigen Verkökungsnaht 29 entwickelt werden, werden
,durch ihren eigenen Überdruck nach den Hohlkanälen 28 getrieben und von da aus
in den Gassammelraum 12 abgeleitet, bleiben also doch im wesentlichen in der Beschaffenheit,
wie sie entstehen, auch erhalten.
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Am Ende der Garungszeit, wenn die ganze Kohlenmasse durchweg verkokt
ist, wird die Vorlage 8 dadurch, :daß die Vorrichtung 9 in Absperrstellung gebracht
wird, von dem Steigrohr 7 abgeschaltet und dadurch die Absaugung endgültig abgestellt.
Die Kammertüren 3 werden geöffnet und entfernt, und der Kokskuchen wird in üblicher
Weise ausgestoßen. Da die Rohre 26 schon lange vorher entfernt waren, geht das Ausstoßen
des Kokses in .der auch schon gewohnten Weise ungehindert vor sich. Während des
ersten Stadiums des Verfahrens, wo die Absaugkanäle 28 durch die Rohre 26 an die
Sammelleitung 18 und das Sammelrohr io -angeschlossen .sind, kann neben dieser Innenabsaugung,
mindestens zeitweise, eine Absaugung .der außerhalb der Verkokungsnähte 29 entwickelten
flüchtigen Destillationserzeugnisse auch durch das Steigrohr 7 und die Vorlage 8
vorgenommen werden, wenn dies gewünscht wird. Hierbei wird natürlich in dem Gassammelraum
12 ebenfalls ein Gasdruck von -1-o dauernd aufrechterhalten. Man erreicht
durch
diese Betriebsweise eine Gewinnung von zweierlei Gasarten gleichzeitig nebeneinander.
Derartiges getrenntes Absaugen der beiden Gasarten ist wohl bei ähnlichen Anordnungen
schon versucht worden. Beim Verfahren der Erfindung jedoch erzielt man, weil während
dieses Stadiums stark verschiedene Gasdrücke zum Absaugen an die Innen- und Außenräume
angelegt werden, eine wirklich scharfe Trennung und erreicht damit, daß das aus
den Innenräumen abgesaugte Gas wegen des Fernhaltens der hauptsächlich aus Wasserstoff
bestehenden Außengase von niedrigem Heizwert einen sehr hohen Heizwert besitzt.
Das beschriebene Verfahren ist auch beim Betrieb von Kammeröfen mit Beschickung
durch gestampfte oder gepreßte Kohlekuchen anwendbar. Zur Durchführung empfiehlt
es sich in diesem Fall, die im Innern des Kohlekörpers vorzusehenden Hohlräume vor
dem Beschicken noch außerhalb der Ofenkammer während oder unmittelbar nach der Herstellung
des Kohlekuchens zu erzeugen. Nachdem der Kohlekuchen in die Ofenkammer eingesetzt
worden ist, werden die Rohre 26
von der Ofendecke aus in derselben Weise,
wie oben beschrieben, eingesetzt, so daß ihre unteren Enden in die vorgesehenen
Rohrkanäle einmünden. Der Betrieb spielt sich im übrigen in gleicher Weise wie in
obigem Ausführungsbeispiel ab; man wird nur im allgemeinen wegen der höheren Dichte
des Kohlekuchens stärkere Unterdrücke beim Absaugen aus den. Innenräumen anzuwenden
haben.
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Die Einrichtung nach der Erfindung bietet nachstehende besondere Vorteile:
i. Man erzeugt einen hochwertigen Koks, der dem bei der gewöhnlichen Verkokung in
Kammeröfen erhältlichen Koks mindestens völlig gleichwertig ist, erzielt aber gegenüber
dieser üblichen Arbeitsweise wesentliche Verbesserungen in der Gewinnung der Nebenerzeugnisse
hinsichtlich ihrer Güte und ihres Ausbringens.
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2. Es wird ein hochwertiges Destillationsgas mit viel Benzingehalt
erzeugt. Der Heizwert des Gases ist zu Anfang des ersten Stadiums etwa
7500 WE/cbm, zu Ende desselben, etwa SSoo WE/cbm; einen annähernd ebenso
hohen Heizwert von SSoo WE/cbm hat das hier sich zeitlich unmittelbar anschließende
Gas des Anfangs vom zweiten Stadium, und dieser Heizwert sinkt bis zum Ende des
zweiten Stadiums auf etwa 3000 WE/cbm. Demzufolge besteht .die Möglichkeit,
durch Fraktionierung Gase von durchschnittlich recht hohem Heizwert abzuspalten
und besonderen Verwendungszwecken zuzuführen.
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3. Der Teer wird gegenüber der üblichen Verkokungsweise in größeren
Mengen und vor allem in viel höherwertiger Beschaffenheit gewonnen. Er enthält viel
Benzin und besteht aus dünnflüssigen, ziemlich hellfarbigen Ölen. Der Pechgehalt
beträgt nur etwa 25% gegenüber 55 bis 6o0/, bei der gewöhnlichen Verkokung. Dies
ist ein ganz bedeutsamer Fortschritt, da bekanntlich die bestehende Erzeugung an
Teerpech den Bedarf weit übersteigt, wodurch den erzeugenden Werken ganz erhebliche
Schwierigkeiten entstehen, um sich des nicht absetzbaren Pechs zu entledigen. Naphthalin
ist im Teer ebenso wie im Gas praktisch nicht vorhanden. Die Verringerung der Pech-
und Naplitllalinerzeugung gegenüber der üblichen Verkokung ist ein Beweis dafür,
daß die bei letzterer vorwiegenden Zersetzungen flüchtiger Destillationserzeugnisse
innerhalb der Ofen:kaminer bei dem Verfahren nach der Erfindung zum größten Teil
unterdrückt werden. In der Beschaffenheit der flüchtigen Destillationserz_eugnisse
.drückt sich wesentlich die günstige Einwirkung des starken Unterdrucks auf den
Ablauf des Destillationsprozesses aus.
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d.. Die Zeitdauer des Verkokens einer Kohl ebeschickung wird itm rund
251/0 verkürzt. Beispielsweise benötigt ein Koksofen von Soo mm Lichtweite der Kammer,
wenn seine normale Garungszeit 30 Stunden beträgt, nach dem Verfahren der
Erfindung nur noch 22 Stunden. Diese Intensivierung des Verkokungsvorganges ist
darauf zurückzuführen, daß infolge des erfindungsgemäß angewendeten verhältnismäßig
starken Unterdrucks zur Innenabsaugung ein direktes Strömen von Destillationsga-sen
und -dämpfen in der Richtung senkrecht von den beheizten Kammerwänden weg stattfindet,
und zwar nicht nur von solchen Gasen, die in jedem Fall ihren Weg durch .das Innere
der Kohle nehmen würden, sondern vor allem auch von solchen Gasen, die sonst bei
der üblichen Verkokung an den Heizwänden entlang nach dem oberen Gassainmelraum
abziehen und auf dieseln Wege nur unnütz Wärme von den Kammerwänden nach dem Kammergewölbe
und. in das Steigrohr hineintragen. Durch diese künstliche intensive Gasströmung
wird eine bedeutend. verstärkte Wärmeübertragung an die Kohle herbeigeführt.
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5. Der Beheizungsaufwan.d für die Öfen wird aus den zuletzt .dargelegten
Gründen verringert. Durch die Verkürzung der Garungszeit werden außerdem die Wärmeätrahlungsverluste
der Ofenbatterie anteilig verkleinert, was ebenfalls zu einer Ersparnis an Beheizungsaufwand
führt.
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6. Die aus dem Innern abgesaugten Gase und Dämpfe sind, da sie aus
denjenigen Teilen
der Kohlefüllung abgezogen werden, die während
dieser ganzen Absaugeperiode verhältnismäßig kalt bleiben, selbst ziemlich kühl,
und da- sie einen sehr erheblichen Teil .der Gesamterzeugung von Gasen und Dämpfen
ausmachen, so ist auch die. Durchschnittstemperatur der insgesamt aus der Ofenkammer
abgeleiteten Gase und Dämpfe verhältnismäßig niedrig, jedenfalls beträchtlich niedriger
als bei der gewöhnlichen Verkokung ohne Innenabsaugung. Infolgedessen wird die notwendige
Leistung der Kondensationsanlage verringert und dieAnlage selbst verkleinert.
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7. Die Betriebsführung .der COfen wird durch das Verfahrender Erfindung
außerordentlich vereinfacht und erleichtert. Die von der Ofendecke in die Innenkanäle
der Kohle hineinragenden Gasabführrohre werden, solange sie als solche in Benutzung
sind, nur von verhältnismäßig kühlen Gasen und Dämpfen durchzogen, unterliegen .daher
keinen Beanspruchungen durch übermäßig hohe Temperaturen. Die Entfernung ,der Rohre
am Ende des ersten Stadiums des Verfahrens aus dem Kohlekörper macht nicht die geringsten
Schwierigkeiten,- weil .dann ein. Verbacken derselben mit den bituminösen Bestandteilen
der Venkokungsnähte in praktisch fühlbarem Maße noch nicht eingetreten ist. Die
Aufrechterhaltung des verhältnismäßig starken Unterdrucks zum Absaugen in den Abführrohren
ist während des ersten Verfahrensstadiums, wo allein sie in Betracht kommt, ohne
Anwendung großer Mühe und Sorgfalt durchzuführen, weil es wegen des durch .die Verkokungsnähte
geschafften, fast dichten Abschlusses zwischen den Außen- und Innenräumen auf die
genaue Höhe des Unterdrucks nicht scharf ankommt. Ebenso spielt es auch keine große
Rolle, ob der Zeitpunkt des Übergehens von dem ersten nach dem zweiten Stadium,
wo also .die Abführrohre wegzunehmen sind, etwas früher oder später gewählt wird.
Durch die Zerlegung des Verfahrens in die zwei Stadien wenden daher solche Betriebsbedingungen
herbeigeführt, die eine .glatte, von Schwierigkeiten freie Betriebsführung sichern,
und es wird .dadurch mit einfachsten Mitteln zum ersten Male eine in jeder Beziehung
befriedigende Lösung der Aufgabe geschaffen, die Verkokung in Kammeröfen so durchzuführen,
daß einerseits ein regelrechter guter Hüttenkoks, andererseits flüchtige Destillationserzeugnisse,
insbesondere Gase und Teerprodukte, in verbesserter Beschaffenheit und wesentlich
höherer Ausbeute gewonnen werden, die in ihrer Art den beider Schwelerei erhaltenen
Erzeugnissen ähnlich sind, wo man aber bekanntlich einen brauchbaren Koks überhaupt
nicht erhält, keinesfalls aber einen Hüttenkoks.