DE749729C - Verfahren zum Entwaessern von Torf - Google Patents

Description

• Verfahren zum Entwässern von Torf Es ist bekannt, daß man Brennstoffe, die zuviel Wasser enthalten. -wie Torf oder manche Lignite und mulmige Kohlen, durch gewöhnliche Trocknung nicht von der Feuchtigkeit befreien kann, und zwar deshalb, weil der eigene Heizwert des Brennstoffes zur Verdampfung des gesamten im Brennstoff enthaltenen Wassers nicht ausreichen würde und man noch anderen Brennstoff zusetzen müßte. Die wirtschaftliche Verarbeitung solcher Brennstoffe setzt daher voraus, daß der größere Teil des Wassers im flüssigen Zustand ohne Verdampfung entfernt wird. Es ist aber auch bekannt, daß solche Brennstoffe sich nur schwierig pressen lassen und das Presseil nicht allzu wirksam :st, da es nicht gelingt, den Wassergehalt hinreichend, z. B. bei der Verarbeitung von Torf, unter ;o bis 8o0'o Wasser zu senken. Die Ursache liegt :m kolloiden Charakter der Substanz, die eme große '-Menge .Wasser zurückhält. Es -wurden deshalb auch andere Wege, z. B. chemische oder elektrochemische, zur Entwässerung solcher Brennstoffe gesucht: es erwies sich jedoch keiner als wirtschaftUch. Die besten Ergebnisse wurden bisher durch teilweise Aufhebung des kolloiden Charakters der Brennstoffe beim Erhitzen auf höhere Temperatur erzielt. Schon bei ioo' C -,v=rd z. B. bei Torf ein Teil des sonst kolloid gebundenen Wassers frei: noch günstiger aber wirken die bekannten Verfahren, bei denen der nasse Torf unter Druck bis auf Temperaturen erhitzt nzrd, bei denen e_ne teilweise Verschwelung Gier Kohlensubstanz eintritt. So läßt sich z.13. Torf mit einem Wassergehalt Von c ( -)o0 0 im ursprünglichen Zustand auspressen. bis er nur ; S bis Sott 01 Wasser enthält; nach Erhitzen auf ioo` C sinkt der Wassergehalt durch Pressen so;ar unter 750"o, während unter Wasserdampfdruck von 301 k5/em=, d. i. auf ungefähr #;3 C erhitzter Torf sich durch einen mechanischen Druck von 50o kg bis auf unter ,ooo Wassergehalt lieb. Die Erhitzung wirkt jedoch nicht nur in dieser Bez:eliun-. sondern Sie ermo-licht auch beim Pressen die An wendutt# higherer Preisdrucke, ohne da13 der Torf fließt. Der ursprüngliche Torf wird schon bei inäliigem Druck. z. B. bis 501 -;;-/cm-, als Brei heraus-#epre15t. während unter Druck auf 230 C-erhitzter "Torf eine Pressung auch unter einem Druck von mehr als ;01o kg/cm= gut verträgt. Beim Pressen von unter Druck erhitztem Torf erreicht man gerade dadurch einen hohen Entwässerungsettekt. Es ist auch bekannt, daß die Fähigkeit des Drennstoiies, z. B. des Torfes. Wasser festzuhalten. bedeutend Herabgesetzt werden kann; wenn man den feuchten Brennstoff vor der Verarbeitung mit 2vI:neral-oder Teeröl oder Teer vermischt.
• Die bisher.-en diesen Vorhang benutzenden Verfahren waren nicht wirtschaftlich, und zwar hauptsächlich deshalb, weil zum Erliitzen des nassen Torfes ein bedeutender Teil des entwässerten Torfes verbrannt werden mußte. Wenn man z. B. den "Torf mit Wasserdampf von einem Druck von 301 kg/cni= auf eine Temperatur von 233- erhitzt, so muß, wenn der ursprüngliche Torf goo;'o Wasser enthielt, zur Erzeu-un- des nötigen Dampfes über öoOb getrockneten Torfes verbrannt werden. Enthielt er jedoch nur So0'o Wasser, so genügt die halbe -Menge, das ist ungefähr 300'o trockener Torf, bei der Verarbeitung von Torf mit 700o Wasser nur ungefähr 2001%o trockener Torf. Beim Erhitzen des Torfes auf niedrige Temperaturen bei geringerem Druck wird entsprechend weniger Brennstoff verbraucht; aber der Entwässerungseffekt ist auch unverhältnismlßig niedriger.
• Diese ungünstigen wärmewirtschaftlichen Verhältnisse bei der Verarbeitung jüngerer Brennstoffe mit hohem Wassergehalt führten zu eingehenden Versuchen, und es -elang, ein neues Verarbeitungsverfahren auszuarbeiten, durch das der Brennstoffverbrauch für die Entwässerung bedeutend Herabgesetzt wird. Das neue \-erfahren benutzt die in der Hauptsache bekannte Erhitzung feuchter Brennstoffe finit Wasserdampf unter Druck auf Temperaturen von Zoo bis 25o- C sowie die Pressung in mehreren Stufen, wobei gegebenenfalls Teer oder Mineralöl zu--e-,el)en wird, titid besteht dahin, daß der Brennstoff zumindest in

  drei oder auch mehr \Viirniesttife n durch

  \*'airnitt-atsser, :\b- und Frischdampf erhitzt

  tind auch zttniiticle,t dreimal @c#lirel,it wird. und

  die,. initiier \varin nach der vorhergehenden Er-

  liitzutissatufe, wobei der PrePdruck jiroiiort:o-

  tial zur Temperatur des gelire(.iten Torfes ab-

  gestuft ist, so da13 in dell Intervallen z«-schen

  den einzehienrwünnnn@sstu@en mit einem

  Drück gepreßt wird. der dein au enblick-

  licheti Zustand der Kolloide-;etischaften des

  llrennstolles entspricht.

  Praktisch gewonnene I#:rf<tlirun@en haken

  gezeigt, da(3 nach dein erlindun,.,s.L#eniäl:@en

  \-erfahren (,in höherer I:ntttässernnbsjrad

  leichter erzielt «-erden kann als durch Pressen

  in einem e'tizigen Vorgang. Der Vorgang läßt

  sich am bester an eifitem Beispiel der vier-

  stiiti#.rc#ti Entwässertiti- von Torf veranschau-

  lichen, der. iin. ursgrungEchen Zustand gotl,".i

  Wasser enthält und zur Entw`isserunj auf

  ,;ot,u Wasser-ehalt nach dem gebräuchlichen

  Verfahren 6ot?"o Trockensubstanz verbrauchen

  würde. Dieser nasse: Torf wird in drr ersten

  Stufe finit heißem Wasser, das gewöhul:ch

  eine Temperatur von über go@ C hat, reinisclit,

  und Glas inan einerseits aus KondenswasSer,

  anderseits aus dem in der ztve:teti bis vierten

  Stufe ausgepreßten Wasser gewinnt. In die-

  sen Stufen gewinnt man auf i 01o kg verarbeite-

  ten ursprünglichen "Torf im ganzen ungefähr

  .13 bis 451,- Kondensat und ungetähr 85 his

  87 kg ausgepreßtes Wasser, -zusammen etwa

  i 301 k5 Wasser, dessen "Temperatur gewöhn-

  lich 1l01' C übersteigt. Durch Vermischen des

  durchgekneteten Torfes mit dieser -Menge

  heilen Wassers .erhitzt s?cli der Torf auf eine

  Temperatur von über 501' (: und wird bei die-

  ser Temperatur unter mäf:jigein Druck, li<@cli-

  stens i 01o '1;g; cm=, gepreßt. Die Höhe des

  Druckes hängt nicht nur davon ah, welche Art

  des Pressens zur Anwendung kommt. sondern

  besonders auch vom Charakter des verarbei-

  teten Brennstolzes. So verträgt z. B. Faser-

  torf eher einen höheren Druck als Sumpftorf

  oder llulinkohle. In dem als Beispiel ange-

  führten Falle wurde mit einem Druck von un-

  gefähr 501 kg/cm= gepreßt und ein Torffinit

  etwa S 5 0'01 Wassergehalt gewonnen.

  Der noch warme Torf aus der ersten Stufe

  wird weiter mit Rückdampf aus der dritten

  und vierten Stufe auf eine Temperatur von

  t 01o'- C erhitzt und bei dieser von "neuem unter

  etwas höherem Druck, gewöhnlich aber lins

  zu i 01o lcg/cin=, 5epreßt. In dieser zweiten I:r-

  liit"/.l.tii-Sattife bestellt kein l)esondei-c#r Wärme-

  bedarf, da man gewöhnlich finit dein Rück-

  dampf aus der dritten und vierten Stufe aus-

  reicht. Bei dem angeführten Bc:,piel wurde

  in dieser .Stufe durch Pressen unter e:nein

  'Druck von nicht ganz. t 01o kg/cin= ein Torf

  ion SöooWassergehalt erhalten. Nach dein

  gebr@iticliliclieli Verfahren würde man diesen Flickt bei eineue Torf von goo/o Wasser durch Aufwendung von ungefähr 230,ö trockenem Torf, der zur hrii-ärniung des ursprünglichen Torfes auf ioo- C nötig wäre, erzielen. Bei diesem Verfahren ist ke'.n zusätzlicher Brennstoff erforderlich, da das heiße Wasser und der Dampf aus dem weiteren Vorgang wirksam ausgenutzt werden. Der noch warme. Brennstoff aus der zweiten Stufe wird _n für den erforderlichen Überdruck eingerichtet Kessel gebracht und dann nach dein Absperren mit Druckrückdampf aus der vierten Stufe auf eine Temperatur von 15o bis iSo` C unter einem Wasserdampfdruck von 5 bis 1 o kg/cm- erhitzt, wobei ein Teil des Wabsers aus dem Torf ein müssigen Zustand frei wird und mit dem aus dem Dampf entstandenen Kondenswasser abgelassen und zur Erwärmung in den vorhergehenden Stufen verwendet werden kann. Dies wird so durchgeführt, cla15 der beim Ablassen des 15o bis iSo- C warmen Wassers entstandene Dampf in die zweite Stufe geleitet wird, während das restliche ioo° C warme Wasser sich :n der ersten Stufe mit dem Torf mischt. Nach dem Ablassen des flüssigen Wassers wird der Dampf, mit dem der Torf in der zweiten Stufe erhitzt wird, aus den Druckkesseln abgelassen. Der restliche warme Torf wird von neuem, diesmal unter höherem Druck, in diesem Falle b?s zu 3ookg/cm=, gepreßt, und man erhält z. B. einen Brennstoff mit e?iicm Wassergehalt voll ungefähr 700'o. Zu diesem Zwecke ist oft überhaupt kein besonderer Brennstoffaufwand nötig, wenn man nämlich in'-t dem Druckr ückdampf aus der vierten Stufe ausreicht. Da man ' ihn aber ilur so weit .ausnutzen kann, als der Arbeitsdruck dieses Dampfes den Druck in der dritten Stufe übersteigt, genügt dieser Dampf nur zur teilweaen Erhitzung des Brennstöffes in der dritten Stufe, z. B. nur auf eine Temperatur von 150° C und einen Druck von 5 kg/cin°. Um den Eiltwässerungseffekt in der dritten Stufe zu erhöhen. ist es daher gewöhnlich vorteilhaft, '-n dieser Stufe zur Enderhitzung auf iSo° C eine geringe Menge dazu nötigen Frischdampfes anzuwenden. Zu dessen Erzeugung braucht man jedoch im allgemeinen nicht mehr als 5 bis 60'u trockenen Brennstoff.
• Der Brennstoff mit ;00;o Wasser aus der dritten Stufe wird :n die weiteren Druckkessel eingeführt, wo er mit Dampf von 16 bis ¢oAtm. auf Zoo bis 25o' C bei e:nenl Druck von 3okg/cm'2 erhitzt wird. Zur Erzeugung des nötigen Dampfes n°erden gewöhnlich 13 bis 14(),'o Trockentorf verbraucht, so daß der Gesamtbrennstotibedarf in allen Stufen iS bis 2oi;'o des erzeugten trockenen Brennstoffes ausmacht. Man geht auf ähnliche Weise vor wie in der dritten Stufe bei niedrigem Druck, d.11. nach 1?rreiclieii der Höchsttemperatur wird das aus dem Torf und dem kondensierten Dampf stammende heiße Wasser abgelassen und verwertet, worauf der Dampf abgelaaen wird. Das überhitzte Druckwasser aus dieser Stufe kann :entweder unmittelbar in der dritten Stufe zum Erli_tzen des Torfes verwendet werden. wobei erst das warme \V assen aus dieser Stufe zum Vermischen mit Torf in der ersten Stufe dient, oder man kann, wie beim Wasser der dritten Stufe, die Dämpfe nach dem Entspannen in der zweiten Stufe und das restliche Wasser in der ersten Stufe verwenden. Der Dampf aus der vierten Stufe wird unter Druck so lange in die dritte Stufe geleitet, bis _n beiden Stufen einDruck-und damit auch ein Temperaturausgleich eingetreten ist. Ferner wird der Dampf ebenso wie aus der dritten Stufe unmittelbar in die zweite geleitet, wo er zum Erli_tzen des Brennstoffes auf ioo@ C dient. Der unter Druck erhitzte Brennstoff aus der vierten Stufe läßt sich unter einem wieder über 30o kg/cm= erhöhten Druck auspressen; in diesem Falle wurde der Torf unter einem Druck von 50o lcg/cm= ausge_preßt, und es wurde ein weni;@er als Sooo, in einem Fall sogar nur =6i?'o Wasser enthaltender Brennstoff gewonnen. Bei dieseln beschriebenen 1-erfahren wurde kaum ein Drittel des Brennstoffes verbraucht, der zum direkten Erhitzen des nassen Torfes mit go0,ö Wasser auf 233' C nötig wäre. Der Entwässerungseffekt kann noch dadurch erhöht werden, daß man die Temperatur der bei der Dampferzeugung abzieltenden Rauchgase zum Trocknen des Pre13produktes vollkommen ausnutzt. Auf diese Weise wurden aus Torf wertvolle Briketts von guter Feuerbeständigkeit mit ungefähr .l@ö Aschengehalt und einem unteren fIeizwert von über .150o Kalorien gewonnen.

Claims (1)

1. PATE-NTANSPRUCII: Verfahren zum Entwässern von Torf unter Anwendung voll NN ärme bis etwa 25o° C und durch Pressen in mehreren Stufen, wobei gegebenenfalls Teer oder Mineralöl zugegeben wird, gekennze:clinet durch folgende Maßnahmen: der Rohtorf wird in der ersten Stufe nach Vermischen mit "varinein Wasser, das aus den folgenden Stufen stammt, mit einem Druck x-on weniger als i oo kg/cm= gepreEn. In der zweiten Stufe erfolgt das Pressen mit demselben Druck unter Erhitzung deb "Torfes mit Rückdampf auf etwa 1002 C. In der nächsten Stufe wird der Torf mit gegebenenfalls überhitztem Wasserdampf auf i 5o bis i 8o C gebracht und nach Ablassen des Dampfes und des Kondenswassers unter- einem Druck bis zu gepreßt; hierauf wird er m..t Dampf von 16 his 4o 3tm. auf Zoo bis 25o° C erhitzt und nach :blassen des Dampfes und des Kondensats mit einem Druck von über 30o lkg/cm=, z. B. bei 5oo kg/cm°, gepreßt, worauf die Preßlinge gegebenenfalls m=t Rauchgasen getrocknet werden. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften ..... \r.341 179, 359 440, 419 9o6; USA.-Patentschriften ....... . 738135, 2 183 924; schweizerische Patentsrhr-ft 87 724; österreichische 77968.