DE877593C - Bindemittel fuer die Brikettierung von Steinkohle - Google Patents

Description

• Bindemittel für die Brikettierung von Steinkohle Die bei der Hochdruckhydrierung von Kohle sowie ihren Destillations- und Extraktionsprodukten anfallenden Rückstände, die man mit Entschlammung bezeichnet, haben sich nach entsprechender Vorbehandlung als Bindemittel bei der Brikettierung magerer Kohlen bewährt und werden seit längerer Zeit diesem Verwendungszweck zugeführt. Man arbeitet gewöhnlich in der Weise, daß man die Hydrierrückstände mit Steinkohlenteer mischt und auf Brikettpech destilliert. Die Bindekraft eines solchen Gemischpechs hängt von der prozentualen Verteilung der Einzelbestandteile ab. Wie. aus nachstehender Übersicht hervorgeht, ist die Bindekraft um so geringer, je höher der Entschlammungsanteil in der Mischung ansteigt. Die Entschlammung stellt in diesem Fall den Rückstand aus der Hochdruckhydrierung eines Gemisches von Steinkohlenteerpech und Pechdestillat dar. Als Ausdruck der Bindekraft ist die B.K.-Ziffer benutzt worden, die angibt, welche Biegefestigkeit ein Probebrikett in den Abmessungen 140 X46 mm bei etwa 2o mm Dicke aufweist. Diese von H. B r o ch e und H. Nedelmann in der Zeitschrift »Glückaufcc, 1933, S. 233 bis 240 und 257 bis 267, veröffentlichte Prüfmethode benutzt zur Herstellung der Brikettiermischung ein Knetwerk von etwa 5 1 Inhalt, in dem die Mischung und Erwärmung von Kohle und Bindemittel vor sich geht. Die fertige heiße Mischung wird in Formen gefüllt und in einer hydraulischen Presse zu Briketts gepreßt. Die Festigkeitsprüfung der Briketts wird nach eintägiger Lagerung vorgenommen, wozu die Normalzerreißmaschine Bauart Frühling-Michaelis dient. Die so ermittelten Biegefestigkeiten in kg/cm2 werden als Bindekraftzahlen bezeichnet.

  -Tabelle r
  Abhängigkeit der Bindekraft des Gemischpechs
  vom Gehalt an Entschlammungspech -
  Entschlammungspech Anzahl der
  im- Gemischpech B.K.-Ziffer Bestimmungen
  0/11
  o 17,3 40
  5 17,3 7
  10 17,2 5
  15 16,9 20
  20 - -
  20
  25 16,4
  30 16,1 , 20
  35 15,9 26
  40 15,6 _ 65
  45 15,4 30
  50 15,0 175
  55 14,5 11$
  6o 13,9 150
  65 13,3 - .500
  70 12,6 196
  75 11,9 29

  Die in Tabelle 1 aufgeführten Betriebsmischungen lassen erkennen, daß reines Steinkohlenteerpech eine B.K.-Ziffer von 17,3 aufweist. Steigt der Gehalt an Entschlammungspech im Gemischpech an, so sinkt die Bindekraft ab. Eine Mischung aus 7501, Eritscblammungspech und 25 % Teerpech besitzt nur noch eine B.K.-Zahl von 11,g.
• Man könnte erwarten, daß sich Mischungen aus Entschlammungspech und Teerpech in ihrer Bindekraft rechnerisch vorausbestimmen lassen. Dieses müßte der . Fall sein, wenn Entschlammungspech und Teerpech unabhängig voneinander in jedem Mischungsverhältnis die Bindekraft ihresReinzustandes beibehielten. Überraschenderweise hat sich jedoch gezeigt, daß dieses -nicht der Fall ist. Die Hydrierrückstände sind in ihrer Bindekraft vielmehr abhängig von dem Mischungsverhältnis mit Teerpech.
• Trägt man die Werte in Tabelle 1 graphisch auf, so erkennt man aus dem Kurvenblatt, daß bis zu 1o % Entschlammungspech die Bindekraft des reinen Teerpechs unverändert erhalten bleibt. Über '1ö bis 50 % Entschlämmungspech fällt die Bindekraft nur langsam und gleichmäßig von 17 auf 15 ab, was darauf hindeutet, daß die guten Eigenschaften des Teerpechs vorherrschend sind.
• Geht man über 5o % Entschlammungspech hinaus, so tritt die Entschlammung mit ihren wesentlich schlechteren Bindeeigenschaften in den Vordergrund. Die Kurve sinkt steil ab. Während zwischen 3o bis 5o0/ o Entschlammungspech die B.K.-Ziffer von 16 auf 15 zurückgeht, wird diese Verminderung der Bindekraft um 1 kg/cm' jetzt#bereits bei 5o bis 6o % Entschlammungspech erreicht. Von 6o bis 7o % Entschlammungspech beträgt der Abfall sogar 1,3 kg/cm'.
• Um einen zahlenmäßigen Ausdruck über den Rückgang der Bindekraft des Gemischpechs zu gewinnen, . ist angenommen worden, daß die Bindekraft des Teerpechs in jeder' Mischung mit Entschlaminungspech voll erhaltenbleibt. Diese Annahme darf mit Recht gemacht werden, selbst wenn sie praktisch nicht zutrifft, da in Mischungen von Teerpech mit Entschlammungspech alle Nachteile wenigstens rechnerisch zu Lasten des Entschlammungspechs gebucht werden müssen.

  Tabelle 2

  Rückgang der Bindekraft von Entschlammungspech

  in Mischungen und im Vergleich

  mit und zu Steinkohlenteerpech

  Ent- Bindehaft

  schlam- Errechnete von 100/0

  mungs- B.K. B.K. für Entschlam- B.K. für

  pech im 1o% Ent- mungspech 10%

  Gemisch- Ziffer schlam- im Vergleich Teerpech

  pech mungspech mit Teerpech

  0/0 - 0/0

  0 17,3 - - 1,73

  10 17,2 1,73 Zoo 1,73

  20 16,7 1,43 83 1,73

  30 16,1 1,33 77 1,73

  40 15,6 1,31 76 1,73

  50 15,0 1,27 73 1,73

  6o 13,9 1,16 67 1,73

  70 12,6 1,o6 61 1,73

  75 11,9 1,o1 58 1,73

  Nach Tabelle :z besitzt ein Gemischpech mit 1o °/o Entschlammungspech die gleiche Bindekraft wie reines Teerpech. Die für 1o % Teerpech gegebene B.K.-Ziffer von 1,73 (B.K. für ioo°/piges Teerpech 17,3) errechnet sich in diesem Fall auch für 1o % Entschlammungspech. Je höher der Entschlammungsgehalt im Gemischpech ansteigt, desto geringer wird nicht nur die B.K.-Zahl des gesamten Gemischpechs, was selbstverständlich ist, sondern auch die des darin enthaltenenEntschlammungspechanteiles. Entschlammung verhält sich also als Bindemittel um so günstiger, je reicher die Mischungen an Teerpech sind.
• Als Erklärung für diese neuen Erkenntnisse kann angenommen werden, daß bis schätzungsweise 5o % Entschlammungspech durch einen sogenannten Mischeffekt die Entschlammung in ihrer Bindekraft gehoben wird. In entschlammungsreichen Mischungen über 50 °/o wirkt die Entschlammung dagegen hemmend auf die volle Entfaltung der Bindekraft des Teerpechs ein. Es bestehen also Wechselwirkungen zwischen den beiden Mischungspartnern, die sich je nach dem Mischungsverhältnis verschieden bemerkbar machen.
• Aus diesen Zusammenhängen wurde die Lehre der Erfindung gezogen. Will man also die Entschlammung als Bindemittel bei der Brikettierung mit optimalstem Wirkungsgrad einsetzen, so darf die Mischung mit Steinkohlenteerpech nur 1o °/o Entschlammungspech enthalten. Da aber die Entschlammung auf den Hydrierwerken in großen Mengen anfällt und man sonst noch keine zweckmäßige und wirtschaftliche Verwertung dafür gefunden hat, ist man in der Praxis in den meisten Fällen gezwungen, entschlammungsreichere Mischungen zu verarbeiten. Nach den Erkenntnissen der Erfindung darf jedoch das Mischungsverhältnis 5o °.o Entschlammungspech nicht wesentlich überschreiten, da sonst die Bindekraft des Gemischpechs unverhältnismäßig stark abnimmt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Bindemittel für die Brikettierung von Steinkohle, bestehend aus Steinkohlenteerpech und Entschlammungspech, das aus der Hochdruckhydrierung von Kohle sowie ihren Destillations-und Extraktionsprodukten stammt, dadurch gekennzeichnet, daß in dem aus beiden Bestandteilen fertig destillierten Gemischpech der Anteil an Entschlammungspech etwa 5o °/o nicht überschreitet.
2. 2. Verfahren zur Gewinnung des Bindemittels nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung des Gemischpechs entweder durch Destillation von Steinkohlenteer und Hydrierrückständen bis auf Brikettpech oder durch Mischung von Teerpech mit Entschlammungspech erfolgt.