DE92922C

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Publication number: DE92922C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 89: Zucker- und Stärkefabrikation.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 11. September 1894 ab.

Bekanntlich bestand die bisher gebräuchliche Art der Wiederbelebung von Knochenkohle darin, die während ihres Gebrauches aufgenommenen und durch Waschen mit heifsem Wasser u. dergl. nicht entfernten organischen Verunreinigungen mittelst trockener Destillation in Retorten unter Rothglut zu verkohlen.

Durch oftmaliges Wiederholen dieses Processes häuft sich der gebildete Kohlenstoff nach und nach an, verstopft die Poren der Kohle und verringert dadurch ihren Effect schliefslich bis zu einem solchen Grade, dafs sie für Filtrationszwecke unbrauchbar wird.

Gewisse anorganische Stoffe, besonders Eisenoxyd und schwefligsaurer Kalk, welche bekanntlich auf Zuckerlösungen sehr nachtheilig wirken, häufen sich ebenfalls bei dieser Art der Wiederbelebung an, und zwar manchmal in einem solchen Grade, dafs allein aus diesem Grunde die Knochenkohle für Zucker-Raffinerien unbrauchbar wird.

Das vorliegende Verfahren vermeidet diese grofsen Nachtheile der Carbonisation oder hebt gegebenenfalls diese Nachtheile wieder auf, und ist aufserdem einfacher und billiger im Betrieb als die bisherige Retortenarbeit.

Der Zweck des vorliegenden Verfahrens ist:

i. Mittelst Oxydation und bei verhältnifsmäfsig niedriger Temperatur alle organischen· sowie auch gewisse anorganischen Verunreinigungen, welche die Kohle aufgenommen hat, zu entfernen, oder 2. die Kohle von Zeit zu Zeit von jedem Ueberschufs von Kohlenstoff, von Eisen und Sulfiten, welche sich durch fortgesetzte Wiederbelebung in Retorten angehäuft haben, zu befreien.

Im ersteren Falle wird die Kohle nach jedesmaligem Gebrauch nach dem vorliegenden Verfahren und mit Hülfe eines geeigneten, weiter unten beschriebenen Apparates wieder belebt. Es bleibt dadurch ihre ursprüngliche Porosität und chemische Zusammensetzung dauernd erhalten , und ebenso bleibt auch bei der angewendeten geringen Hitze ihr mineralisches Gerüst ganz unversehrt.

Im zweiten Falle wird das Verfahren und der Apparat in Verbindung und als Ergänzung bestehender Wiederbelebungsanlagen angewendet um die Kohle, so oft es wünschenswerth erscheint, danach zu behandeln.

Zur Durchführung des Verfahrens bedient man sich geeigneter Apparate, welche Vorrichtungen für regulirbaren Eintritt und regulirbaren Austritt von atmosphärischer Luft und eine Speisevorrichtung für die Knochenkohle haben, sowie Vorrichtungen, um den Apparat von aufsen und dadurch auch die darin befindliche Kohle zu erhitzen.

Solche Apparate können von verschiedener Construction sein; in der beiliegenden Zeichnung ist ein geeigneter Apparat veranschaulicht.

Fig. ι ist eine Seitenansicht des Apparates, theilweise im Verticallängsschnitt, und Fig. 2 ein Schnitt nach Linie x-y der Fig. 1.

Der Apparat besteht in seinem Haupttheil aus der Trommel d von Eisenblech, welche je nach der Menge Knochenkohle, welche in einer gegebenen Zeit behandelt werden soll, eine Länge von 4 bis 10 m und einen Durchmesser von ι bis 2 m haben kann.

Die innere Seite ist mit einer Transportschnecke c aus Eisenblech versehen, deren

Schraubengä'nge ίο bis 15 cm hoch und.weit sind. Der Zweck der Schnecke besteht darin, die am Kopf der Trommel einfallende Knochenkohle gleichmäfsig und ununterbrochen nach dem Ende der sich langsam drehenden Trommel zu schaffen.

Die Trommel ist am Ende mittelst Schrauben oder Nieten mit dem eisernen Gestell b_s verbunden, welches seinerseits an der kurzen Welle e¹ befestigt ist.

b ist mit den Schiebern b¹ versehen, welche durch die Stellschrauben b² in Führungen b³ bewegt werden können, zu dem Zweck, um den Durchzug der Luft durch die Trommel zu reguliren.

Am Kopfende ist die Trommel mit dem gufseisernen Rad f verbunden, welches seinerseits an der.Welle e¹ befestigt ist.

Die Wellen e und e¹ ruhen und drehen sich auf den Ständern g und g¹.

Soll die Länge der Trommel mehr wie 5 m betragen, so empfiehlt es sich, sie behufs gröfserer Stetigkeit mit einer durchgehenden Welle und mit noch einem oder mehreren Rädern gleich f zu versehen.

Am Ende der Welle e ist das Zahnrad h angebracht, welches in das Getriebe i eingreift, dessen Welle sich in den Lagern i¹ und z² dreht und welche mittelst der Fest- und Los-,scheiben k und k^l bewegt oder angehalten wird.

Der Ständer g¹ am Kopfende des Apparates ist mit dem konischen Kopfe / verbunden; derselbe ist von Gufseisen und an der Stelle, an welcher sich der Ring r¹ bewegt, glatt abgedreht.

Zu dem Kopf/ gehört auch der Trichter a, versehen mit dem Schieber a\ welcher durch die Stellschraube a² in den Führungen a³ bewegt wird. Durch diesen Trichter wird die Knochenkohle zugeführt und deren Einlauf durch den Schieber a^l regulirt. m ist ein Rohr, versehen mit einem Schieber,, um den Durchgang der Luft durch die Trommel reguliren zu können.

Die ganze Trommel mit Ausnahme der beiden Enden ist von dem Ziegelmauerwerk q umgeben. Um den Eintritt der äufseren Luft in den Raum/ zwischen Trommel und Mauerwerk möglichst zu verhindern, ist die Trommel an beiden Enden mit je einem gufseisernen Ring r¹ versehen, während in das Mauerwerk Ringe r eingelassen sind. Die gegenüberliegenden Ringwandungen sind glatt abgedreht, in der Weise, dafs sich die Ringe r¹ mit einem Spiel von etwa 2 mm in den Ringen r drehen.

Unter die Trommel werden Heizgase, von irgend einer Wärmequelle kommend, durch den Kanal t, welcher mit dem Schieber t^l versehen ist, geleitet.

Das Verfahren wird in folgender Weise mit Hülfe dieses Apparates durchgeführt.

Die zu behandelnde Knochenkohle wird, sobald sie aus den Filtern kommt, mittels geeigneter Trockenvorrichtungen thunlichst getrocknet und fällt sodann durch die regulirbare Speisevorrichtung continuirlich in die erhitzte, sich langsam drehende Trommel. Hier wird sie sofort von den Rippen gehoben und wieder fallen gelassen. Die etwa in der Kohle noch befindliche Feuchtigkeit entweicht schnell in Dunstform durch die Luftöffnung am Kopf der Trommel. Mittels der sich drehenden Trommel wird die Kohle fortwährend in Bewegung erhalten, langsam nach ihrem anderen Ende befördert und gleichzeitig mehr und mehr erhitzt. Jedes Korn der erhitzten Kohle wird auf diese Weise oftmals dem durch die Trommel gehenden Luftstrom ausgesetzt. Dadurch wird dem Sauerstoff Gelegenheit gegeben, in die feinsten Poren der Kohle einzudringen und nach und nach alle organischen Verunreinigungen, sowie Eisen und Sulfite, welche während des letzten Gebrauches der Kohle von ihr absorbirt wurden und welche in einer dünnen Schicht auf dem Kohlenstoff abgelagert sind, zu oxydiren.

Versuche ergaben (nach Angabe des Patentinhabers), dafs, wenn reichlich Luft eingelassen wird, so dafs ein Ueberschufs von Sauerstoff in der Trommel vorhanden ist, die meisten Verunreinigungen bei einer Temperatur von 150 bis 2oo° C. sich oxydiren und dafs der Rest bei einer Temperatur von etwa 225 ° C. entfernt wird. Dieser letzteren Temperatur wird die Kohle nur während weniger Minuten am Ende der Trommel, wo diese am heifsesten ist, ausgesetzt.

Läfst man weniger Luft ein, so ist es nöthig, die Endtemperatur auf etwa 300 ° C. zu bringen, um alle organischen Verunreinigungen zu zerstören.

Durch eine entsprechende Regelung der Temperatur, der Luftmenge, welche durch die Trommel zieht, der Kohlenmenge, mit welcher die Trommel gespeist wird, und der Geschwindigkeit, mit welcher sie durch die Trommel bewegt wird, können die Verunreinigungen oxydirt werden, ohne däfs der darunter liegende Kohlenstoff angegriffen wird.

- Weiter ergaben Versuche (nach Angabe des Patentinhabers), dafs es, je nach der Luftmenge, welche man in die Trommel einführt, einer Temperatur zwischen 275⁰ und 350⁰G. bedarf, bevor irgend etwas von dem Kohlenstoff der Thierkohle selbst verbrennt, und da die Temperatur sowie die Luftmenge aufs genaueste geregelt werden kann, so ist es leicht, eine Grenze zu ziehen, innerhalb welcher die Wiederbelebung vollendet ist, bevor etwas von dem Kohlenstoff angegriffen wird.

Die auf diese Weise wiederbelebte Knochenkohle fällt aus der Trommel in eine geeignete Kühlvorrichtung und ist, sobald sie genügend

gekühlt ist, zum Wiedergebrauch fertig. Dieses neue Verfahren der Wiederbelebung bietet gegenüber dem alten Verfahren folgende grofse Vortheile:

1. Die Kohle wird stets auf. der gröfsten Höhe ihres Nutzeffectes erhalten,, und es braucht nichts davon aus dem Betriebe ausgeschieden werden. Die Poren der Kohle bleiben stets geöffnet und es ist infolge der geringen Hitze, welche angewendet wird, ein Zusammensintern ihres mineralischen Gerüstes ausgeschlossen.

2. Die Wiederbelebung erfolgt in etwa 20 Minuten und erfordert nur etwa halb so viel Brennmaterial, wie bei der Retortenarbeit nöthig ist.

3. Das Waschen der, Kohle mit kochendem Wasser nach ihrem Gebrauch in den Filtern kann beendigt werden, sobald die Salze ausgewaschen sind, da es billiger und zeitersparend ist, die übrig bleibenden organischen Stoffe zu oxydiren, anstatt sie nach Möglichkeit auszuwaschen.

4. Der kohlensaure Kalk, welchen die Kohle ursprünglich enthält und welcher gewöhnlich durch langes Waschen mit kochendem Wasser, das oft sauer wird, zu stark reducirt wird, kann durch weniger Waschen nahe auf seinem normalen Procentsatz erhalten werden.

5. Dadurch, dafs die Kohle regelmä'fsig und oft wiederholt in erhitztem Zustande einem Luftstrome ausgesetzt wird, wird ihr Procentsatz an Eisen und schwefligsaurem Kalk infolge von Oxydation niedrig gehalten.

6. Infolge der angewendeten geringen Hitze ist weit weniger Reparatur an den Apparaten erforderlich, als dies bei Retortenöfen nöthig ist.

7. Das Verfahren ermöglicht auch die regelmä'fsige Wiederbelebung von Knochenkohlenstaub, welche in Retorten nicht durchführbar ist. Dadurch wird dessen regelmäfsige Anwendung mit Hülfe von Filterpressen leicht thunlich.

Wie oben bemerkt, kann das vorliegende Verfahren auch in Verbindung und zur Verbesserung bestehender Wiederbelebungsanlagen, welche auf Retortenarbeit basiren, angewendet werden. In diesem Falle können Anhäufungen von Kohlenstoff, von Eisen und Sulfiten gleichzeitig mit den organischen Verunreinigungen, vom letzten Gebrauch der Kohle herrührend, entfernt werden, so oft dies wünschenswerth erscheint.

Die von den Filtern kommende Kohle wird hierbei in wesentlich derselben Weise behandelt, wie bereits beschrieben, doch müssen die Mittel und Vorrichtungen in geeigneter Weise reguürt werden.

Die Menge der Kohle, welche durch die Speisevorrichtung in den Apparat eintritt, wird entsprechend ermäfsigt, während die Temperatur und der Luftstrom iri der Trommel gesteigert werden. Bei richtiger Anwendung der Mittel kann jeder Ueberschufs von Kohlenstoff in ganz gleichförmiger Weise von der Kohle abgebrannt und diese wieder auf ihre ursprüngliche Porosität gebracht werden.

Dieses combinirte Verfahren des Oxydirens der organischen Verunreinigungen gleichzeitig mit angehäuftem Kohlenstoff, Eisen und Sulfiten erfordert etwa ¹J₃ weniger Brennmaterial und Wartung als das einfache Wiederbeleben in Retorten öfen.

Um 2 bis 3 pCt. Kohlenstoff zu entfernen, genügt bei reichlichem Luftzutritt eine Endtemperatur von etwa 32 5 ⁰C. Soll mehr Kohlenstoff entfernt werden, so kann die Temperatur noch um etwa 50° C. erhöht werden, bei gleichzeitiger Verminderung des Zulaufes von Kohle in die Trommel.

Soll Knochenkohle decarbonisirt werden, welche schon vorher in Retorten von ihren organischen Verunreinigungen befreit wurde, so wird in wesentlich derselben Weise vorgegangen, wie oben beschrieben wurde, und es kann in diesem Falle gewöhnlich mit etwas mehr Kohle gespeist werden, als wenn aufser dem Kohlenstoff auch noch organische Verunreinigungen und Feuchtigkeit entfernt werden müssen.

Claims

Patent-Anspruch:

Verfahren der Wiederbelebung von Knochenkohle mittelst Oxydation, dadurch gekennzeichnet, dafs die Knochenkohle in erhitztem Zustande einem geregelten Luftstrom ausgesetzt wird, bei geregelter Temperatur und bei geregeltem Einlauf der Knochenkohle.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.