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Verfahren und Vorrichtung zur trockenen Destillation oder Erhitzung verschiedener Stoffe in dünner Schicht.
Beim Betrieb zur Erhitzung verschiedener Stoffe behufs trockener Destillation oder dgl. verwendeter Einrichtungen (stehender oder liegender Retorten, Schachtöfen usw) macht sich der nachteilige Umstand gelten, dass einerseits infolge der äusserst schlechten Wärmeleitungsfähigkeit der zu behandelnden Stoffe, sowie der dieselben umgebenden Dampf-oder Gasschichten. andererseits infolge der im Grossbetrieb bei den erwähnten Vorrichtungen unvermeidlichen grossen Schichtenstärken des Materiales die Wärmeeinführung in den Apparat eine äusserst unvollkommene, d. h. die pro Flächen-und Zeiteinheit in die Vorrichtung einführbare Wärmemenge und somit die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung eine unverhältnismässig geringe ist. Die daraus folgenden
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der zu behandelnden Stoffe.
Bei Vergrösserung der Dimensionen der Vorrichtungen im Grossbetrieb werden diese Nachteile noch mehr fühlbar, indem behufs Verstärkung der Wärmeeinführung die Anwendung übermässig hoher Temperaturen notwendig wird. was unter anderm auch die
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und die lanipulationskosten vergrössert. Zur Vermeidung dieser Nachteile wurden schon zahlreiche Versuche gemacht, welche meistens die Verminderung der Materialschichtenstärke bezweckten.
Mit der Verringerung der Schichtenstärke wurde die Wärmeeinführung zwar verbessert, die Dimensionen der Vorrichtungen konnten jedoch trotzdem nicht vergrössert werden, da die Schichtenstärke mit. den übrigen Massen der Apparate in gleichem Verhältnisse wachsen musst. Bei anderen derartigen Vorrichtungen, welche auf ununterbrochenen Betrieb eingerichtet waren, rief die dünne Schichte ein oftmaliges Steckenbleiben des Materiales hervor, wodurch
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Den Gegenstand vorliegender Erfindung bilden nun ein Verfahren und eine Vorrichtung.
bo welchen alle diese Nachteile vermieden sind und mittels welchen bei bestmöglicher Wärme-
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Erhitzung des Materiales und ohne dass einzelne Teile desselben-was bei gewissen Prozessen von besonderer Wichtigkeit ist-über eine gewisse regelbare Grenze erhitze würden. Dabei können die Dimensionen der im übrigen auf ununterbrochenen Betrieb eingerichteten Vor- richtung beliebig vergrössert werden, ohne dass die Vollkommenheit der Wärmeeinleitung oder die Sicherheit des ununterbrochenen Betriebes gefährdet würde. Ein weiterer Vorteil besteht darin. dass kleinkörnige, sogar staubförmige Körper mit gleicher Vollkommenheit verarbeitet werden können.
Das Verfahren besteht darin, dass das zu erhitzende oder zu destillierende Material, welches in einem zwischen zwei vertikal oder mit steiler Neigung stehenden, parallel oder nahezu parallel
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gebracht wird, dadurch unter Mitwirkung seines Eigengewichtes im gleichmässigen Strom durch die Vorrichtung durchgeführt wird, dass eine oder beide der das Material begrenzenden Flächen
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in entsprechender Bewegung gehalten werden. Diese Bewegung ist eine derartige, dass dadurch das Steckenbleiben des durch sein Eigengewicht herabsinkenden Materiales verhindert und das Vordringen desselben im gewünschten Masse selbsttätig bewerkstelligt wird. Die Bewegung kann eine drehende, schwingende, hin und her gehende oder eine beliebige Kombination derselben sein.
Das Einfüllen und Entleeren des Materiales kann mittels beliebiger mechanischer Füllund Entleervorrichtungen erfolgen. Die Erhitzung erfolgt von aussen auf beliebige Weise.
Zur Durchfihrung dieses Verfahrens sind naturgemäss mannigfach gestaltete Vorrichtungen geeignet, deren gemeinsames kennzeichnendes Merkmal darin besteht, dass durch zwei vertikal
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Gestalt eines aufrechtstehenden flachen prismatischen Kastens mit seitwärts oder auf und ab beweglichen Seitenwänden oder eines prismatischen Mantels mit ähnlich geformtem Einsatze, wobei der Einsatz oder der Mantel auf und ab beweglich angeordnet ist. Ebenso kann die Vorrichtung die Gestalt einer Drehungsssäche (z. B. Zylinder-, Kegelfläche usw.) mit konzentrisch eingesetztem ähnlich geformtem Einsatz haben, wodurch ein ringförmiger Schacht gebildet wird und wobei der Einsatz oder der Mantel oder beide eine Drehbewegung oder eine auf und ab gehende Bewegung ausführen können.
Durch die eine Ausführungsform der Vorrichtung wird derjenige schwerwiegende Nachteil behoben, der hauptsächlich bei grossdimensionierten vertikal stehenden Vorrichtungen auftritt, dass nämlich das im unteren Teil der Vorrichtung befindliche Material durch den Druck der darüber ruhenden Materialsäule derart zusammengepresst wird, dass besonders bei backenden Stoffen das unten befindliche Material zusammenbackt, in jedem Fall aber derart festgepresst wird, dass dessen selbsttätige Entleerung unmöglich wird, wodurch infolge des fortwährend notwendigen Stocherns der Betrieb sehr erschwert, in manchen Fällen sogar ganz unmöglich gemacht wird.
Bei dieser Ausführungsform bildet nämlich der zwischen den beiden Schachtwänden befindliche, das zu behandelnde Material aufnehmende Raum kein zusammenhängendes Ganzes, sondern ist durch aus der inneren oder äusseren oder beiden Flächen in diesen Raum hineinragende Flügel. Rippen oder sonstige Fortsätze unterteilt, wodurch eine Anzahl von Abteilungen entsteht, durch welche das Material nacheinander durchgeht, derart, dass die Böden der die einzelnen Ab-
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entsprechenden Materialsäule tragen. Infolge dieser Anordnung wird die Materialsäule in viele kleine Teile geteilt, so dass der Bodendruck nie so gross werden kann, um das Material übermässig zusammenzupressen, so dass dasselbe immer lose und rollfähig bleibt.
In der beillegenden Zeichnung sind einige Ausfuhrungsbeispie ! e dargestellt : Fig. l zeigt
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Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Einrichtung im vertikalen Längsschnitt ; die Fig. 4 und 5 zeigen zwei Varianten der Einrichtung nach Fig. 3 im vertikalen Längsschnitt ; Fig. 6 und 7 sind zwei weitere Ausbildungsformen der Retorte und des Einsatzes im vertikalen Längsschnitt : Fig. 8 zeigt eine andere Ausbildungsform im vertikalen Längsschnitt.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform befindet sich in Innern des mit der Flansche 1 auf Säulen 2 aufruhenden Retortenzylinders 3 der Einsatzzylinder 4. auf dessen äusserer Mantelfläche Schraubenflächen mit schiefstehender Erzeugenden bildende Rippen 5 angeordnet sind
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mehrfache Schraubengänge bilden. An der unteren Bodenwand des Einsatzzylinders 4 ist die vertikale Achse 6 befestigt, welche unten in einem Spur'ager 7 drehbar gelagert ist, durch dessen Vermittlung der Einsatzzylinder mittels Schneckenrad 8 und Schnecke 9 gedreht werden kann. Der Einsatzzylinder ist oben mit einer kegelförmigen Bodenwand 41 verschlossen, durch welche die rohrförmige Fortsetzung 10 der Achse 6 durchdringt. Die hohle Achse 10 ist oben in einem auf Trägern 11 befestigten Halslager 12 gelagert.
Auf den Säulen 2 ruht auch die den Retortenzylinder. 3 umgebende Einmauerung 13, welche unten mit einer geeigneten Feuerung, vorteilhaft mit einer Gasfeuerung verbunden ist, deren Verbrennungsprodukte durch den Kanal 141 ein- strömen. in dem Zuge 14 die Retorte umspülen und durch die Essen 15 abziehen. Die Retorte J ist an ihrem oberen Ende mit einer den bei Hochöfen verwendeten Gichtverschlüssen ähnlichen Beschickungsvorrichtung versehen, die aus einem auf den Retortenzylinder. 3 befestigten Fülltrichter 16 und aus einem an seinem oberen zylindrischen Ende auf der Achse 10 geführten, mit seinem unteren Rande auf dem Trichter 16 aufruhenden Verschliesskegel 17 besteht.
Letzterer kann mittels einer geeigneten Hebevorrichtung auf bekannte Weise gehoben und gesenkt werden.
Die Retorte ist unten mit einer schiefstehenden Bodenwand 18 verschlossen, durch deren Stopfbüchse 19 die Achse 6 des Einsatzes J durchdringt. In dem uneren Ende der Retorte ist eine
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Förderschnecke 20 angebracht, durch weiche das sich unten ansammelnde'Material fortwährend entfernt wird. Unter den schraubenförmigen Rippen 5 des Einsatzzylinders 4 sind ÖSnungen 27, 27 in der Zylinderwand ausgespart, durch welche die Destillationsprodukte in das Innere des Einsatzes 4 eindringen, von wo dieselben durch die mit Durchbrechungen versehene hohle Achse 10 und das mittels der Stopfbüchse 22 an letztere angeschlossene Abführrohr 23 abziehen.
Bei der in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellten Ausführungsform bilden die Rippen 25 des Einsatzzylmdera nicht Schraubengänge, sondern Drehungsflächen, im vorliegenden Falle Kegelfachen, welchen gegenüber-um eine halbe Teilung versetzt-auch aus der Retortenwand ähnliche Kegelflächen bildende Rippen 251 hervorragen (Fig. 4). Behufs Vergrösserung der Heizfläche und Vermeidung der toten Räume 2511 kann die Retorte 31 zweckmässig in der in Fig. f) dargestellten Art hergestellt werden mit zylindrischen und kegelförmigen Teilen oder eventuell mit Weglassung der zylindrischen Teile aU8schliel ! lich mit entgegengesetzten kegelförmigen Teilen von zickzackförmigem Längsschnitt. In Fig. 3 ist die ganze Anordnung einer nach Fig. 5 ausgebildeten Vorrichtung ersichtlich, deren übrige Einrichtung der in Fig. 1 dargestellten Ausfiihrungsform ähnlich ist.
Der Einsatz bildet in diesem Falle keine ununterbrochene Mantelfläche, sondern ist aus mit zylindrischen Fortsätzen 26 versehenen kegelförmigen Ringen 25 zusammengesetzt, welche innen mit vertikalen Winkeleisen 27 zusammengehalten werden, welch letztere oben und unten an die Einsatzböden befestigt sind. Das derart hergestellte Gerippe kann gegen Verdrehung eventuell noch mit Speichen und schiefstehenden Versteifungseisen gesichert werden. Die Entleerungsvorrichtung besteht in diesem Falle aus einem aus kettenförmig aneinandergereihten und auf Trommeln M geführten Stäben oder Blechen gebildeten kettenrostartigen Fördergut, der das aus dem trichterförmigen Unterteil 30 der Retorte in die Abführrinne 31 herabrutschende Material weiterfördert. Die untere Öffnung des Bodentrichters kann mittels des Schiebers j2 reguliert werden.
Der Kettenrost 29 streut das Material auf eine zweite Fördervorrichtung 321 beliebiger bekannter Art, auf welcher dasselbe weggeführt wird und sich unterwegs abkühlt. Ein dichtschliessender Kasten 33 verhindert das Eindringen der Luft und das Austreten von Dämpfen. Die Beheizung der Vorrichtung geschieht mittels einer oder mehrerer Feuerungen 34, deren Verbrennungsprodukte durch Kanäle den in der Einmauerung befindlichen Ringkanal 36 gelangen, um von dort in den die Retorte umgebenden Raum aufzusteigen.
Während bei der in Fig. l dargestellten Auaführungsform die Drehung der Schraubengänge das Material zwangsläufig vorwärtsführt. so dass die Menge des in der Zeiteinheit vordringenden Materials ausschliesslich durch die Umdrehungszahl des Einsatzes regulierbar ist. führen bei der in Fig. : 3 dargestellten Ausführungsform die Drehungsfächen bildenden Rippen das Material überhaupt nicht vorwärts, sondern verhindert die Drehung des Einsatzes bloss das Steckenbleiben des vorwärtsrutschenden Materiales, während die quantitativ regulierbare Yorwärtsbeförderung desselben ausschliesslich durch die Entleerungsvorrichtung bewerkstelligt wu-d. Da. s Material nimmt nämlich sowohl in den durch die einzelnen Rmge gebildeten Abteilungen. a. ts auch im trichterförmigen Retortenboden, sowie in der zur Entleerungsvorrichtung führenden I Abführrinne den Böschungswinkel x.
D gemäss Platz und liegt unten auf dem Förderrost auf, folglich kann das Material in der Retorte nur in dem Masse vorwärtsdringen, als durch die Entleerungsvorrichtung Material weggeführt wird. Wie ersichtlich, kann durch Änderung der Geschwindigkeit der Entleerungsvorrichtung im vorliegenden Falle des Kettenrostes 29, die
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'ändert werden.
Die Unterteilung des das Material aufnehmenden Schachtes behufs Verhinderung des
Zusammenpressens des Materiales kann ausser der oben angegebenen Weise auch derart erzielt werden, dass die Schachtwände durch Flächen gebildet werden, deren Erzeugende Zickzack- linien oder Wellenlinien bilden. Derartige Formen sind in den Fig. 6 und 7 dargestellt, welche
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einen mit Material ausgefüllten Raum freilassen. Durch das Auf-und Abgehen des Einsatzes wird das Steckenbleiben des Materiales verhindert.