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Verfahren der Gewinnung hochwertiger, nicht hygroskopischer Flammkohle
ags minderwertigen Brennstoffen, wie lignitischen Braunkohlen, Torf u. dgl. Von
der Erkenntnis ausgehend, daß bei der Destillation minderwertiger Brennstoffe (lignitische
Braunkohlen, Torf u. dgl.) wertvolle Nebenerzeugnisse meist nur in so geringen Mengen
anfallen, daß ihre Gewinnung in normalen Zeiten nicht lohnend ist, hat man neuerdings,
vorgeschlagen, die Gewinnung von Nebenerzeugnissen hierbei nach Möglichkeit ganz
auszuschalten. Durch die deutsche Patentschrift 3o688o ist ein derartiges Verfahren
bekannt geworden. Der Kern dieses Verfahrens liegt darin, daß das bei mäßiger Temperatur
ausgiebig vorgetrocknete Gut einem Verkohlungsvorgang von solcher Dauer und Temperaturhöhe
unterworfen wird, daß die heizwertlosen Ballaststoffe, wie Wasser, Kohlensäure usw.,
nicht aber heizkräftige Bestandteile abgespalten und entfernt -,verden. Die gleichzeitig
freiwerdenden bitumenartigen Stoffe verbleiben in der Kohle und bieten durch Ausfüllung
der Poren Schutz gegen Wiederaufnahme von Wasser.
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Tn der Praxis ist ein so geregelter Verkohlungsvorgang vielfach. nur
schwer, bei stark bituminösen Brennstoffen jedenfalls überhaupt nicht durchzuführen,
weil die Temperaturgrenzen, innerhalb deren die Bedingungen des Verfahrens erfüllt
sind, im Gioßbetriebe nicht genau eingehalten werden können. Die Folge davon ist,
daß die in den meisten minderwertigen Brennstoffen enthalte nenleichtflüchtigen,
betuminösen Stoffe bei der Verkohlung teilweise mit übergehen. .Gerade diese leichten
Kohlenwasserstoffe sind aber gewöhnlich von hohem Brennwert. In den gegenwärtigen
Zeiten ungewöhnlicher Brennstoffknappheit gewinnt ein derartiges Verfahren zur Herstellung
hochwertiger' Flammkohle, das man als »Tieftemperaturverliöhlung minderwertiger
Brennstoffe« bezeichnen kann, erhöhte Bedeutung. Es ist deshalb am Platze, Mittel
und Wege zu seiner technischen Vervollkommnung zu schaffen. Diesen Zweck verfolgt
die vorliegende Erfindung.
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Das Verfahren nach Patentschrift 3o688o arbeitet nicht fortlaufend.
Die Tieftemperaturverkohlung erfolgt in Kammern oder Retorten, die wiederkehrend
gefüllt und entleert werden. Es ist klar, daß auf diese Weise weder eine Massenerzeugung
noch das Höchstmaß an Wirtschaftlichkeit zu erreichen ist. Grundsätzlich könnte
das Verfahren auch in einem gewöhnlichen, fortlaufend arbeitenden Schachtofen, ähnlich
den bekannten Schwelöfen, ausgeführt werden. Aber auch hierbei würde der bereits
erwähnte Übelstand, daß die leichtflüchtigen bituminösen Stoffe dem Enderzeugnis
verloren gehen, nach wie vor bestehen bleiben.
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Nach dem neuen Verfahren wird das Rohgut in umunterbrochenem Strom
durch einen senkrechten Verkohlungsofen hindurchbewegt und hierbei in bekannter
Weise allmählich erhitzt, so daß zunächst Wasser und sonstige, den Heizwert des
Brennstoffes herabmindernde Ballaststoffe Q (Kohlensäure, Stickstoffverbindungen
usw.) abgespalten werden und infolge des Wärmeauftriebs nach oben entweichen. In
den tieferen Zonen des Ofens wird die Erhitzung bis zur Entwicklung geringer Mengen
von Teerdämpfen gesteigert.
.Aus dem Verkohlungsraum gelangt die
Kohle in, einen an den Ofen dicht anschließenden Kühler und wird hier fortlaufend
abgekühlt. Gleichzeitig werden die wenigen Teerdämpfe, getrennt von den frei nach
oben entweichenden Wasserdämpfen usw., durch die im Kühler befindliche -Kohlenschicht
.nasch unten -abgesaugt, wobei sich die teerigen Stoffe auf den Kohlenstücken niederschlagen.
Gegebenenfalls kann auch ein Teil der nicht verdichtbaren flüchtigen Ballaststoffe
(Kohlensäure usw.) mit den Teerdämpfen nach unten abgesaugt werden, ohne daß hierdurch
an dem Grundgedanken des Verfahrens etwas geändert wird.
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Das neue Verfahren ist also nicht - wie dasjenige der -Patentschrift
3o688o - an die Einhaltung einer eng, begrenzten Temperaturstufe gebunden, weil
die dem Rohgut durch die Erhitzung etwa entzogenen flammenbildenden Stoffe (Bitumina)
mit der Kohle nachträglich ganz oder zum größten Teil wieder vereinigt werden.
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Nach dem neuen Verfahren wird gewöhnlich mit Temperaturen gearbeitet,
bei denen sich Teerdämpfe u. dgl. nur in geringen Mengen bilden, weil der Zweck,
die heizwertlosen Ballaststoffe aus dem minderwertigen Brennstoff zu entfernen,
hierbei bereits erreicht wird. Man kann aber die Verkohlungstemperatur auch soweit
steigern, daß größere Mengen Teer flüchtig werden. In diesem Falle besteht die Möglichkeit,
die schweren Teerdämpfe von den leichten zu trennen, indem man erstere auf vorbeschriebene
Weise nach unten durch den Kühler absaugt, letztere dagegen ebenso wie die Wasserdämpfe
usw. nach oben entweichen läßt und in bekannter Weise getrennt auffängt. - Diese
Abart des Verfahrens wird dann zu wählen sein, wenn es sich um die Verarbeitung
bitumenreicher Brennstoffe handelt, die einen wertvollen Tieftemperaturteer als
Nebenerzeugnis ergeben.
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Die Vorteile des neuen Verfahrens gegenüber dem Verfahren der Patentschrift
3o688o liegen. erstens in der Vermeidung von Verlusten an heizkräftigen Bestandteilen,
zweitens in dem aus der Erhöhung der Verkohlungstemperatur sich ergebenden geringeren
Zeitaufwand für die Durchführung der Verfahrens und somit in einer Erhöhung der
Leistung und drittens in einer wesentlichen Vereinfachung und Verbilligung der Betriebsweise.
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Das Verfahren läßt sich am besten in senkrechten, eisernen Retorten
ausführen, deren oberer Teil beheizt und deren unterer Teil gekühlt wird.
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Eine derartige Vorrichtung wird durch anliegende Zeichnung veranschaulicht.
Der eigentliche Verkohlungsofen besteht aus dem ringförmigen Raum i, der durch die
beiden konzentrischen eisernen Zylinder 2 und 3 begrenzt wird. An die Übergangszone
4 schließt sich-nach unten der Kühler 5 an, der aus den beiden doppelwandigen Zylindern
6 und 7 besteht. Selbstverständlich kann der Kühler auch konisch ausgebildet sein.
Bei 8 ist der Zufluß, bei g der Abfluß des Kühlwassers gedacht.
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Das durch den Gichtverschluß =o einzufüllende Gut durchsinkt den Ofen
fortlaufend in dem Maße, wie der sich drehende AbFtreicher ii Fertigerzeugnis unten
abnimmt. Die Trennung der flüchtigen Destillationserzeugnisse erfolgt dadurch, daß
die Ballaststoffe (Wasserdämpfe, Sauerstoff, Kohlonsäute usw.) infolge desWärmeauftriebs
durch das Rohr 12 nach oben entweichen, während die Teerdämpfe usw. mit Hilfe des
Ventilators 13 durch das im Kühler 5 befindliche Gut gesaugt und auf diesem verdichtet
werden. Teilweise dringt der Teer in die Kohle ein und bewirkt durch Verstopfung
der Poren, daß die Kohle Wasser nicht mehr aufsaugt.
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Soll *Tieftemperaturteer als Nebenerzeugnis gewonnen werden, so wird
die Saugstärke des Ventilators so geregelt, daß nur die schwereren Teerdämpfe nach
unten ziehen, während die leichteren Teerdämpfe durch das Rohr 12 oder durch ein
besonderes Abzugsrohr entweichen und getrennt aufgefangen werden.
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Das Fertigerzeugnis wird durch den Abstreicher 1i in regelbaren Mengen
abgenommen und durch ein luftdicht abschließendes Zellenrad 14 o. dgl. ausgetragen.
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Die Art der Beheizung des Ofens ist beliebig. In der Zeichnung ist
die Heizgasführung durch Pfeile adgedeutet.
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Das vorstehend beschriebene Verfahren ergibt eine schwarze Kohle mit
schwachem Teergeruch, die mit langer-reiner Flamme, technisch rauchfrei und geruchlos
verbrennt und infolge der Verlegung der Poren mit bituminösen Stoffen besonders
unempfindlich ist gegen Wasser und Witterungseinflüsse.
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Bemerkt wird, daß bereits früher vorgeschlagen worden ist, bei der
Torfverkohlung die flüchtigen Destillationserzeugnisse durch den verkohlten Torf
nach unten abzuführen. Da hierbei aber weder mit niedrigen Destillationstemperaturen
gearbeitet, noch eine Fraktionierung der flüchtigen Destillationserzeugnisse (Wasserdampf),
noch eine Kühlung beim Durchleiten derselben durch die Kohle vorgesehen wurde, bot
bisher ein solches Verfahren erhebliche technische Schwierigkeiten.