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Zur Tieftemperaturverkokung dienende Vorrichtung, die von außen durch
eine Feuerung, von innen durch einen im geschlossenen Kreis umlaufenden Gasstrom
beheizt wird. Es sind bereits verschiedene Einrichtungen zur Durchführung der Verkokung
von Kohle !in sogenannten Tieftemperaturverfahren bekannt geworden. Die Tieftemperaturverkokung,
in nachstehendem mit T.-T.-Verltokung bezeichnet, unterscheidet sich von der gewöhnlichen
Verkokung, wie auch der Name sagt, dadurch, daß sie bei verhältnismäßig geringw
Temperatur durchgeführt wird. Infolgedessen werden niedrig siedende Teere und Öle
gewonnen, die bei der Verkokung mit hoher Temperatur verlorengehen, weil sie ,.sich
in hoher Wärme zersetzen. Auch der bei der T.-T.-Verkokung gewonnene Koks unterscheidet
sich von dem gewöhnlichen vornehmlich durch seine Porosität und geringere Festigkeit.
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Die Erfindung bezweckt, die T.-T.-Verkokung möglichst vorteilhaft
zu gestalten.
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Man hat bisher die T.-T.-Verkokung entweder in Generatoren oder in
mehr oder weniger geneigt gelagerten, ruhenden Retorten durchgeführt. Letztere wendet
vor allen Dingen Del Monte-Everett an, wie z. B. in der Zeitschrift »Glückauf«,
Jahrgang 194, Heft 21, beschrieben.
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Wesentlich bei der T.-T.-Verkokung ist, eine Überhitzung der Kohle
zu vermeiden, da sonst, wie bereits erwähnt, die leicht flüchtigen Teere und Öle
verlorengehen bzw. minderwertig werden. Weiterhin muß, falls Wert auf die Gewinnung
des T.-T.-Kokses gelegt wird, dieser mcglichst schonend behandelt «-erden, weil
er leicht zerreiblich ist. Beide Erfordernisse erfüllt die Vorrichtung nach D e
1 M o n t e keineswegs. Die dort verwendete Retorte ähnelt den bisher üblichen Gaserzeugungsretorten,
also den im Hochtemperaturverkokungsverfahren gebräuchlichen. Wie weiter unten für
den Erfindungsgegenstand beschrieben, benutzt allerdings D e 1 M o n t e ebenfalls
eine äußere und innere Beheizung. Während beim Gegenstand der Erfindung durch diesen
Kunstgriff aber eine
Überhitzung, der Kohle vermieden wird und hochwertige
Produkte gewonnen werden, wirkt in dieser Hinsicht die Vorrichtung D e 1 M o n t
e s außerordentlich nachteilig. Wie bereits erwähnt; wird hier eine ruhende, nach
unten geneigt liegendeRetorte verwendet, die von unten auf ihrer ganzen Länge beheizt
wird. In ihr dreht sich eine Förderschnecke, die die Kohle nach dem oberen Ende
zu würgt. Infolgedessen wird die Kohle von der Schnekkensohle her einseitig beheizt.
Die Gasbrenner sind auf die ganze Länge der Sohle verteilt. Die Erhitzung ist also
gleichmäßig stark selbst dort, wo die Kohle bereits zuin-größten Teil oder sogar
völlig entgast ist. Hierin liegt eine Hauptursache für die ungünstige Überhitzung.
Dazu kommt noch, daß die Förderschnecke periodisch umläuft und dann sogar nur eine
viertel oder halbe Umdrehung macht, wodurch die einseitige Erhitzung noch mehr begünstigt
wird.
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Außerdem füllt der Korks die Retorte völlig an, wobei er noch durch
die Schneckendrehung zusammengepreßt wird. Daher leistet er dem Gas, welches durch
das Retorteninnere gepreßt wird, einen erheblichen Widerstand. Deshalb ist die Gasgeschwindigkeit
innerhalb der Kohle hoch und die Wärmeabgabe ungünstig. Das Gas muß deswegen hocherhitzt
werden, so daß also wiederum die Gefahr der Überhitzung erhöht wird, wobei natürlich
das Gas außerdem die Retorte mit hoher Temperatur unter Wärmeverlust unausgenutzt
verläßt. Abgesehen davon reißt -das Gas infolge seiner hohen Geschwindigkeit wertvolle
Teile mit sich, die verlorengehen.
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Einen weiteren Wärmeverlust bedeutet, daß die Hitze des entfallenden
Kokses unausgenutzt bleibt. Schließlich ist die Vorwärtsbewegung der Kohle außerordentlich
nachteilig, da die die Retorte fast völlig anfüllende Schnecke die Kohle hindurchpreßt.
Da T.-T.-Koks leicht zerreiblich ist, muß diese Einrichtung geradezu verheerend
wirken, welcher Nachteil besonders schwerwiegend dann ist, wenn der Koks in Stückenfonn
weitere Verwendung finden soll. Außerdem ist natürlich der Verschleiß der Retorte
und der Förderschnecke ungeheuer. D e 1 M o n t e schlägt sogar noch vor, am oberen
Ende der Retorte eine kurze Retorte desselben Querschnittes aus feuerfester Masse
einzubauen, die dann so erhitzt wird, daß die Temperatur dem Innern derjenigen eines
garstehenden Koksofens gleichkommt. Es soll dann durch Hineindrücken des halbgaren
Kokses eine Vorwärtsbewegung der Beschickung hervorgerufen werden, wobei durch den
sich entwickelnden Widerstand der Koks unter derartigem Druck gegart werden soll,
daß sein Gefüge günstig beeinflußt wird. Hierdurch wird die Einrichtung zunächst
.außerordentlich verwickelt. Nachteilig vor allem aber ist, daß der Widerstand,
den die heißen Gase beim Durchtritt durch die Retcrte leisten, noch größer wird,
wobei. oben geschilderte Nachteile sich vermehren.
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Oft bildet der T.-T.-Koks eine schaumige Masse, die dieVorrichtung
nach D e 1 M o n t e derart anfüllt, daß an ein regelrechtes Arbeiten gar nicht
zu denken ist. Alle diese Nachteile vermeidet der Gegenstand der Erfindung. Sie
besteht in der Anwendung einer drehbaren Retorte, die von außen und innen derart
beheizt ist, daß durch die Wärmeteilung einer Überhitzung der Kohle vorgebeugt wird.
Die Außenbeheizung kann beliebig sein. Die Innenbeheizung dagegen geschieht durch
einen der Retorte selbst entnommenen heißen, inerten Gasstrom, in ähnlicher Weise,
wie von D e 1 M o n t e vorgeschlagen worden ist.
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Die Erfindung ist durch die Zeichnung in einer beispielsweisen Ausführungsform
dargestellt. Durch eine beliebige Vorrichtung wird der Behälter i mit Rollkohle
beschickt. Unter ihm befindet sich eine Aufgabevorrichtung 2, die in eine Schnecke
3 mündet, welche die Kohle in regelmäßigem Strom entnimmt und dem Innern der sich
drehenden Retorte q. zuführt. Der Einlauf der Retorte ist zusammengezogen und gegen
den Trog der Schnecke 3 mit einer Stopfbüchse in ähnlicher Weise .abgedichtet, wie
es weiter unten für den Auslauf beschrieben ist. Die Retorte erhält einen beliebigen
Antrieb ün@d kann wagerecht oder geneigt liegen. Neigung und Drehzahl werden dem
Destillationsvorg,ang so angepaßt, daß letzterer bei Austritt der Kohle aus der
Retorte beendet ist. Die Retorte q. läuft innerhalb einer Einmauerung i i und wird
an denjenigen Stellen, an denen sie durch das Mauerwerk hindurchtritt, in üblicher
Weise abgedichtet. Sie mündet mit ihrem Auslauf in einen beispielsweise gemauerten
Kokssammelschacht 5. Zu diesem Zwecke ist der Auslauf zu einem Retortenhals zusammengezogen,
der mit einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Hubvorrichtung versehen
ist. Eine Stopfbüchse 12 dient in ähnlicher Weise zur Abdichtung wie für den Retorteneinlauf
beschrieben. Die Hubvorrichtung gestattet, die Stauhöhe der Kohle innerhalb der
Retorte beliebig zu ändern und hierdurch die Geschwindigkeit des Durchsatzes und
der Destillation zu regeln. Die' Retorte wird von außen durch eine beliebige, innerhalb
des Mauerwerkes i i liegende, beispielsweise als Rost ausgebildete Rostfeue-' rung
beheizt. An den Trog der Schnecke 3 schließt sich eine Leitung 6 an, die zu einem
Kondensator 8 führt mit denn die Saugleitung eines Exhaustors 7 verbunden ist. Die
Druckleitung des letzteren mündet in eine den
Koksschacht 5 nahe
seiner Mitte oder darunter umgebende Ringleitung g.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Der Exhaustor saugt
das in der Retorte entwickelte Gas durch den Kondensator hindurch, der in üblicher
Weise gekühlt ist. Das nicht kondensierbare, sauerstofffreie oder -arme Gasgemisch
wird durch die Ringleitung g und die im Koksschacht mündenden inneren Düsen ga in
letzteren gedrückt. Da sich hier der der Retorte entfallende heiße Koks sammelt,
sind die Gase gezwungen, ihn zu durchstreichen. Infolgedessen kühlen sie den Koks,
sättigen sich mit Wärme und führen diese dem Destillationsvorgang nutzbringend wieder
zu. Die Gase dienen auf diese Art zur Innenbeheizung der Retorte. Die Rohkohle im
Behälter i und der Koks im Schacht 5 bilden in bekannter Weise einen Abschluß der
ganzen Anordnung gegen die Außenluft.
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Die Innenbeheizung braucht nicht, wie in der Zeichnung dargestellt,
im. Gegenstrom zu erfolgen, sondern kann auch im Gleichstrom vorgenommen werden.
Die Geschwindigkeit des umlaufenden Gasstromes ist durch Veränderung der Leistung
des Exhaustors 7 beliebig zu regeln. Sollte etwa an der Stopfbüchse 13 oder sonst
infolge Unterdruckes falsche Luft eintreten, so wird deren Sauerstoff beim Eintritt
in den Schacht 5 durch den glühenden Koks verbrannt.
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In die vom Exhaustor in den Koksschacht führende Leitung ist ein Ventil
14 eingebaut. Durch dieses kann überschüssiges Gas abgelassen werden. Entsteht bei
der Destillation. zuwenig Gas, 'kann man mit Hilfe dieses Ventils ein Zusatzbrenngas
einführen. Der Vorteil der Drehretorte beruht in der Vermeidung örtlicher Überhitzung
der Kohle. Im Gegensatz zu D e 1 M o n t e ändern die den Retortenquerschnitt nicht
voll anfüllenden Kohleteilchen ständig ihre Lage innerhalb der Retorte, also gegenüber
dein diese durchstreichenden Gasen und gegenüber der bewegten, von außen beheizten
Fläche. Die Wärmeübertragung findet demnach von allen Seiten her statt. Die Wandung
nimmt überall gleiche Wärme auf, zumal sie sich in gleichmäßig fortschreitender
Drehung bewegt. Auch dadurch ist die Wärmemitteilung an das Gut gleichmäßiger, daß
der Gesamtumfang des Retortenmantels zur Beheizung beiträgt, indem er sich unter
dem zu verkokenden Gut bei stetiger Lagenveränderung des letzteren vorbeischiebt.
Infolge dieser günstigen Wärmeübertragung wird,-den Grundbedingungen für die wirtschaftliche
Durchführung der T.-T.-Verkokung entsprechend, mit geringen Temperaturen gearbeitet,
so daß schädliche Überhitzung vermieden ist.
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Die Koksabhitze wird völlig ausgenutzt und dem Destillationsvorgang
innerhalb der sich drehenden Retorte nutzbar gemacht. Der Koks kühlt sich hierbei
ab und kann, ohne sich zu entzünden, .mit der atmosphärischen Luft in Berührung
gebracht werden. An und für sich ist es zwar nicht neu, Destillationsgase durch
die Destillationsrückstände hindurchzuleiten, wie dies z. B. bei dem deutschen Patent
144148 beschrieben ist. Der Unterschied besteht aber darin, daß es sich bei dem
Gegenstand des genannten Patentes weder um eine T.-T.-Verkokung, noch um sich drehende
Retorten handelt. Auch sind die dort dargestellten Destillationsgefäße von außen
nicht beheizt. Es fehlt also der von der Erfindung verfolgte Zweck der Außen-und
Innenbeheiznmg und der damit verbundene Vorteil, die Überhitzung der Kohle zu vermeiden.
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Da, wie erwähnt, die Kohle die sich drehende Retorte nicht völlig
anfüllt, ist die Geschwindigkeit der Gase mäßig, die Wärmeabgabe also erleichtert.
Der sich bildende Koks wird außerordentlich schonend behandelt, da er lediglich,
der Drehung und Neigung der Trommel folgend, nach und nach zwanglos durch sie hindurchgleitet.
Tritt eine Bildung von schaumigem Koks ein, so findet dieser innerhalb der sich
drehenden Retorte keine Hemmung. Infolgedessen ist so gut wie kein Verschleiß der
sich bewegenden Teile vorhanden.