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Verfahren zum Entwässern von Teer Der in den Vorlagen von Koksofenanlagen
u. dgl. sich ansammelnde Teer enthält regelmäßig mehr oder minder große Wassermengen,
insbesondere wenn in die Vorlagen Wasser oder Ammoniakwasser zum Zwecke der Kühlung
eingespritzt wird. Durch Absitzenlassen, insbesondere bei erhöhter Temperatur, läßt
sich ein Teil dieses Wassers abscheiden, doch bleiben dabei immer noch einige Prozente
in dem Teer zurück, und dieser für viele Verwendungszwecke sehr unerwünschte Wassergehalt
kann sehr hoch sein, wenn aus irgendeinem Grunde eine Emulgierung oder eine lose
chemische Bindung eingetreten ist.
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Wird der Teer destilliert, so geht zunächst das Wasser über, allerdings
unter so starkem Aufschäumen, daß man es häufig vorzieht, den zu destillierenden
Teer in einer vorbereitenden Operation zu entwässern. Eine gesonderte Entwässerungsoperation
ist auch erforderlich, wenn der Teer für bestimmte andere Verwendungszwecke möglichst
wasserfrei gemacht werden soll.
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Ein bekanntes Verfahren zum Entwässern von Teer besteht darin, daß
man das Gut in einen Strom von Luft oder anderen Gasen einspritzt, der vorher auf
eine genügend hohe Temperatur erwärmt wurde. Ein Schäumen tritt dabei nicht ein,
die Verdampfung des Wassers erfolgt schnell, doch sind die Kosten für die Aufheizung
des Gasstromes erheblich.
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Für den gleichen Zweck heiße Kohlendestillationsgase zu verwenden,
deren fühlbare Wärme als Abhitze praktisch kostenlos zur Verfügung steht, scheint
zunächst nicht zulässig zu sein, weil diese Gase von vornherein erhebliche Mengen
Wasserdampf In it sich führen und deshalb bei einer Temperatur verwendet
werden müßten, bei der sie dem Teer nicht nur Wasser, sondern auch erhebliche Mengen
der leichter siedenden Öle entziehen würden, so daß der Teer eine meist sehr unerwünschte
Veränderung in seiner Zusammensetzung erleiden würde.
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Die Verhältnisse liegen hier anders als bei der Destillation von Teer
in Kolonnenapparaten mit durch Dampf mittelbar geheizten Kolonnenböden, wo man heiße
Destillationsgase ohne weiteres als Spülgas für die Teerdämpfe benutzen kann und
auch schon benutzt hat.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die erwähnten Nachteile vermieden.
Sie besteht darin, daß man von den heißen Kohlendestillationsgasen einer Kohlendestillationsanlage
einen Teilstrom abzweigt, noch heiß mit dem Teer in direkte Berührung
bringt
und danach mit dem Hauptstrom der Kohlendestillationsgase wieder vereinigt. Ein
derartiger Zweigstrom kann nämlich wegen seiner kleinen Wärmekapazität mit verhältnismäßig
hoher Temperatur in die Entwässerungsvorrichtung eingeleitet und in dieser so weit
abgekühlt werden, daß er gerade noch imstande ist, die durch Verdampfung gebildeten
Wasserdampfmengen wegzuführen. Der Partialdruck der leichter siedenden Öldämpfe
ist aber in dem Gasstrom von Anfang an schon erheblich, eine Aufsättigung an diesen
Dämpfen kann nur in geringem Maße stattfinden, und die Praxis hat auch tatsächlich
gezeigt, daß auf diese Weise die Trocknung des Teers unter weit geringerer Veränderung
seiner sonstigen Eigenschaften möglich ist als bei Verwendung des Hauptstromes der
Kohlendestillationsgase bei entsprechend niedriger Temperatur oder gar bei Verwendung
heißer Luft oder anderer, heißer, aber öldampffreier Gase.
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Die Verwendung eines verhältnismäßig heißen Zweigstromes der Kohlendestillationsgase
einer Anlage nach der Erfindung bietet noch weitere Vorteile. Infolge der hohen
Temperatur findet eine rasche Trocknung unter verhältnismäßig geringer Schaumentwicklung
statt, die direkte Berührung zwischen dem heißen Gas und dem Teer muß deshalb nicht
unbedingt durch Einspritzen erfolgen, man kann das Gas auch durch ein Teerbad hindurchstreichen
lassen oder mit dünnen Teerschichten in Berührung bringen, wie sie sich beispielsweise
auf Rieselplatten ausbilden. Wichtiger noch ist, daß das aus der Entwässerungsvorrichtung
entweichende Gas mit den in Betracht kommenden Dämpfen so angereichert ist, daß
die gesonderte Kondensation derselben vor Vereinigung des Gases mit dem Hauptstrom
möglich und lohnend wird. Man erhält auf diese Weise ein teils wässeriges, teils
öliges Kondensat, das sich leicht und glatt in zwei Schichten trennt. Vereinigt
man den öligen Anteil des Kondensats mit dem entwässerten Teer, so erhält man vollends
ein Produkt, das sich von dem wasserhaltigen Teer praktisch nur mehr durch die Abwesenheit
von Wässer unterscheidet.
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Einrichtungen zur Ausführung der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch
dargestellt. Abb. i zeigt in schematischer Seitenansicht das Ende einer Koksofenbatterie
mit Kondensationsanlagen und der Einrichtung zum Entwässern, Abb. 2 ist ein Querschnitt
durch die Entwässerungsvorrichtung 13 der Abb. i. Die Abb. 3 und 4 sind schematische
Aufrißschnitte durch andere Ausführungsformen der Entwässerungseinrichtung. Die
aus der Küksofenbatterie i (Abb. i ) entweichenden Gase gelangen über die Steigrohre
2 in die Vorlagen 3, die Teer und Gase an die Mittelkammer 4 abgeben. Die Gase strömen
über die Leitungen 6 (Ventil 3') und 5 nach dem zweiteiligen Kondensator 7, und
8 und werden von dem Exhaustor io über die Leitung g angesaugt und nach der Hauptgasleitung
25 gedrückt. Der in dem Kondensator 7; 8 sich ansammelnde Teer fließt über die Leitungen
34, 35. 36 (Ventil 37) nach dem Wasserabscheider 38, wo er von der Hauptmenge des
Wassers befreit wird, und gelangt dann über die Leitung 39 nach der Teerzuführungsleitung6'
(Ventil i3 ') der Entwässerungsvorrichtung 13. In ähnlicher Weise wird .der
@n der Mittelkammer 4 der Vorlagen 3 sich ansammelnde Teer über die Leitung i i
(Ventil i i@ dem Wasserabscheider 12 zugeführt, hier von der Hauptmenge des Wassers.
befreit und durch das Ventil i2' hindurch ebenfalls der Leitung 6' zugeführt.
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Der Teerscheider 13 besteht, wie die Abb. 2 zeigt, aus einem wärmeisolierten
Kessel, in dem sich der über die Leitung 6' zugeführte Teer in Form eines Bades
sammelt. In dieses Bad taucht das Zuführungsrohr 14 hinein, an das sich-ein siebartig
durchlöchertes Querrohr 15 anschließt, durch welches der Zweigstrom der heißen,
von der Vorlage 3 kommenden Kohlendestillationsgase verteilt wird. Das Gas tritt
in Blasen durch den Teer hindurch und wird.` von der Leitung 16 -abgeführt.-' Der
entwässerte Teer wird. mit Hilfe der Pumpe 27 durch die Leitung 26 (Abb. i) angesaugt
und wahlweise über die Leitung 28 (Ventil 29) in -den Vorratsbehälter 30 oder aber
über die Leitung 31 (Ventil 32) in den Vdrratsbehälter 33 gedrückt.
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Die von der Entwässerung§vorri:chtung 13
kommenden; an Wasser
und Dämpfen verhältnismäßig reichen Gase gelangen über die Leitung 16 (Ventil 2o)
in deal zweiteiligen Hilfskondensator 22, 23, werden dann" von dem Exhaustor ä i
" durch die Leitung i g (Ventil 17) angesaugt und über die Leitung 24 (Ventil i7')
in die Hauptgasableitung 25 gedrückt.. Das sich in dem Hilfskondensator ansammelnde
Kondensat kann nach Abscheidung des -wässerigen Anteiles mit -dem entwässerten Teer,
der sich in den Behältern 30 und 33 befindet, zu denn schon erwähnten Zweck
vereinigt werden.
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Will man von einer gesonderten- Kühlung des zur Tröcknung- verwendeten
Zweigstromes absehen, so schließt man die Ventile 2o, i 7 und i 7' und leitet die
Gase über die von der Leitung 16 abzweigende Umgehungsleitung 18 (Ventil i8') der
Leitung ig zu. Das Gas wird dann von dem Exhaustor 21 über die Querverbindung 2
i'. (Ventil 22') in
die Leitung 5 gedrückt, vereinigt sich dort
mit dem Hauptstrom der heißen Kohlendestillationsgase und unterliegt zusammen mit
diesem der Kühlung in dem Hauptkondensator 7, B.
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Bei der Entwässerungsvorrichtung nach Abb. 3 rieselt der über die
Leitung 42 zugeführte Teer über die schrägen Rieselplatten 43 der Säule 41 nach
unten und wird dabei von dem heißen Gasstrom, der bei 44 in die Säule eintritt
und bei 45 aus ihr abzieht, getrocknet. Der Teer sammelt sich schließlich am Boden
der Säule in Form eines Bades, das mit Hilfe der Leitung 46 abgezogen oder mit Hilfe
der Pumpe 43 und der Leitung 44' erneut auf die Säule aufgegeben werden kann.
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Bei der Einrichtung nach Abb. 4 sind an Stelle der Rieselplatten 43
der Abb. 3 Düsenkränze 51 vorgesehen, die den zu entwässernden Teer in den über
den Stutzen 5o zugeführten heißen Gasstrom einspritzen. Die Prallplatten 56 sollen
den Gasstrom vor seinem Abziehen in die Leitung 57 von mitgerissenen Teertröpfchen
befreien. Die Teile 53, 54, 55 haben dieselbe Aufgabe wie die entsprechenden Teile
der Vorrichtung nach Abb. 3.
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Bei allen gezeigten Entwässerungsvorrichtungen kann man sowohl periodisch
als auch kontinuierlich arbeiten. In dem einen Fall wird eine gegebene Teermenge
so lange mit dem heißen Gas behandelt (bei Verwendung von Vorrichtungen nach Abb.3
und 4 so lange umgepumpt), bis die gewünschte Entwässerung erreicht ist, worauf
man den Teer abläßt und durch frischen, noch wasserhaltigen ersetzt. In dem anderen
Falle hält man das Teerbad in den verschiedenen Vorrichtungen dauernd auf gleicher,
praktisch wasserfreier Zusammensetzung, indem man kontinuierlich frischen Teer zuführt
und entwässerten Teer im gleichen, der Entwässerungsgeschwindigkeit entsprechenden
Maße abzieht. Bei Verwendung der Vorrichtungen nach Abb. 3 und 4 wird man also umgepumpten
Teer zugleich mit etwas frischem Teer über die Platten 43 rieseln lassen bzw. den
Düsen 51 zuführen.