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Verfahren zur Herstellung eines flüssigen Brennstoffes Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines flüssigen Brennstoffes durch gemeinsames
Vermahlen von Kohle und Heizöl.
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Man hat für die Herstellung derartiger Gemische die beiden Stoffe
gemeinsam durch :Mahlvorrichtungen aller Art, wie Kolloidmühlen, Desintegratoren
u. dgl., getrieben, ohne aber eine so weitgehende Zerkleinerung der Kohle erzielen
zu können, daß auch nach langer Aufbewahrungszeit ein starkes Absetzen der Kohle
nicht eintritt. Insbesondere war auch eine wirtschaftliche Durchführung einer weitgehenden
Zerkleinerung nicht zu erzielen.
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Gemäß der Erfindung gelingt diese weitgehende Zerkleinerung der Kohle
in wirtschaftlicher Weise dadurch, daß das Gemisch aus gemahlener Kohle und Öl in
einer Mühle ein oder mehrere Male behandelt wird, deren zusammenwirkende Walzen
derart eingestellt sind, daß zwischen ihnen an der engsten Stelle ein Spalt von
o,i bis o,oi mm vorhanden ist, und die zwangsläufig so angetrieben werden, daß sie
sich an .der Spaltstelle in der gleichen Richtung, jedoch mit verschiedener Drehgeschwindigkeit
bewegen.
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Die Erfindung sei im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert, die
schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens
im Aufriß wiedergibt.
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In einer Mühle A beliebiger Art, z. B. einer Kugelmühle, wird die
für den herzustellenden Brennstoff verwendete Kohle gemahlen; beispielsweise wird
sie so weit zerkleinert, daß etwa 8o °/o davon durch ein Sieb von etwa
0,25 mm Maschenweite (Sieb Nr. ioo) hindurchgehen. - Von der Mühle A führen
zwei mit Absperrvorrichtungen E versehene Rohrleitungen zu einem Paar von Mischvorrichtungen
F, in denen der Kohlestaub mit Öl, dessen Zuführungsleitung nicht dargestellt ist,
durch Rührflügel gemischt wird, die von Motoren f angetrieben werden. Das Gemisch
gelangt durch mit Absperrvorrichtungen H ausgestattete Rohrleitungen G von den Mischern
F zu einer Mühle I.
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Diese Mühle I weist ein Paar punktiert angedeuteter Walzen auf, die
einzeln durch Zahnradgetriebe so angetrieben werden, daß sie sich, wie üblich, an
der Stelle ihrer größten Annäherung in gleicher Richtung, jedoch mit verschiedener
Geschwindigkeit bewegen. Die Walzen berühren sich nicht, sondern sind so einstellbar,
daß zwischen ihnen nur ein Spalt von o,i bis o,oi mm verbleibt. Das Mahlgut wird
von den Walzen entfernt und einer Mühle I zugeführt, von wo das Gemisch
über
eine Pumpe K durch eine Rohrleitung L
zu einem Vorratsbehälter 1VI getrieben
wird.
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Der Antrieb der beiden Walzen der Mühle I erfolgt z. B. so, daß die
Umfangs.: geschwindigkeiten im Verhältnis 5 : i stehe. Die Geschwindigkeit soll
möglichst groß seg,',@' Die Oberfläche der schneller laufendeü. Walze ist zweckmäßig
gekerbt.
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Der Mühle A wird die Kohle nach Waschen und Trocknen (derart, daß
sie höchstens 2% Feuchtigkeit enthält) sowie Vorzerkleinerung von einem Behälter
C aus durch eine _ Fördervorrichtung B zugeführt. Die Mischer F arbeiten abwechselnd
derart, daß in dem einen das Gemisch für die Mühle I vorbereitet wird, während aus
dem anderen der vorbereitete Inhalt den Walzen de_ r Mühle l zugeführt wird.
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Je nach der Beschaffenheit der Kohle und des Öls wird das Erzeugnis
ein oder mehrere Male völlig oder unter Teilbeimengung von noch nicht durch die
Vorrichtung I hindurchgeführtem Gemisch behandelt.
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Im folgenden seien einige, praktische Ausführungsbeispiele angeführt:
Beispiel i Bituminöse Kesselkleinkohle, gewaschen und getrocknet, mit zo bis 30'/,
flüchtigen Stoffen und niedrigem Aschengehalt wird derartig fein gemahlen, daß 80/0
durch ein Sieb von o,25 mm Maschenweite hindurchgehen. Die so gemahlene Kohle wird
mit asphaltbasischem Rückstandsöl im Gewichtsverhältnis von 6o % Kohle zu q.o %
Öl vermengt. Das .Gemisch wird dann einmal durch die Mühle I geführt und in der
Vorrichtung I umgerührt. Das Produkt ist eine gleichmäßige, im wesentlichen beständige
Flüssigkeit, die einen Heizwert pro Volumeneinheit besitzt, der etwas höher ist
als die durchschnittlichen Heizwerte pro Volumeneinheit der Öl- und Kohlebestandteile.
Bei io° C ist das Gemisch noch eben flüssig, bei 27° C ist es dünnflüssig.
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Beispiel 2 Wie Beispiel i, jedoch wird das Rückstandsöl durch ein
Gemisch, bestehend aus 3 Gewichtsteilen von Rückstandsöl und i Gewichtsteil von
Gasöl oder einem ähnlichen leichten Heizöl,- ersetzt. Dies- ergibt einen im wesentlichen
beständigen Brennstoff, welcher bei ungefähr 1 ° C noch flüssig und bei ungefähr
16°-C dünnflüssig ist.
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Beispiel 3 Wie Beispiel i, jedoch wird das Rückstandsöl durch ein
Kohlendestillat- oder Kohlenteeröl im - Gewichtsverhältnis. von ,6o11, Kohle zu
40 /0 01 ersetzt. Nach endgültigem Umrühren ist das Erzeugnis bei ungefähr
27° C flüssig und bei ungefähr 38° C dünnflüssig und bleibt dauernd be-#-ständig.
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Beispiel q.
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k',' Bituminöse Kohle wird gefahlen wie in Beispiel i und wird in
einem nichtasphaltischen Öl im Gewichtsverhältnis von 6o0 /0 Kohle zu 40 '/, Öl
unter Umrühren beigegeben, das nach der Beigabe der .Kohle noch fortgesetzt wird.
Die Mischung wird dann dreimal durch die Walzenpaare hindurchgeführt. Das erhaltene
Erzeugnis ist bei 27° C flüssig und bei ungefähr 38° C dünnflüssig.
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Beispiel 5 Bituminöse Kohle wird gemahlen wie in Beispiel i und wird
mit Heizöl oder einem ölgemisch, das bei 2 i° C eine Viscosität von ungefähr ioo
Sekunden besitzt, im Gewichtsverhältnis von 6o % Kohle zu qo % Öl vermengt. Die
Mischung wird sodann vierzigmal durch eine Zerkleinerungsvorrichtung entsprechend
I geführt. Nach diesem Mahlvorgang ist das Erzeugnis zur Verwendung in Verbrennungskraftmaschinen-
mit Brennstoffeinspritzung geeignet und stellt eine beständige Suspension dar.
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Die bedeutende Vermehrung der Durchgänge bewirkt, daß die Kohleteilchen
zu einem Feinheitsgrad vermahlen werden, bei welchem ein hoher Prozentsatz der Kohle
in einen kolloidalen oder annähernd kolloidalen Zustand übergeht.
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Der Brennstoff kann vorteilhafterweise durch irgendein bekanntes Verfahren
zwecks Herabsetzung seiner Viscosität entlüftet werden. Die Viscosität kann noch
weiter herabgesetzt werden, falls erwünscht,' durch den Zusatz eines kleinen Prozentsatzes
(unter 5 0/0) eines leichten Gasöles zum Endprodukt, da das Vermengen des leichten
Öles mit dem oben beschriebenen fein gemahlenen Erzeugnis leicht durchführbar ist.
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Beispiel 6 40 % Kohle, 2o % Öl und 40 0/0 des nach Beispiel 5 hergestellten
Erzeugnisses werden gemischt, so daß der Ausgangsstoff 6q.0/, Kohle und 36 % Öl
enthält. Das Gemisch wird achtmal der Behandlung durch die Walzen I unterworfen
und danach Kohle und Öl derart zugesetzt, daß bei ungefährer Verdoppelung der Mahlgutmenge
der Kohlegehalt 67 % und der Ölgehalt 33 % betragen, worauf das Mahlgut wieder achtmal
über die Walzen geschickt wird. Dann wird die Menge des Mahlgutes = wiederum verdoppelt,
wobei das Gemisch auf 70 % Kohle und 30 0/0
Öl eingestellt wird.
Das Mahlgut wird wiederum achtmal über die Walzen geschickt. Darauf wird seine Menge
wieder verdoppelt, wobei der Kohlegehalt auf 73 0lo und der Ölgehalt auf 27 % eingestellt
werden, und es erfolgt erneut ein achtmaliger Durchgang durch die Walzen. Das Enderzeugnis
enthält dann 13 % Kohle in kolloidalem oder annähernd kolloidalem Zustand, 27 0/ö
Öl und 6o °/o Kohle in Suspension. Das Gemisch ist so fein, däß es durch ein Sieb
von o,I mm Maschenweite hindurchgeht.
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Dieses Verfahren von Zusetzen und Wiedermahlen kann beliebig fortgesetzt
werden mit entsprechender Erhöhung der Zerkleinerung der Kohleteilchen, wobei eine
zu große Viscosität durch Zusatz eines kleinen Prozentsatzes von leichtem Gasöl
zum Endprodukt leicht beseitigt werden kann.