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Ofen zur Destillation bituminöser Brennstoffe Die Entgasung backender
Brennstoffe allein oder in Mischung mit anderer Kohle, Koks, Halbkoks, ölschiefer
u. dgl. auf niedrigerer Temperaturstufe wird praktisch iii der Bewegung oder in
der Ruhe durchgeführt. Die Schwelung in der Bewegung zeichnet sich durch große Leistungsfähigkeit
aus, versagt jedoch bei backenden Brennstoffen, weswegen man den Brennstoff vor
der Tieftemperaturverkokung ganz oder teilweise mit Sauerstoff behandeln kann. Die
Sauerstoffbeladung ist jedoch ein schwieriges Betriebsverfahren, weswegen man die
Sauerstoffbeladung nach Möglichkeit umgeht. Die Tieftemperaturverkokung in der Ruhe
wird zwar durch die backenden Eigenschaften des Brennstoffs in keiner Weise beeinträchtigt,
im Gegenteil, die Verwendung backender Brennstoffe gewährleistet die Erzeugung eines
stückfesten :Produktes. Die Schwierigkeit bei der Tieftemperatürverkokung -in der
Ruhe liegt bei vielen Brennstoffen darin begründet, daß diese Brennstoffe bei der
in der Einrichtung erreichten Endtemperatur nicht genügend schwinden oder sogar
treiben, so daß sie aus der Einrichtung nur mit Schwierigkeit entfernt werden können.
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Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten wurde bereits vorgeschlagen,
in die Schwelretorte zusammenklappbare Einrichtungen einzubringen, die während des
Schwelprozesses gespreizt sind und nach beendigter Abschwelung zusammengeklappt
werden, um die Entfernung des Verkokungsproduktes zu erleichtern. Diese Einrichtung
hat den Nachteil, daß- das Schwelprodukt immer noch an den Retortenwänden anliegt
und sich der Retorteninhalt nicht ohne weiteres aus der Retorte entfernen läßt.
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Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, wird von der bekannten Anordnung
eines Ofens zur Destillation bituminöser Brennstoffe Gebrauch gemacht, der aus miteinander
abwechselnden Heiz- und Destillationsräumen besteht, die radial auf einer Kreisringfläche
angeordnet sind. Die Entleerung erfolgt nun nicht wie bei dem bekannten Ofen nach
dem Zusammenklappen der spreizbaren Einrichtungen, sondern gemäß der Erfindung dadurch,
daß die die Destillationsräume begrenzenden Seitenwände oder die ganzen Heizräume
zwecks Entleerung nach außen bewegbar angeordnet sind, so daß der frei stehende
Koks nach Belieben entfernt werden kann. Der Koks kann beispielsweise durch Entleerung
nach unten oder durch Ausbringen nach der Seite entfernt werden, worauf die Wände
zwecks Neufüllung der Entgasungsräüme in die Ausgangsstellung zurückbewegt werden.
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Es sind Schweleinrichtungen aus Metall bekannt, deren Schwelraum durch
konzentrisch angeordnete senkrechte Ringzylinder gebildet wird, wobei der innere
Körper durch eine entsprechende Erweiterung an seinem, unteren Ende zum Abschluß
des Schwelraumes dient. Die Wandlinie dieser Ringzylinder verläuft konisch, so daß
beim Entleeren, zu welchem
Zweck der innere Ringzylinder abgesenkt
wird, der Koks auf dem inneren Körper haftenbleibt, sich also nicht zwangsläufig
von beiden Wänden loslöst.
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Besonders vorteilhaft zur Ausführung de 1 @ Erfindung sind
die an sich bekannten Ofen: mit voneinander unabhängig bewegbaren, aus metallenen
Gestellen bestehenden Heizräumen, bei denen also die Destillationskammern von den
Wänden der Heizräume gebildet werden. Gemäß der Erfindung sind diese Wände auf Wagen
eines bekannten kreisringförmigen Tunnelofens angeordnet und an den Stirnwänden
der Destillationskammern mit bei solchen ebenfalls bekannten hochziehbaren Schiebern
verschlossen. Diese Einrichtung ist besonders vorteilhaft, weil die Entleerung der
Kammern durch einfaches radiales Verschieben der Wände nach außen erfolgt. Eine
derartige Arbeitsweise ist bei der bekannten Einrichtung nicht möglich, bei der
zwar die Entgasungsräume gleichfalls durch die Heizräume gebildet werden, aber konzentrisch
angeordnet sind.
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Der kingtunnelofen enthält an einer Stelle eine Unterbrechung, an
welcher Stelle die Entfernung des Kokses und die Füllung mit neuem Brennstoff erfolgt.
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Um den Entleerungs- und Füllvorgang zu beschleunigen, wird weiter
gemäß der Erfindung der kreisringförmige Tunnelofen in mehrere verschließbare Abschnitte
unterteilt, so daß zwischen den einzelnen Tunnelabschnitten freie Räume entstehen,
an denen die Entfernung des Kokses und di.e Einfüllung neuer Kohle in absatzweisem
Betrieb erfolgt.
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Besteht beispielsweise der kreisringförmige Tunnelofen aus vier Abschnitten,
so sind vier Räume zum Entleeren und Beschicken der Entgasungskammern vorgesehen.
Die in einem Viertel befindlichen Wagen mit den darauf angeordneten Heiz- und Destillationsräumen
werden nach beendigter Abgarung gleichzeitig mit den Wagen der übrigen Viertel nach
öffnen der Tunnelabschnitte zu den Entleer- und Füllräumen bewegt. Zu diesem Zweck
erfolgt der Betrieb des Tunnelofens absatzweise, wobei - sämtliche Tunnelabschnitte
gleichzeitig abgaren. Die Wagenreihe je eines Tunnelabschnitts bildet unter sich
ein Ganzes, indem die Wagen nachgiebig fest miteinander gekuppelt sind. Die Wagenreihe
eines jeden Tunnels ist mit der Wagenreihe des Nachbartunnels zwangsläufig verbunden,
beispielsweise durch ein Drahtseil, das in der Mitte einer jeden Tunnelwagenreihe
angebracht ist. Der freie Raum zum Füllen und Entleeren der Entgasungskammern zwischen
je zwei Vierteln wird durch bewegliche, mit den Tunneln verbundene Abstandseisen
überbrückt, so daß sich Längsdehnungen in diesen freien Raum hin erstrecken können.
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Die Beheizung erfolgt durch Umwälzung von Gasen, die die Heizräume
mit senkrech--teil Heizzügen durchlaufen und durch mittel-*.Iare oder unmittelbare
Erhitzung wieder aufgeheizt werden. Die Aufheizung kann in besonders vorteilhafter
Weise durch Heizröhren erfolgen, die an der Außenseite des Tunnelofens angeordnet
sind.
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Die aus der Kohle entwickelten Entgasungserzeugnisse können getrennt
von dem Wälzgasstrorn abgezogen werden. Die Entgasungserzeugnisse können auch zusammen
mit dem Wälzgas über die Erhitzereinrichtung geleitet werden und zwecks Steigerung
der Temperatur der mittelbar erhitzten Wälzgase durch Luftzusatz ganz oder teilweise
vor der Rückkehr in die Heizräume zur Verbrennung gebracht «erden. Es ist selbstverständlich
möglich, einen Teil der Entgasungserzeugnisse vor oder zweckmäßig nach Durchlaufen
der Erhitzereinrichtung abzuziehen und in üblicher Weise zu reinigen. Dadurch, daß
die Gase und Dämpfe über die Wärmeträger geleitet werden, werden die bei tiefer
Temperatur abgespalteten Entgasungserzeugnisse in solche der Hochtemperatur entsprechende
verwandelt, in welcher Form sie der üblichen Nachfrage genügen.
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Die Wälzgase, die, von der Erhitzereinrichtung kommend, durch die
Ofendecke in die Heizräume eintreten und sie an deren unterem Ende wieder verlassen,
werden unterhalb der Heizräume mittels Kanals im Wagengestell gesammelt und mittels
lösbarer Verbindungsrohre unter Vermittlung einer Sammelleitung der Erhitzereinrichtung
wieder zugeführt. An sich ist der Abzug von Spülgasen am Boden eines Tunnelwagens
bekannt, wobei auch eine lösbare Verbindung zwischen Wagen und Gasabzug vorgeschlagen
wurde. Die Anordnung besonderer Sammelkanäle vermindert jedoch die Zahl der beweglichen
Anschlüsse an die Sammelleitung und durch die Möglichkeit abschnittsweiser Regelung
die gleichmäßige Verteilung der Gase auf die einzelnen Erliitzereinrichtungen eines
Wagens.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in den beiliegenden Abb. i bis 3 dargestellt.
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Abb. i stellt einen Grundriß eines Ringtunnelofens mit vier Abschnitten
dar. Abb. 2 stellt einen Grundrißschnitt durch einen Ofenwagenbesatz dar und Abb.
3 einen senkrechten Schnitt durch den Tunnelofen mit Heizröhrenbeheizung, geschnitten
durch die Heizwand. ` #'In Abb. i besteht der kreisringförmige Tunnelofen aus vier
Kreisabschnitten i, zwischen denen Zwischenräume 2 zum Ausdrücken
des
verkokten Brennstoffes und Neufüllen der Destillationskammern vorgesehen sind. Hinter
jedem Zwischenraum :2 ist eine Ausstoßmaschine 3 angeordnet, die gleichzeitig als
Füllmaschine ausgebildet sein kann. In den Tunnel i sind Wagen angeordnet, auf denen
abwechselnd Heiz- und Destillations= räume vorgesehen sind. Zur Beheizung sind am
äußeren Umfang der Tunnelabschnitte i Heizröhren d. angeordnet, in denen das Wälzgas
aufgeheizt wird.
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In Abb. 2 ist der Ofenwagenbesatz in Gestalt der miteinander abwechselnden
Heizräume 5 und Entgasungsräume 6 dargestellt. Die Heizräume 5 bestehen aus Gußeisengestellen
und besitzen vertikale Heizzüge 7. Entsprechend der Anordnung auf einer Kreisringfläche
sind die Heizräume nach außen konisch ausgebildet, so daß die Zwischenräume zur
Aufnahme des Brennstoffes im wesentlichen parallele Wände besitzen. Es ist selbstverständlich
auch möglich, den Entgasungsräumen eine Konizität nach der Entlädeseite zu geben.
Die Heizräume 5 werden in entsprechenden Führungen auf den Tunnelwagen geführt,
und der freie Raum zwischen zwei solchen Wänden dient zur Aufnahme des Brennstoffes.
Die Stirnseiten der Destillationsräume 6 sind durch einfache Schieber abgeschlossen,
die in entsprechenden Winkeln, die an den Heizräumen angebracht sind, verschiebbar
gehalten werden.
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Der Schnitt durch den Tunnel gemäß Abb.3 zeigt gleichfalls einen Schnitt
durch eine Heizwand 5 mit den Heizzügen 7. Drei durch Schrauben 8 gehaltene Gußeisengestelle
stellen auf einem Untersatz g, der zur Abführung der Heizgase mit entsprechenden
Kanälen versehen und auf Rollen io fahrbar gelagert ist. Auf jedem Wagen ist eine
Mehrzahl von Heizräumen 5 und Entgasungskammern 6 miteinander abwechselnd angeordnet.
Die einzelnen Wagen reihen sich in dem Tunnel i aneinander. Zur Beheizung der Heizräume
5 dient unbrennbares Gas, das durch den Ventilator i i aus den Heizräumen 5 abgesaugt
und mittels einer Umlaufgasleitung 12 in das eine Ende des mit Heizröhren ausgestatteten
Heizblocks q. eingeleitet wird. In dem Heizblock :I sind U-förmige Hgizröhren 13
hintereinander angeordnet, die mit Wärmespeicher 14 und Heizgaszuführungen 15 in
Verbindung stehen. Zwischen den einzelnen Heizröhren oder Gruppen dieser sind Umlenkwände
angeordnet, die einmal vom Gewölbe bis zur Linie 16 und abwechselnd von der Sohle
des Heizröhrenkanals bis zur Linie 17 reichen. Durch diese Umlenkwände wird das
Wälzgas gezwungen, die Heizröhren auf ihrer ganzen Länge zu bestreichen. Am Ende
des Hei.zröhrenkanals 4 führt eine Leitung 18 das Wälzgas in den in der Decke des
Tunnels i angeordneten Kanal i9, von dem die Wälzgase durch einzelne Kanäle 2o den
Heizräumen 5 zugeführt werden. Die am oberen Ende der Destillationsräume 6 austretenden
Entgasungsprodukte vermischen sich mit dem Wälzgas. Die Heizzüge 7 sind an ihrem
unteren Ende mit veränderlichen Öffnungen 21 versehen, um eine gleichmäßige Beaufschlagung
der Heizzüge 7 zu erzielen. Die Wälzgase werden in Kanälen 22 gesammelt und durch
den Horizontalkanal 23 dem Absaugekanal2d. zugeführt, der die Wälzgase von
jedem Wagen der Sammelleitung 25 zuführt, aus der sie mittels des Ventilators i
i dem Heizröhrenkanal q. zugeleitet werden.
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Die Rohrleitung 24 wird mittels des Hebels 26 in der Stopfbüchse 27
bewegt und dichtet gegen den Wagen mittels einer in einer Nut eingelassenen Asbestschnur
28 ab. Diese lösbare Verbindung ist notwendig, um die Wagen nach beendeter Abgarung
im Tunnel i bewegen zu können.
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Die im Wälzgas enthaltenen Destillationsprodukte können durch Abziehen
eines Teilstroms aus der Rohrleitung 18 der Kondensation zugeführt werden. Um die
Wälzgase noch höher zu erhitzen als in dem Heizblock q., ist im Gewölbe des Tunnels
i eine ' Luftzuleitung 29 angeordnet, um die Destillationsprodukte im Wälzgas ganz
oder teilweise zu verbrennen. ' Die Luftzuführung kann an einem Ofenende angeordnet
sein, kann jedoch auch über die ganze Länge des Tunnels i verteilt sein. Um eine
sichere Zündung zu erreichen, sind an den Luftzutrittsstellen Gaszuführungen 3o
vorgesehen, so daß an diesen Stellen dauernd Zündflammen brennen. Die Verbrennung
erfolgt zweckmäßig in im Gewölbe angeordneten Steinstrahldüsen 31. Hierdurch ist
es möglich, eine beliebig hohe Temperatur in den Heizkammern 5 zu halten. Die einzuhaltende
Temperatur richtet sich nach der Art des zu verarbeitenden Brennstoffes und der
Natur des gewünschten Endproduktes, so daß ein Schwel- oder Mitteltemperaturprodukt
entsteht.
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Es ist selbstverständlich auch möglich, die Heizgase von einem oder
mehreren. Wageei getrennt zu dem entsprechenden Abschnitt des Heizröhrenblocks zu
leiten, in welchem Falle der Heizröhrenraum q. durch durchgehende Wände unterteilt
ist. Hierdurch ist es möglich, auch eine beliebige Temperaturverteilung über die
Länge des Tunnels i zu halten, beispielsweise, wenn der Tunnel i abschnittsweise
abgart, entleert und wieder frisch gefüllt wird. Es ist naturgemäß auch möglich,
die Destillationsprodükte getrennt vom Wälzgasstrom abzuziehen und die Beheizung
in .einer beliebig anderen Weise durchzuführen.