DE240873C

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Publication number: DE240873C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 10«. GRUPPEGRADE 10". GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. März 1910 ab.Patented in the German Empire on March 27, 1910.

Für diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemäß dem Unionsvertrage vom 20, März 1883For this registration, the examination according to the Union Treaty of March 20, 1883

die Prioritätthe priority

14. Dezember 1900 auf Grund der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 26. April 1909 anerkannt.Recognized on December 14, 1900 on the basis of its registration in the United States of America on April 26, 1909.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verkokungsverfahren, bei welchem in der Masse während der Verkokung Kohlenstoff oder kohlenstoffhaltiges Material niedergeschlagen wird, das entweder aus denjenigen Gasen herrührt, die in dem kälteren Teil des Verkokungsgutes ent wickelt worden sind, oder aus solchen, die aus einer äußeren Quelle in die Masse eingeleitet werden.The invention is a coking process in which in the mass during coking carbon or carbonaceous material is deposited, the either originates from those gases that are ent in the colder part of the coking material or from those which have been introduced into the mass from an external source will.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß der Vorgang so geleitet wird, daß die Gase durch die in der Masse unter der Einwirkung der Hitze entstehenden Spalten hindurchgeleitet werden, so daß ihre Bewegung parallel zur Strahlungsrichtung der Wärme, d. h. senkrecht zur Heizfläche erfolgt, und daß außerdem die Bewegung der Gase nach der einseitig zum Verkokungsraum angeordneten Wärmequelle hin erfolgt. Hierdurch findet eine sehr wirksame Überhitzung der Gase, alsbald nachdem sie in Freiheit gesetzt sind, statt, und es wird dadurch ermöglicht, die Zersetzung der Gase und die Ablage- . rung von Kohlenstoff gleichförmig durch die ganze Masse hindurch zu erzielen. Da die Gase parallel zur Strahlungsrichtung der Wärme streichen, gehen sie nach Ansicht des Erfinders durch die durch die Erhitzung hervorgerufenen Spalten hindurch, und es findet keine Spaltenbildung in verschiedener Richtung einmal unter der Einwirkung der Hitze und zweitens durch die entweichenden Gase statt.The essence of the invention is that the process is conducted so that the gases through the cracks created in the mass under the action of the heat are passed through, so that their movement is parallel to the direction of radiation of the heat, i.e. H. perpendicular to the heating surface takes place, and that also the movement of the gases takes place after the heat source arranged on one side of the coking chamber. This results in a very effective overheating of the gases as soon as they are released are set, instead, and it is thereby made possible the decomposition of the gases and the storage. of carbon uniformly throughout the entire mass. Because the gases Stroke parallel to the direction of radiation of the heat, according to the inventor they go through the crevices caused by the heating and there is no crevice formation in different directions once under the action of the heat and secondly through the escaping gases take place.

Nur durch die Führung der Gase entgegen der Wärmequelle wird eine so wirksame Erhitzung und Zersetzung dieser Gase ermöglicht, daß es gelingt, gemäß dem vorliegenden Verfahren 35 · auch solche Kohlen in Koks überzuführen, die im allgemeinen als nicht verkokbar gelten.The only way to achieve such an effective heating is by guiding the gases against the heat source and decomposition of these gases makes it possible, according to the present process, to obtain 35 · also convert such coals into coke which are generally considered not to be coking.

Wenn man den Verkokungsraum von mehreren Seiten gleichzeitig erhitzt, erhält man zwar eine gleichmäßige Erhitzung des Gutes, aber eine Spaltenbildung in verschiedenen Richtungen, wobei außerdem, wenn die Gase nicht parallel zur Wärmestrahlungsrichtung geführt werden, auch durch die Gase nach Ansicht des Erfinders noch Spalten gebildet werden, so daß schon bei gut verkokbaren Kohlen keine großen Stücke erhalten werden können, bei schlecht verkokbaren aber ein vollständiger Zerfall der Masse eintritt.If you heat the coking room from several sides at the same time, you get the goods are heated evenly, but the formation of gaps in different directions, in addition, if the gases are not guided parallel to the direction of heat radiation are, in the opinion of the inventor, gaps are also formed by the gases, so that Even with coals that can be coked well, no large pieces can be obtained, with bad coals coking but a complete disintegration of the mass occurs.

Wenn man von beiden Seiten, also von oben und unten, erhitzt, so befindet sich die kälteste Zone in der Mitte. Infolgedessen und weil die Gase naturgemäß nur auf einer Seite abgeleitet werden können, werden die beispielsweise unten entwickelten Gase, wenn die Ableitung der Gase oben erfolgt, der Einwirkung der Hitze imIf you heat from both sides, i.e. from above and below, you will find the coldest Zone in the middle. As a result and because the gases are naturally only diverted on one side can be, for example, the gases below evolved when the discharge of the gases takes place above, the action of the heat in the

unteren Teil des Ofens sehr schnell entzogen und gelangen erst im oberen Teil nach Passieren einer kälteren Zone in der durch die Oberhitze erzeugten zweiten heißen Zone zur Zersetzung.very quickly withdrawn from the lower part of the oven and only arrive in the upper part after passing through a colder zone in the second hot zone created by the top heat for decomposition.

Auf diese Weise ist es bei derartiger Erhitzung überhaupt nicht möglich, in der unteren Hälfte des Kokses eine wesentliche Ablagerung' von Kohlenstoff zu erhalten.In this way, with such heating it is not possible at all, in the lower half of the coke to obtain a substantial deposit of carbon.

Findet dagegen die Erhitzung nur einseitigOn the other hand, the heating is only one-sided

ίο von oben oder von unten statt, und zwar derart, daß die Erhitzung von derselben Seite her stattfindet, nach der die Gase hingeleitet werden; so ist der Vorgang ein anderer. Wenn die. Erhitzung von oben stattfindet und die Gase oben abgeleitet werden, so findet die erste Gasentwicklung in den oberen Schichten des Verkokungsgutes statt. Die Gase werden unter der Einwirkung der Hitze sehr kurze Zeit nach ihrer Entwicklung zersetzt, und es erfolgt die gewünschte Ablagerung.von Kohlenstoff. In dem. Maße, wie die Erhitzung durch, das Verkokungsgut von oben nach· unten weiter fortschreitet,, findet eine Gasentwicklung mit unmittelbar darauf folgender Zersetzung der Gase und Ablagerung von Kohlenstoff in immer tieferen Schichten und zuletzt auch in den untersten Schichten statt, in denen vorher noch keine Entgasung möglich war, da sie noch nicht hoch genug erhitzt waren. Auf diese Weise erzielt man also eine ausreichend gleichförmige Kohlenstoffablagerung durch die Masse hindurch und in Verbindung mit den vorher angegebenen Erscheinungen einen brauchbaren Koks auch mit schlechter, sogenannter nicht verkokbarer Kohle.ίο instead of above or below, in such a way, that the heating takes place from the same side to which the gases are directed; so the process is different. If the. Heating takes place from above and the gases from above are derived, the first gas evolution takes place in the upper layers of the coking material instead of. The gases are under the action of the heat a very short time after it Development decomposes and the desired deposition of carbon takes place. By doing. Measure of how the heating through the coking material progresses from top to bottom, there is a development of gas with immediately following decomposition of the gases and deposits of carbon in deeper and deeper layers and finally also in the lowest Layers take place in which no degassing was previously possible because they are not yet high were heated enough. In this way, a sufficiently uniform carbon deposition is obtained through the mass and in conjunction with those previously indicated Appearances a usable coke also with bad, so-called non-coking Money.

Zur Erzielung des letzteren Effektes müssen . also mehrere Maßnahmen zusammenwirken. Die Führung der Gase parallel zur Wärmestrahlungsrichtung bzw. senkrecht zur Heizfläche, die bereits den Gegenstand des Patentes 240872 desselben Erfinders bildet, ist für sich allein nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung, sondern nur in Verbindung mit den weiteren Maßnahmen, .daß die Erhitzung nur von einer Seite her erfolgt und die Gase nicht von der Wärmequelle hinweg, sondern gegen die Wärmequelle hin geleitet werden.To achieve the latter effect you have to. So several measures work together. The guidance of the gases parallel to the direction of heat radiation or perpendicular to the heating surface, which already forms the subject of patent 240872 by the same inventor is on its own not the subject of the present invention, but only in connection with the others Measures, .that the heating takes place only from one side and the gases not from the Heat source away, but are directed towards the heat source.

Das Verfahren ist nicht an eine bestimmte Art von Öfen gebunden, sofern nur die' Bedingung eingehalten ist, daß die Erhitzung nur von einer Seite her erfolgt, und die Gase parallel zur Wärmestrahlungsrichtung gegen die Wärmequelle hin geführt werden.The procedure is not tied to any particular type of furnace, provided only the 'condition it is ensured that the heating takes place only from one side, and the gases in parallel be guided towards the heat radiation direction towards the heat source.

Es soll im nachstehenden die Ausführung des Verfahrens an einigen Beispielen in Verbindung mit dazu geeigneten Ofenkonstruktionen erläutert werden.In the following, the execution of the method is to be found in connection with a few examples are explained with suitable furnace constructions.

In der Zeichnung istIn the drawing is

Fig. ι ein Längsschnitt durch eine Retorte, in der das vorher beschriebene Verfahren ausgeführt werden kann.Fig. Ι a longitudinal section through a retort in which the previously described method is carried out can be.

Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform der Retorte.Fig. 2 is a longitudinal section through another embodiment of the retort.

Fig. 3 ist ein Querschnitt der Retorte nach Fig.i.Fig. 3 is a cross-section of the retort of Fig.i.

Fig. 4 ist eine Teil ansieht, in welcher eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens mit Hilfe von Kohlenwasserstoffen aus einer äußeren Quelle dargestellt ist, die in den kälteren Teil der Retorte eingeführt werden, und zwar zeigt diese Figur eine Abänderung der in Fig. ι dargestellten Einrichtung.Fig. 4 is a view of a part in which an apparatus for carrying out the method with the help of hydrocarbons from an outside source, which is in the colder Part of the retort, this figure shows a modification of the in Fig. Ι illustrated device.

Fig. 5 stellt eine derjenigen nach Fig. 4 ähnliche Einrichtung dar, jedoch in der Anwendung auf die Vorrichtung nach Fig. 2.Fig. 5 shows a device similar to that of Fig. 4, but in use on the device according to FIG. 2.

Fig. 6 zeigt eine ähnliche Einrichtung wie die nach Fig. 1, jedoch ist die Retorte mit einem beweglichen Boden versehen.Fig. 6 shows a similar device as that of Fig. 1, but the retort is with a movable floor.

Wie aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich, wird die Retorte 1 mittels einer Feuerung 2 erhitzt, deren Verbrehnungsprodukte durch Züge 3 streichen, die sich quer über die Decke der Retorte erstrecken. Die Feuerung 2 kann eine beliebige Form haben und für die Verbrennung von festen, gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen eingerichtet sein. Oberhalb der Feuerzüge 3 liegt ein isolierender Luftraum, der aus einer Reihe von Ziegeln mit Luftkanälen 4 bestehen kann. Die Retorte ist mit Türen 5 versehen, durch die sie beschickt und entleert werden kann. Zum Entweichen der aus dem kohlenstoffhaltigen Material in der Retorte , entwickelten Gase ist ein Abzugsrohr 6 oder deren mehrere vorgesehen.As can be seen from FIGS. 1 and 3, the retort 1 is heated by means of a furnace 2, The products of combustion of which are passed through trains 3, which extend across the ceiling of the retort extend. The furnace 2 can be of any shape and for combustion be set up by solid, gaseous or liquid fuels. Above the fire trains 3 there is an insulating air space, which consists of a row of bricks with air ducts 4 can. The retort is provided with doors 5 through which it is loaded and emptied can be. To escape from the carbonaceous material in the retort, Developed gases, a flue pipe 6 or more is provided.

Es ist ersichtlich, daß, wenn der Ofen.beschickt ist, die oberen Schichten der Kohle oder des sonstigen kohlenstoffhaltigen Materials zuerst und während des größten Teils des Verkokungsvorganges am stärksten erhitzt werden, da an der unteren Seite der Retorte sich keine Wärmequelle befindet. Die entwickelten Destillationsgase steigen nach dem oberen Teil der Retorte und entweichen durch die Auslaßrohre, welche entweder in die Außenluft oder zu Vorrichtungen zur weiteren Behandlung oder Aufspeicherung der Gase führen. Die im unteren, von der Wärmequelle am meisten entfernten Teil der Retorte entwickelten Gase sind reich an Kohlenwasserstoff. Diese Gase streichen aber, ehe sie aus der Retorte entweichen, durch das höher erhitzte Material in der Nähe der Wärmequelle auf der oberen Seite der Retorte und werden dort durch die starke Hitze zersetzt. Der freie Kohlenstoff oder die kohlenstoffhaltigen festen Körper, die durch die Zersetzung der Kohlenwasserstoffgase in Freiheit gesetzt werden, scheiden sich in der höher erhitzten Kohle im oberen Teil der Retorte ab und wirken als Bindemittel, so daß sich ein.Koks in fest zusammenhängenden Massen bildet.It can be seen that when the furnace is loaded is, the upper layers of the coal or other carbonaceous material are heated first and during most of the coking process, because there is no heat source at the bottom of the retort. The developed distillation gases rise to the top of the retort and escape through the outlet tubes which either vent to outside air or to devices lead to further treatment or storage of the gases. The one in the lower Gases evolved from the part of the retort furthest away from the heat source are rich of hydrocarbon. However, these gases pass through before they escape from the retort the higher heated material near the heat source on the top of the retort and are decomposed there by the intense heat. The free carbon or the carbonaceous ones Solid bodies, which are set free by the decomposition of the hydrocarbon gases, separate in the more heated one Coal in the upper part of the retort and act as a binding agent, so that a.Koks forms in firmly connected masses.

Wenn es mit Rücksicht auf die Zersetzung der Kohle oder die Beschaffenheit des gewünschten Produkts zweckmäßig ist, können Gase oderIf it is with regard to the decomposition of the charcoal or the nature of the desired Product is appropriate, gases or can

Flüssigkeiten mit hohem Kohlenstoffgehalt aus einer äußeren Quelle eingeführt werden. Solche Gase können aus Petroleum oder irgendeiner anderen geeigneten Quelle hergestellt werden. In Fig. 4, welche der unteren linken Seite der in Fig. ι gezeigten Vorrichtung entspricht, ist ein Kanal η dargestellt, der sich unterhalb des Bodens der Retorte erstreckt und mit deren Innerem durch Öffnungen 8 verbunden ist. VonHigh carbon liquids are introduced from an external source. Such gases can be made from petroleum or any other suitable source. In FIG. 4, which corresponds to the lower left side in FIG ι. Device shown, a channel η is shown, which extends below the bottom of the retort and is connected to its inside through openings 8. from

ίο dem Ende des Kanals 7 führt ein Rohr 9 zu einer Kohlenwasserstoffgasquelle, und die durch das Rohr 9 eintretenden Gase gelangen durch die Öffnungen 8 in das Innere der Retorte, wo sie zersetzt werden und bindenden Kohlenstoff oder kohlenstoffhaltige feste Körper in derselben Weise ausscheiden, wie die in dem kälteren Teil der Retorte erzeugten Gase in deren heißerem Teil Kohlenstoff niederschlagen.
In Fig. 2 ist eine Retorte dargestellt, die derjenigen nach Fig. 1 ähnlich ist, mit dem Unterschiede, daß die Wärmequelle unterhalb der Retorte statt darüber liegt. Diese Wärmequelle kann aus Feuerzügen 3' bestehen, die mit einer Feuerung verbunden sind. Unterhalb der Feuerzüge 3' sind Luftisolierungsziegel 4' angeordnet, und die destillierten Gase entweichen durch ein Rohr oder mehrere Rohre 6'. Um eine gute Ausströmung der .destillierten Gase zu erzielen, kann in dem Rohr 6' eine angemessene Druckverminderung mittels eines Ventilators 10 oder anderer Mittel aufrechterhalten werden.ίο the end of the channel 7 a pipe 9 leads to a hydrocarbon gas source, and the gases entering through the pipe 9 pass through the openings 8 into the interior of the retort, where they are decomposed and excrete binding carbon or carbon-containing solids in the same way as the gases generated in the colder part of the retort precipitate carbon in its hotter part.
FIG. 2 shows a retort which is similar to that of FIG. 1, with the difference that the heat source is below the retort instead of above it. This heat source can consist of flues 3 'which are connected to a furnace. Air insulation bricks 4 'are arranged below the fire flues 3', and the distilled gases escape through one or more pipes 6 '. In order to achieve a good outflow of the distilled gases, an adequate pressure reduction can be maintained in the pipe 6 'by means of a fan 10 or other means.

In der Fig. 5 ist eine Abänderung der Retorte nach Fig. 2 dargestellt, bei welcher Kohlenwasserstoff aus einer äußeren Quelle eingeführt werden kann. Oberhalb der Retorte liegt ein Kanal η', der mit dem Inneren der Retorte durch Öffnungen 8' in Verbindung steht. Kohlenwasserstoffgase werden aus irgendeiner geeigneten Quelle durch das Rohr 9' eingeleitet und streichen dann durch das Material in der Retorte nach unten zu dem Auslaß 6', wie für Fig. 2 auseinandergesetzt.FIG. 5 shows a modification of the retort of FIG. 2, in which hydrocarbon can be introduced from an external source. Above the retort there is a channel η 'which communicates with the interior of the retort through openings 8'. Hydrocarbon gases are introduced from any suitable source through tube 9 'and then sweep down through the material in the retort to outlet 6' as set forth for FIG.

In Fig. 6 ist eine Retorte dargestellt, in welcher das Verfahren ununterbrochen ausgeführt werden kann. Bei der in dieser Figur dargestellten Vorrichtung hat die Retorte einen in der Längsrichtung beweglichen Boden 20, der mittels eines hydraulischen Zylinders und eines Kolbens 21, 22 oder anderer geeigneter Mittel hin und her bewegt werden kann. Die Kohle wird durch einen Trichter 23 zugeführt. Wenn der bewegliche Boden 20 nach innen bewegt wird, so nimmt er das darauf liegende Material mit pnd ermöglicht, daß weiterer Brennstoff aus dem Trichter herunterfällt. Bei der Bewegung des Bodens 20 nach außen wird das Material in der Retorte an einer BewegungIn Fig. 6 a retort is shown in which the method is carried out uninterrupted can be. In the device shown in this figure, the retort has one in the longitudinal direction movable floor 20, which by means of a hydraulic cylinder and a piston 21, 22 or other suitable means can be moved back and forth. the Coal is fed through a hopper 23. When the movable floor 20 moves inward is, he takes the material lying on it with pnd that further Fuel falls from the funnel. When the floor 20 moves outwards the material in the retort in one movement

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nach außen durch die Wand oder den Abstreifer 24 verhindert. Die Hin- und Herbewegung des beweglichen . Bodens bewirkt also eine andauernde Vorwärtsbewegung des Materials durch die Retorte vom Trichter 23 am Beschickungsende her nach dem Entleerungsende. Bei der Auswärtsbewegung des Bodens 20 wird das Material gegen die Wand oder den Abstreifer 24 und gegen das darüber liegende Material im Trichter gepreßt und dadurch verdichtet, und das Material in dem Trichter am Beschickungsende der Retorte verschließt die Retorte wirksam an diesem Ende. Das Austrittsende der Retorte kann mit einer Haube 25 verschlossen werden, die mit der Außenluft durch einen Wasserverschluß in Verbindung steht und ein Transportband 26 enthält, oder es können andere geeignete Mittel zum Verschluß am Austrittsende dienen.to the outside by the wall or the scraper 24 prevented. The back and forth movement of the movable. So the soil causes a continuous forward movement of the material through the retort from the hopper 23 at the loading end to the end of emptying. As the floor 20 moves outward, the material is against the wall or scraper 24 and pressed against the overlying material in the funnel and thereby compacted, and the material in the hopper at the loading end of the retort seals the retort Retort effective at this end. The exit end of the retort can be fitted with a hood 25 which are connected to the outside air by a water seal and includes a conveyor belt 26, or other suitable means of closure serve at the exit end.

Die beschriebenen . öfen können sämtlich mit einem. äußeren Gewölbe 12 versehen werden, welches einen Luftraum 13 einschließt, um die Retorte noch besser zu isolieren und die Hitze darin zusammenzuhalten.The described. ovens can all work with one. outer vault 12 are provided, which includes an air space 13 to isolate the retort even better and the To hold heat together in it.

Es ist ersichtlich, daß das neue Verfahren ebensogut mit einer Retorte ausgeführt werden kann, bei welcher das Material ununterbrochen vom Eintfittsende zum Austrittsehde hindurch- 8g geht, wie in Verbindung mit Retorten von anderen als den dargestellten Formen. Die dargestellte Retorte wird zwar mittels Feuerzüge in einer wagerechten Decke oder im Boden erhitzt, dieselbe Arbeitsweise kann aber bei einer senkrechten, von der Seite her erhitzten Retorte angewendet werden.It can be seen that the new method can be carried out with a retort as well can, in which the material passes continuously from the inlet end to the outlet end 8g goes, as in connection with retorts, of shapes other than those shown. The shown retort is made by means of fire trains heated in a horizontal ceiling or in the floor, but the same working method can be used for a vertical retort heated from the side.

In ähnlicher Weise wird bei anderen Öfen gearbeitet, nur muß immer die Bedingung eingehalten werden, daß die Erhitzung einseitig stattfindet und die Gase parallel zur Wärmestrahlungsrichtung gegen die Wärmequelle hin durch die Masse hindurchgeführt werden.Other ovens work in a similar way, but the condition must always be met that the heating takes place on one side and the gases parallel to the direction of heat radiation are passed through the mass towards the heat source.

Claims

Patent claim: _1oo

Process for the production of coke, in which carbonaceous material without Ingress of air and combustion products is heated from the outside and those in the colder parts of the coking material developed or externally introduced hydrocarbon-containing gases in the hotter Part to be decomposed for the purpose of depositing carbon, characterized in that the heating of the 'coking room takes place only from one side and the gases are directed perpendicular to the heating surface towards the heat source through the coking material.

For this purpose ι sheet of drawings.