DE524536C

DE524536C - Process to increase the efficiency of the Schweloefen System Rolle

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Publication number: DE524536C
Application number: DEW70827D
Authority: DE
Original assignee: WERSCHEN WEISSENFELSER BRAUNKO
Current assignee: WERSCHEN WEISSENFELSER BRAUNKO
Priority date: 1925-10-25
Filing date: 1925-10-25
Publication date: 1931-05-08

Description

Verfahren zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit von Schwelöfen System Rolle In seinem Buche »Die Praxis des wirtschaftlichen Verschwelens und Vergasens, angewandt auf mulmige Rohbraunkohle und sonstige feinkörnige Brennstoffe« (Halle. 1925) führt Th. L i in b e r g nicht mit Unrecht folgendes aus (cg1. Seite 29) »Die Erkenntnis, daß das bisher betrieb,--rie Schwelverfahren in Rolle-Üfen technisch und wirtschaftlich unzulänglich ist, hat sich in weiten Kreisen immer mehr Bahn gebrochen. Ein Hochleistungsschwelofen läßt sich unter Anwendung des Ofensystems »Rolle< nicht ausführen, da die Bauhöhe der modernen üfen jetzt schon 13 bis 15 m bei einer Durchsatzleistung von nur 4,6 bis 5 t Schwelkohle in 24 Stunden beträgt. Auch zahlreiche Unvollkommenheiten haften dem Rolle-Ofen noch immer an, deren Beseitigung j ahrzelmtelanger Betriebspraxis nicht geglückt ist. Als wichtigste Folgeerscheinungen dieser technischen Unvollkommenheiten seien genannt: i. Teerausbringen nur etwa 55 bis (o des in der Kohle enthaltenen Teeres (,Bestimmung nach Graefe); 2. der Koks enthält stets Beimengungen an schwer entzündlichem graphitischem koks; 3. es gelingt nicht, aus Braunkohle finit hohem wasserlöslichem Aschegehalt einen schnell anglimmenden Koks herzustellen. Die Beseitigung dieser Nachteile soll Aufgabe der neuen Verfahren sein, sofern es gelingt, selbige für den praktischen Großbetrieb auszubauen. Die Folgen für ein solches Ge- lingen würden für die Braunkohlenindustrievon unzweifelhaft großer Bedeutung sein .Process to increase the efficiency of smoldering furnaces System Rolle In his book "The practice of economic smoldering and gasification, applied to queasy raw brown coal and other fine-grained fuels" (Halle. 1925), Th. L i in berg does not wrongly state the following (cg1. Page 29) “The realization that the smoldering process used in Rolle-Üfen is technically and economically inadequate, has broadened its path in wide circles. A high-performance smoldering furnace cannot be carried out using the "Rolle" furnace system, since the height of the modern furnace is already 1 3 to 1 5 m with a throughput of only 4.6 to 5 tons of smoldering coal in 24 hours. Numerous imperfections still cling to the roller oven, which years of operating practice have not succeeded in eliminating. The most important consequences of these technical imperfections are: i. Tar yields only about 55 to (o of the tar contained in the coal (, determination according to Graefe); 2. the coke always contains additions of difficult to ignite graphitic coke; 3. it is not possible to produce a rapidly glowing coke from lignite with a finely high water-soluble ash content . the elimination of these drawbacks should be up to the new process, if it succeeds selbige to develop for practical large company. the consequences of such an overall would lingen for Braunkohlenindustrievon undoubtedly be very important.

Zur weiteren Erläuterung des derzeitigen Standes der Technik sei Bezug genommen auf die »Zusammenfassung<<, die Betriebsdirektor A. T h a u auf Seite 35 seines Buches »Braunkohlenschwelöfen usw.« (Halle, 1924) über die Leistungsfähigkeit des Rolle-Ofens macht (vgl. dazu auch Seite 44) »Die Leistung auch des neuzeitlichen Rolle-Ofens ist auf die beheizte Retortenfläche, bezogen mit 4,5 bis 5 t täglich, sehr gering, und durch die vergeblich versuchte Vergrößerung des Ofendurchmessers %vird das Gegenteil erreicht. Mit der Ofenli#he hat man ebenfalls bereits Abmessungen erreicht, die kaum weiter überschritten werden können. Mit anderen Worten, die Durclisatzmöglichkeiten sind an der äußersten Grenze angelangt und lassen bedeutende Steigerungen nicht mehr zu. Die Mittel, um den Zylinderverliist zu beschränken, sind begrenzt. Umwälzende Fortschritte in diesen Richtungen sind nur von anderen Ofenbauarten zu erwarten, die zwar noch nicht genügend ausgebaut und erprobt sind, um ihre Erfolge mit Sicherheit voraussagen zu können, die aber zu weiteren Versuchen auf diesem Gebiete ermutigen ...... « Der Erfinderin ist es aber im Gegensatz. zu den eben wiedergegebenen Äußerungen bekannter Sonderfachmänner gelungen, die Leistung des Rolle-Ofens auf etwa das Vierfache des bisherigen Durchsatzes, nämlich his zu 20 t täglich, zu steigern unter Erzielung sehr erheblicher wirtschaftlicher Vorteile, wie weiter unten dargelegt wird.For a further explanation of the current state of the art, reference is made to the "summary" that works director A. T hau makes on page 35 of his book "Braunkohlenschwelfen etc." (Halle, 1924) about the performance of the roller furnace (cf. see also page 44) “The performance of the modern roller kiln is also very low in relation to the heated retort area, with 4.5 to 5 t daily, and the opposite is achieved through the unsuccessful attempt to enlarge the kiln diameter%. With the furnace line, dimensions have already been achieved that can hardly be exceeded. In other words, the options for setting the rate have reached the extreme limit and no longer permit significant increases. The means to limit cylinder loss are limited. Revolutionary advances in these directions can only be expected from other types of furnace, which are not yet sufficiently developed and tested to be able to predict their success with certainty, but which encourage further attempts in this area ...... «The inventor but it is the opposite. In addition to the statements by well-known specialists just reproduced, it was possible to increase the performance of the roller oven to about four times the previous throughput, namely up to 20 t daily, while achieving very considerable economic advantages, as will be explained below.

Dieser wichtige Fortschritt ist dadurch erreicht, daß das Rohgut vorgetrocknet der Schwelung im Rolle-Ofen unterworfen wird.This important advance is achieved in that the raw material is predried is subjected to smoldering in the roller oven.

Nun ist es bereits wiederholt vorgeschlagen oder angeregt «-orden, Rohkohle zu trocknen, bevor sie im Rolle-Ofen verschwelt wird; R o 11 e selbst hat (vgl. T h a u , a. a. O., Seite 19) t87_ dies versucht und zu diesem Zwecke einen besonderen Trockenofen (T h a u, a. a. O., Abb. 23) gebaut; aber er ist hiervon sehr bald wieder abgekommen, da aus der in seinem Ofen vorher getrockneten Kohle die Teerausbeute erheblich beeinträchtigt war (vgl. T h a u, a. a. O., Seite 5q., Absatz 2).It has already been suggested or suggested repeatedly to dry raw coal before it is carbonized in the roller kiln; R o 11 e himself (cf. T hau, op. Cit., Page 19) tried this and built a special drying oven for this purpose (T hau, op. Cit., Fig. 23); but he soon abandoned this, since the tar yield was considerably impaired from the coal previously dried in his furnace (cf. T hau, op. cit., page 5q., paragraph 2).

Auch der bekannte Sonderfachmann Professor Dr. E. G r a e f e gibt wiederholt in seinem Buche »Die Braunkohlenteer-Industrie« (2. Auflage, Halle, 1922, Seite 8 und 21j22) der Ansicht Ausdruck, daß »die Schwelkohle nicht zu trocken sein darf, weil das Bitumen im Rolle-Ofen einer zu weitgehenden Zersetzung unterliegen würde; der aus der Grubenfeuchtigkeit entstehende Wasserdampf wirke in zweifacher Weise konservierend auf die Teerdämpfe ...... « Unter grubenfeucht versteht man Rohkohle mit 4.5 °,1a Trockenkohle und 5 5 o;o Feuchtigkeit; d. h. i t Trockenkohle kommt mit z,22 t Wasser zur Verschmelzung. Zieht man hierzu noch in Betracht, daß das Lurgi-Verfahren (vgl. T h a u, a. a. O., Seite 41 bis q.3), bei dem das Rohgut zwar auch vorgetrocknet verschwelt wird, zu dem im `"tetrieb erheblich teureren und umständlichen Hilfsmittel der Innenbeheizung mit Inertgas schreiten mußte, nicht wie im Rolle-Ofen indirekt beheizen kann und dazu noch 5oo° nicht überschreiten darf, so ist es verständlich, daß selbst so anerkannte Sonderfachmänner - ebenso wie R o 11 e vor mehr als So Jahren - es bis heute für ausgeschlossen gehalten haben, den Durchsatz eines Rolle-Ofens noch zu steigern, im besonderen etwa durch Verarbeitung eines besonders vorgetrockneten Gutes im Rolle-Ofen und bei den darin herrschenden Temperaturen.The well-known specialist professor Dr. E. Graefe repeatedly expresses the view in his book “Die Braunkohlenteer-Industrie” (2nd edition, Halle, 1922, pages 8 and 2122) that “the black coal must not be too dry because the bitumen in the roller kiln would be subject to excessive decomposition; the water vapor arising from the pit moisture has a two-fold preservative effect on the tar vapors ...... «By pit-moist one understands raw coal with 4.5 °, 1a dry coal and 5 5 o; o moisture; ie it is dry coal that melts with z.22 t of water. If one also takes into account that the Lurgi process (cf.Thau, op Aid of internal heating with inert gas had to step, not indirectly heating as in the Rolle furnace and in addition must not exceed 500 °, so it is understandable that even such recognized specialists - as R o 11 e more than so years ago - it to this day have considered it impossible to increase the throughput of a roller oven, in particular, for example, by processing a particularly pre-dried product in the roller oven and at the temperatures that prevail therein.

Der Erfinderin ist es aber nach umfangreichen Versuchen doch gelungen, in einem Rolle-Ofen bis zu 2o t Rohkohle durchzusetzen, d. h. etwa das Vierfache des bislang erreichten Höchstdurchsatzes (5 t), indem sie die dabei erlangte Erkenntnis verwertete, daß die Leistung des Rolle-Ofens steigt, wenn man das Rohgut bis auf etwa 1,11o des ursprünglichen Wassergehaltes durch Vertrocknung verringert. Die Vertrocknung kann z. B. in einem Großtrockner bekannter Bauart vorgenommen werden. Daß durch dieses Zusammenarbeiten die Amortisationsquote und die Verarbeitungskosten ausschließlich Kohle auf nahezu 1i, gesenkt worden sind, sei nebenbei bemerkt.However, after extensive experiments, the inventor succeeded in to enforce up to 20 t of raw coal in a roller furnace, d. H. about four times as much of the maximum throughput achieved so far (5 t) by using the knowledge gained exploited the fact that the performance of the roller oven increases when the raw material is up to about 1.11o of the original water content reduced by drying out. the Drying-up can occur, for. B. be made in a large dryer of known type. That through this cooperation the amortization rate and the processing costs it should be noted, by the way, that only coal has been reduced to almost 1i.

Jedenfalls war es überraschend und den bisherigen Ansichten bekannter Fachmänner widersprechend, daß die befürchteten Teerzersetzungen nicht eintraten, obwohl die große Menge schützenden Wasserdampfes nicht angewandt wird, obwohl nur etwa 1,1" davon wirksam werden kann. Im Gegenteil wurden mit der gleichen Kohle um io bis 15 °,!o höhere Teerausbeuten als bei geringerem Durchsatz erreicht. Auch die von G r a e f e bei zu schneller Ausschwelung festgestellte und befürchtete Teerzersetzung trat nicht ein, im Gegenteil erwies sich die kürzere Aufenthaltsdauer im Schwelofen als günstig.In any case, it was surprising and contrary to the previous views of known experts that the tar decompositions feared did not occur, although the large amount of protective water vapor is not used, although only about 1.1 "of it can be effective. On the contrary, 10 to 1 5 °! o achieved higher tar yields than lower throughput. the Graefe G Speeding Ausschwelung established and feared Teerzersetzung did not happen, on the contrary, the shorter length of stay was found in the carbonising favorable.

Weiter wurde der technische Fortschritt erzielt, daß das im Schwelbetrieb mit Rohkohle auftretende Hängenbleiben der Kohle vermieden wurde. Es trat keine Brückenbildung mehr im Schwelraum ein, die oftmals bei plötzlichem Zusammenbruch der Brückenbildung zu Nachsaugen von Luft und Explosionen innerhalb des Zylinders geführt hatte. Obgleich die Kühlwirkung des Wasserdampfes nicht vorhanden war, trat die von L i m -b e r g (a. a. O. Seite 29) als für Rolle-Ofen charakteristisch angegebene Beimengung -von schwer entzündlichem graphitischem Koks nicht auf. Es erwies sich im Gegenteil, daß ein sehr gasreicher, leicht entzündlicher, nicht graphitischer Koks erzielt wurde mit jenen Eigenschaften, die das Ziel zahlreicher neuester Schwelverfahren sind.Further technical progress was achieved that this in smoldering operation The sticking of the coal occurring with raw coal was avoided. There was none Bridging more in the smoldering area, which often occurs in the event of a sudden collapse bridging to sucking in of air and explosions inside the cylinder Had led. Although the cooling effect of the water vapor was not present, occurred that of L i m -b e r g (op. cit., page 29) cited as characteristic of the roller oven Addition of difficult to ignite graphitic coke does not occur. It turned out on the contrary, a very gas-rich, highly flammable, non-graphitic one Coke was obtained with those properties that are the goal of numerous of the latest smoldering processes are.

Weiter ergab sich als #wichtiger technischer Fortschritt, daß man die Kondensationen j e Tonne Kohlendurchsatz beträchtlich kleiner gestalten kann, daß man trotz vierfachen Durchsatzes mit den vorhandenen Kondensationen auskommt. Die Kondensationen stellen einen beträchtlichen Teil des Wertes einer Schwelanlage dar, ihre Ausnutzung ist also auch von wesentlicher wirtschaftlicher Bedeutung. Belastet man jetzt nicht die Kondensationen mit den großen Mengen Wasserdampfes, derenthalben die Kondensationen bisher so unbequem groß gestaltet werden müssen, so erklärt sich ihre größere Leistungsfähigkeit für erhöhten Durchsatz bei dem neuen Verfahren. Es wird jetzt die Kondensation je Tonne Kohle nur mit 1J, bis 11, der Wärme belastet, so daß die bisher benutzten Kondensationen für den vier- url mehrfachen Durchsatz ausreichen.Another # important technical advance was that one the condensation can make each ton of coal throughput considerably smaller, that one gets by with the existing condensations despite four times the throughput. The condensations represent a considerable part of the value of a smoldering system their exploitation is therefore also of major economic importance. If one does not load the condensations with the large amounts of water vapor, where the condensations have hitherto had to be made so uncomfortably large, this explains their greater performance for increased throughput with the new one Procedure. There will now be condensation per tonne of coal only with 1J, to 11, the Heat burdened, so that the condensation previously used for four url multiple Sufficient throughput.

Sodann ist zu erwähnen, daß jetzt beträchtlich geringere Mengen Schwelwasser entstehen, deren Beseitigung aus Gründen der Reinhaltung der öffentlichen Gewässer angestrebt wird. Bei Kohle von z. B. 15 ";"Wasser entstehen nur 22 "" der Schwelwassermenge, die aus 55 % Wasser enthaltender Kohle entsteht.It should also be mentioned that considerably smaller amounts of smoldering water are now being produced, and the aim is to dispose of them in order to keep public waters clean. For coal from z. B. 15 ";" Water only produces 22 "" of the amount of smoldering water that arises from coal containing 55% water.

Ein anderer technischer Fortschritt besteht darin, daß die Gesamtmenge des beim Schwelen auftretenden Ammoniaks nunmehr in einer beträchtlich höheren Konzentration anfällt, so daß es in den Bereich der Möglichkeit tritt, das Ammoniak aus dem etwa fünfbis neunfach angereicherten Schwelwasser wirtschaftlich zu gewinnen, statt es in die Flußläufe ungenutzt ablaufen lassen zu müssen.Another technical advance is that the total of the ammonia occurring during smoldering now in a considerably higher concentration accrues, so that it enters the area of the possibility of the ammonia from about To obtain five to nine times enriched smoldering water economically instead of it to have to drain unused into the rivers.

Wie auch immer die Konstruktion des Abschlusses gegen Ansaugung von Luft in den Schwelöfen sein mag, so verringert sich bei dem Erfindungsgegenstand die Zeit auf etwa ',', innerhalb deren Undichtigkeiten der Luft Zutritt gestatten. Durch Luftzutritt im Oberteil des Ofens wird das Schwelgas verdünnt und bezüglich seiner Heizwirkung im Wert gemindert. Diese Gaswertverminderung ist dementsprechend herabgesetzt. Ferner tritt stets im Unterteil des Ofens, Koks verbrennend und seine Ausbeute mindernd, Luft ein. Auch dieser Nachteil wirkt bei dem Erfindungsgegenstand nur während eines Viertels der Zeit.Whatever the construction of the closure against suction There may be air in the smoldering ovens, it is reduced in the case of the subject of the invention the time to about ',' within which leaks allow air to enter. By accessing air in the upper part of the furnace, the carbonization gas is diluted and reduced its heating effect diminished in value. This reduction in gas value is corresponding degraded. Furthermore, always occurs in the lower part of the furnace, burning coke and his Yield reducing, air in. This disadvantage also applies to the subject matter of the invention only a quarter of the time.

Die Wärmewirtschaftlichkeit ist auch weiter deswegen grundlegend verbessert, weil die großen Abstrahlungsflächen nach der Erfindung nur mit einem Viertel ihrer Wirkung durch Verkürzung der Abstrahlungszeit je Tonne Durchsatz zur Geltung kommen.The heat economy is also fundamentally improved because of this, because the large radiation surfaces according to the invention with only a quarter of their Effect by shortening the radiation time per ton of throughput come into their own.

Claims

PATENT CLAIMS Process for increasing the efficiency of Roller ovens for charring raw lignite, peat and other water-containing raw materials by pre-drying the goods in special ovens of known design, characterized in that up to about 1; 1 "of the original water content pre-dried material subject to smoldering in the roller furnace.