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Einrichtung zum getrennten Abziehen des Wasserdampfes bei Schwelöfen
Gegenstand des Hauptpatents 647 617 ist ein lotrechter Schwelofen für die Verschwelung
bituminöser Stoffe mit einem von innen beheizten, glattwandigen und in Umdrehung
versetzten Rohr und dieses umgebenden Rieselflächen für das Schwelgut.
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Vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, eine Einrichtung
zum getrennten Abziehen. des Wasserdampfes und der Schwelgase bei Schwelöfen nach
dem Hauptpatent zu erzielen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
unter Anwendung einer im Schwelgutraum angeordneten Trennwand der Abstand der Rieselflächen
von dem glattwandigen Heizrohr des Schwelofens kleiner als 25 mm ist.
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Bei mittelbar beheizten, lotrechten Schwelöfen hat man zur fraktionierten
Absaugung der bei der Schwelung ausgetriebenen Gase und Dämpfe die Anordnung von
Trennwänden im Gassammelraum vorgeschlagen. Auf diese Weise kann jedoch eine vollkommene
Scheidung zwischen Wasserdampf und Schwelgasen nicht erreicht werden. Die Ursache
hierfür dürfte einesteils in der mangelhaften Beherrschung der Bewegungsverhältnisse
des Schwelgutes in lotrechten Schwelöfen, in der großen Stärke der-Schwelgutschicht
und der dadurch bedingten mangelhaften Umlagerung der einzelnen Schwelgutteilchen
und ferner darin liegen, daß das Schwelgut abwechselnd mit heißeren und kälteren
Stellen des wellenförmigen Heizrohres in Berührung kommt. Aus diesen Gründen geben
die nahe den heißen Heizwandstellen liegenden Kohleteilchen bereits im oberen Teil
des Ofens fast augenblicklich ihren Wasserdampf ab, und es tritt unmittelbar danach
die Ausschwelung dieser Kohleteilchen ein, während von der Heizwand entferntere
Teile des Schwelgutes in der gleichen Ofenzone nur so gering erwärmt werden, daß
die Wasseraustreibung gar nicht oder doch nur unvollkommen vor sich geht. Dies hat
zur Folge, daß feuchte Kohle in den unteren Teil des Ofens gelangt, so daß sich
hier wiederum Wasserdampf mit
den Schwelgasen bei ihrer Entstehung
mischt. Es findet somit bei dem bekannten lotrechten Schwelofen mit dauernder Förderung
des Behandlungsgutes praktisch in allen Ofenzonen zugleich eine Entwicklung von
Wasserdampf und Schwelgasen statt.
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In entsprechender Weise würde die einfache Anwendung der zur fraktionierten
Gasabsaugung bekannten Trennwände im Gassammelraum bei Schwelöfen nach dem Hauptpatent
nicht eine Einrichtung ergeben, die eine getrennte Abziehung von Wasserdampf und
Schwelgasen ermöglicht. Zur Erreichung dieses Zieles muß noch ein weiteres Mittel
hinzukommen, nämlich die Dünnschichtschwelung. Das konstruktive Merkmal hierfür
beruht darin, daß bei dem Ofen nach dem Hauptpatent Spaltweiten zwischen den Rieselflächen
und dem glattwandigen Heizrohr vorgesehen werden, die unter z5 mm liegen. Es hat
sich nämlich gezeigt, daß man bei einem solchen mit Kohleschichtstärke bis zu
25 mm arbeitenden Ofen im oberen Teil desselben- nicht nur eine stetig zunehmende
Heizwandtemperatur, sondern auch eine allmählich ansteigende Temperatur der Kohle
derart erhält, daß die Temperatur sämtlicher Schwelgutteilchen in gleichen Höhenlagen
praktisch die gleiche ist. Es findet daher im oberen Teil des Ofens die vollkommene
Austreibung des Wassers statt, so daß in die Schwelzone praktisch wasserfreie Kohle
eintritt.
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Unter Ausnutzung dieser besonderen Verhältnisse des Schwelofens nach
dem Hauptpatent mit einem Abstand zwischen Heizrohr und Riesenflächen von weniger
als 25 mm wird gemäß der Erfindung in einer Zone zwischen vollendeter Wasserdampfentwicklung
und Beginn der Schwelung eine Trennwand im Schwelgutraum angeordnet, und es werden
reiner Wasserdampf und Schwelgase aus beiden Räumen getrennt abgeführt. Wenn man
die Trennwand dicht oberhalb des Beginns der Schwelung anordnet, so ergibt sich
der Vorteil, daß die infolge der hohen Kapillarkräfte in der Kohle verbliebenen
Wasserspuren vor dem Beginn der Schwelung restlos ausgetrieben werden.
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Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung der Trennwand bei lotrechten
Schwelöfen mit kleinen Spaltweiten zwischen Heizrohr und Riesenfläche besteht darin,
daß die Kondensationsanlage von dem aus der groben Feuchtigkeit der Kohle herrührenden
Wasserdampf befreit wird, da dieser getrennt, nicht kondensiert, an die Atmosphäre
abgeführt werden kann.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Wasserdampf im unteren
Ofenbereich nicht kühlend auf die Schweldämpfe einwirken kann, wodurch darauf beruhende
Verschmutzungen des Schwelofens und der Schwelgäsableitungsstutzen vermieden werden.
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Es ist zwar auch bereits bekannt, kalibrierte- Preßlinge, insbesondere
aus Steinkohle, - in Matrizen auf einem waagerechten Förderband durch einen Ofen
hindurchzuführen, bei dem eine Trocknungskammer sowie Schwel- und Verkokungskammern
hintereinander angeordnet sind und die bei der Wärmebehandlung der Kohle entweichenden
Gase und Dämpfe getrennt nach einzelnen Zonen abgesaugt werden. Die Heizgase werden
hierbei entgegen der Bewegungsrichtung der Kohle durch den Ofen geleitet. Abgesehen
davon, daß es sich hierbei um einen Ofen mit vom Erfindungsgegenstand grundsätzlich
andersartigem Aufbau 'handelt, kann man bei einem solchen Schwelofen nur dann eine
vollkommen getrennte Wasserdampfabsaugung erhalten, wenn die massiven Preßlinge
unverhältnismäßig lange Zeit in der Trocknungskammer verbleiben, nämlich so lange,
bis sie durch und durch die notwendige Trockentemperatur erreicht haben. Wesentlich
für die Absaugung reinen Wasserdampfes ist hierbei aber, daß die Preßlinge an keiner
Stelle, insbesondere nicht an ihrer der Beheizung ausgesetzten Oberfläche, bereits
so hohe Temperaturen annehmen, daß Schweldampfbildung eintritt. Da bei diesem Verfahren
eineUmlagerung derSchwelgutteilchen nicht eintritt, so ist mit sehr großen Trocknungszeiten
zu rechnen, wobei als weiterer ungünstiger Zustand hinzukommt, daß die Wasserdampfabscheidung
durch die das Schwelgut einschließenden Matrizen weitestgehend erschwert wird. Auch
dieses bekannte Schwelverfahren ermöglicht daher eine praktisch brauchbare Lösung
der Aufgabe der vollkommen getrennten Absaugung von Wasserdampf und Schwelgasen
nicht.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert.
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Der Schwelofen besteht aus einem inneren, glattwandigen, drehbaren
Heizrohr i. den darum angeordneten Riesenflächen a und dem die Riesenflächen umgebenden
Gasabschlußmantel 3. Der Abstand zwischen dem Rohr i und den Riesenflächen a beträgt
weniger als 25 mm. Der Ofen ruht mit seinem Tragstutzen q. auf einem Fundament
5. Bei seiner Drehung läuft das innere Heizrohr auf Laufrollen 6, von denen beispielsweise
drei über den Kreisumfang gleichmäßig verteilt sein können. Der untere Gasabschluß
des Ofens wird durch eine Wassertasse 7 bewirkt. Die Beheizung des inneren Rohres
erfolgt durch den Brenner S, dessen Heizgase durch das Rohr i nach unten geführt
und durch den
Stutzen 9 abgeleitet werden. Die Schwelkohle gelangt
in den Ofen durch einen Beschikkungsraum io, der mit einem nicht dargestellten Bunker
in Verbindung stehen kann. Die Kohle wird vom Beschickungsraum io durch an sich
bekannte Mittel gleichmäßig über den Umfang des Ofens verteilt. Der obere Abschluß
des Ofens erfolgt durch den Deckel i i. Die Schwelkohle rieselt zwischen dem inneren
Heizrohr i und den Rieselflächen im Ofen nach unten und gibt hierbei zunächst Wasserdampf
und dann Schwelprodukte ab. Der Schwelkoks wird durch Kratzer o. cl-l. in das Rohr
12 geleitet und von hier abgeführt. In dem Gassammelraum 13, der sich über die ganze
Höhe des Ofens erstreckt, ist die Trennwand 1.4 vorgesehen, 'die lediglich nach
der Seite des Heizrohres zu einen geringen Spalt für den Durchtritt der Schwelkohle
frei läßt. Die Trennwand i ¢ ist m einer solchen Ofenhöhe angeordnet, daß oberhalb
der Trennwand bereits .praktisch sämtliches Wasser aus der Schwelkohle alsWasserdampf
ausgeschieden ist, während die Austreibung der Schwelprodukte erst unterhalb der
Trennwand vor sich .geht. Durch den Stutzen 15 wird daher praktisch reiner Wasserdampf
abgeführt, während durch den Stutzen 16 Schwelprodukte abgeleitet werden. .