-
Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines rauchlos verbrennenden
Briketts Es besteht nach wie vor die Forderung nach einem stückigen bzw. brikettartigen,,
rauchlos verbrennenden Brennstoff, wenn auch die Absatzmöglichkeiten für Schwelkoks
durch seine Verwendungsmöglichkeit in Staubfeuerungen und auf Spezialrosten gestiegen
sind. Ein solcher Brennstoff kann 'z. B. zum Betrieb von Generatoren, als Glühstein,
zu Heizzwecken u. a. Verwendung finden, da seine Reaktionsfähigkeit eine leichte
Entzündungsmöglichkeit und Verbrennung gewährleistet.
-
Es wurde bereits versucht, einen derartigen Brennstoff aus Kohlen
aller Art, insbesondere auch solchen, die bei der Erhitzung nicht ohne weiteres
einen festen Koks ergeben, z. B. aus Braunkohle, zu erzeugen. Man hat bisher im
wesentlichen zwei Wege eingeschlagen; entweder man brikettierte die Kohle vor der
Verschwelung bzw. Verkokung oder man formte den erzeugten Koks nachträglich durch
Zusatz verschiedener Bindemittel zu einem Brikett. Bei den erstgenannten Verfahren
behalten die Brikette meist im Ofen nicht die verlangte Form, sondern zerfallen,
zerreißen und sind leicht zerreiblich. Bei der nachträglichen Brikettierung des
erzeugten Kokses muß man ein Bindemittel zusetzen. Verwendet man als Bindemittel
Pech, so sind die erzeugten Brikette ohne kostspielige Nachbehandlung nicht rauchlos
und haben keine genügende Festigkeit. Sulfitablauge, Wasserglas, Ton, Gips usw.
als Bindemittel geben ohne Nachbehandlung keine wetterbeständigen Brikette und erhöhen
den Asche- bzw. Schwefelgehalt.
-
Man hat auch schon die Braunkohle zerkleinert und unmittelbar in hocherhitzten
Preßvorrichtungen einer hohen Temperatur unter Druck ausgesetzt zur vollkommenen
Verkokung der ganzen Masse während des Preßvorganges. Das Entweichen der bituminösen
und flüchtigen Bestandteile sollte bei diesem Verfahren nach Mögli2hkeit vermieden
werden.
-
Nach einem anderen bekannten Verfahren wird das Ausgangsgut bei gleichzeitiger
Erwärmung vorverdichtet, anschließend ohne Wärmezufuhr brikettiert und die so erzeugten
Brikette drucklos geschwelt.
-
Für die Brikettierung werden dabei Preßstempel mit Öffnungen verwendet,
so daß nur ein Teil der Oberfläche des Preßgutes gepreßt und ein anderer genügend
großer Teil der Oberfläche locker bleibt, um den zu entfernenden flüchtigen Bestandteilen
einen Abzug zu gestatten.
Es ist auch bekannt, Brennstoffbrikette
in mehreren Stufen bis auf Verkokungstemperatur zu erhitzen, wobei die Temperaturen
der aufeinanderfolgenden Stufen je für sich unabhängig geregelt werden.
-
Schließlich wird nach einem anderen bekannten Verfahren das Ausgangsgut
zunächst einer drucklosen Vorerhitzung unterworfen und danach unter Druck auf Verkokungstemperatur
erhitzt. Hierbei wird die Vorerhitzung nur bis zu der Temperatur getrieben, bei
der die Entwicklung der Teerdämpfe beginnt.
-
Die vorliegende Erfindung baut auf diesen bekannten Verfähren auf.
Bei dem zum Schutz begehrten Verfahren wird die Kohle zunächst einer drucklosen
Vorerhitzung unterworfen und anschließend unter Druck ausgeschwelt. Es hat sich
jedoch gezeigt, daß es unvorteilhaft ist, das Gut schon sofort nach Beginn der Teerentwicklung
unter Druck zu setzen, wie es bei dem letzten der oben als bekannt erwähnten Verfahren
geschieht. Dias Kennzeichnende des vorliegenden Verfahrens besteht darin, daß die
drucklose Vorerhitzung soweit getrieben wird, bis nahezu der ganze im Ausgangsgut
enthaltene Teer ausgetrieben ist, und erst dann wird das Gut unter Druck, gesetzt
bei gleichzeitiger geringer Weitererwärmung, um den restlichen Teergehalt .auszutreiben.
Allerdings muß man um so höhere Preßdrucke anwenden, je weiter man das Ausgangsgut
vorgeschwelt hat. Beispielsweise kam man bei der Druckschwelung von mitteldeutscher
Braunkohle, die man zu Beginn der Teerabscheidung in die Druckzone überführte, mit
einem Druck von 5o kg/cm° aus, um zu einem Brikett zu gelangen, das eine Dichte
von i,32 g/cm3 und eine Druckfestigkeit von 3o8 kg;'cm2 besaß. Wurde dieselbe Kohle
bis r125° vorgewärmt, so daß etwa goo/o des in der Kohle enthaltenen Teers ausgetrieben
wurden, so mußte man einen Preßdruck von 3oo kg/cm2 aufwenden, um zu einem Brikett
mit einer Dichte von t,07 g/cm3 und einer Druckfestigkeit VO-1 22 r kg/cm°- zu gelangen.
Diese Werte reichen für die meisten vorkommenden Fälle vollkommen aus. Zum Vergleich
sei bemerkt, daß normale Braunkohlenbrikette eine Festigkeit von r 5o bis Zoo kg/cm2
besitzen.
-
Dem- geringen Nachteil der Anwendung höherer Drucke, die bei einer
weitgehenden Vorerhitzung gemäß der vorliegenden Erfindung notwendig sind, stehen
jedoch erhebliche Vorteile gegenüber. Die eigentliche Preßzone wird kleiner, so
daß die Anschaffungskosten für diesen Teil der Anlage sinken. Ferner werden auch
die Betriebskosten geringer, weil in dieser Zone keine Destill:ationswärme zugeführt
zu werden braucht, sondern nur eine Weitererhitzung um etwa 5o bis 6o° notwendig
ist. Schließlich .wird auch die Abscheidung des Teers an eine Stelle verlegt, an
der sie leichter zu beherrschen ist. Auch auf die Möglichkeit, die im Schwelwasser
enthaltenen Wertstoffe nunmehr wirtschaftlicher gewinnen zu. können, da sie in größerer
Konzentration in der zweiten Stufe anfallen, sei noch hingewiesen.
-
Besonders reaktionsfähige Brikette, wie sie z. B. zum' Betrieb von
Fahrzeuggeneratoren gebraucht werden, erhält man durch eine weitgehende Zerkleinerung-
des Ausgangsgutes; man braucht dann in der zweiten Zone nur eine verhältnismäßig
geringe Pressung (i o bis q.o kg/cm° ) aufzuwenden.
-
Die Vorerhitzung der Kohle vor ihrer Unterdrucksetzung kann in einem
der bekannten Schwelöfen erfolgen, da für diesen Verfahrensabschnitt keine besonderen
Bedingungen zu beachten sind. Die Druckvorrichtung ist so gebaut, daß sie den entstehenden
Gasen und Dämpfen einen leichten und raschen Abzug ermöglicht. Sie kann beispielsweise
aus senkrechten Schächten bestehen, die von außen bzw. innen geheizt sind. Die Schichtstärke
wird vorzugsweise gering gehalten. Die Schachtwandungen sind durch zahlreiche Schlitze
für die Gasabführung unterbrochen. Charakteristisch für diese Spalten ist, daß sie
auf der Kohlenseite ungefähr o,5 bis r mm breit sind, während sie sich nach der
anderen Seite stark erweitern. Sie können durch Zusammenlegen entsprechend dreieckig
geformter Stäbe zu einem Rost gebildet oder in Platten eingegossen oder eingearbeitet
sein. Versuche ergaben, daß diese Spalte auf die Kohle, die sich in ihrer Längsrichtung
bewegt, keine merkliche Reibwirkung ausüben und daß sie sich nicht verstopfen oder
doch durch d:e vorbeigleitende Kohle immer wieder frei gemacht werden. Unter Umständen
können diese Schlitze auch schräg zur Bewegungsrichtung der Kohle angebracht sein.
-
Der Druckofen wird zweckmäßig aus hochwertigem Guß hergestellt und
hat genügend Querwände zur Aufnahme des Druckes, durch die gleichzeitig die Breie
der einzelnen Preßkö.rperstränge bestimmt wird.
-
Da es natürlich am günstigsten ist, wenn man ganz gleichmäßig geformte
Brikette erhält, so kann man den Brikettstrang auch in der Höhe durch eingeschaltete
dünne Schichten von nicht backendem Gut, beispielsweise Schwelkoks, unterteilen.
Die Zusammendrükkung des Gutes erfolgt z. B. durch einen absatzweise bewegten Stempel,
der beim Einbringen der jeweils zu einem Brikett zu vierpressenden Kohlenmenge gehoben
wird.