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Lotrechter Schachtofen mit stufenweiser Außenbeheizung zur-Verkokung
von Pech aus Teeren .Die. Verkokung von Pech wird bisher praktisch in breiten waagerechten
Kokskammern,-die an der Sohle beheizt werden, ausgeführt. Um das beim plötzlichen
Erhitzen eintretende starke Schäumen des Pechs zu verhindern, wird das Pech mit
Füll- und Magerungsstoffen, wie Holzkohle, Sägemehl, Torf oder anderen nicht schmelzenden
kohlenstoffhaltigen Stoffen, wie Schwel- oder- Petrolkoks, gemischt. Es ist auch
vorgeschlagen, die Schwierigkeiten, die durch das Schäumen des Pechs entstehen,
dadurch zu überwinden, daß man die Ofenkammer in wenigstens drei Stufen beschickt.
Dabei wird der Ofen zuerst nur teilweise mit Pech gefüllt und dieses so lange erhitzt,
bis das Aufkochen aufgehört hat und der Schaum zusammengesunken ist. Zu dieser halbplastischen
Masse wird eine zweite kleinere Pechmenge hinzugegeben und das Verfahren so lange
fortgesetzt, bis der Ofen gefüllt ist.
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Nach anderen Vorschlägen findet die Verkokung des Pechs in von außen
.beheizten Drehrobröfen statt oder in Retorten, durch die mit Pech behaftete Ketten
oder Bänder geführt werden.
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Es sind auch Verfahren bekannt, die bei der Verkokung von schweren
Kohlenwasserstoffen in flüssiger Form entstehenden öldämpfe in besonderen Spalträumen
oder auch unmittelbar nach ihrer Entstehung durch Wiedererhitzen zu spalten. Bei
dem letzten Verfahren strömen aus einer breiten, an der Sohle beheizten Verkokungskammer
die entwickelten Gase und Dämpfe mit einer Temperatur von 375 bis q.25° C durch
einen Dom mit Steigrohr und werden mit heißen Abgasen vermischt und wieder auf eine
Spalttemperatur von 535 bis 65o° C gebracht. Die Spaltgase werden dann einer Fral@tioi-ierkolonne
zugeführt.
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Es ist auch zur Verkokung von Pech schon -ein lotrechter Schachtofen
vorgeschlagenWorden, der durch verschiedene*waagerechte H,eiz-.züge stufenweise
beheizt werden kann, so daß der obere Retortenteil niedrigere Temperaturen ,aufweist
als der mittlere und untere. Zwischen dem beheizten Teil und der Austragsvorrichtung
ist
unten eine Kühlzone vorgesehen. Es ist jeweils eine Gruppe von senkrechten Retorten
zusammengefaßt, deren Gassammelräume miteinander in Verbindung stehen und ein gemeinsames
Gasabzugsrohr haben, das in die übliche Teervorlage führt. Bei dem in Betrieb befindlichen
Ofen reicht die verfestigte Koksschicht bis zur Unterkante des obersten Heizzuges,
so daß .etwa 8/1o Höhe'der beheizten Retorte mit Koks oder Halbkoks gefüllt ist.
Auf diese Koksschicht wird nun bis zur Oberkante des obersten Heizzuges flüssiges
Pech aufgegeben und bei einer Temperatur gehalten, bei der das Pech schäumt und
seine Verkokung beginnt. Die flüssige Pechschicht ist demnach von verhältnismäßig
geringer Höhe, die etwa 1/1o des beheizten Retortenteils einnimmt. Die dünne Pechschicht
verkokt schnell, und es entsteht ein schaumiger, poröser Koks. In dem Maße, wie
sich oben Pechkoks bildet, wird unten durch die Austragsvorrichtung ausgegarter,
gekühlter Pechkoks abgezogen. Durch INTachfüllen von flüssigem Pech wird der obere
Flüssigkeitsspiegel in der Höhe des oberen Heizzuges gehalten. Um in der Koksmasse
schwache, spaltbare Schichten zu bilden und das Austragen zu erleichtern, wird in
gewissen Zwischenräumen festes, kohlenstoffhaltiges Material in die Retorte gegeben.
Im Schaumzustand nimmt das Pech qeinen erheblichen Teil des Gassammelraumes und
der Verbindungsrohre zwischen den einzelnen Retorten ein trotz der geringen Füllung
mit flüssigem Pech, das aber bis an die Oberkante der Retorte reicht. Der Ko4 wird
schaumig, und aus einem normalen Pech werden wegen der schnellen Verkokung höchstens
6o % Koksausbeute erhalten.
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Es wurde nun gefunden, .daß sich auch bei der Verkokung in Schachtöfen
aus normalem Pech (E. P'. 65 bis 70°C) ein sehr dichter, harter Pechkoks in überraschend
bolier Ausbeute von über 70% herstellen läßt, ohne daß man dem Pech von vornherein
besondere Magerungsmittel zusetzt. Es ist dazu erforderlich, daß die flüssige Pechschicht
"eine Höhe von wesentlich mehr als 1/1o der beheizten Retorte, vorzugsweise 1/3
bis 1/n, bzw. eine Mindesthöhe von etwa o,5 m, zweckmäßig etwa über i m einnimmt.
In dieser mit flüssigem Pech beschickten Zone wird das Pech bei einer Temperatur
bis zu 6oo° C bis zur beginnenden Verfestigung erhitzt. Durch das allmähliche Erhitzen
von unten ist die Schaumbildung nur gering, und der entstehende Schaum findet Platz
in dem über den beheizten Teil hinausragenden unbeheizten Schachtteil, der von fast
gleichem Querschnitt ist wie der obere beheizte Teil. Zugleich dient dieser unbeheizte
kältere Schachtbeil als Rückflußkühler für die kondensierb.aren Destillatanteile,
die ständig in die heiße Zone zurücklaufen. Durch diesen Rücklauf und den Druck
der Flüssigkeitssäule werden entstandene Poren immer wieder gefüllt, so daß. ein
sehr dichter Pechkoks entsteht.
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Der lotrechte Schachtofen ist in seinem mittleren Teil von Heizzügen
a umgeben, die gestatten, die Heizung in etwa drei Zonen so abzustufen, daß beispielsweise
im unterenTeil etwa iooo bis iioo° C herrschen, im mittleren 6oo bis goo° C und
im oberen etwa 6oo° C: Es ist möglich, die Heizung im, mittleren Teil durch geeignete
Führung der Feuergase oder zusätzliche Brenner b von 6oo bis iooo° C zu regeln.
Oben ragt der Schacht über die Heizzone hinaus, besitzt einen Gasabzug für die Destillationserzeugnisse
e und ist mit Beschickungsvorrichtungen für flüssiges, d, und festes Pech, e, versehen.
Auch nach unten zu ist der Schacht weitergeführt, so daß dort eine Kühlzone f gebildet
ist, unterhalb der eine Vorrichtungg vorgesehen ist, mit der der feste und wenig
rissige Pechkoks so weit zerkleinert werden kann, daß er mittels einer dicht abschließenden
bekannten Austragsvorrichtung h ausgetragen werden kann.
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Der Ofen ist nur teilweise; z. B. bis zur Temperaturzone von 8oo°
C, die sich etwa in der Mitte der Retorte befindet, mit Koks k gefüllt, bzw. bis
zu dieser Höhe wird der entstandene Koks abgelassen. Auf diese Koksfüllung wird
das flüssige Pech gegeben, dessen unterste Schicht in die Poren und Risse des Pechkoks
läuft, wobei es langsam verkokt und einen ziemlich dichten Abschluß bildet. Durch
das Erhitzen von unten siedet das Pech bei einer Temperatur von etwa 5oo° C, wobei
der entstehende Schaum genügend Platz in dem oberen kälteren Ofenteil findet. Die
abdestillierenden Ölanteile kondensieren in diesem kälteren Ofenteil und laufen
in die heiße Zone zurück, wo sie teils in Koks und leichtere Anteile gespalten werden.
Die Ausbeute an Pechkoks beträgt dabei über 7o%, sogar bis 8o%, des eingetragenen
Pechs (E. P. 65 bis 7o° C), und aus dem Gase scheiden sich nur wenig kondensierbare
Anteile in der Vorlage ab.
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Nach Bildung eines festen Kokses schwindet der Kokszylinder etwas,
so daß er leicht infolge der Erweiterung des Ofenquerschnittes nach unten rutscht.
Es ist auch vorgesehen, daß etwa an der Wandung noch haftender Koks abgestoßen werden
kann, i. Das Pech wird entweder absatzweise aufgegeben, bis die vorhergehende Pechschicht
fest geworden ist, oder stetig in kleinem Strome, so daß sich immer eine Flüssigkeitsmenge
im Ofen befindet.