DE913C - Behandlung des Leuchtgases nut- temperirtem Theer und Trocknung desselben behufs Carburirung nebst den dazu angewandten Apparaten - Google Patents

Description

1877.

HENRY AITKEN in FALKIRK (England).

Behandlung des Leuchtgases mit temperirtem Theer und Trocknung desselben behufs Carburirung,

nebst den dazu angewendeten Apparaten.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 25. August 1877 ab. Längste Dauer: 7. Februar 1890.

Die Erfindung hat zum Zweck, die Leuchtkraft des Steinkohlengases zu erhöhen. Dieser Zweck wird erreicht, indem die ungereinigten Gase auf eine rationellere Weise behandelt werden, als dies seither, der Fall gewesen ist. Nach diesem Verfahren werden die Gase mehr mit den flüchtigen Kohlenwasserstoffdämpfen und reichen Gasen gesättigt, die bei.dem gewöhnlichen Procefs von den theer-und wasserhaltigen Dämpfen absorbirt werden. .

Es ist bekannt, dafs der Theer sich nicht sofort aus dem rohen Gas abscheidet, nachdem die Temperatur, unter den Siedepunkt des Theeres gesunken ist, der Theer wird vielmehr auch bei niedrigerer Temperatur auf mechanische Weise mitgerissen; um ihn von dem Gas zu trennen, wendet man die Scrubber an.

Ferner ist bekannt, dafs die flüchtigen Kohlenwasserstoffdämpfe hauptsächlich zur Leuchtkraft des Gases beitragen, und dafs diese Dämpfe in dem Theer noch sehr reichlich vorhanden sind.

Ich habe nun gefunden, dafs die gegenwärtige Behandlung der ungereinigten Gase eine für die Leuchtkraft desselben sehr nachtheilige ist; denn der auf mechanische Weise mitgerissene Theer hat die Eigenschaft, aus dem gekühlten Gas die flüchtigen Kohlenwasserstoffdämpfe zu absorbiren, welche, wenn sie in dem Gas verblieben wären, die Leuchtkraft desselben bedeutend erhöht haben würden.

Ich habe ferner gefunden, dafs die Gegenwart von wasserhaltigen Dämpfen in den Gasen verhindert, dafs die letzteren die flüchtigen Kohlenwasserstoffe absorbiren, und dafs die Gase, wenn wasserhaltige Dämpfe vorhanden sind, viel von denjenigen Stoffen ausscheiden, welche für die Leuchtkraft von hohem Werthe sind.

Ich habe weiter gefunden, dafs, wenn man die Gase von den wasserhaltigen Dämpfen befreit , die ersteren die flüchtigen Kohlenwasserstoffe mehr zurückhalten und absorbiren, als dies bei der gegenwärtigen Behandlung der Fall ist.

Ich habe aufserdem noch entdeckt, dafs, wenn man die Gase langsam kühlt und den Theer auf einer Temperatur von ungefähr 32⁰C. hält, die Absorption der, flüchtigen Kohlenwasserstoffdämpfe durch den Theer verhindert wird.

Ich habe mir die Aufgabe gestellt, die nachtheilige Wirkung des Theeres auf die rohen Gase zn. verhindern, sowie die wasserhaltigen Dämpfe zu entfernen und dadurch die Leuchtkraft des Gases zu erhöhen. In der Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung. ■ ,

Dieselbe kann auf verschiedene Weise ausgeführt werden, auch können die dabei angewendeten Apparate verschieden construirt sein. Einige Constructionen gebe ich in nachstehendem ; dieselben werden mit Hülfe der beiliegenden Zeichnungen genau beschrieben.
. Man wird finden, dafs dieselben leicht verändert werden können¹, während das, was wesentlich für erfolgreiche Durchführung meiner Erfindung nöthig, beibehalten wird.

Beschreibung der Zeichnungen.

Fig. i, Blatt I, der beiliegenden Zeichnungen ist eine Vorderansicht, theilweise im Schnitt, der ersten Art des Apparates, wie ich ihn ausführe.

Fig. 2 ist eine ,Endansicht des Apparates von A aus gesehen, Fig. 1.

Die Retorten B, in welchen die Destillation der Steinkohlen oder anderen geeigneten Materials vor sich geht, werden in gewöhnlicher Weise von C aus gefeuert, die Röhren E verbinden die Retorten B mit der Hydraulik D. F ist eine Abflufsröhre, die an einem Ende der Hydraulik angebracht ist, dieselbe steht durch die Röhre G mit dem Theerbehälter H in Verbindung. Die Hydraulik steht ferner durch das Rohr J mit einem grofsen cylindrischen Gefäfs / in Verbindung, das Gefäfs / ruht auf zwei Steinpfeilern K und ist in schräger Richtung gelagert; an seinem oberen Ende ist es mit einer Auslafsröhre L versehen. Wenn der Apparat im Gang ist, gehen die rohen Gase von der Retorte B durch die Röhre E in die Hydraulik D auf die gewöhnliche Weise. Von da aus gelangen sie durch die Rohre J in das Gefäfs /, wo sie theilweise condensirt werden und ihre Unreinigkeiten mit dem Theer ablagern. Da

nun das Gefäfs / eine geneigte Richtung hat, so fliefst der Theer immer nach dem niederen Ende desselben, und trifft hier mit dem neu eintretenden Gas zusammen; dieses Gas hat eine höhere Temperatur wie der Theer und verflüchtigt infolge dessen wieder einen Theil der in dem Theer enthaltenen kohlenwasserstoffhaltigen Dämpfe und reichen Gase. Der Theer selbst kann entweder wieder in die Hydraulik durch die Röhre J fliefsen oder er kann durch eine besondere Röhre, die an dem unteren Ende des Gefäfses / angebracht ist, entfernt werden. Die auf diese Weise abgekühlten und mit Kohlenwasserstoffen aus dem Theer gesättigten Gase gehen alsdann durch die Röhre L nach dem Reiniger.

Durch eine einfache Abänderung kann man von der Anwendung des schrägliegenden Gefäfses / ganz abgehen; indem man nämlich die Hydraulik bedeutend vergröfsert und die Temperatur derselben auf 32⁰C. hält.

Fig. 3 und 4, Blatt I, zeigen eine zweite Anordnung, um die nützlichen von dem Theer absorbirten Stoffe wieder zu verflüchtigen, und zwar ist Fig. 3 ein Verticalschnitt und Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie a-b, Fig. 3.

Bei dieser Construction werden zwei Reihen von Condensationsröhren A und B angewendet, welche in Verbindung mit den Kammern C und D stehen. Zwischen den Kammern C und D und verbunden mit denselben durch die Röhren E £ⁱ und MM¹ befindet sich eine andere Kammer F₁ die mit einem Dampfmantel G umgeben ist. In den Dampfmantel wird durch die Röhre H Dampf eingeführt; durch die Röhre /kann derselbe wieder austreten, c d sind Ausflufsröhren an den Kammern C und D. Die genannten Kammern sind mit Zwischenwänden J versehen, welche in den Theer oder in das Wasser χ der Kammern CD eintauchen. Auf diese Weise wird die Circulation des Gases durch die Condensationsröhren erreicht. Die Gase gehen von K aus in der Richtung der Pfeile durch die Condensationsröhren A. Dieselben können direct von der Hydraulik genommen werden, oder auch aus dem oben beschriebenen Condensator. Bei dem Passiren der Gase durch die Röhren A und die Kammer C, setzen dieselben Theer ab, der sich in der Kammer C ansammelt, dieser Theer fliefst infolge des schrägen Bodens der Kammer durch die Röhre M in den Theerbehälter F, wo er vermittelst Dampf erhitzt wird. Wenn die Gase sämmtliche Röhren A passirt haben, gehen sie durch die Röhre E in den Theerbehälter F, und streichen über die Oberfläche des erhitzten Theeres hin. Bei dieser Passage absorbiren sie Kohlenwasserstoff aus dem Theer und werden damit gesättigt. Aus dem Theerbehälter F treten dann die Gase durch die Röhre E¹ in der Richtung der Pfeile in die Röhren B und die Kammer D. Die Kammer D sollte nur Theer enthalten. Indem die Gase durch die Röhren B gehen, setzen sie diejenigen Kohlenwasserstoffe, welche sie nicht zurückhalten können, ab und

treten dann durch L aus. Der in den Kammern D sich ansammelnde Theer fliefst durch die Röhre M¹ in den Theerbehälter F. Der letztere hat eine Abflufsröhre w, durch welche der Theer continuirlich austritt. Das Wasser wird vermittelst der Heber c und d aus den Kammern C und D entfernt. Diese Heber sind so angebracht, dafs das Wasser nicht in den Theerbehälter F eintreten kann.

Fig. i, Blatt II, der beiliegenden Zeichnung ist ein Verticalschnitt eines combinirten Condensators und Filters oder Scrubbers.

Fig. 2, Blatt II, ist ein Schnitt nach der Linie a-b, Fig. 1. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, besteht dieser Apparat nur aus einer Reihe von Kästen (zwei, A und B, sind nur gezeichnet), welche durch Röhren C miteinander verbunden sind. Die Kästen sind auf dem Mauerwerk D in schräger Richtung aufgestellt. Die Kästen A und B sind durch Siebe oder Filter E in Kammern getheilt. Diese Filter bestehen aus zwei durchlöcherten Blechen, welche etwas von einander entfernt angebracht sind. Der Raum zwischen den beiden durchlöcherten Blechwänden ist mit Koks, Holzkohlen oder sonstigem filtrirenden Material ausgefüllt, wie dies bei A gezeigt ist, oder sie bestehen einzig aus Sieben (siehe B). Anstatt der Filter kann auch ein Scrubber angewendet werden, der die Gase wäscht, filtrirt und reinigt. Die rohen Gase gehen durch die Röhre H in die erste Kammer A, wo sie theilweise abgekühlt werden und sich condensiren, von da gehen sie durch das erste Filter E, indem sie hier den Theer, der mechanisch mit ihnen gemischt ist, absetzen. Derselbe fällt auf den Boden des Kastens A und fliefst auf der geneigten Bodenfläche abwärts. Nachdem die Gase den ersten Filter passirt haben, werden sie in der zweiten Kammer des Kastens A weiter abgekühlt; alsdann gehen sie durch das zweite Filter E, wo wiederum Theer abgelagert wird. Die Gase können so durch eine beliebige Anzahl von Kammern geleitet werden, bis die Temperatur derselben gleich derjenigen der Atmosphäre geworden ist.

Der in den Kästen A und B abgesetzte Theer fliefst unter den Filtern E G durch nach den unteren Enden der Kästen. Da nun die Temperatur der Gase während der Passage durch die verschiedenen Kammern und Filter niedriger wird, so folgt daraus, dafs der Theer in dem Filter bei einer Temperatur ausgeschieden wird, bei der er die in den Gasen enthaltenen Kohlenwasserstoffe nicht absorbirt. Aus den Kästen A und B wird der Theer durch Röhren / entfernt. Der Ausflufs oben aus den Kästen A und B geschieht durch die Röhre H, welche mit dem Heber h in Verbindung steht. Der Zweck der beschriebenen Anordnung besteht darin, den schweren Theer aus den Gasen zu entfernen, bevor die Temperatur so weit gesunken ist, dafs die leicht flüchtigen Kohlenwasserstoffe, die in den Gasen enthalten sind, von dem Theer absorbirt werden.

Eine andere Anordnung des Condensators ist in den Fig. 3 und 4, Blatt II, gezeigt. Fig. 3 ist theilweise eine Vorderansicht und theilweise ein Längsschnitt, während Fig. 4 ein Verticalschnitt nach der Linie a-b, Fig. 3, ist.

Der Zweck dieser Anordnung besteht wiederum darin, den Theer bei solch hoher Temperatur auszuscheiden, dafs die Absorption der leichtflüchtigen Dämpfe durch den Theer verhindert wird. Um dieses zu erreichen, wende ich ein grofses cylindrisches Gefäfs A an, welches durch eine Röhre B mit der Hydraulik C verbunden ist. Das Gefäfs A ruht in geneigter Richtung auf den Pfeilern D; in dem Gefäfs ist eine Anzahl Dampfrohre E angebracht, denen durch die Röhre F Dampf zugeführt wird. Durch die Röhre G kann derselbe wieder austreten. Der Theer, welcher sich in der Kammer A abgesetzt hat, kann entweder in den Theerbehälter H geleitet oder er kann in die Hydraulik geführt werden. Aus der Hydraulik wird der Theer durch die Röhre K entfernt; er geht in den Behälter L. Die rohen Gase gelangen von der Hydraulik C nach dem Gefäfs A und werden hier langsam bis zu einer Temperatur von 32⁰C. abgekühlt.

Die Dampfrohre E dienen dazu, diese Temperatur zu halten. Nachdem die Gase den schwereren Theer in dem Gefäfs A abgesetzt haben, werden sie zu anderen Condensatoren und Reinigern durch die Röhre M geführt.

Anstatt die grofse Kammer A innerlich mit Dampf zu heizen, kann man sie auch mit einem Dampfmantel umgeben oder in einem geheizten Räume aufstellen.

Die Figuren auf Blatt III zeigen zwei Modificationen der zuletzt beschriebenen Anordnung des Condensators.

Fig. ι ist ein Aufrifs und Fig. 2 ein Verticalschnitt eines Thurmes oder einer Kammer A; das Innere dieses Thurmes ist mit Abtheilungen C und D versehen. Die Abtheilungen C sind dicht an dem Innern des Thurmes befestigt und in ihrer Mitte mit einer Oeffnung c versehen, über diesen Oeffnungen sind die Kappen P, Fig. 2, angebracht, welche mit ihren Rändern' in den Theer, der auf den Abtheilungen C angesammelt wird, eintauchen. Dadurch wird bewirkt, dafs die aufwärts gehenden Gase durch den Theer gehen müssen, wobei sie die leichten Kohlenwasserstoffe, welche in dem Theer enthalten sind, absorbiren. Q sind Röhren, welche an den Abtheilungen angebracht sind zur Ableitung des überflüssigen Theeres. Die Abtheilungen D werden von Winkeleisen E getragen, die quer durch die Thüren A gehen.

Diese Abtheilungen oder Scheidewände D haben einen geringeren Durchmesser als der Thurm, wodurch ein ringförmiger Raum d gebildet wird.

_ Der Thurm A ruht auf Mauerwerk E. G ist eine Feuerstelle, durch welche die Kammer H geheizt wird. Der Rauch von der Feuerung G geht durch die Röhre / ab. Die zu conden-' sirenden Gase werden durch die Röhre / in die Kammer H eingeführt und gehen dann in der Richtung der Pfeile in dem Thurm A aufwärts, bei K treten sie aus. Während dieser Passage setzen die Gase ihren Theer auf den Zwischenwänden C und D ab, und die flüchtigeren Theile des Theeres werden nochmals verflüchtigt während des Aufwärtsgehens der Gase. Der schwerere Theer sammelt sich in der Kammer ET, fliefst von da in die Röhre J zurück und wird vermittelst der Röhre M entfernt.

Fig. 4, Blatt III, zeigt eine ähnliche Construction des Condensators. Zwischen den Abtheilungen C und D sind noch durchlöcherte Abtheilungen E angebracht.

Fig. s, Blatt ΙΠ, zeigt einen Grundrifs einer solchen durchlöcherten Platte der Scheibe. Diese Platten können eventuell mit Koksstücken bedeckt sein, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Die Heizung der Kammer H kann anstatt durch Feuer auch durch Dampf bewerkstelligt werden.

Vermittelst des auf Blatt III dargestellten Apparates wird Theer auf den Zwischenwänden abgesetzt, dessen Temperatur verschieden ist; die Gase selbst werden um so kälter, je höher sie steigen, es ist daher natürlich, dafs sie den schwereren Theer absetzen und den leichteren absorbiren.

Durch die Röhre K werden die Gase zu anderen Condensatoren geleitet, wo sie bis zur Temperatur der Atmosphäre abgekühlt werden.

Wenn man die Gase in der eben beschriebenen Weise behandelt, kommt es vor, dafs ein Ueberschufs von Schwefelverbindungen mit dem Gas weggeführt wird. Es ist wünschenswerth, diese Schwefelverbindungen zu entfernen, dies geschieht, indem man die Gase mit Ammoniakflüssigkeit wäscht bei ungefähr 21⁰C.

Gasexhaustoren können bei den beschriebenen Apparaten ebenfalls angewendet werden. Der beschriebene Thurm kann auch ganz mit Koks etc. angefüllt werden. Die Hauptsache, auf die es bei allen Constructionen ankommt, ist, zu verhindern, dafs die Gase und die verschiedenen Theersorten bei einer Temperatur zusammenkommen, bei welcher der Theer die reichen Kohlenwasserstoffe absorbirt; obgleich diese Temperatur variirt, je nach dem Material, das man zur Vergasung anwendet, so läfst sie sich doch leicht durch die Erfahrung bestimmen. Ich habe gefunden, dafs man sehr gute Resultate erhält, wenn man nicht unter 32° C geht. Ein anderer Theil meiner Erfindung bezieht sich auf die Behandlung der Gase, wodurch dieselben die permanenten kohlenwasserstoffhaltigen Dämpfe, welche in ihnen suspendirt sind, zurückhalten. Um dieses zu erreichen, entferne ich die wasserhaltigen Dämpfe aus den Gasen, indem ich die letzteren über oder durch trockenen kaustischen Kalk streichen lasse.

Dies kann in irgend einer Weise geschehen, ^ror oder nach der Reinigung, besser ist es je-

doch' nach der .Reinigung; auch können die Gase noch reicher gemächt werden, indem man sie über oder ι durch Theer oder OeIe gehen läfst, welche bis 32 ° Ci erwärmt sind.

Um ,zu verhindern,, dafs die Gase nicht wieder Wasserdämpfe aufnehmen, bedecke ich die Wasseroberfläche des grofsen Gasometer in dem das Gas aufbewahrt wird, mit einer Schicht Theer oder OeI, das mit Paraffin gesättigt ist. Theer oder besonders präparirtes Paraffmöl kann auch in den äufseren Gasröhren angewendet werden.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Die Behandlung der durch Destillation von Kohle oder anderen geeigneten Körpern ■ erhaltenen Gase auf eine solche Weise, 'dafs sie immer bei einer Temperatur erhalten werden, bei welcher entweder ein Absetzen von flüchtigen Kohlenwasserstoffen und reichen Gasen in dem Theer verhindert ist, oder bei welcher eine Wiederverflüchtigung der genannten Kohlenwasserstoffe und. reichen Gase, die von dem Theer absorbirt gewesen sind, stattfinden kann, so dafs die Gase damit gesättigt werden und eine höhere Leuchtkraft erhalten.

   Die verschiedenen Anordnungen des Apparates um ungereinigte Kohlengase zu behandeln, so dafs die letzteren befähigt werden, die leichter flüchtigen Kohlenwasserstoffe und reichen Gase zurückzuhalten.
   Die Entfernung der Wasserdämpfe aus den Gasen, indem man sie über oder durch geeignete Feuchtigkeit absorbirende Körper passiren läfst.

   Das Durchleiten der so von Wasserdämpfen befreiten Gase durch flüchtige Kohlenwasserstoffe, um so die Leuchtkraft zu erhöhen. Die Anwendung von Theer, der mit Paraffinöl gesättigt ist, als Füllung für nasse Gasmesser, sowie die Bedeckung des Wassers im Gasbehälter mit Theer oder OeI.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.