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Verfahren zur Aufarbeitung von Teeren.
Teere verschiedenster Herkunft, wie z. B. Steinkohlenteer, Tieftemperaturteer aus Steinkohle, Braunkohlengeneratorteer, Holzteer, goudron, wurden bisher auf mehr oder minder primitive Art in technisch verwertbare Produkte zerlegt. In der Regel werden die Teere aus einfachen Blasen, sei es kontinuierlich durch Aneinanderreihung mehrerer Blasen, sei es diskontinuierlich durch Abdestillieren aus einer einzigen Freifeuerblase, destilliert. Modernere Vorrichtungen, wie z. B. die Vorrichtung zur Teerdestillation nach Kubierschky oder die verschiedenen Stufenblasen, wie die von Warneke, bezwecken lediglich, eine Überhitzung des Teeres und somit eine vorzeitige Zersetzung der Destillate zu verhindern.
In allen diesen Fällen erhält man in der Regel neben flüssigen Destillaten und geringen Mengen von Gasen einen pechartigen Rückstand, der in einzelnen Fällen Handelsartikel ist, in andern Fällen jedoch keine besondere Verwertungsmöglichkeit besitzt. Diese pechartigen Rückstände, wie z. B. das Steinkohlenpech, bilden einen wesentlichen Bestandteil der Destillationsprodukte.
Eine weitere Destillation des in der Hitze noch verflüssigbaren Peches wird nur in den seltensten Fällen vorgenommen. Sie erfolgt z. B. zum Zwecke der Herstellung von Retortenkoks aus Erdolrück- ständen oder bei der Verarbeitung der mitteldeutschen Schwelkohlen, in allen Fällen aber durch Destillation des Peches in eigenen, starkwandigen Eisenretorten. Der Koksrückstand muss in diesem Falle aus den Retorten herausgestemmt werden, was eine mühsame Handarbeit und einen starken Verschleiss der Retorten bedingt. Die Gewinnung von solchem Retortenkoks bzw. die Destillation von Teeren bis auf Koks ist daher nur in den seltensten Fällen rentabel.
Das vorliegende Verfahren bezweckt nun eine restlose Zerlegung, besonders von minderwertigen Teeren, unter Vermeidung der obgenannten Übelstände. Da bei minderwertigen Teeren die aus denselben gewinnbaren Öle den wertvollsten Bestandteil ausmachen, wogegen das Pech und auch im Falle einer weiteren Destillation des Peches der Koksrückstand sich lediglich zu Heizzwecken eignen, so ist auf eine möglichst hohe Ölausbeute hinzuarbeiten und die Bildung koks artiger Rückstände, welche periodisch von Hand aus entfernt werden müssen, zu vermeiden.
Das vorliegende Verfahren erzielt dies dadurch, dass der aufzuarbeitende Teer kontinuierlich in einer an sich bekannten Vorrichtung bei mässiger Temperatur und unter Vermeidung von Zersetzungserscheinungen bis auf in der Hitze noch flüssiges Pech destilliert wird und das kontinuierlich abfliessende Pech abwechselnd in zwei kleine Schachtöfen, welche mit lose übereinander gelagertem, feuerfesten Material gefüllt sind, abfliesst. Der Schachtofen, dessen Füllung mit flüssigem Pech berieselt wird, wird vorher auf eine hohe Temperatur gebracht. Die in dem Ofen enthaltene Wärme genügt, um das flüssige Pech bis auf koksartige Rückstände zu verschwelen, wobei die Dämpfe durch das Gasabzugsrohr entweichen und durch deren Kondensation weitere Mengen an Teeröl gewonnen werden.
Besitzt der so beschickte Schachtofen keine genügende Wärme mehr, um das abfliessende Pech bis auf Koks zu destillieren, so wird der Peehstrom dem zweiten Schachtofen zugeführt, während der erste Ofen, dessen feuerfestes Füllmaterial mit koksartigem Rückstand überzogen ist, mit vorgewärmter Luft angeblasen wird und nunmehr als Generator wirkt. Aus dem Gasabzugsrohr des Schachtofens entweicht nunmehr Generatorgas, welches zur Beheizung der ganzen Destillationsanlage dienen kann und gleichzeitig wird der durch die Destillation des Peches auf Koks in seinem Wärmeinhalt verringerte Schachtofen wieder auf hohe Temperatur gebracht, welche nötig ist, um neue Mengen zufliessenden Peches bis auf Koks zu destillieren. Der zweite Ofen wird auf die gleiche Art betrieben.
Es wird also auf diese Weise einerseits erreicht, dass ein Maximum an Teerölen gewonnen wird, während anderseits der gebildete koksartige Rückstand. ohne Anwendung von Handarbeit in dem gleichen
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wird. Dieser Effekt ist durch'keines der'bisher bekannten Verfahren erreichbar.
Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht sohematisch die Anordnung und Wirkungsweise einer zur Durchführung für das vorliegende Verfahren dienenden Apparatur. Durch das Rohr 1 wird kontinuierlich flüssiger oder durch Anwärmen verflüssigter Teer der Stufenblase 2 zugeführt.. In der Stufenblase destilliert ein Teil der Öle ab, deren Dämpfe durch die Schwelrohre 3 zur Kondensationsanlage entweichen. Am unteren Ende der Stufenblase fliesst durch den Raum 4 und durch den hydraulischen Verschluss 5 flüssiges Teerpech ab und wird abwechselnd durch die Rohre 6 unter Benutzung der Schieber 7 und 8 den Füllstutzen 9 und 10 der beiden Schachtöfen (Generatoren) 11 und 12 zugeführt.
Die Generatoren sind mit einer losen Füllung feuerfester Steine versehen, über welche das heisse Pech herabträufelt und durch deren Wärmeinhalt eine Verschwelung (Destillation) des Peches bis auf Koks erfolgt. Während die Luftzufuhr, welche durch die Rohre 13 und 14 erfolgt, so lange der Teer in die Schachtöfen läuft, durch die Schieber 23 und 24 absperrbar ist, entweichen durch die Rohre 15 und 16 die Destillate in Dampfform, um weiter durch die Rohre 25 und 26 ebenfalls der Kondensationsanlage zugeführt zu werden.
Wird also z. B. bei verhinderter Luftzufuhr durch Sperrung des Rohres 13 im Schachtofen 11 aus der Stufenblase zufliessendes Pech bis auf Koks destilliert, so entweichen die Dämpfe durch das Abzugsrohr 15 und die geöffnete Klappe 17 zur Kondensation, während die Klappe 19 geschlossen ist. Gleichzeitig ist die Pechzufuhr zum Schachtofen 12 gesperrt, während vorgewärmte Luft bei 14 bei geöffneter Klappe 24
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vergast, wobei das gebildete Generatorgas durch das Rohr 16 bei geschlossener Klappe 18 und geöffneter Klappe 20 durch das Rohr 22 zum Verwendungsort geleitet wird, also z. B. in die Feuerung der Stufenblase, um die erste Destillation dort zu ermöglichen. Diesen Zustand veranschaulicht die Stellung der Klappen in der Zeichnung.
Ist der in 12 vorhandene KOKs vergast, so werden die Klappen 8, 18, 19 und 23 geöffnet, während die Klappen'7, 17, 20 und 24 geschlossen werden. Nunmehr fliesst das Pech aus der Stufenblase in den Schachtofen 12 und gibt die Destillate durch das Rohr 16 und 26 zur Kondensationsanlage ab, während der Koksrückstand im Schachtofen 11 nunmehr durch 13 angeblasen, vollständig vergast und das Generatorgas durch 15 und 21 zum Verwendungsort (Feuerung der Stufenblase) geleitet wird. Dadurch gestaltet sich der Betrieb kontinuierlich.
Zur Ingangsetzung der Apparatur sind die Öfen mit einer verschliessbaren Gasleitung 27 bzw. 28 versehen. Unter gleichzeitiger Luftzuführung bei 13 bzw. 14 werden die Generatoren so lange mit Gas geheizt, bis sie bzw. ihre Steinfüllung eine entsprechend hohe Temperatur erlangt haben, worauf der Zufluss von Pech aus der Stufenblase beginnen kann. Es ist selbstverständlich, dass die Durchführung des vorliegenden Verfahrens unabhängig ist von der beschriebenen bestimmten Konstruktion der Vorrichtung zur Durchführung der ersten Destillationsstufe als Stufenblase oder der beschriebenen, bestimmten Art der Generatoren. Statt der Stufenblase kann ebensogut irgendeine andere, ähnlich wirkende Vorrichtung, z.
B. ein Kolonnenapparat geeigneter Konstruktion, und statt des beschriebenen Generators kann mit demselben Erfolg ein anderer geeigneter Ofen oder Generator angewendet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Aufarbeitung von Teeren, darin bestehend, dass die Aufarbeitung der Teere kontinuierlich in zwei Stufen erfolgt, u. zw. derart, dass in der ersten Stufe in an sich bekannter Weise in einer Destillationsvorrichtung beliebiger Konstruktion bis auf in der Hitze nach flüssiges Pech, in der zweiten Stufe in angeschlossenen, geeigneten Vorrichtungen bis auf Koks destilliert wird und der in der zweiten Stufe entstandene Koks durch Zufuhr von Luft restlos vergast wird, worauf das so erhaltene Heizgas zur Feuerung der Destillationsanlage verwendet wird.