DE263199C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Stoffen bis zur Verkohlung.

Die Destillation von in Wasser oder anderer Flüssigkeit gelösten oder aufgeschlämmten organischen Stoffen, wie z. B. Abfallaugen der Holzzellstoffabrikation o. dgl. bis zur Verkohlung bietet bekanntlich große Schwierigkeiten. Wird der Prozeß in Retorten vorgenommen, so haften die organischen Stoffe bei beginnender Eintrocknung an den geheizten Flächen des Apparates an; die Verwendung von Rührwerken o. dgl. im Innern der Retorte zwecks Verhinderung eines solchen Anhaftens ist aber ausgeschlossen, weil die eingedickte Lauge im allgemeinen sehr schmierig oder klebrig ist. Um eine Verkohlung in Retorten möglich zu machen, hat man schon in Vorschlag gebracht, die entsprechend eingedickte Lauge mit Koks oder ähnlichen die Klebrigkeit be-. seitigenden Stoffen zu mischen, bevor die Verkohlung ausgeführt wird. Solche Zusätze und die damit verbundene Arbeit verteuern aber den Prozeß erheblich.

Es ist ferner bekannt, die Eindampfung von Laugen und die Verkohlung der organic sehen Rückstände derart zu bewirken, daß die Lauge ohne Zusatz von die Klebrigkeit beseitigenden Stoffen in einer dünnen Schicht auf von außen beheizten Flächen ausgebreitet und dort belassen wird, bis der Rückstand vollständig verkohlt ist. Es gelingt in dieser Weise etwa 15 bis 20 1 Lauge pro Quadratmeter Heizfläche in der Stunde einzudampfen und vollständig zu verkohlen, wobei die mittlere Dauer der Behandlung etwa 5 Minuten beträgt.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist nun, eine erhöhte Leistung bei dem zuletzt beschriebenen Verfahren zu erreichen. Die Erfindung gründet sich auf die Beobachtung, daß die Wärmezufuhr der zu verkohlenden Lauge während der Eindampfperiode und der ersten Verkohlung eine sehr gute ist, daß sie aber dann sehr schnell abnimmt in dem Maße, wie die Verkohlung fortschreitet und der Rückstand immer mehr porös wird. Andererseits läßt sich eine verhältnismäßig sehr schnelle Verkohlung einer trockenen organischen Substanz in mit Rührwerk o. dgl. versehenen Retorten, rotierenden öfen und ähnlichen Apparaten bewirken, die eine innige Durchmischung des behandelten Materials ermögliehen. Demgemäß besteht die vorliegende Erfindung in einer Kombination der erwähnten bekannten Verfahren derart, daß die Behandlung der zu verkohlenden Lauge in zwei Stufen zerfällt, und zwar so, daß die in einer dünnen Schicht auf einer von außen beheizten Fläche ausgebreitete Lauge zunächst nur so weit erhitzt wird, bis eine zur Beseitigung der Klebrigkeit der organischen Rückstände genügende Kohlenmenge geschaffen worden ist, worauf der Rückstand von der genannten" Fläche entfernt und dann in einer von außen beheizten Förderschnecke, einem rotierenden Ofen ο. dgl. bis zur vollständigen Verkohlung erhitzt wird.

Bei der ersten Stufe dieser Erfindung gelingt es, etwa 80 1 Lauge pro Quadratmeter Fläche einzudampfen, wobei das Material nur

während etwa ι Minute auf der Fläche belassen zu werden braucht.

In der beiliegenden Zeichnung ist ein senkrechter Schnitt eines zur Ausführung des Verfahrens dienenden Apparates dargestellt.

ι bezeichnet einen geschlossenen Kessel oder eine Pfanne, zweckmäßig aus Gußeisen, welcher Kessel in der Zeichnung die Form eines Doppelkegels besitzt. Oben ist der

ίο Kessel mit einer zentral gelagerten drehbaren Welle 2 ausgerüstet, die hohl ist und den Zufluß für das zu behandelnde Material gestattet. Erforderlichenfalls kann dieses Material unter Druck zugeführt werden. Die Welle 2 trägt einerseits Schaber, Bürsten o. dgl. 3, andererseits ein Verteilungsrohr 4 mit einer Spritzdüse 5 zur Ausbreitung des durch die Welle 2 und das Rohr 4 zugeführten Materials auf dem kegelförmigen Boden 6 des Kessels. Die Umdrehung der Welle 2 geschieht mit einer Geschwindigkeit von etwa einer Umdrehung pro Minute. Die Schaber 3 und das Verteilungsrohr 4 sind in der Zeichnung der Deutlichkeit halber mit einem Winkelabstand von i8o° dargestellt, bei der praktischen Ausführung werden sie aber derart angebracht, daß das Rohr 4 unmittelbar nach den Schabern folgt. Im Zentrum besitzt der Boden des Kessels eine Öffnung 7, durch welche der Kessel mit einer Förderschnecke, aus einem langgestreckten zylindrischen Mantel 8 und einer sich drehenden Schnecke 9 gebildet, in Verbindung steht. Der Mantel 8 ist durch eine Rohrverbindung 10 mit einer zweiten aus einem Mantel 11 und einer Schnecke 12 bestehenden Förderschnecke verbunden. Der Mantel 11 ist mit einem Abfluß 13 versehen, der in einen Wasserbehälter 14 eintaucht, so daß ein Wasserverschluß gebildet wird, durch welchen das verkohlte Material aus dem Apparat entnommen wird. 15 ist ein Abzugsrohr für die während der trockenen Destillation entwickelten Gase und Dämpfe, welcher Abzug nach einem nicht dargestellten Kondensor zwecks Gewinnung der wertvollen Bestandteile des Destillats führt. Der Abzug 15 der Gase und Dämpfe wird zweckmäßig, wie dargestellt, etwa an der Verbindungsstelle zwischen den beiden Förderschnecken angebracht. Sowohl der Kessel 1 als die Förderschnecken 8, 9 und 11, 12 sind in geeigneter Weise eingemauert und werden von einer Feuerung 16 geheizt. Die Anordnung der Feuerung und der Feuerkanäle ist derartig, daß die Feuergase im Gegenstrom zu dem in den Förderschnecken vorwärts geführten Material strömen, wonach sie den Kessel 1 umspülen und heizen, ehe sie durch den Schornstein 17 abziehen.

Das Verfahren wird mit Hilfe des be

schriebenen Apparates in folgender Weise ausgeführt :

Das zu verkohlende Material, ζ. B. die Schwarzlauge aus der Natronzellulosefabrikation, welche vorher teilweise eingedampft worden ist, wird durch die sich drehende Hohlwelle i, Verteilungsrohr 4 und Düse 5 in solcher Menge zugeführt, daß das Material in einer dünnen Schicht auf der Fläche 6 ausgebreitet wird. Weil diese Fläche auf eine verhältnismäßig hohe Temperatur (z. B. 400 bis 500° C.) erhitzt ist, trocknet die ausgebreitete Masse fast augenblicklich, und in dem Maße, wie die Erhitzung fortschreitet, findet eine teilweise Destillation des Materials statt. Wenn das Material während einer Zeit, entsprechend etwa einer Umdrehung der Welle 2, d. h. etwa 1 Minute, auf der Fläche in dieser Weise behandelt worden ist, wird es durch die Schaber 3 von der Fläche entfernt, wobei in der Masse etwa vorhandene, nur halbgetrocknete und daher noch klebrige Teile des Materials in gekohlte Substanz eingebettet werden, wodurch verhindert wird, daß solche Teile an den Wänden oder den übrigen Teilen des Apparates anhaften oder festgebrannt werden. Die Entfernung des behandelten Materials und die Einbringung neuen Materials findet in dieser Weise ununterbrochen statt.

Das von den Schabern entfernte Material fällt durch die Öffnung 7 in die Förderschnecken 8, 9 hinunter, durch welche es langsam vorwärts transportiert wird, um später in die Förderschnecke 11, 12 hinunterzugleiten. Durch diese letztere wird das Material langsam gegen den Wasserverschluß 13, 14 vorwärts geführt, durch den es herausgenommen wird. Während des Passierens durch die Förderschnecken wird das Material innig durchgemischt und auf eine immer höhere Temperatur erhitzt, so daß es beim Anlangen bei dem Wasserverschluß vollständig verkohlt ist.

Statt der Förderschnecken können zur Ausführung der fortgesetzten trockenen Destillation des von der Fläche 6 entfernten Materials rotierende öfen, Retorten oder ähnliche bekannte Einrichtungen zur trockenen Destillation verwendet werden.

Indem die trockene Destillation auf der Fläche 6 nicht bis zur vollständigen Verkohlung getrieben, sondern in den genannten Hilfsapparaten beendigt wird, wird eine wirtschaftliche Ausnutzung der Wärme ermöglicht. Ferner wird es hierdurch ermöglicht, die bei niedrigeren Temperaturen entwickelten Destillationsprodukte, welche im allgemeinen bei höheren Temperaturen zersetzt werden, aus dem Apparat zu entfernen, ohne daß sie einer schädlich hohen Temperatur ausgesetzt wer-

den. Bei der dargestellten Ausführungsform ist zu diesem Zwecke das Gasabzugsrohr an dem Ende der mit dem Kessel verbundenen Förderschnecke verlegt, wodurch die im Kessel und in dieser Förderschnecke entwickelten gasförmigen Produkte abziehen können, ohne die an der Feuerung gelegene und daher am stärksten erhitzte Förderschnecke passieren zu müssen, während die in der letztgenannten

ίο Förderschnecke entwickelten gasförmigen Produkte sich gegen weniger stark erhitzte Teile des Apparates bewegen. '

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur Destillation von in Wasser oder anderer Flüssigkeit gelösten oder aufgeschlämmten organischen Stoffen, wie Abfallaugen der Cellulosefabrikation u. dgl., bis zur Verkohlung, bei dem das zu behandelnde Material in einer dünnen Schicht auf einer von außen beheizten Fläche ausgebreitet und erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung des auf der von außen beheizten Fläche ausgebreiteten Materials nur bis zur teilweisen Verkohlung des Rückstandes getrieben wird, derart, daß die nicht vollständig getrockneten Teile der Masse beim darauffolgenden Abschaben der Schicht von der verkohlten Substanz umhüllt werden und so eine nicht klebrige Masse entsteht, die dann in bekannter Weise einer fortgesetzten trockenen Destillation in einer von außen erhitzten Förderschnecke, einem rotierenden Ofen 0. dgl. bis zur völligen Verkohlung der Masse ausgesetzt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.