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Verfahren zur Herstellung von zerstäubbarem, flüssigem Brennstoff
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von zerstäubbarem, flüssigem
Brennstoff, welcher aus einer Verteilung von fein gemahlener Kohle in einem aus
einem fettsauren Alkalisalz und Mineralöl gebildeten Gel besteht. Bei den bekannten
Herstellungsverfahren derartiger Brennstoffe benutzte man wasserhaltige Seifen,
insbesondere solche, die aus Abfallfetten oder -harzen hergestellt wurden. Dies
bedingte aber die zusätzliche Benutzung verschiedenartigster Hilfsstoffe, um eine
Entmischung zu vermeiden.
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Wesentlich einfacher und vor allem auch billiger gestaltet sich das
Herstellungsverfahren, wenn man erfindungsgemäß dem Mineralöl, in welchem die fein
gemahlene Kohle verteilt werden soll, nur einen einzigen Stoff zufügt, nämlich die
völlig wasserfreien und in Petroleumkohlenwasserstoffen löslichen Alkalisalze jener
Fettsäuren, welche bei der oxy dativen Behandlung von Petroleumkohlenwasserstoffen
mit sauerstoffhaltigen Gasen bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck gebildet
werden und in der Petroleumkolilenwasserstoffmischung gelöst bleiben, in Wasser
dagegen nicht löslich sind. Der genannte Zusatzstoff bildet mit dem Mineralöl ein
nicht wäßriges fließendes Gel, in welches dann die fein gemahlene Kohle eingerührt
wird. Bei der praktischen Ausübung der Erfindung wurde gefunden, daß der feste Brennstoff
(z. B. Kohle) nicht in seiner Korngröße auf kolloidale Dimension zerkleinert zu
werden braucht, es ist vielmehr nur notwendig, daß die Teilchen des festen Brennstoffes
von hinreichendem Feinheitsgrad sind, daß sie leicht durch die Leitungen und Düsen
der Verbrennungsanlage ohne Gefahr einer Verstopfung hindurchgelangen. So genügt
beispielsweise eine Korngröße entsprechend einem Sieb von etwa i 5oo bis 6 ooo Maschen
pro Quadratzentimeter.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung soll an Hand eines Ausführungsbeispiels
näher beschrieben werden: Ein Rohpetroleumdestillat, welches unter dem Namen Leuchtöl
bekannt ist und ein spezifisches Gewicht von etwa o,825 bis o,8,¢5 aufweist, wird
mit Luft bei Temperaturen von i2o bis iq.o° und einem Druck von io,5 bis 25 kg/cm2,
vorzugsweise bei I7,5 kg/cm=, in innige Berührung gebracht. Die entstehende Reaktionsmischung
enthält wasserlösliche Säuren von verhältnismäßig niedrigem Molekulargewicht, z.
B. Ameisensäure, unverseifbare oxydierte organische Verbindungen, nicht oxydierte
Petroleumkohlenwasserstoffe und wasserunlösliche verseifbare organische Säuren,
die im wesentlichen
in dem Petroleumkohlenwasserstoff löslich sind:
, Um die. gewünschten verseifbaren organischen Säuren zu gewinnen, wird die Reaktionsmischung
mit Wasser gewaschen und dann mit einer wäßrigen Lösung eines Ätzalkalis in zur
Verseifung hinreichender Menge behandelt. Man verdünnt dann mit Wasser, um aus der
Lösung irgendwelche nicht verseiften Stoffe zu entfernen, welche sich in einer oben
schwimmenden Ölschicht sammeln. Die darunter befindliche wäßrige Schicht enthält
die Lösung der Alkalisalze der verseifbaren organischen Säuren. Diese untere wäßrige
Schicht wird sorgfältig von der oberen ölschicht getrennt und zu einer vollkommen
trockenen Masse entwässert. Dies kann ohne Gefahr der Verkohlung dadurch bewirkt
werden, daß man die wäßrige Lösung bei einer Temperatur von etwa i 5o ° verdampft,
oder vorzugsweise dadurch, daß man die wäßrige Lösung zu gleichen Teilen mit Heizöl
vermischt und die Mischung auf eine Temperatur von etwa i2o° erhitzt. Im letzteren
Falle verbleibt die Mischung während der ganzen Entwässerung flüssig, und das Wasser
kann viel leichter ausgetrieben werden als aus der Seifenlösung allein.
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Die entwässerte Masse, welche aus der oben beschriebenen Behandlung
hervorgeht und im wesentlichen aus den Alkalisalzen der verseifbaren organischen
Säuren besteht, löst sich in gewöhnlichem Mineralöl unter Bildung einer kolloidalen
Lösung von stark gelartigen Eigenschaften. Es genügt hierfür die Gegenwart von etwa
i bis 2 Gewichtsteilen der genannten Alkalisalze in ioo Gewichtsteilen des Mineralölgels.
Nunmehr wird gepulverte Kohle von einer Teilchengröße entsprechend einem Sieb von
i 5oo bis 6 ooo Maschen pro Quadratzentimeter dem Mineralölgel durch einfache mechanische
Rührung zugefügt.
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Die relativen Mengenverhältnisse an gepulverter Kohle und Mineralölgel
können innerhalb weiter Grenzen verändert werden. So ist es möglich, einen stabilen,
zerstäubbaren flüssigen Brennstoff herzustellen, welcher aus gleichen Gewichtsteilen
Kohle und Mineralölgel besteht. Ferner kann man durch geeignete Wahl des Mischungsverhältnisses
einen vorbestimmten Heizwert und ein vorbestimmtes spezifisches Gewicht erzielen.
Z. B. können die gepulverte Kohle und das Mineralölgel in solchen Mengenverhältnissen
vermischt werden, daß das spezifische Gewicht des gewonnenen Gels zwischen o,96
bis 1,46 beträgt. Besonders die spezifisch schwerere Mischung weist einen Heizwert
auf, der größer ist als jener eines gleichgroßen Volumens Heizöls oder gepulverter
Kohle allein.
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Es ist bemerkenswert, daß, falls bei längerem Stehen eine geringe
Schichtbildung auftritt, wobei die Schichten verschiedene Anteile an festem und
flüssigem Brennstoff zeigen können, diese Schichten wieder leicht vermischt werden
können, und-daß die Ablagerung einer nachteiligen Menge von festem Stoff nicht eintritt.