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Schwelanlage für Ölschiefer und ähnliche aschereiche Brennstoffe Aschenreiche
Brennstoffe, wie Ölschiefer, hat man schon in Retorten geschwelt. Auch senkrechte
schmale, oben und unten offene Schwelkammern mit schmalen, oben und unten geschlossenen
Heizkammern hat man für diesen Zweck verwendet und dabei die Schwelkammern und die
Heizkammern zu einer Einheit vereinigt, die in einem Ofenraum drehbar angeordnet
war. Die Schwelkammern konnten während der Drehung nacheinander beschickt und wieder
entleert werden. Die Schwelgase entwichen aus den Kammern in den gemeinsamen Ofenraum,
aus dem sie durch eine Ableitung zur Kondensation strömten. Diese Vorrichtung und
auch die bekannten Tunnelöfen eignen sich nur für solche aschenreichen Brennstoffe,
die viel Öl liefern. Für ölärmere Ölschiefer od. dgl. sind sie unwirtschaftlich,
weil sie in der Anlage und im Betrieb viel zu teuer sind. Dagegen kann man ölärmere
aschenreiche Brennstoffe (natürlich auch ölreiche) mit gutem wirtschaftlichem Erfolg
in Schachtöfen verarbeiten, in denen durch Abbrennen des Gutes von oben nach unten
mittels hindurchgeführter, insbesondere hindurchgesaugter Luft das Gut geschwelt
wird. Außer guten Ölausbeuten erhält man größere -Mengen eines brennbaren Gases,
das durch die Vergasui.ig des im Gut enthaltenen bzw. des beim Schwelen entstehenden
Kohlenstoffes erzeugt wird. In diesen Anlagen können insbesondere bei der Verarbeitung
ölarmer aschenreicher Brennstoffe große Gutmengen durchgesetzt werden. Es kommt
also darauf an, die Förderung des Gutes von und zu den Schwelschächten sowie das
Beschicken und Entleeren der Schächte möglichst einfach, zuverlässig und billig
zu gestalten.
Die Erfindung stellt eine besonders glückliche Lösung
dieser Aufgabe dar. Die Schwelanlage gemäß der Erfindung, die für aschenreiche Brennstoffe,
wie ölschiefer, Ölkreide, Abfall- oder Mittelprodukte der Kohlenaufbereitung od.
dgl., besonders geeignet ist, besteht aus mehreren Schachtöfen, in denen das Gut
in bekannter Weise durch Abbrennen von oben nach unten geschwelt und vergast wird.
Diese Schachtöfen sind erfindungsgemäß auf einer Fahrbahn bewegbar angeordnet, so
daß. sie von einer Beschickungsstelle über Schwelstellen zur Entleerungsstelle gebracht
werden können. Zu diesem Zweck sind die Schachtöfen mit an sich bekannten Fahrgestellen
versehen, beispielsweise sind an den Schachtöfen Räder angeordnet, oder es sind
die Öfen zweckmäßig abhebbar auf Wagen aufgesetzt. Beispielsweise wird nach dem
Füllen an einer gemeinsamen Füllstelle, die zweckmäßig am Eintritt in die Fahrbahn
angeordnet ist, der Inhalt des einzelnen Schachtes an seiner Oberfläche gezündet
und der Schacht währernd des Schwelens kontinuierlich oder stoßweise über die Fahrbahn
bewegt, bis er am Ende der Fahrbahn. .angelangt ist. Die BrenasgeschwindHgkeit und
die Wandergeschwind,igkeit der Öfen wenden zweckmäßig so eingestellt, @daß ungefähr
an dieser Stelle die Schwelung beendigt ist. Am Ende,der Fahrbahn wind der Schacht
dann entweder durch an sich bereits vorgeschlagene Kippen; oder Abheben oder durch
Absenken eines entsprechend ausgebildeten, den Schachtinhalt abstützenden Rostes
entleert und dann auf einer zweiten Fahrbahn: oder mit Hilfe eines Kranes an. die
Füllstelle zurückgebracht. Er wird nach dem Füllen und Zünden erneut z. B. der Schwelbahn
zugeführt, um dann den gleichen Kreislauf, wie beschrieben, immer wieder zu durchlaufen.
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Die an sich geschlossenes Fahrbahn hat den Vorteil eines einfachen
und, übersichtlichen Betriebes. Derartige Fahrbahnen sdnct in der Technik an sich
bekannt. Sie wurden n. a. bei der Sinrterung von Erzen, insbesondere Eisenerzen,
benutzt in der Weisse, daß die Sinterpfannen, in denen. das Feinerz, gemischt mit
feinem Brennstoff, auf einem Rost ruhte, nacheinander in geschlossenem Kreise durch
eine Zündvorrichtung, eine Vorrichtung, mittels der Luft durch die oberflächlich
gezündete Mischung geleitet wurde, und eine Kippvorrichtung geführt wurden. In der
Anlage gemäß der Erfindung werden nun nicht Sinterpfannen, sondern Schachtöfen über
die Fahrbahn bewegt. Auch gelangt erfindungsgemäß das Gut nicht in feinem Zustwde
zur Verwendung, und es kommt auf die Sinterung des Gutes nicht an, im Gegenteil,
es ist oft vorteilhaft, die Sinterung zu vermeiden. Schließlich soll die Anlage
gemäß der Erfindung außer kondensier= baren Schwelerzeugnissen, auch brennbares
Gas liefern;. Brennbares Gas ließ sich. aber mit dien eben erwähnten bekannten,
Einrichtungen: nicht gewinnen.
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Während- der Bewegung über die Schwelbahn wird durch Anschluß, an
eine Absaugeleitung und das dadurch bewirkte Hindurchsaugen von, Luft durch den
gezündeten Schachtinhalt der Vorgang des Schwelens und Vergaserns aufrechterhalten,
und es bewegt sich .die Schwelzone langsam im Schacht abwärts. Der Anschluß der
einzelnen in(Bewegung befindlichen Schächte an die Absaugeleitung :erfolgt zweckmäßig
in an sich bekannter Weise durch an den Schächten angeordnete siphonartige Rohre,
die sich im einem langgestreckten, der Schwelbahn parallelen Wasserkanal bewegen
und durch das Wasser in eine vom Wasser gegen die Außenluft abgesperrte Gasleitung
hineinragen. Eiar derartiger Anschluß arbeitet im Betrieb zuverlässig und störungsfrei,
insbesondere, wenn noch ein Absaugerohr. vorgesehen wird,, durch das Kondensat aus
dem siphonartigen Anschlußrohr abgesaugt werden: kann.
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Zur - leichteren, Entleerung können die Schächte konisch ausgebildet
sein, wobei die Verengung nach unten; stattfindet, falls die Entleerung durch Kippen
des Schachtes erfölgen soll, oder nach. oben: vorgenommen wird., bei Entleerung
des Schachtes nach unten, z. B. durch Absenken des Rostes od. dgl. Die Entleerung
des Schachtes durch Kippen gestattet auch, stark gesintertes oder zusammengeschmolzenes
Gut leicht aus den- Schwelschächten zu entfernen.
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Zur Regelung des Abbrandes in dem Ofen ist eine Drosselvorrichtung
am Austritt dies Gases aus dem Ofen oder in der Verbindungsleitung zur Absaugeleitung
eingebaut.
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Die Beschickung erfolgt in, bekannter Weise an der Füllstelle aus
einem Bunkeräuslaß, wobei zweckmäßig die Beschickungsvorrichtung so ausgebildet
ist, diaß ein Entmischen des Gutes beim Einfüllen in den Schacht nicht eintritt.
Das Gut kann- auch in: mehreren übereinanderliegenden Schichten von verschiedener
Korngröße oder verschiedener Zusammensetzung in den Schacht eingefüllt werden, z.
B. werden in die obersten. Schichten die feineren Körnungen: und in die unteren
Schlichten die gröberen: Körnungen gebracht. Es können auch z. B. zwecks besserer
Zündung die oberen Schichten aus leicht entzündlichem oder brennstoffreicherem Gut
gewählt werden. Man kann die Anordnung auch so treffen, daß im oberen Teil des Schachtes
ein Schwelen und Vergasen. und im unteren Teil des Schachtes nur ein Schwelen des
Brennstoffes oder verschiedener Brennstoffe stattfindet. Die Zündung des Gutes,
die zweckmäßig nach Eintritt des Ofens in: die Schwelbahn vorgenommen wird, erfolgt
zweckmäßig mittels einer mit Gas, Öl oder Kohlenstaub betriebenen Zündhaube. Zum
Kühlendes Rückstandes und gleichzeitigen Dämpfen des Feuers kann während des Schwelens
Wasser auf den Schachtinhalt aufgegeben, z. B. aufgespritzt werden.
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Eine erfinidunsgsgemäße Schwelanlage ist in. den Fig. i, 2 und. 3
beispielsweise dargestellt.
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Fig. i zeigst ,den Grundiriß. Auf einer z. B. kreisförmigen Ringbahn
sind auf Geleisen i die. Schacht öfen 2 fahrbar aufgestellt. Die im Kreis bewegten
Schachtöfen werden an der Füllstelle 3; gefüllt, an der Zündstelle 4 gezündet und
dann langsam in- der Richtung des Pfeils über die Kreisbahn weiterbewegt, bis sie
an der Entleerungsstelle 5, anlangen.
Durch Einsaugen von Luft in
die Schachtöfen mit Hilfe eines ringförmig angeordneten Absaugekanals 7 und der
Saugleitung 8; an die die Schachtöfen während ihrer Bewegung z. B. dauernd angeschlossen
sind, wird. das zu schwelende Gut derart geschwelt und, vergast, daß bei der Ankunft
an der Entleerungsstelle 5 die Schwelung und vorteilhaft auch die Vergasung beendigt
sind. Mit Hilfe einer Hebevorrichtung werden die z. B. auf dem Fahrgestell 13 angeordneten
Schachtöfen in die Rückstandsbunker 6 ausgelrippt und dann wieder auf das Fahrgestell
zurückgebracht, um von neuem den Weg über die Füllstelle 3, und: die. Kreisbahn
anzutreten. Der zu verarbeitende Brennstoff wird den Bunkern, io entnommen; der
Rückstand wird aus dem Rückstandsbunker 6 zweckmäßig mit einer Feld- oder Grubenbahn
ii z. B. nach einer Halde od. dgl. oder einer Verwertungsstelle abtransportiert.
Die Absaugeleitungen 8 sind an eine Kondensationseinrichtung g üblicher Bauart angeschlossen,
in: der kondensierbare Öle u. dgl. abgeschieden. und aus der das brennbare Gas weitergegeben
wird.
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In Fig. 2 ist eine Ausführungsform des Schachtofens und der Absaugevorrichtung
dargestellt. Fig.3 ist ein Schnitt durch den Schachtofen..
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Der Schachtofen 12 von runder oder rechteckiger Form ruht abhebbar
auf dem Fahrgestell 1,3, das auf den Schienen i-. fahrbar ist. Am Fahrgestell i3
ist die Leitung 15 z. B. fest angebracht, die in. die Wasserrinne 16 eintaucht und
den Absaugeraum des Schachtofens mit dem durchWasser abgeschlossenen Gaskanal der
Rinne 16 verbindet. Dieser Gaskanal führt zu den Gassaugern der Kondensationsanlage.
In die Rohrleitung IS ist ein kleineres Rohr 17 eingebaut, das zur dauernden oder
periodischen Abführung des Kondensats aus der tiefsten Stelle des U-förmigen Absaugerohres
15 dient. Die Abdichtung des Schachtofens gegen das Absaugerohr 15 kann z. B. entweder
durch eine Wassertasse oder durch konische Sitzflächen erfolgen, wobei zweckmäßig
der erforderliche Anpressungsdruck durch das Eigengewicht des Schachtofens hervorgerufen
wird. Der zweckmäßig oben offene Schachtofen ist in seinem Unterteil mit einem Rost
18 versehen, auf dem die Brennstoffsäule ruht. Beispielsweise wird dieser Rost aus
wassergefüllten Rohren von z. B. dreieckigem Querschnitt gebildet. Die Kühlung der
Rohre erfolgt bei der Annäherung der Feuerzone durch Verdunsten des in den Rohren
enthaltenen Wassers, wobei die Dämpfe durch das Steigrohr i9 entweichen können.
Der Schachtofen ist mit Zapfen ao versehen, die dem Abheben und dem Kippen des Schachtofens
mit bekannten Vorrichtungen, z. B. einem Elektroflaschenzug, dienen.
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Der Anschluß der Schwelschächte an die Leitung, durch die die gas-
und dampfförmigen Schwelerzeugnisse zur Kondensation geführt werden, kann auch auf
andere Art geschaffen werden. Zum Beispiel wird bei diskontinuierlicher Vorwärtsbewegung
der Öfen, der dann zweckmäßig immer nur ein Ofen oder wenige Öfen gleichzeitig unterworfen
werden, der Ofen vor jeder Bewegung von der Sammelleitung abgeschaltet und erst
nach Beendigung des jeweiligen Vorschubes wieder angeschlossen, wobei für das An-
und Abschalten zweckmäßig automatische Verschlüsse verwendet werden können.
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Insbesondere bei kreisrunder Schwelbahn kann auch von den Fahrgestellen
der Schachtöfen ein gemeinsames kreisförmiges Absaugerohr mitgeführt werden, an
das die Schachtöfen dauernd angeschlossen bleiben können. Aus dieser Sammelleitung
werden dann die dampfförmigen Erzeugnisse z. B. durch eine radial nach -dem Mittelpunkt
des Drehkreises verlaufende Leitung weitergeführt, die über ein im Mittelpunkt vorgesehenes.
Verbindungsstück den Anschluß an die Kondensation vermittelt.
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Durch die Erfindung wird ein Gebäude für die Überdachung der SChNvelöferi
und zur Abstützung einer Kranbahn entbehrlich. Es genügt lediglich, die Füllstelle
mit Zündeinrichtung mit einem Witterungs;schutz zu versehen:. Dadurch, daß e&
möglich ist, die Zündung der Öfen nur an einer Stelle vorzunehmen, kann die Zündung
wesentlich wirtschaftlicher und baulich vollkommener gestaltet werden., und .es
wird gleichzeitig eine Ersparnis an Zündbrennstoff und. eine Mehrausbeute an Öl
erzielt. Auch wird -die Beschickung der Öfen, mit Gut verschiedener Körnung erheblich
vereinfacht. Der Transport der gefüllten Schächte mittels Kranes. entfällt vollständig.
Es sind nur noch die leeren Öfen" deren Gewicht ein. Bruchteil der gefüllten beträgt,
an die Füllstelle zurückzubringen. Im übrigen kann auch: diese Transporterfordernis
noch eingespart werden, wenn man die Schwelbahn in, Form eines Kreises oder nach.
einer anderen, in sich geschlossenen Kurve ausbildet.
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Die vollständige Beherrschung der Zündung und des Ausbrennens dies
Gutes gestatten das Arbeiten in verhältnismäßig niedirigen Schachtöfen, beispielsweise
mit Füllhöhen von 2 bis q. m; auch bei solchen mit niedrigen Füllhöhen läßt sich
das Verfahren. gemäß der Erfindung noch durchaus wirtschaftlich durchführen. Je
nach Lage der Verhältnisse können aber auch wesentlich größere Füllhöhen gewählt
werden. Je mach der gewünschten, Leistung .der Gesamtanlage können Schachtöfen von
je etwa 5 bis 6o t Inhalt und darüber zur Anwendung gelangen.