-
Verfahren zum Brikettieren von pulverförmigen oder feingestoßenen
Stoffen, Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom ?.Juni igii
die Priorität auf Grund der Anmeldung in Frankreich vom 12. Mai 1922 beansprucht.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Brikettieren von pulverförmigen oder fein
zerstoßenen Stoffen, insbesondere von Brennstoffen, mittels Pech.
-
Bisher wurde zum Brikettieren dieser Stoffe und insbesondere von Brennstoffstaub
das mehr oder weniger fein gemahlene trockene Pech mit dem zu brikettierenden Staub
vermischt, und dann wurde das Ganze in eine Mischmaschine gebracht, die gewöhnlich
durch Dampf erhitzt wurde, um ein Schmelzen des Pechs zu veranlassen und seine Verteilung
in der Masse zu gestatten. Die erhaltene Paste wurde dann, während sie noch heiß
und bildsam war, geformt und gepreßt.
-
Je feiner das Pech gemahlen ist, um so gleichmäßiger ist die Verteilung
in der blasse und um so geringer der Bedarf.
-
Einige Anlagen benutzen das gegossene Pech, d. h. eine Mischung v:)n
getrocknetem Pech und Steinkohlenteer, die auf Schmelztemperatur gebracht wird,
bevor sie der Kohle beigemischt wird. Diese Arbeitsweise gestattet, die Menge des
verwendeten Pechs auf 5 Prozent zu verringern im Vergleich zu dem erstgenannten
Verfahren, doch entwickeln die Brikette beim Verbrennen einen starken Rauch. Es
ist bereits vorgeschlagen worden, einen in kleinste Teilchen zerlegbaren oder kolloidalen
Brennstoff aus Kohlenstoff und einem flüssigen Kohlenwasserstoff oder verflüssigten=
festen Kohlenwasserstoff herzustellen, wobei der flüssige oder verflüssigte Kohlenwasserstoff
als Zerstreuungsmittel für den Kohlenstoff dient.
-
Es ,ist ferner vorgeschlagen worden, einen flüssigen Brennstoff mittels
Steinkohle- oder Holzkohleteälchen herzustellen, die in Wasser oder in einem flüssigen
Kohlenwasserstoff in der Schwebe gehalten werden.
-
Schließlich ist als bekannt vorauszusetzen das Verfahren, Brikette
dadurch herzustellen, daß man gemahlene Kohle, die in Wasser in der Schwebe gehalten
wird, mit einem verflüssigten Bindemittel, wie geschmolzenem Pech, verrührt.
-
Gemäß der Erfindung soll nun in der Weise verfahren werden, daß der
zu brikettierende Stoff mit einer geeigneten Menge Pech vermischt wird, das vorher
im Zustande einer Pseudolösung in Wasser in Schwebe gebracht worden ist, worauf
die Mischung in bekannter Weise geformt und gepreßt wird.
-
Die Brikette, die durch das Formen und
Presseil der
kalten Mischung des zu brikettierenden Stoffes mit der Pseudo-Pechlösung erhalten
«-erden, können hierauf durch Wärme getrocknet werden.
-
Dieses Trocknen bewirkt man vorteilhaft -dadurch, daß die Brikette
in einer Kamrr:,er bei einer Temperatur erhitzt werden, welche das Destillieren
und Mitnehmen der flüchtigen Bestandteile des Pechs durch den sich entwickelnden
Wasserdampf sichert.
-
Dadurch, daß das Pech in dem Wasser in der Schwebe gehalten wird,
wird es in; einen solchen Zerteilungszustand gebracht, daß seine Verteilung in der
zu brikettierenden Masse sehr gleichmäßig erfolgt, infolgedessen verbraucht man
nur einen sehr viel geringeren Prozentsatz an Pech als bei den bisher gebräuchlichen
Verfahren, und zwar genügen 2 bis 4. Prozent Pech für die Brikettierung von Brennstoffstaub
(Kohle, Koks, Anthrazit usw.) anstatt 7 bis io Prozent, wie früher üblich.
-
Außerdem wird noch der weitere Vorteil erzielt, daß die nach .dem
neuen Verfahren hergestellten Brennstoftbrikette verbrennen, ohne Rauch oder üblen
Geruch zu entwickeln, weil die flüchtigen Bestandteile des Pechs beim Erhitzen der
Brikette mitgenommen werden.
-
Man verfährt auf folgende Weise: Das wie üblich grob zerkleinerte
Pech wird fein gemahlen, indem man als Zerkleinerungsmittel Wasser benutzt; dieses
Mahlen kann in jedem: geeigneten Apparat, z. B. in Kugelmühlen oder Desintegratoren,
erfolgen. Die Verhältnismengen des Wassers und des Pechs können in; weiten Grenzen
schwanken. Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn gleiche Gewichtsteile Wasser und
Pech verwendet werden. Das im Wasser in der Schwebe befindliche Pech verteilt sich
ganz bleichmäßig im Wasser, man kann sich davon überzeugen, indem man in die mit
Wasser verdünnte Lösung Blätter aus Filtrierpapier eintaucht, die sich wie- in einem
Färbemittel gleichmäßig färben.
-
Diese Pseudo-P.echlösung von z. B. 5o Prozent wird benutzt, so wie
sie ist, oder sie wird je nach dem Feuchtigkeitsgrade der zu brikettierenden Stoffe
mit Wasser verdünnt.
-
1vIan kann gegebenenfalls der Lösung Stoffe hinzufügen, die dazu dienen,
ihre Klebekraft zu verstärken, z. B. gummiartige, harzige oder schleimige Stoffe,
wie Dextrin, Harzseifen, konzentrierte Sulfitzelluloseextrakte usw. Diese Stoffe
werden stets in Mengen verwendet, die gewöhnlich 1/1o des Pechgewichts nicht überschreiten.
Beispielsweise kann man eine Lösung von i oo Teilen Pech, 9o Teilen Wasser und i
o Teilen 'Zelluloseextrakt vorn 3.1° Be verwenden.
-
Diese gummiartigen oder schleimigen Stoffe wirken auch emulsionsbildend
und stabilisierend.
-
Tannin wirkt auf Pseudo-Pechlösungen wie auf Pseudo-Graphitlösungen,
indem es die Flockenbildung, d. h. den Niederschlag des Pechs, verzögert, und es
kann zu diesem Zwecke in denselben Verhältnismengen benutzt werden wie das Dextrin,
die Zelluloseextrakte usw.
-
Es ist festgestellt worden, daß man Pseudo-Pechlösungen mit hohem
Pechgehalt fabrikmäßig herstellen kann. Dieser Gehalt kann o Prozent des Gewichts
der Lösung überschreiten, was für gewisse Industrien, z. B. die Industrie der Kohlenbrikette,
vorteilhaft ist. .
-
Die Pechlösung wird dem zu brikettierenden Staub derart zugefügt,
daß demselben 2 bis Prozent Pech einverleibt werden. Das Ganze wird in geeigneter
Weise auf kaltem Wege gemischt, und dann wird die Masse in geheizten oder ungeheizten
Formen zur Presse gebracht.
-
Die Brikette werden beim Verlassen der Presse einer Trocknung unterworfen;
handelt es sich um Brennstoffe, so nimmt man dieses Trocknen vorteilhaft in einer
Kammer vor, die auf irgendeine Weise erhitzt wird, so daß die Temperatur der Brikette
auf eine Temperatur von etwa Zoo bis 25o° gebracht wird.
-
Die Praxis hat gezeigt, daß das Austreten der Pechdämpfe bei :einer
Temperatur von 2 10' C stattfindet, und daß, wenn man oxydierende
Körper hinzufügt, diese Temperatur auf i 9o° C hinabgedrückt werden kann.
-
Dank der äußersten Verteilung des Pechs und des Wassers und ihrer
innigen Mischung von Molekül zu Molekül erfolgt eine richtige Destillation des Pechs
durch den Wasserdampf. Die flüchtigen Bestandteile entweichen, so daß nach dieser
Behandlung die Brikette in den Feuerungen ohne Rauch- oder Geruchentwicklung verbrennen.
Ein weiterer Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, daß .die Brikette nicht
das Bestreben haben, in den Feuerungen zusammenzubacken wie die gewöhnlichen Pechbrikette.
-
Um die flüchtigen Bestandteile, die zur Rauchbildung Veranlassung
geben, zu entfernen, hat man bereits vorgeschlagen, die aus der Presse kommenden
Brikette zu :erhitzen; diese Brikette bestanden aber aus einer Mischung von pulverförmigem
Brennstoff mit Goudron, Pech oder ähnlichen kohlenstoffhaltigen Stoffen, und es
war in diesem Falle erforderlich, das Gemisch auf eine höhere Temperatur, etwa 300°
C, zu bringen.
-
Dadurch nun, daß man gemäß der Erfindung Pech verwendet, das vor seiner
Mischung mit dem Brennstoff in Wasser in Schwebe gebracht worden ist, wird diese
Heiztemperatur
auf igo bis 2io' C zurückgebracht. Auf alle Fälle ist diese Temperatur niedriger
als 250''C.
-
Man kann gegebenenfalls der Pechlösung vor ihrem Vermengen mit dem
Brennstoffstaub oxydierende Körper, z. B. Chlorkalk, Metallnitrate usw., hinzufügen,
die zwei Oxydationsstufen aufweisen wie die Eisen-, Chrom-, Kobaltnitrate usw. Diese
Oxydationsmittel werden in geringer Menge, z. B. o, i bis o,5 Prozent des Brennstoffs,
verwendet. Dadurch werden bei Beginn. der obenerwähnten thermischen Behandlung die
Öle, die sich noch indem Pech befinden, oxydiert und ihre Verflüchtigung erleichtert.
Außerdem wirken, wie an sich bekannt, die in sehr verteiltem Zustande gebildeten
Metalloxyde als Sauerstoffträger und üben einen vorteilhaften ,Einfluß auf die Art
und Weise der Verbrennung der Brikette aus.
-
Nachstehend seien ,einige Beispiele der Anwendung der Erfindung auf
die Brennstoffbrikettherstellung angeführt: Beispiel i.
-
Man mischt ioo Teile Anthrazitklein, das 7 Prozent Wasser enthält,
mit 8 Teilen einer 5oprozentigen Pechlösung.
-
Beispiele. Man mischt i oo Teile Cardiffkohlenklein mit 8 Teilen einer
5oprozentigen Pechlösung und o,2 Gewichtsteilen Chlorkalk.
-
Beispiel 3.
-
Man mischt i oo Teile Anthrazitklein mit 6 Teilen einer 5oprozentigen,
durch ¢ Teile Wasser verdünnten Pechlösung.
-
Beispiel Man mischt i oo Teile Cardiffkohlenklein mit 4. Teilen einer
durch 6 Teile Wasser verdünnten 5oprozentigen Pechlösung, der man o,2 Teile Kobaltmtrat
zugesetzt hat.
-
Anstatt die aus der Mischung des zu brikettierenden Stoffes mit der
Pseudo - Pechlösung sich ergebende Masse zur Presse zu bringen und hierauf die erhaltenen
Brikette zu trocknen, kann man auch gemäß einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens
gemäß der Erfindung die genannte Masse auf die Erweichungstemp:eratur des- Pechs,
die sich im allgemeinen für das bei der Brikettherstellung verwendete Steinkohlenteerpech
auf 6o bis 8o' C beläuft, erhitzen, bevor man dieselbe zur Presse bringt.
-
Das Erhitzen der Paste kann. in jeder geeigneten Vorrichtung bewirkt
werden; gegebenenfalls lädt man einen heißen Luftstrom durch die heiße Masse hindurchgehen,
um ihr den Feuchtigkeitsüberschuß (über 2,5 bis 3 Prozent) zu entziehen, der entweder
aus dem in der Pseudo-Pechlösung enthaltenen Wasser oder aus der Feuchtigkeit des
verwendeten Staubes stammt.
-
Man kann beispielsweise einen Zylinder mit Doppelmantel und Heizung
durch Wasserdampf, heißes Wasser oder Rauchgase verwenden, in. dessen Innerem eine
Hohlschnecke oder schneckenförmig angeordnete schräge Platten angebracht sind, die
durch ihre Bewegung eine beständig erneute Berührung der ganzen Masse mit der Heizfläche
und der Heißluft, die den Zylinder in der Achsrichtung im Gegenstrom zu der durch
die Schnecke oder die Platte weiterbeförderten Masse durchströmt, sichern.
-
Nachstehend sei die Anwendung dieser zweiten Ausführungsform an einigen
Beispielen erläutert: Beispiel 5.
-
Man mischt ioo Teile Cardiffkohlenklein, das einen Feuchtigkeitsgehalt
von q. Prozent besitzt, mit 8 Teilen einer 6oprozentigen Pseudo-Pechlösung, wodurch
in die Mischung etwa 5 Teile Pech und 3 Teile Wasser gelangen. Nach dem Mischen
auf kaltem Wege erhitzt man die Paste auf etwa 6o bis 8o' G, während Luft, die auf
dieselbe Temperatur gebracht ist, durch die Paste hindurchgeschickt wird, um q.
Teile Wasser zu entfernen.
-
Beispiel 6.
-
Man mischt ioo Teile Anthrazitklein, das i Prozent Wasser enthält,
mit 7 Teilen einer 7 oprozentigen Pseudo-Pechlösung, wodurch etwa 5 Teile Pech und
2 Teile Wassereinverleibt werden. Nach dem Mischen wird die Masse auf 6o bis 8o'
C erhitzt, ohne daß heiße Luft in das Innere des Heizapparates eingeführt wird.