Titel: Neuerungen in der Koksbereitung.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1895, Band 295 (S. 112–115)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj295/ar295026

Neuerungen in der Koksbereitung.

Mit Abbildungen.

Nach dem Verfahren von R. Jürgensen zur Verkohlung oder trockenen Destillation von Brennstoffen (Ligniten, Torf, Braunkohlen, bituminösen Schiefern u. dgl.) sollen die Stoffe in dem Verkohlungsraume zunächst bei 60 bis 70° C. getrocknet und sodann durch allmähliches Steigern der Temperatur vorgewärmt, dann geschweelt und schliesslich gegart werden.

Zur Durchführung dieses Verfahrens ist ein System von je zwei zusammenarbeitenden Kammerpaaren zu einem Ofen vereinigt. Die Beheizung der Kammern geschieht theils durch in einem mit der Ofenanlage verbundenen Generator erzeugten Generatorgase, theils durch die aus der Condensationsvorrichtung zurückkehrenden nicht condensirten Schweelgase. Der Process wird derart geführt, dass nur diejenigen Kammern von aussen mit Gas beheizt werden, deren Inhalt nahezu gar ist, während die hierbei entwickelten Destillationsproducte die nächst folgenden Kammern, deren Inhalt sich im Stadium des Schweelens, des Vorwärmens oder des Trocknens befindet, der Reihe nach durchziehen, hierbei Schweelgase aufnehmen und diese zum grossen Theil beim Durchzug durch in weiter folgenden Kammern befindliche kältere Beschickungsmassen in condensirter Form wieder abgeben, worauf sie entweder durch den Schornstein entweichen oder aber, falls nämlich noch Destillationsproducte aus den Rohstoffen gewonnen werden sollen, nach dem Passiren einer besonderen Condensationsanlage zum Heizen der Kammern mit fast garem Inhalt benutzt werden.

Textabbildung Bd. 295, S. 112

Jeder Abschnitt des Gesammtprocesses erfordert die gleiche Zeitdauer wie ein anderer. Angenommen, das Kammerpaar K3 (Fig. 1) sei frisch beschickt, K2 befinde sich im Stadium des Garens, in K1 finde der Schweelprocess und in K4 die Vortrocknung statt, dann steht unter den vier Abzugsrohren von K3 (Fig. 2) je ein Wagen W, der die kurz vorher aus diesen beiden Kammern entleerten heissen Verkohlungsproducte aufgenommen hat. Jeder dieser Wagen wird von oben und unten offenen Rohren durchzogen, durch welche zur Abkühlung der verkohlten Massen Luft circulirt. Die Kammern K3 sind hierbei gegen den zum Schornstein führenden Abzugskanal I durch einen Schieber c abgesperrt, desgleichen sind die beiden Schieber b1 und b2, welche die Züge E und F mit dem Verbindungskanale H für die Heizgase verbinden, geschlossen, hingegen der zum Schmauchkanal L führende Schieber a geöffnet. Wenn nun der am Ende des Kanales L angeordnete Exhaustor U zu saugen beginnt, so strömt durch die den Wagen W umgebenden heissen Rohre Luft, steigt in den Entleerungskanälen O, Roste P in die frische Beschickungsmasse der Kammer K3 und nimmt aus derselben alle Feuchtigkeit.

Das Kammerpaar K2, dessen Inhalt in der Garperiode sich befindet, wird mit Generatorgas beheizt. Dasselbe wird in einem mit der Ofenanlage durch den Kanal A in Verbindung stehenden Generator erzeugt, gelangt durch B und die durchlochte Platte C in die unter dem Verkohlungsraume befindliche Verbrennungskammer V, woselbst es mit aus den Kanälen D strömender heisser Luft verbrennt. Die Verbrennungsproducte gelangen durch die |113| Oeffnungen n in die Züge E und F, von hier zu den Kanälen H und nehmen in F die durch die Gitteröffnungen R aus den Kammern K2 entweichenden Schweelgase mit. In den Kanälen H sind die Schieber b1 und b2 vor K3 und K4 geschlossen; vor K1 sind die Schieber b1 und vor K2 die Schieber b1 und b2 offen. In Folge dessen ziehen die von K2 aus E und F kommenden Gase und Verbrennungsproducte im Kanal H bis nach E bei K1. Durch die hier geöffneten Schieber b1 streichen die Gase in E abwärts, unter den Bogen n und den Verbrennungsraum V, durch die folgenden Bogen n zum Kanal F, in dem sie vereinigt aufwärts steigen. Da die Schieber b2 geschlossen sind, müssen die heissen Gase durch die Gitteröffnungen R in die Beschickungsmasse von K1 eintreten und dieselbe durchziehen, wobei sie, diese erwärmend, neue Schweelgase daraus aufnehmen.

Textabbildung Bd. 295, S. 113

Weiter gehen die Gase durch die Gitter S in die Schächte T und aus diesen durch die geöffneten Schieber d in den Verbindungskanal N. In N gelangen die Gase bis zum Kammerpaar K4 und durch die hier geöffneten Schieber d auf dem Wege T und S in die Beschickungsmasse von K4, welche sich in wesentlich niedrigerer Temperatur als die Masse in K1 befindet. In Folge dessen verdichten sich die schwerer flüchtigen pechartigen Bestandtheile der Schweelgase in der Masse von K4 und dringen in das durch den Trockenprocess gelockerte Gefüge der Masse ein; sie bilden gewissermaassen einen Kitt, der im späteren Garungsprocess durch Verkohlung das Gefüge der Masse bedeutend festigt.

Aus den Gitteröffnungen R von K4 in den Kanal austretend, enthalten die Gase jetzt nur noch wenig brennbare Bestandtheile in grosser Verdünnung und entweichen durch den geöffneten Schieber c in den Abzugkanal 1 und in den Schornstein. Dabei sind vor K4 die Schieber b1 und b2, sowie a geschlossen.

Ist der Garungsprocess in K2 beendet, so werden die verkohlten Producte in die Wagen entleert, frischer Rohstoff aufgegeben, worauf in K2 der Trockenprocess beginnt; unter K1 wird gefeuert, die Feuergase gelangen durch geeignete Schieberstellung nach K4 und sodann nach K3, wobei sich in gleicher Weise der vorstehend erläuterte Process vollzieht.

Um die Möglichkeit zu haben, den Ofen auch zur Gewinnung von Destillationsproducten der Rohstoffe zu benutzen, laufen zur Abführung dieser Producte unter H zwei wagerechte Kanäle X, welche mit kleinen gitterförmigen Oeffnungen in den Kammerfronten und mit dem Roste P in Verbindung stehen, aber durch Schieber e und f gegen diese absperrbar sind. (D. R. P. Kl. 10 Nr. 66514 vom 17. März 1892.)

Franz Brunck in Dortmund hat sich an liegenden Koksöfen mit zwei Reihen senkrechter Heizkanäle in jeder Ofenzwischenwand die Anordnung patentiren lassen (Fig. 3), dass der obere wagerechte Verbindungskanal W K, der bisher bei derartigen Oefen stets über der Decke der Ofenkammer lag, sich unterhalb derselben befindet.

Textabbildung Bd. 295, S. 113

Durch diese Tieferlegung des oberen Verbindungskanales sollen nach Angabe des Erfinders folgende Vortheile erzielt werden:

1) Der Wärmeverlust durch Ausstrahlung, der durch die vollständig nutzlose, sehr starke Beheizung des Mauerwerkes über der Ofendecke entstand, wird auf ein Minimum reducirt.

2) Die übermässige Beheizung der Ofendecke wird vermieden und somit einerseits dem Verluste an Wärme vorgebeugt, welche von den Gasen absorbirt wird, die diesen Raum erfüllen, und andererseits dem Verluste an Nebenproducten und an Heizkraft des Gases, der durch die höchst schädliche Erhitzung des Gases entsteht.

3) Die besonders grosse Wärmeabgabe, die in dem oberen Kanal stattfindet, wirkt zum grössten Theil direct auf die Kohlenfüllung.

4) Die Folge dieser stärkeren Wärmeabgabe an den oberen Theil der Kammern ist eine raschere und deshalb bessere Garung der oberen Kohlenfüllung, so dass hierdurch die Ofenleistung nicht nur in qualitativer, sondern auch in quantitativer Beziehung verbessert wird.

Inwiefern diese vom Erfinder gerühmten Vortheile eintreffen, steht zur Zeit bei der Neuheit des Patentes noch aus. (D. R. P. Kl. 10 Nr. 73504 vom 12. April 1892.)

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Während Brunck, wie vorstehend beschrieben, durch eine starke Beheizung des oberen Wandkanales auf die Qualität des Koks bessernd einwirken will, legt C. Martin in Erfurt auf eine besonders kräftige Beheizung des Sohlkanales und des unteren Wandkanales grossen Werth.

Die Einrichtung des Ofens geht aus den Fig. 4 bis 6 hervor. A ist die wagerechte Kokskammer, unter welcher sich die beiden durch eine Zunge Z getheilten Sohlkanäle B B befinden und deren Wände durch die wagerechten Wandkanäle a, b und c beheizt werden. Unter dem untersten Wandkanal a befindet sich der Vorwärmraum D für die bei g eintretende Luft; derselbe ist durch eine Zunge d getheilt und mit einem steinernen Gitterwerk durchsetzt. Dieses Gitterwerk, an welchem sich die Luft erwärmt, empfängt einerseits von den beiden Sohlkanälen B B, andererseits direct durch die Gaszuführung E continuirlich die nöthige Wärme. Die durch dasselbe streichende frische Verbrennungsluft gelangt dadurch in hocherhitztem Zustande bei e e in den Sohlkanal B B und bei f in den unteren Wandkanal a, um dort als Verbrennungsluft die Gaszuführungen F und F1 zu speisen. Die Verbrennungsproducte, welche noch überschüssige Luft enthalten, passiren sodann den nicht besonders beheizten Mittelkanal b, um schliesslich in den mit Gaszuführung G versehenen oberen Kanal c einzutreten. Die Fuchskanalmündung des letzteren ist durch einen leicht stellbaren Schieber H absperrbar eingerichtet.

Die Gaszuführung liegt demnach nur auf einer Seite – der Koksausdrückmaschinenseite – des Ofens. Der Sohlkanal, sowie der untere Wandkanal erhalten eine sehr scharfe Beheizung durch die Zuführung der mittels Gitterwerk stark vorgewärmten Luft zur Gasverbrennung, so dass die Kokskammer gerade in ihrem unteren Theile ausserordentlich heiss geht und dadurch auch zur Verkohlung von minder gut backenden Kohlen vorzüglich brauchbar ist, wobei jede Kokskammer durch einen besonderen Schieber in ihrem Hitzgange leicht regulirt werden kann. Der Patentschutz beschränkt sich auf das zwischen den Sohlkanälen angeordnete Gitterwerk (D) zur Vorwärmung der Verbrennungsluft. (D. R. P. Kl. 10 Nr. 72803 vom 15. Mai 1891.)

Bei dem neuen Koksofen von Gustav Hoffmann und Ernst Festner in Gottesberg wird die Verbrennungsluft continuirlich nach dem Recuperationssystem durch die abziehenden heissen Verbrennungsproducte hochgradig vorgewärmt. Die von der Condensation zurückkehrenden Gase werden zu dem Koksofen zurückgeleitet und hier sowohl an der Vorder- als auch der Rückseite an verschiedenen Stellen eingeleitet; zu jeder dieser Stellen wird durch besondere Kanäle gleichzeitig frische hocherhitzte Verbrennungsluft zugeführt, so dass bei geeigneter Gas- und Luftregulirung eine sehr vollständige Verbrennung gewährleistet wird.

Die Verbrennungsluft wird nun in der Weise erhitzt, dass man sie durch Frischluftkanäle, welche etagenförmig über einander angeordnet sind und deren Boden und Decke von den Kanälen für die abziehenden Verbrennungsgase gebildet werden, auf einem zickzackförmigen Wege und quer zur Richtung der entgegengesetzt nach dem Schornstein abziehenden Abgase streichen lässt. Demgemäss passirt die frische Luft zunächst im Zickzackwege ein System von Kanälen h h1 h2 h3 . . . h6 (Fig. 7), deren Decke die Sohle des Fuchskanales F1 bildet, steigt alsdann durch senkrechte Verbindungskanäle I1 in ein zweites ähnliches Kanalsystem E1, dessen Decke abermals durch die Sohle des Abzugkanales F gebildet wird. Durch die senkrechten Verbindungskanäle 1 gelangt die nunmehr schon stark erhitzte Luft in das oberste, zur Vorwärmung dienende Kanalsystem E, welches unmittelbar unter dem Sohlkanale D angeordnet ist, und in welchen sie durch die Oeffnung O eintritt. Hier wird ihr durch das von der Hauptgasleitung B abgezweigte Gasrohr C zum ersten Mal Gas zugeführt. Nachdem das Gasluftgemisch brennend den Sohlkanal D durchstrichen hat, gelangt es durch den senkrechten Kanal d in den obersten Wandkanal D1. In diesen mündet bei W ein zweites Gaszuführungsrohr C1, während gleichzeitig durch den senkrechten Kanal c aus dem obersten Kanalsystem E eine neue Menge frischer hocherhitzter Verbrennungsluft dem aus dem Rohre C1 strömenden Gase zugeleitet wird. Hierdurch wird auch hier für eine intensive Verbrennung und Wärmeentwickelung gesorgt. Die Verbrennungsproducte durchziehen sodann den oberen Wandkanal D1, um auf der anderen Ofenseite, bevor sie in den mittleren Wandkanal D2 einmünden, nochmals durch die Gaszuführung C2 und Luftzuführung C1 vermehrt zu werden. Nunmehr passiren die Verbrennungsproducte auch den unteren Wandkanal D3, der, da die Temperatur derselben sehr bedeutend ist, durch keine besondere Luft- und Gaszuführung beheizt zu werden braucht. Von jetzt ab werden die heissen Abgase nur noch zum Vorwärmen der Verbrennungsluft verwendet; sie fallen durch den senkrechten Kanal d in den wagerechten Kanal F, hierbei an Boden und Decke der darüber und darunter befindlichen Luftkanäle E und E1 den grössten Theil ihrer Wärme abgebend; nochmals fallen sie durch die Kanäle f eine Etage tiefer und beheizen, den Kanal F1 durchstreichend, den Boden des Luftkanales E1 und die Decke des untersten Luftkanalsystemes h h1 . . . h6, um dann schliesslich in den Fuchs G und von da in den Schornstein zu entweichen. Geschützt ist die unter dem Ofen befindliche Kanalanordnung, in welcher die Verbrennungsluft durch Recuperation vorgewärmt wird. (D. R. P. Kl. 10 Nr. 67395 vom 23. October 1891.)

Textabbildung Bd. 295, S. 114

Der Gedanke, die Verbrennungsluft nach dem Recuperationsprincip, das auch bei Koksöfen bereits mehrfach angewandt worden ist, vorzuwärmen, ist in dem vorstehend beschriebenen Koksofen zwar in sehr geistreicher und zielbewusster Weise durchgeführt worden, jedoch erscheint uns die ganze Kanalanordnung zu complicirt zu sein, um |115| bei längerem Betriebe ohne Störung – z.B. durch Undichtheiten zwischen den beiden etagenartig über einander angeordneten Kanal Systemen für die Abgase und die vorzuwärmende Luft verursacht – zu functioniren.

Textabbildung Bd. 295, S. 115

F. J. Collin in Dortmund sucht bei seinem neuen Koksofen dadurch einen sehr heissen Ofengang, der den Ofen befähigen soll, gasarme und schlecht backende Kohlen zu verkoken, zu erzielen, dass er, um jede Abkühlung von oben her zu verhüten, in der Ofendecke über den Gewölben mehrere Vorkammern C anordnet (Fig. 8 bis 10), in welche die Gase durch im Scheitel der Ofengewölbe ausgesparte senkrechte Züge gelangen, um von hier aus durch seitliche Schlitze in einen gleichfalls über dem Niveau der Ofengewölbe befindlichen zweitheiligen Gaskanal C1 zu treten, durch welchen die Gase nach beiden Enden der Seiten wände strömen, bevor sie in die Wandkanäle geführt werden. Ausserdem ist der Weg, den die Heizgase zurücklegen müssen, bevor dieselben durch den Fuchs entweichen, ein sehr langer, so dass sie reichlich Gelegenheit haben, ihre Wärme zum grossen Theil an die Kammerwände abzugeben. Eine möglichst gleichmässige und intensive Beheizung wird hierbei dadurch zu erreichen gesucht, dass den Gasen auf ihrem Wege um die Kokskammern an verschiedenen Stellen vorgewärmte Verbrennungsluft zugeführt wird.

Die Beheizung der Seitenwände der Kokskammern geschieht in schlangenförmigen Zügen C2, welche in der Mitte durch eine Scheidewand getrennt sind. Während die Gase, die durch die Schieber S regulirt werden können, diesen Weg zurücklegen, wird ihnen durch senkrechte Pfeifen P f aus den unter den Sohlkanälen S C befindlichen Luftkanälen K C erwärmte Luft zugeführt, die an drei Stellen durch kleine Schlitze s in die Wandkanäle C2 eintritt. Die Verbrennungsproducte verlassen beiderseits in der Mitte die Wandkanäle und gelangen in den unteren Wandkanal C3 bezieh. C4, welche beide an den Ofenenden mit dem Sohlkanale S C durch die Oeffnungen O in Verbindung stehen. Der benachbarte Sohlkanal S C1 ist mit dem erstgenannten Sohlkanal S C durch die Oeffnung W C verbunden. Die Gase von je zwei Oefen gehen auf diese Weise zur Hälfte gemeinschaftlich durch den Sohlkanal S C, wohingegen die andere Hälfte aus den beiden Oefen sich erst kurz vor dem Verbindungskanale W C mit der ersten Hälfte vereinigt. Die gesammten Verbrennungsproducte durchziehen sodann den Sohlkanal S C1 und entweichen durch den Fuchs F in den Schornstein.

Soll der Ofen zur Gewinnung von Nebenproducten dienen, so werden die Gase entweder direct aus den Oefen oder aus den über denselben befindlichen Kanälen C und C1 abgesaugt und die Verbindung der letzteren mit den Wandkanälen C2 durch vollständige Schliessung der Schieber S unterbrochen. Die von der Condensation zurückkehrenden Gase werden sodann gleich unterhalb der Schieber S durch die Ofenwand in den Ofen eingeleitet.

Die Anordnung der senkrechten Gasausströmungsöffnungen im Scheitel des Ofengewölbes gestattet ein Zusammenpressen der Beschickung, ohne ein Eindringen der Kohlen in die Wandkanäle und ein Verstopfen derselben befürchten zu müssen.

Um den Ofen mittels der Koksausdrückmaschine gut entleeren zu können, empfiehlt Collin, das Ofengewölbe nach der Koksseite hin stufenförmig höher zu legen. (D. R. P. Kl. 10 Nr. 76634 vom 1. Februar 1893.)

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