Titel: Die Gewinnung von Brenntorf nach dem Dr. Ekenbergschen Verfahren.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1910, Band 325 (S. 183–186)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj325/ar325054

Die Gewinnung von Brenntorf nach dem Dr. Ekenbergschen Verfahren.

Von Regierungsbaumeister Dierfeld.

(Fortsetzung von S. 154 d. Bd.)

Eine sehr wichtige Frage ist nun die, welchen Aufwand an Wärme und Kraft oder an Kosten der Prozeß erfordern mag? Die spezifische Wärme roher Torfmasse ist 0,92 oder rund 1. Um die Torfmasse auf 200° C zu erhitzen, sind daher nicht mehr als 200 Kalorien f. d. kg nötig. Da ein Teil dieser Kalorien wiedergewonnen werden kann, wie aus folgendem ersichtlich, und die erhitzte Torfmasse durch die rohe Torfmasse, die darauf den Prozeß durchmachen soll, gekühlt werden kann, so wird eine große Wärmemenge gespart. Um die Wiedergewinnung der Wärme zu studieren, verwandte Dr. Ekenberg zuerst einen Apparat, wie wir ihn in Fig. 4 wiedergeben. Mittels Riemenscheibe F wird das Rohr E angetrieben, welches außen mit einem Schraubengang versehen ist, um die Torfmasse regelmäßig fortzubewegen, und sich in dem äußeren feststehenden Rohr C dreht. Der rohe Torfbrei wird von einer gewöhnlichen Schlammpumpe durch den rechts unten sichtbaren Rohransatz in die Kammer A gepumpt, mit einem Drucke, der etwas höher als die Dampfspannung bei der anzuwendenden Verkohlungstemperatur ist, um das Kochen zu verhindern. Von Kammer A aus wird der Torfbrei durch den ringförmigen |184| Raum zwischen äußerem Rohr C und innerem Rohr E gedrückt, in der Heizkammer H durch den Gasbrenner G auf die nötige Verkohlungstemperatur erhitzt und gelangt zum Endteil D, wo er seine Bewegung umkehrt und durch das Rohr E, Kammer B und das daran schließende Rohr austritt. Der Zwischenraum zwischen der Wand des äußeren und inneren Rohres beträgt nur 12 mm, um einen schnellen Wärmedurchgang zu vermitteln; bei T sind Thermometer zur Wärmebestimmung angebracht. Die Ergebnisse von Versuchen bei verschiedenen Verkohlungstemperaturen waren folgende:

Textabbildung Bd. 325, S. 184

Tabelle 8.

Grad
C
Grad
C
Grad
C
Verkohlungstemperatur 180 200 220
Temperatur des rohen eintretend. Torfbreis 21 19 14
Temperatur des abgekühlt, austret. Torfbreis 89 93 80
Wiedergewinnung von Wärme 91 107 140
Reine Kosten d. Naßverkohlung in Kalorien 67 74 66

Aus der Tab. 8 ersieht man, daß 50–63,5 v. H. der angewandten Hitze wiedergewonnen werden kann und, je höher die Verkohlungstemperatur, um so mehr Wärme wird wiedergewonnen. Hierin liegt die große Ueberlegenheit des nassen Prozesses gegenüber der Trockenverkohlung, wo eine Wiedergewinnung von Wärme kaum möglich ist. Nun wurden diese Versuche in größerem Maßstabe fortgesetzt mit einem System von 52 Röhren, durch welche ungefähr 225 cbm Torfbrei gepumpt wurden. Fig. 5 stellt diesen Apparat im Schnitt dar; in den Heizröhren drehen sich wieder mit Schraubengängen versehene Rohre, die bei F durch Zahnräder angetrieben werden. D ist die Heizung. Die Heizgase umspülen innig die Rohre in der Heizkammer E und treten bei C aus. Der rohe Torfbrei tritt bei A ein, wird wieder durch die Schraubengänge gedrückt, verkohlt, und kehrt durch das innere Rohr zur Kammer B zurück, wo er austritt. Aus diesen Versuchen ergeben sich die Werte Tab. 9.

Tabelle 9.

Durchschnittstemperat, am erhitzt. Ende d. Röhren 152° C
Temperatur des eintretenden rohen Torfbreies 10 „
Temperatur d. austretend, verkohlten Torfbreies 80 „
Wiedergewinnung von Wärme 72 „
Reine Kosten der Verkohlung in Kalorien 70 „

Aus der Praxis der Dampferzeugung ist bekannt, daß von der in Heizgasen enthaltenen Wärme nur 70–80 v. H. nutzbar gemacht werden, während der Rest durch den Schornstein entweicht, bezw. durch Strahlung verloren geht. Nehmen wir diese Ziffern ebenfalls für den Naßverkohlungsprozeß an, so würden sich die Gesamtkosten des Erhitzens von einem kg rohen Torfbreies auf ungefähr 90–100 Kalorien stellen, was auch mit den Versuchen tatsächlich übereinstimmt. Rechnet man nun den Heizwert von reifem Brenntorf zu 5600 Kalorien, so ergibt sich folgende Wärmebilanz für das Naßverkohlungsverfahren:

800 kg Torfbrei enthalten 100 kg Torf-
substanz zu je 5600 Kalorien.
Also verfügbare Hitze im Brennstoff 560000 Kalorien
Abzüglich Verkohlungshitze 100 Ka-
lorien f. d. kg Torfbrei

80000

–––––––––––––––
Rest 480000 Kalorien

Diese 480000 Kalorien sind gleich dem Heizwert von 85,7 kg Torfsubstanz; also werden 14,3 v. H. des Torfes im Brei bei dem Verfahren geopfert, wogegen aber ein ununterbrochener Prozeß und ein konzentrierter Brennstoff erlangt ist. Nimmt man an, daß 1/7 des ursprünglichen Wassergehalts in den gepreßten Torfkuchen verbleibt, oder 1 kg Wasser für jedes kg Torf, so müssen durch künstliches Erhitzen 100 kg Wasser auf je 100 kg naßverkohlten Torf verdampft werden.

Textabbildung Bd. 325, S. 184

100 kg Wasser erfordern zur Verdampfung

640 Kalorien f. d. kg od. zus. 64000 Kalorien
Hierzu 25 v. H. Verluste 16000
––––––––––––––
Erforderl. Hitze f. 100 kg wasserfreien Torf 80000 Kalorien

Diese 80000 Kalorien sind gleich 14,3 kg Torf von 5600 Kalorien oder gleich weiteren 14,3 v. H. des Torfes, die geopfert werden, aber man erhält so einen ganz |185| wasserfreien Brennstoff. Jedoch ist es möglich, wie wir sehen werden, das Erhitzen teilweise mit überschüssiger Wärme aus dem Verkohlungsofen oder der Kraftanlage auszuführen und dann 25–30 v. H. zu sparen.

Textabbildung Bd. 325, S. 185

Zum Auspressen des Hauptwassergehalts von frischverkohlter Torfmasse kann jede Presse, die mit 50 at Druck arbeitet, verwendet werden. In Fig. 6 sehen wir einen vollständigen Apparat für den Naßverkohlungsprozeß. In den Trichter der Pumpe A wird die zu Brei gerührte Torfmasse geschüttet und durch die Röhren des Verkohlungsofens B gepreßt, kommt dann zur liegenden Presse C, die sie als gepreßte Torfkuchen, wie früher beschrieben, verläßt. Der Verkohlungsofen hat bei diesem Apparat senkrechte Röhren, die nicht drehbar sind, da die Pumpe mit einem Drucke von 15–20 at arbeitet, der zur Fortbewegung des Torfbreies dient und bewirkt, daß der Hauptteil des Wassers sich schon im Verkohlungsofen abscheidet, wozu dann noch der zusätzliche Druck der Presse kommt. Aus diesen gepreßten Torfkuchen kann ein komprimierter Brennstoff mit ungefähr 6200 Kalorien Heizwert f. d. kg in einer Brikettieranlage hergestellt werden, ähnlich wie sie in vielen Teilen Europas zur Fabikation der Braunkohlenbriketts bestehen. Um die Wirkung des Brikettierens zu erforschen, sandte Dr. Ekenberg zwei Waggonladungen Torfkuchen nach einer Brikettfabrik in Deutschland, und das Ergebnis war ausgezeichnet. In England und Deutschland wird jetzt je eine vollständige Torfbrikettfabrik für dies Verfahren erbaut, bestehend aus Naßverkohlungsanlage, Brikettieranlage und Gaserzeugern mit Apparaten zur Wiedergewinnung von Stickstoff aus dem Torf. Fig. 7–9 zeigen eine derartige Torfbrikettfabrik für eine Erzeugung von 50 t in 24 Stunden. Die Figuren sind leicht verständlich, wir wollen nur hervorheben, daß ein Teil der in den Pressen 5 hergestellten Torfkuchen durch die Fördergurte 6 und 24 nach den Gaserzeugern 21 gelangt, wo sie vergast werden. Das erzeugte Gas dient zum Betriebe des Gasmotors 22, der mittels Transmission 20 die Maschinen der ganzen Anlage antreibt, und zum Heizen der Verkohlungsofen 4, die ähnlich wie in Fig. 5 gebaut sind. Die überschüssige Wärme aus Kraftmaschine und Verkohlungsofen wird, wie früher angedeutet, zum vollständigen Trocknen der gemahlenen Torfkuchen im Trockner 11 verwandt. Die Brikettpresse 16 ist dieselbe wie zur Braunkohlenbrikettierung, sie formt ein Brikett bei jedem Hube oder 80–120 Stück in der Minute, wobei jedes Brikett ungefähr 0,5 kg wiegt. Die Produktionskosten beim Brikettpressen sind wohlbekannt; berücksichtigt man nun die Kraft bezw. Wärme, die zum Ausgraben, Transport, Zerkleinern der Masse, zum Pumpen, Verkohlen, Pressen, Trocknen und Brikettieren des Torfes nötig ist, so ergibt sich ein Gesamtbrennstoffverbrauch bei der Herstellung von Briketts aus roher Torfmasse nach diesem Verfahren = 37 v. H. des in der Torfmasse vorhandenen Brennstoffes.

Textabbildung Bd. 325, S. 185

Mr. C. Dellwik hat auf Dr. Ekenbergs Ersuchen sorgfältig die wahrscheinlichen Erzeugungskosten in einer solchen Torfbrikettfabrik untersucht, und kam bei Zugrundelegung eines Preises von |186| 250 Mark für den Morgen Torfmoor angemessener Mächtigkeit und der Annahme von ausreichenden, nicht zu teuren Arbeitskräften zu folgendem Ergebnis:

Tägliche Produktion 100 t Briketts
Mark
Wert des Torfes im Lager 62,00
Lohn für Ausholen des Torfes mit Maschinen 24,00
Lohn für Transport desselben in die Fabrik. 25,00
Arbeitslohn in der Fabrik 205,00
Abnutzung und Unterhaltung der Maschinen 246,00
Verwaltung und diverse Ausgaben 123,00
–––––––
Sa. 685,00.

Also Kosten f. d. t Briketts = 6,85 M.2)

Betrachtet man den hohen Brennstoffverbrauch bei dieser Fabrikation, so ist die Frage einer Gewinnung von Nebenprodukten aus diesem Brennstoff naheliegend, um die aufgewandten Kosten etwas zu ersetzen. Da bei der Erzeugung von Steinkohlengas der Stickstoff in Gestalt von Ammoniumsulfat wiedergewonnen wird, womit gute Preise bei stetig wachsender Nachfrage erzielt werden, und da Torf mehr Stickstoffe als Steinkohle enthält, ist diese Nebenproduktion bei dem Naßverkohlungs-Verfahren ebenfalls vorteilhaft anzuwenden. Frank stellte kürzlich fest, daß in Solingen (Westfalen) 77–83 v. H. des Stickstoffs aus dem Torfe wiedergewonnen werden, und daß noch Torf mit einem Gehalt von 2 kg Wasser auf 1 kg Torf Substanz gut vergast werden kann. Der englische Forscher Rigby vergaste Torf mit 2 v. H. Stickstoffgehalt, einem Heizwerte von 5600 Kalorien und 50 v. H. Wassergehalt in einem Generator von Crossley Brothers und erhielt aus einer t Torf:

Gas (reduziert auf 760 mm und 0° C) 2800 cbm
Heizwert desselben 1400 Kal. f. d. cbm
Teer 50 kg
Essigsaurer Kalk 4 kg
Ammoniumsulfat 75 kg

Dr. Ekenberg sandte bei 180° C naßverkohlten Torf an die Londoner Kraftgasgesellschaft zur Analyse und Versuchen im Gasgenerator, die folgendes Ergebnis hatten:

Erzeugtes Gas f. d. t (reduziert auf 760 mm und 0° C) 2830 cbm
Heizwert desselben 1428 Kal. f. d. cbm
Teer 4,2 %
Ammoniumsulfat 4,3 %
Wiedergewonn. Stickstoff i. Verhältn. 79 %
Stickstoffgehalt d. naßverkohlt. Torfes 1,18 %
Heizwert des Torfes 6110 Kalorien.

Torf enthält immer Stickstoffe, dessen Gehalt zwischen 0,6 und 2,8 v. H. schwankt und im Mittel 1,1 bis 1,5 v. H. beträgt. Im Laboratorium Dr. Ekenbergs wurden eine große Zahl Torfproben aus Irland, Schottland, England, Deutschland, Frankreich, Oesterreich, Rußland, Schweden, Italien, Brasilien, Argentinien, den Falklandsinseln und der Schweiz untersucht, und jeder reife Torf enthielt wenigstens 1 v. H. Stickstoff. Je reifer und verwester der Torf ist, um so höher ist der Stickstoffgehalt. Ein völlig verwester russischer Torf mit 11 v. H. Aschengehalt enthielt 3,1 v. H. Stickstoff und mehrere irische und englische Torfproben ergaben 2,7 und 2,8 v. H. Stickstoff geh alt. Wenn aus dem bei dem Verfahren angewandten Brennstoff der Stickstoff wiedergewonnen werden soll, wird sich der Brennstoffverbrauch beträchtlich erhöhen, von 37 auf ungefähr 45 v. H., aber das erzeugte Ammoniumsulfat übersteigt an Wert den verbrauchten Brennstoff. Nehmen wir eine Ausbeute an Sulfat von 4 v. H. an, so hat dies bei 100 t vergastem Torf einen Marktwert von 800 M. Bei jetzt arbeitenden Anlagen mit Gaserzeugern und Ammoniumwiedergewinnung belaufen sich die Kosten für Schwefelsäure, Arbeitslöhne und sonstige Ausgaben auf ungefähr 300 M für 100 t vergasten Brennstoff, so daß sich also ein Ueberschuß von 500 M oder 5 M für die t herausstellt, wobei der Wert des erzeugten Gases und Teers noch nicht in Rechnung gestellt ist. Wenn man die Kosten der Brikettierung bei Annahme von Vergasung des Torfes zu Kraftzwecken und Wiedergewinnung des Ammoniums berechnet, so stellen sie sich auf ungefähr 4 M für die t Briketts. Zu diesem Preise kann der Brennstoff in die Eisen- und Stahlindustrie eingeführt werden, wo sich ihm ein sehr großes Absatzgebiet öffnen würde.

(Schluß folgt.)

|186|

Wenn das Ausheben des Torfes von Hand geschehen sollte, würden diese Kosten beträchtlich – bis auf 8,90 M. – ansteigen, je nach den örtlichen Bedingungen.

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