Patente Reichert

Bekannte Patente

(Datum der Erstanmeldung) Priorität, bzw. nationale Anmeldung. Der Anhang C bedeutet, daß das Patent erteilt wurde.

DE 576 621 C (1931-01-15) Verfahren zum Herstellen nicht staeubender Holzkohle

DE 576 621 C (1931-01-15) Verfahren zum trockenen Destillieren organischer Stoffe

DE 666 387 C Verfahren zum trockenen Destillieren organischer Stoffe

DE 712 552 C Verfahren zum Verkohlen von Holz

DE 713 290 C Verfahren zum Verkohlen von Holz

DE 744 135 C Holzverkohlungsretorte

US 2.160.341 A (1936-12-1) Process for the carbonization of organic cellulosic materials as of vegetable origin

US 2,668,439 (1951-04-19) A Process and Means for Determining the true specific gravity of Wood

US 2,202,231  (1940) Carbonizing Cellulose Materials such as Wood, with Acetic Acid and Alcohol Production.” . Chem. Abstr. 34:6800.


DE 576 621 C Verfahren zum Herstellen nicht staeubender Holzkohle

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Herstellen nicht stäubender Holzkohle, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Eintauchen oder Besprühen mit verdünnten, z. B.- 5- bis 20 %-igen Lösungen von Kochsalz, zweckmäßig von sogenanntem Rohsalz, behandelt und gegebenenfalls überschüssiges Wasser durch Nachtrocknen wieder entfernt wird.

Orginaldokument

DE576621C·1933-05-12

DE712552C Verfahren zum Verkohlen von Holz

DE 712 552 C Verfahren zum Verkohlen von Holz

Bibliografische Daten

Anmelder DEGUSSA 
Erfinder REICHERT THEOPHIL 
Klassifikationen IPCC10B53/02;
CPC C10B53/02 (EP); Y02E50/10 (EP);
Prioritäten DED0075575D·1937-06-24
Anmeldung DED0075575D·1937-06-24
Veröffentlichung DE712552C·1941-10-21
Veröffentlicht als DE712552C

Beschreibung

Es ist bekannt, Holz o. dgl. derart zu verkohlen, daß man diese Stoffe ausschließlich unter Verwendung von erhitzten Gasen, d. h. also ohne weitere Außenbeheizun:g verschwelt. Dabei schien es unerläßlich, die Durchsatzmenge an Heizgas, bezogen auf die Gewichtsmenge des zu verkohlenden Gutes, so hoch zu bemessen, daß im Innern der Verkohlungsretorte nur geringe Temperaturunterschiede auftreten. Danach sollte die durchgesetzte Gasmenge praktisch so groß sein, daß die am Unterteil abziehenden Destillationserzeugnisse noch mit einer Temperatur von etwa 200° anfallen. Diese Arbeitsweise ist jedoch mitunter insofern mit Schwierigkeiten verbunden, als durch die großen Gasmengen die Kondensation bzw. die Auswaschung der Destillationserzeugnisse erschwert wird. Andererseits schien es nicht statthaft, die durchgesetzte Gasmenge schlechthin zu vermindern, da hierbei Überheizungen und infolgedessen Ausbeuteverminderungen zu erwarten waren.

Die weiteren Versuche haben nämlich gezeigt, daß für eine günstige Führung der Verkohlung nicht die durchgesetzten Gasmengen pro Gewichtseinheit Verkohlungsgut, sondern vielmehr die Lineargeschwindigkeit der Umwälzgase für den Verlauf der Verkohlung von besonderer Bedeutung sind. Durch die richtige Einstellung dieser Lineargeschwindigkeit ist man, wie wir gefunden haben, in der Lage, ohne weiteres die Verkohlung unter besten Bedingungen durchzuführen, und zwar im wesentlichen unabhängig von der besondereren Gestaltung der Verkohlungsvorrichtung bzw, von der Art und dem Feuchtigkeitsgehalt des Holzes. Hierfür ist es nun weiterhin von Bedeutung, daß die Lineargeschwindigkeit nicht unter eine gewisse unterste Grenze fällt.

[0006] Wie schon ausgeführt wurde, ist es erfindungsgemäß möglich, sowohl ausgezeichnete Ausbeuten als auch Kondensations- und Absorptionsbedingungen zu erreichen, und zwar unabhängig von der Bemessung der verwendeten Retorten. Es ist weiterhin möglich, auch vorgetrocknetes Holz mit ausgezeichneten Ausbeuten zu verkohlen. Die Betriebsüberwachung bei dem neuen Verfahren ist einfach. Es genügt, durch eine Anzahl Thermometer den Temperaturverlauf der nach unten wandernden Verkohlungszone zu überwachen und dabei die Lineargeschwindigkeit der Umwälzgase so hoch einzustellen., daß die Temperaturen in der Zone nicht höher sind als in den unmittelbar darüberliegenden, bereits verkohlten Schichten; dabei ist die Durchsatzgeschiwndigkeit jeweils auf höchstens 50 cm/Sek., vorteilhaft böchstens 30 cm/Sek. zu halten.

[0007] Als Heizgase können Rauchgase oder Auspuffgase von Explosionsmotoren verwendet werden. Man kann auch eigens zur Erzeugung dieser Heizgase ferner mit gasförmigen, flüssigen oder staubförmigen Brennstoffen arbeiten. Vorteilhaft verfährt man, derart, daß man die bei der Verkohlung selbst anfallenden brennbaren Gase zum Teil als Umwälzgase verwendet, während ein anderer Teil dieser Verkohlungsgase zum mittelbaren Anheizen der Umwälzgase verwendet wird. Beispiel Eine stehende, wärmegeschützte Verkohlungsretorte mit einem Fassungsvermögen von etwa 100 m2wurde mit etwa 4.0 fm Holz mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 22 % beschickt. Sodann wurden in Richtung von oben nach unten heiße Gase mit einer Temperatur von etwa 400 bis 500 ° eingeleitet. Durch Beobachtung der Temperaturschreiber wurde festgestellt, daß bei einer Durchsatzgeschwindigkeit von etwa 2 bis 3 cm/Sek. mit der nach unten wandernden Verkohlungszone keine Temperaturunterschiede mehr vorhanden waren. Die Verkohlung setzte prompt ein und ließ sich ohne die geringste Betriebsschwankung glatt zu Ende führen. Dabei gingen während der Hauptzeit der Verkohlung die Verschwelungserzeugnisse am Unterteil der Retorte mit Temperaturen zwischen 60 und 150 ° ab. Hierbei wurden pro Festmeter erhalten: Essigsäure 13 bis 14 kg/%, Holzgeist 1,5 kg, gleichzeitig wurden 63,9 kg Holzteer und etwa 200 kg Holzkohle erhalten. Letztere waren hervorragend gleichmäßig durchgekohlt.

DE 744 135 C Holzverkohlungsretorte

Orginaldokument

  • Anmelder DEGUSSA
  • Erfinder REICHERT THEOPHIL 
  • Klassifikationen IPCC10B53/02; CPC C10B53/02 (EP); Y02E50/10 (EP);
  • Prioritäten DED0074846D·1937-03-14
  • Anmeldung DED0074846D·1937-03-14
  • Veröffentlichung DE744135C·1944-01-10

[0001] Holzverkohlungsretorte Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine besondere Gestaltung von Ofen, Retorten o. dgl., welche zur Verkohlung von Holz oder ähnlichem Mgterial, wie Torf, Lignin usw., dienen.

[0002] Das Beschicken und Entleeren von Holzv erkohlungsretorten bereitet wesentlich größere Schwierigkeiten, als dies bei der Beschickung mit leicht schüttbarem Gut, wie z. B. Stein- oder Braunkohle, der Fall ist. Aus diesem Grunde hat man bisher in der Technik die Beschickung der Retorte mit Holz praktisch ausschließlich vermittels eisener Körbe oder eisener Wagen vorgenommen. Diese Arbeitsweise bedingt jedoch einen mitunter nicht unerheblichen Materialverschleiß. Vor allem aber kommt die Beschickung mit Wagen dann nicht in Frage, wenn die Verkohlung unter Zuhilfenahme von Spülgasen durchgeführt werden soll; denn in diesem Fall ist es wesentlich, daß die Spülgase zwangsweise die Holzbeschickung durchsetzen, und .dies ist nur möglich, wenn das eingebrachte Holz die Querschnitte der Retorte vollständig ausfüllt.

[0003] Versucht man nun aber etwa stehende, zylinderförmige Verkohlungsretorten, deren Oberteil mit einer ebenen oder gewölbten Decke abgeschlossen ist, durch Einbringen von Holz zu beschicken, so zeigt sich, daß vermöge der Sperrigkeit und mangelhaften Schüttfähigkeit des Holzes die Retorte nicht bis zum ganzen Querschnitt ausgefüllt wird. Vielmehr bleiben, besonders an der Peripherie der Retorte, leere, von Holz nicht ausgefüllte Räume, welche sich besonders dann verhängnisvoll auswirken, wenn man die Verkohlung ausschließlich vermittels geheizter Gase bewirkt, welche durch das zu verkohlende Gut geschickt werden. Ein nachträgliches Ausgleichen des eingebrachten Holzes innerhalb der Retorte wäre sehr umständlich und verbietet sich schon wegen der Sperrigkeit und der ungenügenden Beweglichkeit des gehäuften Holzes.[0004] Es wurde nun gefunden, daß man alle diese Mißstände in höchst einfacher und zuverlässiger Weise vermeiden kann, wenn man bei der Verwendung von Spülgasen als ausschließliche Heizung den Oberteil der stehenden: Retorte zum Verkohlen von Holz zwecks gleichmäßiger und vollständiger Ausfüllung mit sperrigem Holz in der Weise nach oben konisch beschickt, daß er mit der Waagerechten einen Basiswinkel von mindestens 50°, vorteilhaft 55 bis 65°, bildet. Beschickt man derartig ausgebildete Retorten mit Holz oder ähnlichem Material, so wird die Retorte gleichmäßig und vollständig mit dem Verkohlungsmaterial ausgefüllt. Das konisch ausgebildete Oberteil im Sinne der vorliegenden Erfindung kann speziell in verschiedener Gestaltung zur Anwendung kommen. So kann das Oberteil in Form eines Kegels, einer Pyramide oder auch in Form gewölbter Flächen, wie z. B. Kugelsegment, Paraboloid, ausgebildet werden. Auch kann das Oberteil beispielsweise zum wesentlichen Teil die Gestaltung eines Kegelstumpfes besitzen, dessen oberes Ende jedoch stärker, etwa kugelförmig, eingehalten ist.

[0005] In der Zeichnung ist das Wesen der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Darin bezeichnet die Abb. 1 eine Verkohlungsretorte, deren Oberteil konisch oder pyramidenförmig ausgebildet ist. Dabei bildet der Oberteil mit der Waagerechten einen Winkel von 60°. Abb. a stellt eine Verkohlungsretorte dar, deren Oberteil als Kegelstumpf ausgebildet ist. Es ist zwar schon eine Holzverkohlungsretorte bekannt, bei der zwecks Beschickung mit Holz der konisch ausgebildete Deckel abgenommen und nach erfolgter Beschickung wieder aufgesetzt werden kann; hierbei tritt also gerade die erfindungsgemäße Wirkung durch die entsprechende Ausgestaltung der Retorte während der Beschickung nicht auf.[0006] Weiterhin sind Retorten bekannt, die zwar ein feststehendes konisches Oberteil besitzen; sie werden jedoch nicht im Sinne der vorliegenden Erfindung mit Brennstoff gefüllt, sondern die Beschickung dieser Retorten wird nachträglich eingeebnet. Dabei ist in keinem Falle der konische Oberteil der Retorte mit Brennstoffgut gefüllt, während erfindungsgemäß auch der konische Oberteil mit sperrigem Holz ausgestattet ist.

 
DE DE576621CTheophil ReichertDegussa

Priority 1931-01-15 • Filed 1931-01-15 • Granted 1933-05-12 • Published 1933-05-12

Priority 1931-01-15 • Filed 1931-01-15 • Granted 1933-05-12 • Published 1933-05-12

Verfahren zum trockenen Destillieren organischer Stoffe
1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum trockenen Destillieren organischer Stoffe pflanzlichen Ursprungs, wie Holz, Lignin oder Torf, in Öfen oder Retorten in absatzweisem Betrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung des Gutes sowie die Führung der dabei entwickelten Destillationsgase ausschließlich in Richtung von oben nach unten erfolgt und daß gleichzeitig ein Teil der gebildeten Destillationsgase nach Abtrennung von Destillationserzeugnissen in der gleichen Richtung und im Kreislauf durch das zu verarbeitende Gut geführt wird, wobei die umgesetzte Gasmenge so zu bemessen ist, daß, unter Vermeidung von örtlichen Überhitzungen, die Temperaturdifferenzen im Innern der Retorten klein gehalten werden.

Priority 1932-12-25 • Filed 1932-12-25 • Granted 1938-10-18 • Published 1938-10-18

DE713290 Verfahren zum Verkohlen von Holz

Verfahren zum Verkohlen von Holz

DEDE712552CTheophil ReichertDegussa

Priority 1937-06-24 • Filed 1937-06-24 • Granted 1941-10-21 • Published 1941-10-21

 

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Wertzahlen fuer Derbgehalt, …
 

Priority 1950-04-22 • Filed 1950-04-22 • Granted 1952-05-02 • Published 1952-05-02

US2160341 

US 2.160.341 A

Process for the carbonization of organic cellulosic materials as of vegetable origin

Application December 15, 1936, Serial No. 6,034 in Germany December 24, 193

Priority 1932-12-24 • Filed 1936-12-15 • Granted 1939-05-30 • Published 1939-05-30

I claim:

L A process for the dry distillation of organic cellulosic distillable material of vegetable origin, In a retort heated Internally only, which comprises supplying a hot gas at the top of a bed of such material of substantial depth within said retort to distill the material destructively while avoiding decomposition of the volatile substances evolved from the material’by heating, passing said gas while still hot downwardly through the material in the retort at a rate of between 0.1 and 3 cubic meters per hour per kilogram of the material to be carbonized, the gas being fed at such a velocity and in such a quantity that the carbonization of the material proceeds gradually downwardly, that the temperature difference throughout. the mass is maintained low, and that condensation of the evolved volatile substances in the lower part of the material is substantially prevented, and recovering distiillation products from such gas.

2. A process for the’dry distillation of organic cellulosic distillable material of vegetable origin. In a retort heated internally only, which comprises supplying a hot gas at the top of a bed of such material of substantial depth within said retort, to. distill the material destructively while avoiding decomposition of the volatile substances evolved from. the material by heating, passing said gas.while still hot. downwerdly through tile material in the retort at a rate of between I and 1.8 cubic meters per hour per kilogram of the material to be carbonized, the gas being fed at such a velocity and in such a quantity that the carbonization of the material proceeds 76 3o:i gradually downwardly, that the temperature difference throughout the masses maintained low, and that condensation of the evolved volatile substances in the lower part of the material is substantially prevented, and recovering distillation products from such gas..,

3. A Process for the dry distillation of organic cellulosic distillable material of vegetable origin, In a retort heated Internally only, which comprises, supplying a hot gas at the top of a bed of such material of substantial depth within said retort to distill the material destructively while avoiding decomposition of the volatile substances evolved from the material by heating, passing said gas while still hot downwardly through the material in the retort at a rate of between 0.1 and 3 cubic meters. per hour per kilogram of the material to be carbonized, the gas being fed at such a velocity and in such a quantity that the carbonization of the material Proceeds gradually downwardly, that the – temperature difference throughout the mass is maintained low, and that condensation of the evolved volatile substances in the lower part of the material is substantially prevented, recovering distillation products from such gas, and returning at least a part of the gas from which distillation products have been recovered to the top of the retort.

4. A process for the dry distillation of organic cellulosic distillable material of vegetable origin, In a retort heated internally only, which comprises supplying a hot gas to the top of a bed of such material of substantial depth within said retort to distill the material destructivily while avoiding decomposition of the volatile substances evolved from the material by heating, passing said gas, while still hot downwardly through the material in the retort at a ruts of between 0.1 and 3 cubic meters per hour par k1lovant of the %160,841 material to be carbonized, the gas being fed at such a velocity and in such a quantity. that the carbonization of the material proceeds gradually downwardly, that the temperature difference throughout the mass is maintained low, and that condensation of the evolved v6latile substances in the lower part of the material is substantially prevented, removing condensible constituents from such gas, heating at least a part of.the gas from which the condensible constituents have been removed, and returning such heated. gas to the tojp of the retort.

5. A process for the dry distillation of organic cellulosic distillable material of vegetable origin, in a retort heated Internally only, which comprising supplying a hot gas to the top of a bed of such material of substantial depth within said retort to distill the material destructively while avoiding decomposition of the volatile substances evolved from the material heating, passing said gas while still hot downwardly through the material in the retort at a rate of between 0.1 and 3 cubic meters per hour per kilogram, of the material to be carbonized. the gas being fed at such a velocity and in such a quantity that the carbonization of the material proceeds gradually downwardly, that the temperature difference throughout the Ban Is maintained low, and that condensation of, the evolved volatile substances In the lower put of the material is substantially prevented, removW condensible constituents – from such gas, burning a portion of the gas from which condensible constituents have been removed and utilizing the heat there of to ptehest a second portion of the gas, and returning such heated portion. to the top of the retort.

A method of carbonising wood

DE DE713290CTheophil ReichertDegussa

Priority 1937-07-03 • Filed 1937-07-03 • Granted 1941-11-05 • Published 1941-11-05

 

Holzverkohlungsretorte

 

Priority 1937-03-14 • Filed 1937-03-14 • Granted 1944-01-10 • Published 1944-01-10

Process and means for determining the true specific gravity of wood
 

Priority 1951-04-19 • Filed 1951-04-19 • Granted 1954-02-09 • Published 1954-02-09

6 to oven drying or other drying process. specific weight is meant the weight of one cubic unit volume of absolutely dry solid timber.

 

Verfahren zum Herstellen nicht staeubender Holzkohle

 

Priority 1931-01-15 • Filed 1931-01-15 • Granted 1933-05-12 • Published 1933-05-12

 

Verfahren zum trockenen Destillieren organischer Stoffe

 

Priority 1932-12-25 • Filed 1932-12-25 • Granted 1938-10-18 • Published 1938-10-18

 

Verfahren zum Verkohlen von Holz

 

Priority 1937-06-24 • Filed 1937-06-24 • Granted 1941-10-21 • Published 1941-10-21

 

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Wertzahlen fuer Derbgehalt, …

 

Priority 1950-04-22 • Filed 1950-04-22 • Granted 1952-05-02 • Published 1952-05-02

US2160341

Process for the carbonization of organic cellulosic materials of vegetable …

US US2160341A Reichert Theophil Firm Of Deutsche Gold Und Silb…

Priority 1932-12-24 • Filed 1936-12-15 • Granted 1939-05-30 • Published 1939-05-30

A method of carbonising wood

DE DE713290C Theophil Reichert Degussa

Priority 1937-07-03 • Filed 1937-07-03 • Granted 1941-11-05 • Published 1941-11-05

 

Holzverkohlungsretorte

 

Priority 1937-03-14 • Filed 1937-03-14 • Granted 1944-01-10 • Published 1944-01-10

 

Process and means for determining the true specific gravity of wood

 
[0001] Holzverkohlungsretorte Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine besondere Gestaltung von Ofen, Retorten o. dgl., welche zur Verkohlung von Holz oder ähnlichem Mgterial, wie Torf, Lignin usw., dienen.

[0002] Das Beschicken und Entleeren von Holzverkohlungsretorten bereitet wesentlich größere Schwierigkeiten, als dies bei der Beschickung mit leicht schüttbarem Gut, wie z. B. Stein- oder Braunkohle, der Fall ist. Aus diesem Grunde .hat man bisher in der Technik die Beschickung der Retorte mit Holz praktisch ausschließlich vermittels eisener Körbe oder eisener Wagen vorgenommen. Diese Arbeitsweise bedingt jedoch einen mitunter nicht unerheblichen Materialverschleiß. Vor allem aber-‘ kommt die Beschickung mit Wagen dann nicht in Frage, «renn die Verkohlung unter Zuhilfenahme von Spülgasen durchgeführt werden soll; denn in diesem Fall ist es `wesentlich, daß die Spülgase zwangsweise die Holzbeschickung durchsetzen, und .dies ist nur möglich, wenn das eingebrachte Holz die Querschnitte der Retorte vollständig ausfüllt.

[0003] Versucht man nun aber etwa stehende, zylinderförmige Verkohlungsretorten, deren Oberteil mit einer ebenen oder gewölbten Decke abgeschlossen ist, durch Einbringen von Holz zu beschicken, so zeigt sich, daß vermöge der Sperrigkeit und mangelhaften Schüttfähigkeit des Holzes die Retorte nicht bis zum ganzen Querschnitt ausgefüllt wird. Vielmehr bleiben, besonders an der Peripherie der Retorte, leere, von Holz nicht ausgefüllte Räume, welche sich besonders dann verhängnisvoll auswirken, wenn man die Verkohlung ausschließlich vermittels geheizter Gase bewirkt, welche durch das zu verkohlende Gut geschickt werden. Ein nachträgliches Ausgleichen des eingebrachten Holzes innerhalb der Retorte wäre sehr umständlich und verbietet sich schon wegen der Sperrigkeit und der ungenügenden Beweglichkeit des gehäuften Holzes.

[0004] Es wurde nun gefunden, daß man alle diese Mißstände in höchst einfacher und zuverlässiger Weise vermeiden kann, wenn man bei der Verwendung von Spülgasen als ausschließliche Heizung den Oberteil .der stehenden: Retorte zum Verkohlen von Holz zwec#-5, gleichmäßiger und vollständiger Ausfüllür mit sperrigem Holz in der Weise nach oben konisch beschickt, daß er mit der Waagerechten einen Basiswinkel von mindestens 5o°, vorteilhaft 55 bis 65°, bildet. Beschickt man derartig ausgebildete Retorten mit Holz oder ähnlichem Material, so wird die Retorte gleichmäßig und vollständig mit dem Verkohlungsmaterial ausgefüllt. Das konisch ausgebildete Oberteil im Sinne der vorliegenden Erfindung kann speziell in verschiedener Gestaltung zur Anwendung kommen. So kann das Oberteil in Form eines Kegels, einer Pyramide oder auch in Form gewölbter Flächen, wie z. B. Kugelsegment, Paraboloid, ausgebildet werden. Auch kann das Oberteil beispielsweise zum wesentlichen Teil die Gestaltung eines Kegelstumpfes besitzen, dessen oberes Ende jedoch stärker, etwa kugelförmig, eingehalten ist.

[0005] In der Zeichnung ist das Wesen der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Darin bezeichnet die Abb. i eine Verkohlungsretorte, deren Oberteil konisch oder pyramidenförmig ausgebildet ist. Dabei bildet der Oberteil mit der Waagerechten einen Winkel von 60°. Abb. a stellt eine Verkohlungsretorte dar, deren Oberteil als Kegelstumpf ausgebildet ist. Es ist zwar schon eine Holzverkohlungsretorte bekannt, bei der zwecks Beschickung mit Holz der konisch ausgebildete Deckel abgenommen und nach erfolgter Beschickung wieder aufgesetzt werden kann; hierbei tritt also gerade die erfindungsgemäße Wirkung durch die entsprechende Ausgestaltung der -Retorte während der Beschickung nicht auf.

[0006] Weiterhin sind Retorten bekannt, die zwar ein feststehendes konisches Oberteil besitzen; sie werden jedoch nicht im Sinne der vorliegenden Erfindung mit Brennstoff gefüllt, sondern die Beschickung dieser Retorten wird nachträglich eingeebnet. Dabei ist in keinem Falle der konische Oberteil der Retorte mit Brennstoffgut gefüllt, während erfindungsgemäß auch der konische Oberteil mit sperrigem Holz ausgestattet ist.

US2668439

Priority 1951-04-19 • Filed 1951-04-19 • Granted 1954-02-09 • Published 1954-02-09

Feb. 9, 1954 T. REICHERT 2,668,439 PROCESS AND MEANS FOR DETERMINING THE TRUE SPECIFIC GRAVITY OF WOOD Filed April 19, 1951 INVENIOP THEOPHJL REJCHERT ATTOR NE Y6 to oven drying or other drying process. specific weight is meant the weight of one cubic unit volume of absolutely dry solid timber.
 
About 14 results
 

US 2,202,231  Carbonizing Cellulose Materials such as Wood, with Acetic Acid and Alcohol Production

siehe auch Chem. Abstr. 34:6800.

Prioritäten
Anmeldung US2202231DA
Veröffentlichung US2202231A·1940-05-28
Veröffentlicht als US2202231A
Zusammenfassung
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Patented May 28t 1940

UNITED STATES PATENT OFFICE

2,202,231

PROCESS FOR THE CARBONIZATION OF WOOD AND SIMILAR MATERIALS

Theophil Reichert, Brilon Wald, Germany, assignor, by mesne assignments, to Chemical Marketing Company Inc., New York, N. Y.

Application March 11, 1938, Serial No. 195,415 In Germany March 13, 1937 3 Claims.

The invention relates to a process for the carbonization of wood and similar materials. It especially relates to that type of carbonization in which all of the heat is supplied to the wood by heating gases, and no other heating of the wood isprovided.

Such procedures have presented certain difficulties since the large amounts of gas used make it difficult to condense or wash out the distillation products. Where attempts have been made to reduce the amount of gas, overheating and a reduction in yield have generally resulted.

The present invention provides a manner of carbonizing wood so as to obtain high yields while utilizing a relatively small amount of circulating gases so that it is easy to recover the distillation products of the wood.

Suitable retorts for use in the process herein disclosed are shown in the drawing. Mg. 1 shows o a retort with an inclination of 60′ for the upper wall and 40 for the lower wall. Mg. 2 shows 55 for the upper wall and 450 for the lower wall.

In order to carry out the process, it has been found that the most important feature is the linear speed of movement of the circulating gas as it passes through the wood, and by suitable regulation of this linear speed improved results may be obtained regardless of the volume of carbonization gas per unit of wood passing through the retort. By suitable adjustment of the linear speed we have found it possible to carry out the carbonization under the best conditions, regardless of the moisture content of the wood. For this purpose it is important that the linear speed should lie within a certain range.

In the ordinary carbonization of wood by heated circulating gases the temperature in the carbonization zone, which gradually moves downwardly through the mass of wood during the carbonization process, is higher than the temperature of the previously carbonized layers above the carbonization zone. This is true at very low linear speeds of the circulating gases. If the rate of circulation is increased, it will be found that at a certain point the temperature excess of the carbonization layer over the upper layers disappears. When this point is reached, decreases in yield are avoided, and an economical process is thereby possible. In other words, according to the invention it is important that the linear speed of the circulating gases should be high enough to prevent a greater temperature in the carbonization zone than in the zones thereabove.

On the other hand, the use of too high a speed at the ordinary temperature and pressures is 29202p231 (Cl. 202-115) undesirable. This speed should not exceed about cm per second, and advantageously should not exceed 20 cm. per second.

By maintaining the speed thus within a range of 1 to 50 cm. per second, it is possible to obtain 6 high yields under conditions such that separation of the distillation products is easily possible.

Even predried wood can be thus treated with excellent results. In carrying out the operation, all that is necessary is to provide a number ot thermometers at different heights in the retort, and to vary the speed of the circulating gases in accordance with the indications of these thermometers so that the temperatures in the upper layers are not less than that in the carbonization zone.

Example 1

An upright heat-insulated carbonization retort with a capacity of approximately 100 cubic meters was filled with about 40 cubic meters of wood with a moisture content of 22%. Hot gases were introduced at the top of the retort and passed downwardly therethrough, these gases when introduced having a temperature of 450 C. to 500.25 C. The gases were introduced at a rate of about 2 to 3 cm. per second, and this rate was maintained in such a manner by the observation of thermometers that no temperature differences occurred in the various zones. Carbonization began promptly and was completed without permitting the operation to stop. During the main period of the carbonization distillation products escaped at the lower part of the retort at temperatures between 60 and 1500 C. The yield per cubic met0of wood was as follows:

Kilogram

  • Acetic acid ————————– 43 to 44
  • Wood alcohol ———————— 14.5
  • Wood tar —————————-, 63.9 -10
  • Charcoal —————————– 200

The charcoal was uniformly charred throughout.

Various gases may be used as heating gases, such as combustion gases from furnaces or the like or exhaust gases of internal combustion engines. Also gases produced by the burning of liquid or dust-like fuels may be utilized as heating gases. Preferably the combustible gases obtained from the carbonization are used, partly as cir- 5o culating gases, while another part of these distillation products are burned for heating the circulating gases. Flushing gases may also be used as a heat carrier If the temperatures of the carbonization material are maintained at least as 2 high as 500 C., and preferably between 5500 C. and 7500 C.

The operation of the process was not obvious since it was to be expected that the exothermic reaction would occur to an increased degree under such conditions. It was furthermore feared that the surfaces of the pieces being carbonized would be so unfavorably influenced by the strong carbonization reaction that proper carbonization would be impossible.- Furthermore, a breaking up of the carbonization material was to be expected which would produce a considerable decrease in the value of the charcoal obtained.

Also, and most important, such a process would apparently produce a decrease in the. yield of the distillation products which are very sensitive to higher temperature, especially in the presence of a catalytic material such as charcoal. However, according to the invention, none of these results arises, but on the contrary, a high yield is obtained.

Furthermore, since the carbonization can be carried out more quickly the apparatus in which it Is carried out may be used oftener.  The process is applicable to wood, lignin, peat or other raw materials of vegetable origin.

Example 2

A heat-insulated carbonization retort with a capacity of 100 cm. was filled with wood having a moisture content of 20.5%. Carbonization gas from a preceding operation was heated in a superheater and passed downwardly through the material so that it was heated to from 550 C. to 600′ C. The linear speed of the heating gases was kept at I to 2 cm. per second., The distillation products were freed in condensers from tar, wood, vinegar and the like; and in washing towers from, wood alcohol. The combustible gases remaining were partly recirculated, and partly burned for heating the recirculating gases. The yields per cubic meter were as follows:

  • Kilograms
  • Acetic acid —————————- 44 to 45
  • Wood alcohol —————————— 15
  • Wood tar ——————————— 63.5
  • Charcoal ————– – —– – ———– 200

The present process can be carried out continuously, semicontinuously, or periodically. The material to be carbonized may be in large pieces, briquettes, or in the form of dust.

The carbonization procedure is preferably carried out in a retort of special shape. In the past retorts for carbonization have been unsatisfactory for various reasons, one of them being that 2,202,281 these retorts cannot be completely filled so that spaces occur therein Which trap the gases and cause improper circulation. This prevents the constant movement of the gas at the desired velocity and thus makes it difficult to maintain the temperature equal in the carbonizing layer and the layers thereabove. According to the present invention such a disadvantage is avoided by making the upper part of the retort in the form of a frustum, for. example, a conical. frustum, the upwardly converging wall of which forms with the horizontal an angle of at least 50, and preferably 55 and 65% Such retorts can be filled uniformly and completely with wood or other carbonization material. As shown In Fig. 1, the top part of the, upper section may be in the shape of a frustum of a cone. However, as shown in Fig. 2, this upper part may be also in the form of a curved surface, such as a spherical segment, a paraboloid and the like. Various other shapes may be provided as long as the walls where they meet the vertical walls form the proper angle.

It has also been found that improved results can be obtained in my process if the lower downwardly converging walls of the retort are given a suitable angle, preferably an angle of 40° to 50° with the horizontal. Suc h a shape makes it possible for the material in the retort to slide out completely when the door in the bottom is opened to permit the removal of the charcoal.

While I have described herein some embodiments of my invention, I wish it to be understood that I do not wish to limit myself thereby except within the scope of the appended claims.

I claim:

1. A process for carbonizing cellulosic material of vegetable origin to produce high yields of acetic acid.and alcohol, which comprises fillIng a retort the upper portion of the walls of which forms an upwardly converging angle of between 50 and 65 with the horizontal with such material, and passing hot oxygen-free gases downwardly through such material at a velocity of below 50 cm. Per second, the velocity being so regulated that the temperature in the carbonization zone is not greater than that in the zo nes thereabove, and the temperature of the material being carbonized being maintained between about 500 C. and 750 C.

2. In a process as claimed in claim 1, the lower walls of said retort forming a downwardly converging angle of from 40° to 50° with the horizontal.

3. A process as claimed in claim 1, in which said velocity does not. exceed 20 cm per second.

THEOPHIL REICHERT.