Die als »Reichert Retorte« bekannte Einrichtung zur Verkohlung von Holz, die von Theophil Reichert in Brilon-Wald entwickelt wurde, wird zwar in der Literatur gelegentlich erwähnt, aber eine genaue Beschreibung der Funktion und Betriebsergebnisse sind kaum zu finden. Noch seltener sind Angaben zur Geschichte und zum Erfinder.
Die Patentschrift EP 0 136 255 aus dem Jahr 1984 schreibt zum Stand der Technik: ….. sei des weiteren auf das sogenannte Reichelt-Spülgasverfahren (DE-PS 666 387, 712 552, 713 290 und 744 135) verwiesen.
Das sind durchweg Patente mit Theophil Reichert in Brilon-Wald als Erfinder und »Deutsche Gold- und Silber-Scheideanstalt vormals Roessler in Frankfurt/Main« (Degussa) als Anmelder.
Liste aller Patente von Reichert mit Beschreibung und Ansprüchen (DE und US).
Die umfangreichste Beschreibung mit Ergebnissen findet man in der letzten Anmeldung US 2.202.231 vom 29. Mai 1940, die aber nicht mehr erteilt wurde.
In einem Buch der FAO aus dem Jahr 1985 über »Industrial charcoal making« (Forestry Papers 63) gibt es einen Abschnitt (3.3 The reichert retort system) dazu mit einer Skizze und einer Erklärung der Funktionsweise.
Erklärung der Bestandteile
Es heißt, daß dieser Typ von Retorte seit mehr als 40 Jahren kommerziell eingesetzt wird. Er bietet eine Mechanisierung der Stoffströme und automatische Kontrolle. Allerdings seien die Investitionen dafür hoch und nicht so wirtschaftlich wie andere, im folgenden beschriebenen Systeme (Lambiotte SIFIC, Drehrohr, Fließbett).
Eine der seltenen Abbildungen findet man in einem Beitrag in der Zeitschrift »Nachrichten aus der Chemie« von 2013, bei dem es aber nur am Rande um diese relativ spezielle und späte Technologie geht.
Die Firma »proFagus« in Bodenfelde, die einst auch zu Degussa gehört hat, schreibt lediglich von Retorten, die 25 Tonnen fassen. Dabei entstehen aus 3 Tonnen unbehandeltes Buchenholz :
– 1 Tonne Grill-Holzkohle und
– 2 Tonnen Nebenprodukten (Säuren, Teere)
In der Masterarbeit der Montanuniversität Leoben »Holzkohleherstellung sowie deren Charakterisierung hinsichtlich Ersatz-reduktionsmittel in metallurgischen Prozessen« 2011 von Gernot Rösler wird die Reichert Retorte unter »5.3.3 Spülgasverfahren« kurz erwähnt:
Das Spülgasverfahren, dessen Verfahrensschema in Abbildung 5-8 zu sehen ist, arbeitet ebenfalls kontinuierlich. Hierbei wird das bei der Pyrolyse hergestellte Gas, bei dem die organischen Bestandteile zur Inertisierung des Gases entfernt werden, zur Verkokung herangezogen. Oftmals arbeiten mehrere Retorten im Verbund, in einem Batch-Prozess, um eine kontinuierliche Versorgung mit Pyrolysegas gleicher Qualität zu erreichen. Die in Abbildung 5-8 dargestellte Verkokungsanlage wird auch als Reichert-Retorte bezeichnet [22].
Die dort verwendete Skizze taucht in verschiedenen Veröffentlichungen im 20. Jahrhundert auf. Das Orginal stammt von Degussa und wurde noch 1981 in dem Vortrag von Brocksiepe bei der KFA Jülich verwendet.
Abbildung 5-8: Großindustrielle Anlage zur Herstellung von Holzkohle nach dem Spülgasverfahren (a Retorte, b Teerwäscher, c Kondensator, d „Skrubber“ (Füllkörperkolonne), e Gebläse für Schwelbzw. Spülgas, f Gaserhitzer, g Brenner, h Gebläse für Luft, i Sammelbehälter für Teer,
k Sammelbehäter für Waschöl, m Pumpe für Waschöl, n Kühlbunker)
Als Quelle wird angegeben: Osteroth, D., Biomasse – Rückkehr zum ökologischen Gleichgewicht, Springer Verlag, Berlin – Heidelberg, 1992
Dort wird das Verfahren von Seite 99 – 102 erwähnt, wobei es heißt: Heutige Retorten haben 100 m³ Inhalt. (Vorschau GoogleBooks)
Dort ist auch als Bild 26 zu sehen, was in dem Beitrag in den »Nachrichten aus der Chemie« von 2013 verwendet wurde.
Es kann angenommen werden, daß das Verfahren analog zu den Erfahrungen mit Braunkohle entwickelt wurde.
In der Zeitschrift Stahl und Eisen von Nr. 34 von 1927 auf Seite 1414:
Schwelerei.
F. Seidenschnur: Leuchtgas aus Braunkohle nach Spülgasverfahren Vorteile der Spülgasverfahren gegenüber der Außenbeheizung. Verschwelung nach Limberg, Lurgi und Seidenschnur. Vergasung des anfallenden Glühkokses. Laboratoriums und Großversuche über Menge und Zusammensetzung der Schwelgase bei stufenweisem Abbau nach dem Freiberger (Seidenschnur-) Verfahren. Erörterung über Reinigung des Gases. [Gas Wasserfach 70 (1927) Nr. 30, S. 728/36.]
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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.
DE 712 552 C Verfahren zum Verkohlen von Holz
[0001] Verfahren zum Verkohlen von Holz
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.
[0002] Es wurde zwar schon vorgeschlagen, die Heizgase von oben in die Retorte einzuführen, jedoch bei einer Destillation von Kohle und kohlehaltigen Stoffen in einem Retortenofen. Es ist außerdem bekannt, mit Schweldämpfe beladene Spülgase durch einen Überhitzer zu leiten, wobei jedoch ganz andere Geschwindigkeiten angewendet werden, als mach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
[0003] In der vorliegenden Erfindung wird nun gezeigt, daß es tatsächlich möglich ist, die Verkohlung so zu leiten, daß zwar ausgezeichnete Ausbeuten an Verkohlungserzeugnissen erhalten werden, wobei die Menge der umzuwälzenden Gase gering genug ist, um eine Wiedergewinnung der Verkohlungserzeugnisse zu ermöglichen.
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.
[0004] Nun haben angestellte Versuche gezeigt, daß beim Verkohlen von Holz durch erhitzte Umwälzgase die Temperatur in der nach unten wandernden Verkohlungszone höher ist als die Temperatur der darüberliegenden bereits verkohlten Schichten. Diese Erscheinung tritt bei geringer Lineargeschwindigkeit der durchgesetzten Gase zutage. Erhöht man nunmehr diese Lineargeschwindigkeit, so zeigt sich, daß von einer bestimmten Grenze ab diese relative Temperaturerhöhung gegenüber den oberen Schichten verschwindet. Sobald aber diese Grenze erreicht bzw. überschritten ist, werden Ausbeuteverminderungen mit Sicherheit vermieden. Dementsprechend ist es erfindungsgemäß wesentlich, die untere Grenze der Lineargeschwindigkeit der umgewälzten Gase mindestens so hoch zu bemessen, daß ein relativer Temperaturanstieg in der Verkohlungszone vermieden wird.
[0005] Andererseits soll aber die Lineargeschwindigkeit der durchgesetzten Gase (immer auf gewöhnliche Temperaturen und Drucke bezogen) nicht übermäßig hoch gewählt werden; diese obere Grenze liegt bei 50 cm/Sek. Im allgemeinen ist es vorteilhaft, wenn die Lineargeschwindigkeit nicht wesentlich mehr als 20 cm/Sek. beträgt. Diese oberen Grenzen entsprechen der Lineargeschwindigkeit, welche die Umwälzgase ohne Berücksichtigung des Verkohlungsgutes besitzen.
[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 m2 wurde 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
- 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.
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
DE DE666387C Theophil Reichert Degussa
Priority 1932-12-25 • Filed 1932-12-25 • Granted 1938-10-18 • Published 1938-10-18
Verfahren zum Verkohlen von Holz
DE DE712552C Theophil Reichert Degussa
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, …
DE DE837930C Theophil Reichert Theophil Reichert
Priority 1950-04-22 • Filed 1950-04-22 • Granted 1952-05-02 • Published 1952-05-02
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
Priority 1937-07-03 • Filed 1937-07-03 • Granted 1941-11-05 • Published 1941-11-05
Holzverkohlungsretorte
DE FR DE744135C Theophil Reichert Degussa
Priority 1937-03-14 • Filed 1937-03-14 • Granted 1944-01-10 • Published 1944-01-10
US2668439A Reichert Theophil Reichert Theophil
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.