DE3115748C2 - Verfahren zum Erzeugen von Brenngas und Schlackenabstichgenerator - Google Patents
Verfahren zum Erzeugen von Brenngas und SchlackenabstichgeneratorInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen Kohlenoxydgas und Wasserstoffgas enthaltendem Gas aus kohle- und/oder kohlenwasserstoffhaltigem Ausgangsmaterial wird das Ausgangsmaterial in Pulverform oder flüssiger Form zusammen mit Oxydiermittel und Schlackenbilder in eine Verbrennungszone und unter gleichzeitiger Zufuhr von Wärmeenergie injiziert. Die Verbrennungszone wird im Unterteil eines mit stückförmigem, festem kohlehaltigen Material und schwefelbindendem Schlackenbilder gefüllten Schachtes erzeugt.
Description
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines im wesentlichen aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff
bestehenden Brenngases in einem Schlackenab-Stichgenerator, in don oben stückiger, fester Kohlenstoff,
wie Koks, und schwefelbindender Schlackenbildner eingebracht werden, die im Generatorschacht eine
Beschickungssäule bilden, in der unten eine Oxidationszone gebildet wird, in die sauerstoffhaltige Vergasungs-
mittel sowie weitere pulverförmige oder flüssige Vergasungsstoffe, in Form von Kohle und/oder Kohlenwasserstoffen,
mittels Brenner eingeführt werden und wobei aus dem Generator oben das Brenngas abgezogen
wird. — Die Erfindung betrifft auch einen Abstichgenerator zur Durchführung des Verfahrens.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Gattung (Zeitschrift »GWF«, 1950, Seiter 100, 101) wird stückiger,
fester Kohlenstoff, der in Form von Koks aufgegeben wird, vergast. Es ist auch bekannt (DE-AS 11 46 998) ein
Verfahren zum Erzeugen eines Brenngases durch Zufuhr von Sauerstoff als Vergasungsmittel so überhitzt
zuzuführen, daß die eingesetzten Kohlenwasserstoffe sich rußfrei umsetzen. — Um eine definierte Oxidationszone bzw. Verbrennungszone zu erhalten, arbeitet man
mit Brennern die auf 1800 bis 19000C erhitzen. (DE-PS
76 232) oder mit Blasformen (Zeitschrift »Chemie-Ingenieur-Technik«, 1960, Seiten 806 bis 809), durch die
die Vergasungsstoffe sowie gegebenenfalls weitere Zusatzbrennstoffe und schwefelbindende Schlackenbildner
zugeführt werden. — Schließlicn ist es auch bekannt, beim Erzeugen von Gas Wasser oder Wasserdampf in
den Generator einzudüsen (DE-PS 3 08 259).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs
beschriebene Verfahren so zu führen, daß ein möglichst schwefelarmes Gas abgezogen werden kann
und daß der Schwefel, der von den zu vergasenden Substanzen mitgeführt wird, in die Schlacke geht.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die weiteren Vergasungsstoffe und die sauerstoffhaltigen Vergasungsmittel
mit zumindest einem Plasmabrenner in die Oxidationszone eingeführt werden, wobei zusätzlich
schweielbindende Schlackenbildner, wie Kalk, beigemischt
werden. Nach bevorzugter Ausführung kann oberhalb der Oxidationszone ein endothermes Vergasungsmittel
in Form von Wasser in die Beschickungssäule eingeführt werden.
Ein Abstichgenerator zur Durchführung des Verfahrens mit darauf angeordneter Begichtungsvorrichtung
für stückigen, festen Kohlenstoff, einem zentralen Gusabzug im Bereich der Gicht und im Schachtunterteil mit
Brennern für weitere pulverförmige bzw. flüssige Vergasungsstoffe und Vergasungsmittel sowie einer Vorrichtung
zum Abzug von Schlacke ist dadurch gekennzeichnet, daß im Schachtunterteil zumindest ein Plasmabrenner
für die weiteren Vergasungsstoffe angeordnet ist.
Die mit der Erfindung erreichten Vorteile werden im wesentlichen darin gesehen, daß durch Einsatz eines
oder mehrerer Plasmabrenner eine sehr weitgehende Schwefeleinbindung erreicht wird. Der Schwefel wird in
die Schlackenphase gebunden, was besonders umweltfreundlich ist und die Bildung von Schwefelwasserstoff
vermeidet. Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Gas ist auch im wesentlichen frei von
höheren Kohlenwasserstoffen.
Die Wärmezufuhr läßt sich über die eingesetzten Plasmabrenner auch einfach regeln. Hinzu kommt, daß
wegen der Beschickungssäule im Generatorschacht geringere Genauigkeitsanforderungen für die Zufuhr von
Vergasungsmitteln und Vergasungsstoffen gelten, so daß eine Änderung des Verhältnisses von Vergasungsmitteln
und Vergasungsstoffen nicht zu einer Verschlechterung der Qualität des erzeugten Gases führt.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die in der Zeichnung gezeigte Ausführungsform beschrieben.
Auf der Zeichnung wird der schachtartige Generator mit 1 bezeichnet. Der Generator 1 ist mit einer Mischung
2 aus stückförmigem, festem, kohlehaltigem Material, beispielsweise Steinkohle oder Koks, sowie mit
schwefelbindendem Schlackenbildner gefüllt Die Mischung 2 wird dem Oberteil 3 des Schachtes 1 durch eine
Gichtanordnung 4 mit gasgedichteten Zufuhrschleusen zugeführt. Der Oberteil des Schachtes ί ist durch einen
Deckel 5 verschlossen, in dem ein zentral gelegener Gasabzug 7 vorgesehen ist. Im unteren Teil des Schachtes
1 wird eine Verbrennungszone 8 gebildet, und zwar mit Hilfe eines Plasmabrenners 9, der auch zur Zufuhr
einer Mischung 10 von kohle- und/oder kohlenwasserstoffhaltigem Ausgangsmaterial in Pulverform oder
flüssiger Form, Schlackenbildner und Oxidiermittel verwendet wird. Weiterhin ist eine Abzapfrinne 12 zum
Abzug der Schlacke im unteren Teil des Schachtes 1 vorgesehen. Darüber hinaus sind Zufuhrvorrichtungen
13,14 für Wasser vorgesehen, die oberhalb der eigentli-
chen Verbrennungszone 8 münden.
Das kohle- und/oder kohlenwasserstoffhaltige Ausgangsmaterial wird also in Pulverform οΊεΓ in flüssiger
Form der Verbrennungszone 8 zugeführt, zusammen mit Oxidiermittel, beispielsweise Sauerstoffgas und
Schlackenbildner, vorzugsweise saurem Schlackenbildner, wobei die Verbrennungsgeschwindigkeit und die
Temperatur leicht durch Zufuhr von Wärmeenergie zur Verbrennungszone geregelt werden kann. Dies kann
entweder dadurch erzielt werden, daß das zugeführte Sauerstoffgas erwärmt wird, dadurch, daß ein Plasmagenerator
9 verwendet wird. Darüber hinaus kann man durch die oberhalb der Verbrennungszone gelegenen
Wasserzufuhrvorrichtunger 13,14 die Temperatur und
'■'$■ den Wasserstoffgehalt des erzeugten Gases regeln un-
** ter gleichzeitiger Ausnutzung des physischen Wärmegehaltes
des Gases.
Die in der Zeichnung gezeigte Anlage kann beispielsweise in der im folgenden Beispiel beschriebenen Weise
betrieben werden:
Bei einer Zufuhr in der Verbrennungszone 8 des „ Schachtes 1 von
610 m3 Sauerstoffgas
1000 kg pulverförmiger Kohle 50 kg Schlackenbildner
1000 kg pulverförmiger Kohle 50 kg Schlackenbildner
(AI2O3=20%, SiO2=80%)
und einer gleichzeitigen Zufuhr von Wasser durch die
Zufuhrvorrichtungen 13, 14 in einer Menge von 330 Liter erhielt man 2635 m3 abgehendes Gas mit einer
Temperatur von 950° C und einer Zusammensetzung von
CO2 3,3%
CO 58,4%
f. H2 34,6%
H2O 2,90/0
N2 1,3%
sowie 240 kg Schlacke. Als Füllung in dem Schacht wurden 70 kg Koks und 120 kg Kalkstein verwendet und die
Temperatur in der Verbrennungszone betrug etwa j, 1500° C. Der Energiebedarf belief sich auf 450 kWh.
H" Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
■!
55
60
Claims (3)
1. Verfahren zum Erzeugen eines im wesentlichen aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff bestehenden
Brenngases in einem Schlackenabstichschachtgenerator, in den oben stückiger, fester Kohlenstoff, wie
Koks, und schwefelbindender Schlackenbildner eingebracht werden, die im Generatorschacht eine Beschickungssäule
bilden, in der unten eine Oxidations- ίο zone gebildet wird, in die sauerstoffhaltige Vergasungsmittel
sowie weitere pulverförmige oder flüssige Vergasungsstoffe, in Form von Kohle und/oder
Kohlenwasserstoffen, mittels Brenner eingeführt werden und wobei aus dem Generator oben das
Brenngas abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die weiteren Vergasungsstoffe und die sauerstoffhaltigen Vergasungsmittel mit zumindest
einem Plasmabrenner in die Oxidationszone eingeführt werden, wobei zusätzlich schwefelbindende
Schlackenbildner, wie Kalk, beigemischt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei außerhalb der Oxidationszone ein endothermes Vergasungsmittel
zugesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dort in die Beschickungssäule Wasser eingeführt
wird.
3. Abstichgenerator zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2 mit darauf
angeordneter Begichtungsvorrichtung für stükkigen, festen Kohlenstoff, einem zentralen Gasabzug
im Bereich der Gicht und im Schachtunterteil mit Brennern für weitere pulverförmige bzw. flüssige
Vergasungsstoffe und Vergasungsmittel sowie einer Vorrichtung zum Abzug von Schlacke, dadurch
gekennzeichnet, daß im Schachtunterteil zumindest ein Plasmabrenner für die weiteren Vergasungsstoffe
angeordnet ist.
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