DE599796C - Verfahren zur Herstellung von heizwertreichen Gasen aus bituminoesen Brennstoffen in Drillingsgeneratoren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von heizwertreichen Gasen aus-bituminösen Brennstoffen in Drillingsgeneratoren Eis ist bekannt, einfache, Zwillings- und mehrfach gekuppelte Generatoren zur Erzeugung von Generatorgas, Wassergas, carburiertem Wassergas und Kohlenwassergas aus Brennstoffen aller Art zu verwenden. So arbeiten z. B. gleichartig gebaute und gekuppelte Generatoren unter Ausnutzung der fühlbaren Wärme des Wassergases zwecks Gewinnung eines an Destillationsgasen angereicherten Wassergases. Eine restlose Entgasung des nur durch Spülgaswärme behandelten Brennstoffes ist besonders bei bituminösen Brennstoffen nicht zu erreichen. Verluste an heizwertreichen Gasen und Dämpfen können durch ein solches Verfahren nie vermieden werden. Meistens wird bei diesen Verfahren kein steter Brennstoffnachfüllbetrieb vorgesehen. Auch ein Auffüllen des bituminösen Brennstoffes auf den heißgeblasenen Koks des auf Wassergas arbeitenden Gaserzeugers, und zwar vor der Dampfzugabe sowie durch Überleiten des mit Entgasungsprodukten gemischten Wassergases durch den heißen Koks des zweiten Generators, vermag keinen steten gleichmäßigen E.ntgasungsbetrieb zu geben und führt niemals zu einem Produktionsgas mit einem Heizwert von rund 4ooo kcal/nm3. Es wurde hierauf ,auch kein besonderer Wert gelegt, sondern man wollte entweder nur den im Destillationsgas enthaltenen Teerdampf möglichst weitgehend zerschlagen oder beabsichtigte, statt einer restlosen Vergasung -eine Verbesserung des zu erzeugenden Kokses zu erzielen. Ein. anderes Verfahren muß zur Erzeugung eines hochwertigen Gases vier Generatoren, zwei Regeneratoren und ein eisernes Krackrohr verwenden. Die Entgasung des auf einmal in den -entsprechenden Generator leingefüllten Brennstoffes erfolgt auch hier nur durch das vorher aufgeheizte Wassergas, bis höchstmögliche Entgasung erzielt ist bzw. bis die auf Wassergas arbeitenden Generatoren beginnen, ungenügend Gas zu erzeugen. Mit einer solchen Apparatur kann aber kein gleichmäßiger Entgasungsbetrieb und kein gleichmäßiger Gasstrom erzielt werden. Die nach dem eisernen Krackrohr geschickten Kohlen wassergase plus Teerdämpfe dürfen zwecks Vermeidung von chemischen und thermischen Angriffen auf das Material des Krackrohres keine sehr hohe Temperatur zeigen. Eine roo%ige Zersetzung der mitgeführten Teerdämpfe kann somit nicht erwartet werden und infolgedessen auch kein Produktionsgas mit 400o kcal erhalten wer den. Auch -ein Drillingsgenerator ist bekannt. Er dient aber nur zur Zersetzung teerarmer Gasgemische zwecks Erzielung teerreicher Destillationsgase. Diese Arbeitsweise würde sich niemals zur restlosen Entgasung bzw. Vergasung von bituminösen Brennstoffen eignen. So würden z. B. Braun-.l,-ohlenbriketts, die in einer solchen Apparatur vergast werden, Destillationsgase vermischt mit feinsten Paraffinnebeln ergeben. Ein derartiges Gas kann niemals zur Verwendung als Stadtgas dienen, da ein derartiges Gas beispielsweise die nachgeschalteten Reinigungskästen in kurzer Zeit unbrauchbar machen würde.
• Die Stadtgaserzeugung bzw. die Erzeugung heizwertreicher Kohlenwassergase kann nur bei restloser Aufspaltung der aus bituminösen Brennstoffen entstehenden Teerdämpfe erreicht werden. Zur Vermeidung von Verlusten an heizwertreichen Kohlenwasserstoffen müssen die bituminösen Brennstoffe weitgehendst entgast werden, so daß nur wirklicher Hochtemperaturkoks nach dem Wassergaserzeuger gelangt. Das aus dem Koks erzeugte Wassergas muß bei einem möglichst hohen Heizwert einen geringen Gehalt an Kohlensäure aufweisen. Ferner ist nur ein solches Verfahren zur Stadtgaserzeugung geeignet, das beieinem steten Nachfüllbetrieb dauernd ein gleichmäßiges Gas, und zwar in bezug auf Heizwert und Menge, zu liefern vermag.
• Es hat sich nun gezeigt, daß man diese Bedingungen durch das nachstehend beschriebene Drillingsgeneratorverfahren vollauf erfüllen kann. Bei diesen Verfahren sind drei Generatoren gleicher Bauart ringförmig hintereinandergeschaltet, so daß in einem nacheinanderfolgenden Zyklus einer mit frischer, nachrutschender Füllung versehen wird, der als Schweler, Vorentgaser sowie Kokskracker arbeitet. Der zweite, nachgeschaltete arbeitet als Wassergaserzeuger und Hochtemperaturentgaser, während der dritte Generator @erneut heißgeblasen wird. Das im Unterteil des zweiten Generators erzeugte Wassergas durchspült heiß, ohne eine Umführungsleitung zu passieren, die in einem oder mehreren Schächten in schmaler Schicht herabsülkende Koksmasse, die außerdem durch die verbrannten Blasegase mit und ohne Wassergaszusatz mittelbar beheizt werden. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind die in den gleichartig gebauten Generatoren vorhandenen oberen Schächte von Heizzügen umgeben, von denen aber jeweilig nur die vom Wassergas durchspülten Kammerschächte mit Blasegasen beheizt werden, und zwar unter Zusatz entsprechender Sekundärluftmenge. Der auf den dritten Generator gestellte Wind strömt so lange in den Generatorunterteil, bis die notwendige Umschaltung für das gesamte System dem angewandten Zyklus entsprechend erfolgen muß. Die in dem unter Wind stehenden Generator A erzeugten Verbrennungsgase bzw. Blasegase werden durch zentral verlegte Verbindungswege, die sich automatisch einschalten lassen, auf die beiden Heizzüge der Generatoren B und C so verteilt, daß die Blasegasmenge und die Sekundärluft genau einstellbar sind. Die Bcheizung der Züge wird dem jeweiligen Wärmebedarf angepaßt: Die Brikettbeschickung ,erfolgt am vorteilhaftesten auf den im Trocknungs-, Schwel- und Vorentgasungsbetrieb stehenden Generator. Sei der abgebildeten Schaltweise ist es der Generator C, in dem gleichzeitig in einstellbarer Tiefe des heißen Koksbettes die Teerdampfaufspaltung schonend, aber möglichst vollständig erfolgt. Der durch Abwärmeausnutzung überhitzte Wasserdampf gelangt nach dem hinter C geschalteten Generator B, der vordem heißgeblasen wurde, und erzeugt hier ein- hochwertiges und an Kohlensäure möglichst armes Wassergas, das durch die eine oder mehrere über dem Vergaser angeordnete Entgasungskammern, und zwar im Gegenstrom zu der abwärts sinkenden Kokssäule, geführt wird. In den Vergaserraum kann entweder direkt oder mit dem Wasserdampf zusammen Fremdteerzusatz gegeben werden, und zwar ebenfalls in -einstellbarer Tiefe, um bereits an dieser Stelle .eine zusätzliche Teerdampfkrackung vorzunehmen. Besser jedoch ist es, den etwa gewählten Fremdteerzusatz in einem besonderen, genau thermisch einstellbaren Kracker zu zersetzen und die Krackgase entweder vor dem als Schweler arbeitenden Generator zuzugeben oder erst nachträglich ins fertige Produktionsgas zuzusetzen. Der erzeugte carburierte oder nichtcarburierte Wassergasstrom entgast auf seinem Wege die nach unten sinkende Brennstoffsäule vollkommen. Die Entgasung wird durch die mittelbare Beheizung der Kammerwände beschleunigt. Es ist aberauch vorgesehen, den Wassergasprozeß im Generatorunterteil durch zweckentsprechende mittelbare Beheizung zu unterstützen.
• Das oben aus dem als Wassergaserzeuger und Hochtemperaturentgaser arbeitenden Generator ,austretende Gemisch von Wassergas plus Entgasungsgas tritt in ähnlicher Weise wie das unten abgeleitete Blasegas durch kurze feuerfeste und gegen Abstrahlung geschützte Verbindungskanäle nach dem vorgeschalteten Generator über. In diesem durchströmt das hochtemperierte Spülgas, gleichgerichtet mit dem abwärts wandernden Brennstoff, den ebenfalls beheizten Entgasungsschacht, der währenddessen stetig nachgefüllt wird. Die entstehenden Produkte (Schwelwasser, Schwelteer, Schwelgas) treten gemeinsam mit dem Spülgas durch die bereits erwähnte heiße Koksschicht, und zwar in einstellbarer Tiefe, um hierin in zweckmäßiger Weise den Teer schonend, aber möglichst zooo/oig aufzuspalten. Aus dieser Zone tritt das erzeugte Stadtgas oder heizwertreiche Industriegas nach einer für sämtliche Generatoren gemeinsamen Gasführungs. leiturig, die man beispielsweise ringförmig um die drei - Generatoren laufend anordnet. In dieser Zeit sind die Gasaustrittsöffnungen der beiden anderen Generatoren B und C (bei der gezeichneten Schaltung) nach dieser Ringleitung verschlossen. Oben, wo die fJberleitung der Spülgase nach dem Schweler stattfindet, sind dagegen stets die Zutrittsgänge nach diesen beiden Seiten geöffnet, während nur eine Gasaustrittsöffnung, und zwar des unter Heißblasen stehenden Generators, geschlossen bleibt. Die Abführungsleitung der Blasegase verlegt .man am besten nach außen hin, um leichter für Staubabscheidung und für die automatische Ein- und Ausschaltung der Gasverbindungswege sorgen zu können. Um den Austritt von erzeugtem Wassergas oder Produktionsgas nach dieser Ringleitung zu verhindern, wird eine doppelte Schiebierregulierung vorgesehen.
• Die besonderen Vorteile des neuen Verfahrens sind folgende: r. Die einzelnen Prozesse vollziehen sich ohne irgendwelche Brennstoffumfüllungen und daher auch ohne Wärmeverluste. Hierdurch unterscheidet es sich von neueren Verfahren, die sich auch mit der Erzeugung von Stadtgas ,aus bituminösen Brennstoffen befassen, wo.aber der anfallende Koks zwecks Wassergaserzeugung entweder zum Teil oder insgesamt am Entgasungsschachtende ausgeschleust werden muß, wodurch gleichzeitig Kokszermürbungen auftreten.
• 2. Die Kokszermürbungen werden bei dem neuen Verfahren vermieden, da der Brennstoff auf seinem Wege durch den Generator bis zu seinem Austritt am Generatorunterteil durch kein mechanisch bewegtes Absperrorgan geleitet wird.
• 3. Die Spülgasung, unterstützt durch mittelbare Beheizung, beschleunigt wesentlich die einzelnen Entgasungsprozesse.
• 4. Dadurch, daß die Entgasung des Brennstoffes in zwei nacheinandergeschalteten Kammerschächten, die zweckmäßig schmal gehalten werden, erfolgt, gelangt selbst bei hochbituminösen Brennstoffen nur völlig entgaster Koks nach dem als Wassergaserzeuger arb.eitenden Generatorunterteil, der gegebenenfalls ebenfalls mittelbar beheizt werden kann.
• 5. Die Beheizung der Entgasungsschächte und gegebenenfalls auch des Vergasers sowie die Aufheizung der Spfilgase kann 'unter Zusatz von überschüssig hergestelltem Wassergas unterstützt werden.
• 6. Ebenso wie für wasserhaltige Brennstoffe eignet sich das Verfahren auch für vorher bertinierte Brennstoffe.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von hochwertigen Gasen aus Steinkohlen, Braunkohlen bzw. Braunkohlenbriketts; Torf und anderen bituminösen Brennstoffen in Drillingsgeneratoren unter Verwendung von, Spülwärme und mittelbarer Beheizung der Entgasungsräume gleichartig gebauter, hintereinandergeschalteter Generatoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatoren gleichzeitig, aber getrennt in dreifach umschaltbarem Wechsel erstens heißgeblasen werden, zweitens Wassergas und Hochtemperaturentgasungsgas erzeugen, das im Gemisch als Spülgas für den dritten, zuletzt geschalteten Generator verwandt wird, sowie zur Beschleunigung der in diesem stattfindenden Prozesse, z. B. Trocknung, Sch-,velung und teilweiser Hochtemp.eraturentgasung, dient und zusammen mit den entstehenden Produkten in einstellbarer Tiefe durch die heißgeblasene Koksschicht zwecks Teerdampfkrackung eigener oder zugeführter Fremdteere oder Öle sowie zur teilweisen Kohlensäurereduktion geschickt wird, wobei die Beheizung der Entgasungsschächte durch die :erzeugten Blasegase gegebenenfalls unter Zusatz überschüssig erzeugten Wassergases besorgt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassergaserzeugung durch mittelbare Beheizung des hierfür bestimmten Generatorraumes durch Blasegase unterstützt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspaltung der Fremdteere oder Öle in seiner besonderen Krackkammer bekannter Konstruktionen. durchgeführt wird und die Krackgase dem Spülgas vor seinem Eintritt in den als Schweler arbeitende, zuletzt geschalteten Generator zugesetzt werden oder dem Produktionsgas nach seinem Austritt aus diesem Generator zugegeben werden, wobei gleichzeitig das erzeugtie Spülgas nach Bedarf durch die Blasegase aufgeheizt lverden kann.
4. 4. Verfahren nach Anspruch r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz an Fremdteeren oder Ölen durch den eingeführten Wasserdampf in die glühende,, auf Wassergas arbeitende Kokszone erfolgt oder in bereits erzeugtes Wassergas.