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Verfahren und Einrichtung zur Entgasung von Braunkohle in senkrechten, aussenbeheizten Retorten oder Kammern.
Bei der Ent-oder Vergasung von stark wasserhaltigen Braunkohlen entwickeln sich in der ersten
Stufe der Erhitzung erhebliehe Mengen von Wasserdampf und Kohlensäure. Diese Bestandteile besitzen keinen Heizwert und bilden deshalb unliebsame Beimengungen der sieh entwickelnden Destillationsgase.
Um ein heizkräftigeres Gas zu erhalten, ist schon vorgeschlagen worden, die Braunkohle vor ihrer Ein- führung in die Kammer oder Retorte vorzutrocknen, so dass dieselbe mit niedrigerem Wassergehalt zur
Wärmebehandlung gelangt. Die vorgetrocknet Braunkohle enthält jedoch stets noch eine verhältnis- mässig grosse Wassermenge, auch sind zur Vortrocknung einerseits besondere Trocknungsvorrichtungen erforderlich, anderseits werden dabei meist die entstehenden Wasserdämpfe und die gebildete Kohlen- säure nicht ausgenutzt.
Durch den im Gas verbleibenden Wasserdampf werden die Rohrleitungen und sonstigen Einrichtungen nutzlos stark belastet.
Es ist in der österr. Patentschrift Nr. 887213 schon vorgeschlagen worden, in einer stetig betriebenen senkrechten Retorte die entstehenden Gase etwa in halber Höhe der Retorte abzuziehen, wobei aus verschiedenen Beheizungszonen die Gase aus der Retorte herausgeleitet und an anderer Stelle wieder in die
Retorte eingeführt werden. Bei diesem Verfahren findet infolge der kurzen Gaswege durch die Beschickung hindurch nur eine unvollkommene Umsetzung der minderwertigen Bestandteile des Gases statt.
Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht die Entgasung stark wasserhaltiger Braunkohle, ohne dass eine Beimengung wertloser Bestandteile zu den Destillationsgasen eintritt, wobei auch die sich entwickelnden Wasserdämpfe nebst der Kohlensäure nutzbringende Verwendung finden können. Es wird nach dem vorliegenden Verfahren eine hochwertiger und grössere Gasmenge erzielt, die namentlich reicher an CO ltnd H2 ist, als nach den bisher bekannten Verfahren. Es werden dabei, ebenso wie bei dem vorerwähnten bekannten Verfahren, die in der ersten Stufe der Erhitzung entstehenden minderwertigen Gase und Wasserdämpfe aus einer hocherhitzte Zone der Beschickung etwa in halber Höhe der Retorte oder Kammer abgezogen.
Das Wesentliche der Erfindung besteht hiebei darin, dass sämtliche Gase und Dämpfe von ihrer Entstehungsstelle an bis zum Gasabzug durch die Beschickung selbst hindurehgeleitet werden, so dass die minderwertigen Bestandteile grösstenteils oder ganz in permanente Gase umgewandelt und der Teer, sowie die Kohlenwasserstoffe ganz oder zum Teil zersetzt werden. Die hocherhitzte Zone der Beschickung hat dabei zweckmässig eine Temperatur von etwa 850 bis 9000 C. Durch diese Massnahme wird erreicht, dass die Wasserdämpfe und Kohlensäure nicht als wertlose Bestandteile den Destillationsgasen beigemischt, sondern beide für die Gaserzeugung nutzbar gemacht werden, wobei die Menge des erzeugten Gases wesentlich erhöht wird ohne bedeutende Beeinflussung seines Heizwertes.
Gleichzeitig werden aber auch Teer und Kohlenwasserstoffe entsprechend der Höhe und der Temperatur der hocherhitzten Schicht in kleinerem oder grösserem Massstabe zersetzt.
Zur Durchführung des Verfahrens dient nach der Erfindung eine von aussen beheizte, senkrechte Retorte oder Kammer mit einem oberen regelbaren Gasabzug für Wasserdampf und Kohlensäure, einer unteren regelbaren Zuführungsleitung für Wasserdampf und Sauerstoff und einem etwa in halber Höhe des Entgasungsraumes in der hocherhitzte Zone angeordneten regelbaren Abzug für die Destillationund sonstigen Gase. Ausserdem wird die senkrechte Retorte oder Kammer zweckmässig noch mit einer
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in den oberen Teil der Retorte oder Kammer mündenden Leitung zur Einführung verbrennungsfördernder Gase, zweckmässig Sauerstoff, versehen.
In der Zeichnung ist eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens im vertikalen Längs- schnitt beispielsweise dargestellt, u. zw. in Form einer senkrechten, stetig betriebenen Kammer. Die Kammer 1 besitzt waagrechte äussere Heizzüge, die aus den Leitungen 16 und 17 mit Gas und Luft versorgt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden Gas und Luft von oben her in die Heizzüge eingeführt, was besonders zweckmässig ist, um eine gleichmässig hohe Temperatur im mittleren Teil der Retorte oder Kammer aufrechtzuerhalten.
Die stärkste Hitzeentwicklung durch den oberen Brenner liegt etwa in einem Drittel der Höhe der Retorte oder Kammer, von oben gerechnet, so dass etwa in halber Höhe die Beschickung die höchste Temperatur annimmt, da hier die oben eintretende kalte Beschickung vollkommen durchgewärmt ist. Im weiteren Verlauf nach unten nimmt naturgemäss die Temperatur in den Heizzügen ab, so dass auch die Temperatur der Beschickung nach unten hin allmählich niedriger wird.
Die Kammer 1 besitzt zum Einfüllen der Kohle einen Fülltrichter 2 und zum Entleeren untere
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obere Abzugsleitung 5 dient im Bedarfsfalle zum Abzug eines Teiles der in der ersten Erhitzungsstufe entstehenden minderwertigen Gase und Dämpfe, die im wesentlichen aus Wasserdampf und Kohlensäure bestehen. Die Abzugsleitung 5 mündet in eine Vorlage 7 und ist durch einen Schieber 6 regelbar.
Im übrigen erfolgt der Abzug sämtlicher in der Retorte oder Kammer entstehenden Gase durch schräg
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dampf und Sauerstoff vorgesehen. während zur eventuellen Zuführung von Sauerstoff am oberen Teil der Kammer die Zuführungsleitung 18 dient.
Soll der Heizwert des erzeugten Gases besonders hoch sein, so können nach der Erfindung die sich in der ersten Stufe der Erhitzung bildenden Wasserdämpfe und Kohlensäure sofort nach ihrer Entstehung teilweise durch den oberen Teil der Beschickung aus der Retorte oder Kammer entfernt werden. Zu diesem Zweck wird dann durch besondere Einstellung der Gasabsaugung 5 innerhalb des oberen Teiles der Beschickung eine bezüglich des Druckes neutrale Zone gebildet, oberhalb der die Gase unmittelbar aus der Retorte oder Kammer fortgeleitet werden, während die unterhalb dieser Zone sich entwickelnden Gase durch den heissen Teil der Beschickung nach dem Gasabzug 10 entweichen.
Soll den Destillationsgasen, abgesehen von dem unvermeidlich durch den Wassergehalt der Kohle entstehenden Wassergas, eine bestimmte Menge von Wassergas beigemengt werden, so wird in den unteren Teil der Kammer oder Retorte in an sich bekannter Weise Wasserdampf bei 1.'3 eingeführt, der sich beim Durchzug durch die hocherhitzte Beschickung bis zum Gasabzug in Wassergas umwandelt, wobei die entstehenden Gase zusammen mit den übrigen Destillationsgasen etwa in halber Höhe des Entgasung-
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oberen Teil der Beschickung der Retorte oder Kammer und der Zuführung des Wasserdampfes in den unteren Teil derselben ist man in der Lage, eine genau bestimmbare Menge Wassergas den Destillationgasen beizumischen.
Soll eine teilweise Vergasung des Brennstoffes und damit eine zusätzliche innere Beheizung erzielt werden, so kann zusammen mit dem Wasserdampf auch Sauerstoff bei 14 von unten in die Retorte oder Kammer eingeführt werden.
Falls die äussere Beheizung der Retorte oder Kammer zur wunsehgemässen Umsetzung der im oberen Teil der Beschickung entstehenden minderwertigen Gase und Dämpfe nicht ausreicht, werden nach der Erfindung in an sich bekannter Weise in dem oberen Teil der Retorte oder Kammer verbrennungs- fördernde Gase, zweckmässig Sauerstoff, bei 18 eingeleitet, so dass hiedurch eine zusätzliche Innenbeheizung erfolgt, wobei gegebenenfalls an äusserer Heizfläche und äusserer Beheizung gespart werden kann.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Entgasung von Braunkohle in senkrechten, aussenbeheizten Retorten oder Kammern, bei welchen die in der ersten Stufe der Erhitzung entstehenden minderwärtigen Gase und Wasserdämpfe durch eine hocherhitzte Zone der Beschickung etwa in halber Höhe der Retorten oder Kammern abgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Gase und Dämpfe von ihrer Entstehungs- stelle an bis zum Gasabzug durch die Beschickung selbst hindurchgeleitet werden, so dass die minder- wertigen Bestandteile grösstenteils oder ganz in permanente Gase umgewandelt und der Teer sowie die Kohlenwasserstoffe ganz oder zum Teil zersetzt werden.