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Kontinuierliches Kohlenvergasungsverfahren zur Erzeugung eines teerfreien Gases aus bituminösen, vorzugsweise feinkörnigen oder zerfallenden Brennstoffen.
Die Vergasung von bituminösen Brennstoffen erfolgte bisher derart, dass der Brennstoff in dem Vergaserschacht vorgebauten Entgasungsräumen vorwiegend durch Hindurchleiten heisser Gase entgast und der gebildete Koks im Vergasersehacht restlos vergast wurde. Für eine solche Spülentgasung wurden die im Vergaserschacht gebildeten heissen Gase verwendet, welche die Entgasungsräume von unten nach oben durchstrichen, die Brennstoffteilehen umspülten und erhitzten. Dabei vermischten sich die Spülgase mit den teer-und kohlenwasserstoffreiehen Entgasungsprodukten und gelangten in immer kühlere Brennstoffzonen, so dass eine Zersetzung der Teerdämpfe und schweren Kohlenwasserstoffe nicht stattfinden konnte.
Bei dem Verfahren gemäss vorliegender Erfindung wird die Entgasung der bituminösen Brennstoffe in dem Vergasungssehacht vorgebauten Entgasungsräumen in an sich bekannter Weise aus- schliesslich durch indirekte Beheizung bewirkt und die Entgasungsprodukte gezwungen durch bereits entgaste, hocherhitzte Brennstoffschichten zu streichen, wodurch eine Zersetzung der Teerdämpfe und Kohlenwasserstoffe eintritt. Der Grad der Zersetzung hängt hiebei von der Temperatur der Brenn- stoffschichten ab, durch welche die Entgasungsprodukte geleitet werden. Es ist möglich, die Zersetzung dadurch zu beeinflussen, dass man die Entgasungstemperatur nach Erfordernis steigert.
Um die indirekte Beheizung der Entgasungsräume wirksamer zu gestalten und den Brennstoff auf genügend hohe Entgasungstemperatur zu bringen, ist es erforderlich, mehrfach unterteilte, schmale Entgasungsräume auszubilden, da erfahrungsgemäss die Entgasungsdauer proportional dem Quadrat der Breite der Entgasungsräume ist.
Die an sich bekannte indirekte Beheizung der Entgasungsräume erfolgt erfindungsgemäss bei kontinuierlich betriebenen Generatoren ebenfalls kontinuierlich durch teilweise Verbrennung von Entgasungsprodukten oder eines Gemisches von Ent-und Vergasungsprodukten in den Heizzügen der Entgasungsräume, wo es durch Luft-oder Sauerstoffzusatz verbrannt wird.
Die Verbrennungsprodukte, die wie üblich zur indirekten Beheizung der Entgasungsräume verwendet wurden, sind reich an Kohlensäure und, falls zur Verbrennung nicht reiner Sauerstoff sondern Luft zugesetzt wurde, auch reich an Stickstoff. Für gewisse technische Verwendungszwecke, z. B. zur Gewinnung eines Wasserstoff-Stickstoffgemisches für die Ammoniaksynthese ist ein erhöhter Stickstoffgehalt des erzeugten Nutzgases erwünscht und ein erhöhter Kohlensäuregehalt nicht nachteilig, da die im Gas enthaltene Kohlensäure ohnehin stets ausgewaschen werden muss.
Für solche Fälle ist es daher vorteilhaft, die Verbrennungsgase oder einen Teil derselben mit dem Nutzgas gemischt
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Fällen aber, wo eine Anreicherung des Nutzgases an Kohlensäure und Stickstoff nicht erwünscht ist, erfolgt die Ableitung des Nutzgases getrennt von den Verbrennungsgasen, die zur Beheizung der Entgasungsräume dienten.
Nichtbackende oder zu wenig backende Brennstoffe können in feinkörnigem Zustand in gewöhnlichen Generatoren nicht mit wirtschaftlichem Erfolg vergast werden, da der Brennstoffstaub von den erzeugten Gasen mitgerissen und in den nachfolgenden Apparaten und Rohrleitungen abgelagert wird, wodurch Verschmutzungen und Brennstoffverluste entstehen. Das Gleiche ist bei solchen Brennstoffen der Fall, welche beim Erhitzen zu Staub zerfallen, wie dies bei vielen Braunkohlen und Ligniten bekannt ist. Durch die vorliegende Erfindung können auch solche Brennstoffe in wirtschaftlicher Weise zur restlosen Vergasung herangezogen werden.
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In Fig. 1 ist eine beispielsweise Ausführung eines Generators zur Durchführung des erfindung- gemässen Verfahrens dargestellt.
1 ist der Vergaserschaeht, 2 sind die demselben vorgebauten Entgasungsränme, welche mittels der Beschickungsvorrichtungen 3 aus dem Bunker 3'mit dem Brennstoff gefüllt werden. Die Entgasungsräume sind in Fig. 2 auch im Horizontalschnitt dargestellt, sie bestehen aus einzelnen schmalen Kammern 2, zwischen welchen sieh die Heizzüge 6 für indirekte Beheizung befinden. Bei 4 in Fig. 1 erfolgt die Zuführung von Luft, Sauerstoff usw., bei 5 die Zuführung von Dampf, Kohlensäure usw.
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Vergasung des bereits verkokten Brennstoffes entweder im Wechselbetrieb oder im kontinuierlichen Betrieb statt.
Bei der vorliegend in Betracht kommenden kontinuierlichen Vergasung wird gleichzeitig durch die Rohrleitung 4 Luft oder Sauerstoff und durch die Leitung 5 Wasserdampf oder Kohlensäure in den Generator eingeblasen. Das im Vergasersehaeht gebildete Gas entweicht grösstenteils durch den Stutzen 11 und Schieber 11'aus dem Generator. Ein Teil desselben durchstreicht jedoch die Heizzüge 6 und wird hier durch Zusatz von Sekundärluft oder Sauerstoff aus der Leitung 7 verbrannt, wodurch eine kontinuierliche indirekte Beheizung der Entgasungsräume erzielt wird. Die Abgase entweichen aus dem Sammelkanal 9 durch die Leitung 10 und Schieber 10'aus dem Generator.
Die Destillationsprodukte werden genötigt, in den Entgasungsräumen von oben nach unten zu streichen und zersetzen sich an bereits hocherhitzte Brennstoffschichten, bevor sie mit dem Nutzgas aus dem Stutzen 11 und Schieber 11'entweichen, während ein Teil der Destillationsprodukte in den Heizzügen 6 verbrannt und zur indirekten Beheizung der Entgasungsräume verwendet wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kontinuierliches Kohlenvergasungsverfahren zur Erzeugung eines teerfreien Gases aus
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in dem Vergaserschacht vorgebauten Entgasungsräumen mittels indirekter Beheizung und Hindurchleiten der Entgasungsprodukte durch hocherhitzte Brennstoffschichten des Generators, dadurch gekennzeichnet, dass die indirekte Beheizung der Entgasungsräume kontinuierlich durch teilweise Verbrennung von Entgasungsprodukten oder eines Gemisches von Ent- und Vergasungsprodukten erfolgt.