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Verfahren zur Beeinflussung der Zusammensetzung von Generatorgas oder Wassergas im Gas- erzeuger.
In der Gaserzeugerindustrie ist vielfach erwünscht, die Zusammensetzung des hergestellten Generatorgases zu beeinflussen. So kann z. B. bei einigen Kohlenarten mit niedrigem Schlackenschmelzpunkt die Vergasung lediglich mit grossem Dampfüberschuss vorgenommen werden, folglich ist der Wasserstoff-und Kohlensäuregehalt des erzeugten Generatorgases sehr hoch ; das hat aber oft eine nachteilige Wirkung, insbesondere wenn das Gas zur-Beheizung von Martinöfen verwendet wird, weil einerseits der grosse Kohlensäuregehalt die Brenngeschwindigkeit des Gases stark herabsetzt und anderseits der grosse Wasserstoffgehalt auf den Ofen bekanntlich schädlich einwirkt. Demnach ist in solchen Fällen erwünscht, den Wasserstoff-und Kohlensäuregehalt des Generatorgases herabzusetzen.
In andern Fällen dagegen, insbesondere im Zusammenhang mit der Wassergaserzeugung, z. B. bei Herstellung eines Synthesegases oder bei Hydrierung, ist erwünscht, den Wasserstoffgehalt des Generatorgases zu erhöhen. Mitunter kann auch erforderlich sein, den Methangehalt des Generatorgases zu erhöhen, d. h. das Gas zu methanisieren.
Wie aus den obigen Beispielen bereits hervorgeht, ist die Zusammensetzung des Generatorgases in verschiedenen Fällen nach ganz verschiedenen Gesichtspunkten zu beeinflussen. Bisher stand aber kein Verfahren zur Verfügung, mittels welchen die Beeinflussung im Gaserzeuger selbst in einer einfachen und billigen Weise den jeweiligen Anforderungen entsprechend hätte erfolgreich vorgenommen werden können. Der Zweck der Erfindung besteht darin, ein solches Verfahren zu schaffen.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass in eine der Vergasungszone folgende, in der Regel höhere Zone des Gaserzeugers ausserhalb desselben erzeugte zusätzliche Gase eingeführt werden, deren Temperatur und Zusammensetzung den jeweiligen Anforderungen entsprechen. Zu diesem Zwecke wird-nach dem Prinzip des österr.
Patentes Nr. 130239-in einem vom Gaserzeuger räumlich getrennten, aber damit organiseh verbundenen besonderen Verbrennungsraum ein Brennstoff beliebiger Art, bei gleichzeitiger Zuführung der zur Beeinflussung gegebenenfalls benötigten Wasserdampfmenge, mit Luft, Sauerstoff oder sauerstoffangereicherter Luft vollkommen oder unvollkommen verbrannt und das entstehende Rauchgasgemisch in eine der Vergasungszone folgende Zone des Gaserzeugers, deren Temperatur niedriger als die der Vergasungszone ist, eingeführt, wo unter Einwirkung dieses Rauchgasgemisehes je nach den Anforderungen eine Anreicherung oder Verarmung des in der Vergasungszone erzeugten Generatorgases in Kohlensäure, Wasserstoff, Kohlenoxyd bzw. Methan erfolgt.
Dadurch, dass die in den Verbrennungsraum einzuführenden verhältnismässigen Mengen des Brennstoffes, des Verbrennungsmittels und gegebenenfalls des Wasserdampfes je nach dem zu verbrennenden Brennstoffe, der gewünschten Temperatur des Rauchgasgemisches und dem Zweck der Beeinflussung geregelt werden, kann die Endzusammensetzung des Generatorgases innerhalb weiter
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Sauerstoff-oder Wasserdampfüberschuss arbeiten.
Für das Verfahren können feste, flüssige oder gasförmige Brennstoffe beliebiger Art verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist, die eigenen Gase des Gaserzeugers zu verwenden. Wird aber die Erhöhung des Wasserstoffgehaltes bezweckt, so können die besten Ergebnisse gegebenenfalls mit den
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billigsten festen Kohlenarten, z. B. Rohtorf, erzielt werden, nachdem der hohe Feuchtigkeits-und Wasserstoffgehalt dieser Brennstoffe die Zusammensetzung des Rauchgasgemisehes in gewünschtem Sinne beeinflussen.
Das erfindungsgemässe Verfahren soll an Hand eines Beispiels erläutert werden, das die Vergasung einer Kohle mit niedrigem Sehlackenschmelzpunkt oder die Erzeugung von Mondgas betrifft. In diesem Falle kann z. B. das erzeugte Generatorgas folgende Zusammensetzung haben :
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Dieses Gas soll nun einer solchen Beeinflussung unterworfen werden, die eine Herabsetzung des - und CO2-Gehaltes herbeiführt. Zu diesem Zwecke wird ein Teil des Gases in den oben erwähnten Verbrennungsraum zurückgeführt und dort mit einer Luftmenge, die kleiner als die zur vollkommenen Verbrennung theoretisch erforderliche Luftmenge ist, derart verbrannt, dass die Temperatur des erzeugten Rauchgases z.
B. etwa 10000 beträgt. Wird dieses Rauchgas, welches neben CO, H und noch einige Prozente CO enthält, in jene Zone des Gaserzeugers eingeführt, in welcher eine Temperatur von etwa 10000 herrscht, so wird der CO-Gehalt des Rauehgases durch den Gaserzeuger unverändert hindurchziehen, wogegen die im Rauehgas vorhandenen CO2 und H20 zusammen mit dem von unten aufwärtsströmenden überschüssigen Wasserdampf zu CO bzw. H reduziert werden. Demnach kann
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stigere Ergebnisse erzielt werden.
Ist man bestrebt, die Zusammensetzung eines im gewöhnlichen Wassergaserzeuger oder in einem Sauerstoffgaserzeuger (wo die Vergasung des Brennstoffes mit Sauerstoff oder sauerstoffangereicherter Luft erfolgt) hergestellten Wassergases zu beeinflussen, um den Wasserstoffgehalt des Wassergases durch volle oder teilweise Umsetzung des Kohlenoxyds mit Wasserdampf zu erhöhen, so wird im Verbrennungsraum die Verbrennung immer mit Sauerstoff oder sauerstoffangereicherter Luft durchgeführt und das Verhältnis der im Verbrennungsraum aufeinander wirkenden Komponenten derart gewählt, dass die Zusammensetzung, Menge und Temperatur des Rauchgasgemiselhes den Umsetzungsbedingungen entsprechen, d. h. im Endgas sich das gewünschte H2 : CO-Verhältnis einstellt.
Hatte z. B. das Generatorgas ursprünglich die folgende Zusammensetzung I, so kann durch die erfindungsgemässe Beeinflussung erreicht werden, dass das Gas die folgende Endzusammensetzung II aufweisen wird :
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<tb>
<tb> 1 <SEP> II
<tb> CO................. <SEP> 1-0% <SEP> 22-6%
<tb> CO................. <SEP> 58-0% <SEP> 23-4%
<tb> H2 <SEP> ................ <SEP> 32#0% <SEP> 47#0%
<tb> CH,............... <SEP> 5-0% <SEP> 3-9%
<tb> CnHm.............. <SEP> 0'8% <SEP> 0'6%
<tb> n2 <SEP> ................ <SEP> 3#2% <SEP> 2#5%
<tb> 100-0% <SEP> 100-0%
<tb>
In der Endzusammensetzung II ist das Verhältnis H2 : CO = 2 : 1, so dass das Endgas nach voller oder teilweiser Entfernung der Kohlensäure für die Zwecke der Benzinsynthese ganz besonders geeignet ist.
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Durch andere an sich bekannte Kontaktstoffe und gegebenenfalls durch entsprechende Einstellung der Druckverhältnisse im Gaserzeuger kann auch die Erhöhung des Methangehaltes, d. h. die Methanisierung des Generatorgases, erzielt werden. Z. B. kann durch die Beeinflussung gemäss der Erfindung bei Verwendung entsprechender Kontaktstoffe erreicht werden, dass ein Gas, weiches ursprünglich die oben angegebene Zusammensetzung I hatte, die folgende Endzusammensetzung III aufweisen wird. Wird nun aus einem Gas von dieser Zusammensetzung III die Kohlensäure z.
B. bis 4% ausgewaschen oder in einer andern Weise entfernt, so erhält man ein Gas, das etwa die folgende
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stoffvergasung, in dem Falle, wenn eine Kohlenart mit grossem Feuchtigkeitsgehalt zu vergasen ist, zu deren Entgasung und Austrocknung der Wärmeinhalt der in der Vergasungszone des Gaserzeugers entstehenden, verhältnismässig kleinen Gasmenge nicht ausreicht. Wird aber erfindungsgemässe in
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derart vergrösserte Gasmenge ermöglicht, den hohen Wassergehalt der Kohle bei entsprechender Temperatur zu entfernen und somit die gewünschte Gaszusammensetzung zu erhalten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Beeinflussung der Zusammensetzung von Generatorgas oder Wassergas im Gaserzeuger, bei welchem ein beliebiger Brennstoff in einem vom Gaserzeuger räumlich getrennten. aber damit organisch verbundenen besonderen Verbrennungsraum unter gleichzeitiger Zuführung einer zur Beeinflussung gegebenefalls erfoderlichen Wasserdampfmenge mit Luft, Sauerstoff oder sauerstoffangereicherter Luft verbrannt wird, dadurch cekennzeichnet.
dass das entstehende Rauchgas- gemisch in einer der Vergasungszone folgenden Zone des Gaserzeugers, deren Temperatur niedriger als die der Vergasungszone ist, eingeführt wird, wo unter Einwirkung dieses Rauchgasgemisches je nach den Anforderungen eine Anreieherung oder Verarmung des in der Vergasungszone erzeugten Generatorgases in Kohlensäure, Wasserstoff, Kohlenoxyd bzw. Methan erfolgt.