DE1950722A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Gasen mit vorausbestimmten Eigenschaften - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Gasen mit vorausbestimmten Eigenschaften

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DE1950722A1
DE1950722A1 DE19691950722 DE1950722A DE1950722A1 DE 1950722 A1 DE1950722 A1 DE 1950722A1 DE 19691950722 DE19691950722 DE 19691950722 DE 1950722 A DE1950722 A DE 1950722A DE 1950722 A1 DE1950722 A1 DE 1950722A1
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Description

  • Verfahren und Vorrichtungzur Erzeugung von Gasen mit vorausbestimmten Eigenschaften Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine leistungsfähige Erzeugungsmethode von Gasen und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur endothermen Erzeugung solcher Gase unter neutralen, reduzierenden und gesteuerten Bedingungen. Diese Gase werden bei vielen industriellen Betriebsprozessen wie beim Erhitzen, Glühen, Härten, Sintern usw. von Metallen und keramischen Materialien verwendet, wo der Betriebsprozess in einer Atmosphäre mit vorbestimmten Eigenschaften und vorherbestimmter Zusammenseizung durchgeführt werden muß.
  • Der gebräuchliche, endotherme Gasgenerator besteht aus einer Heizkammer, die eine Katalysatorzelle enthält. Bei Betrieb des Generators wird eine Mischung aus Luft und einem Kohlewasserstoffgas durch die Zelle geleitet und in der Zelle auf eine Temperatur von gewöhnlich zwischen 9270C und 1093°C erhitzt.
  • Der Katalysator läßt eine Reaktion ablaufen, die die neutralen oder reduzierenden Gase erzeugt. Wenn eine Mischung aus Luft und einem Kohlenwasserstoffgas wie Methan verwendet wird, kann die Reaktion durch folgende Gleichung beschrieben werden: Durch Erhöhung des Sauerstoffgehalts der Eingangsmischung, Variationen der Temperatur usw. kann ein Teil des CO in C02 umgewandelt werden und gleichzeitig damit wird ein Teil des erzeugten Wasserstoffs zu Wasser oxidiert.
  • Diese erwünschte Reaktion wird in den gebräuchlichen endothermen Gasgeneratoren selten erreicht, ohne daß unerwünschte Mengen von Verunreinigungen wie Kohle, Wasser oder andere Nebenprodukte entstehen. Diese Verunreinigungen werden hauptsächlich deshalb erzeugt, weil es Schwierigkeiten bereitet, das Verhältnis Luft zu Brennstoff zu regeln, die Mischung falsch oder unvollständig ist und weil es schwierig istt die Wärme in der katalytischen Zelle zu regeln. Wenn die Mischung einen Überschuß von Brennstoff enthält oder nicht vollständig ist, wird in dieser Zelle Kohle entstehen. Diese Entstehung von Kohle reduziert die Geschwindigkeit der Gasströmung im Generator und wird unter Umständen den Generator verstopfen, so daß er nicht länger arbeitet. Wenn die Mischung einen Überschuß an Luft enthält, kann das Produkt des Generators ein unerwünschtes Oxidationspotential haben.
  • Um ein geeignetes Verhältnis von Brennstoff zu Luft zu erhalten, sind viele Generatoren nach dem Stand der Technik so ausgeführt, daß sie abgemessene Mengen Brennstoff und Luft in die Kammer einleiten. Allgemein wurde dabei jedoch übersehen, daß, um die erwünschte Reaktion zu erhalten, die Mischung der Gase vollständig sein muß. Selbst wenn für das richtige Verhältnis gesorgt ist, wird es, wenn die Mischung nicht vollständig durchgeführt ist, fette und magere Bereiche in der Mischung geben, was zu unerwünschter Produktion von Kohlenstoff und Wasser führen wird.
  • Nach dem Stand der Technik wurde versucht, die Gasmischung in den Generatoren in der katalytischen Zelle selbst auf die Reaktionstemperatur zu erhitzen. Da die Reaktion im allgemeinen endotherm ist, war die Zelle nicht auf einer einheitlichen Temperatur, die Zelle war unwirksam, die Reaktion war unvollständig.und Kohlenstoff wurde in der Zelle niedergeschlagen, der ihre Leistungsfähigkeit weiter herabsetzte und häufige Stillegungen erforderlich machte.
  • Nach dem Stand der Technik ist auch die Heizung der Zelle selbst ein Problem. Es ist erwünscht, daß die Zelle einheitlich geheizt wird, so daß es keine kühlen Bereiche gibt, die zu einer unvollständigen Reaktion der Mischung führen. Einige Zellen werden durch Heizöl- oder Gasbrenner erhitzt, die sich in der Heizkammer befinden. Da die Wärme aus solchen Quellen so lokalisiert ist, ist es sehr schwierig, auf diese Weise die katalytische Zelle gleichmäßig zu erhitzen. Bei einigen Generatoren wurde versucht, diesem Problem abzuhelfen, indem man auf dl- oder Gasbrenner ganz verzichtete und elektrische Heizeinheiten verwendete, die um die Zelle gewunden sind, so daß die Wärme gleichmäßiger zugeführt wird.
  • Wegen dieser Probleme hat man nach dem Stand der Technik lange nach einer Möglichkeit gesucht, die Ansammlung von Kohlenstoff zu verringern. Viele Generatoren müssen periodisch stillgelegt werden und der Kohlenstoff muß abgebrannt werden, bevor der Betrieb wieder aufgenommen wird. Andere Generatoren sind mit Vorrichtungen ausgerüstet, die den Gas strom periodisch umkehren, so daß die kalten Gase an einem entgegengesetzten Ende in die katalytische Kammer eintreten und an dem Ende, das den Kohlenstoff enthält, auf einer ausreichenden Temperatur sind, um den Kohlenstoff abzubrennen.
  • Eine weitere Methode ist, gasdruck-empfindliche Vorrichtungen zu verwenden, die auf einen Anstieg des Drucks infolge der Anhääfung von Kohlenstoff ansprechen und ein Luftventil betätigen, um den Luftgehalt in der Gasmischung zu erhöhen und dadurch den Kohlenstoff in der katalytischen Zeile abzubrennen. Es ist offensichtlich, daß es keine Lösung gibt, die auf einfache Weise möglich macht, den Kohlenstoff zu entfernen, wenn er sich einmal niedergeschlagen hat.
  • Die vorliegende Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein Verfahren und eine Vorrichtung für die kontinuierliche Umwandlung von mit Luft gemischten Kohlenwasserstoffgasen in Gase vorausbestimmter Eigenschaften zu schaffen, bei denen die unerwünschte Bildung von Kohlenstoff und anderer schädlicher Produkte vermieden wird und durch die gewählten Betriebsbedingungen bezüglich Temperatur, Strömungsgeschwindigkeit und Mischungsverhältnis der Gase sichergestellt ist, daß die Produktion der Gase in kontinuierlichem Betrieb überAängere Zeitabschnitte erfolgt, ohne daß es notwendig ist, die Katalysatoren auszuwechseln; die Vorrichtung soll dabei so ausgebildet sein, daß Reinigungs- und Wartungsoperationen ausgerührt werden können, ohne daß dafür die gesamte Apparatur zerlegt werden muß.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe dient nach der Erfindung ein Verfahren zur kontinuierlichen Produktion inerter Gase aus einer Mischung von Luft und Naturgas, das durch folgende Schritte gekennzeichnet ist: a) Durchlassen eines Stroms einer Mischung aus Naturgas und Luft durch eine Mischzone b) Erhöhung der Geschwindigkeit der Mischung aus Gas und Luft, die aus genannter Mischzone zum Durchtritt durch die Vorheizzone abgegeben wird, c) Übertragung von Wärme äuf die Misch- und Vorheizzonen, um die Gas- und Luftmischung in der Vorheizzone auf eine Temperatur von zwischen 927 0C und 109)°C in der Vorheizzone zu bringen, d) Reagierenlassen der vorgeheizten Gas- und Luftmischung mit einem Nickelkatalysator in einer Reaktionszone, auf die die genannte Wärme auch übertragen wird e) Ablassen des resultierenden Gases aus genannter Reaktionszone.
  • In bezug auf die Vorrichtung wird nach der Erfindung die gestellte Aufgabe gelöst durch eine Generatorvorrichtung für die kontinuierliche Umwandlung von Kohlenwasserstoffgasen in Gase vorbestimmter Eigenschaften mit einem eine Kammer bildenden isolierten Gehäuse, das mit feuerfestem Material ausgekleidet ist und an entgegengesetzten Enden eine Heizeinrichtung bzw. eine Abzugseinrichtung aufweist, gekennzeichnet durch eine von einem Ende des Gehäuses getragene abnehmbare Umwandlungseinheit, die ein sich in die Kammer hinein erstreckendes Eintritts-, Heiz- und Mischrohr, eine mit einem Abstand parallel zum Heiz- und Mischrohr sich in die Kammer hinein erstreckende längliche Reaktionszelle und wenigstens ein gewelltes Vorheizrohr aufweist, wobei das Vorheizrohr die inneren Enden des Eintrittsteils und Mischrohres und der Reaktionszelle innerhalb der Kammer miteinander verbindet, eine ZuOuhrvorrichtung für die Zufuhr von Kohlenwasserstoffgasen und Luft zum Einlaß-, Heiz- und Mischrohr und eine Auslaßvorrichtung für aus der Reaktionszelle abgegebene Gase.
  • Die Erfindung bietet ein neues Verfahren und eine Apparatur, die in wirksamer Weise das Problem der Anhäufung von überschüssigem Kohlenstoff in einem endothermen Gasgenerator überwindet, indem das Problem an seiner Wurzel gepackt wird. Das wird dadurch erreicht,çdaß die Gasmischung auf eine Temperatur zwischen 927 0C und 10930C vorgeheizt wird, bevor die Mischung in die katalytische Zelle zu Reaktionszwecken eingelassen wird. In der bevorzugten Ausführung läuft die Gasmischung vor dem Eintritt in die Zelle durch ein erhitztes Rohr innerhalb der Kammer. Das Rohr wird hinreichend erhitzt, um die Mischung auf die Reaktionstemperatur zu bringen, wonach die Mischung in die Reaktionszelle eintritt.
  • Erfindungsgemäß wird die Wärme der Mischung selbst dazu benutzt, die Reaktion in der katalytischen Zelle ablaufen zu lassen.
  • Einheitliche geregelte Temperaturen in der Zelle werden dadurch zustande gebracht, daß eine entsprechend vorgeheizte Gasmischung der Zelle zugeführt wird und nur eine relativ kleine zusätzliche Wärmemenge durch die Wände der Zelle dazutritt.
  • Das wird dadurch erreicht, daß die Zelle mit einem Material umgeben wird, das die Wärmeleitung hemmt.
  • Weiterhin gewährleistet die Erfindung, daß die Gase vor ihrem Eintritt in die katalytische Kammer gründlich gemischt und ausreichend erhitzt werden. Das wird durch eine Reihe von Röhren bewerkstelligt, die zuerst die Mischung, während sie erhitzt wird, mit einer relativ kleinen Geschwindigkeit -fließen lassen und dann mit einer größeren Geschwindigkeit längs eines Weges innerhalb der Heizkammer, der sicherstellt, daß die Mischung hinreichend und einheitlich erhitzt wird. Variationen in der Querschnittsfläche und ein Rohr mit kleinem Durchmesser in der Heizzone am Ende erzeugen turbulente Strömung, die dazu dient, vor dem Kontakt mit einem Katalysator bei einer vorbestimmten Temperatur gründlich vorzumischen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Andere Ausführungsformen sind möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines endothermen Gasgeneratprs, wobei Teile des Gehäuses weggelassen sind, um das Verständnis zu erleichtern.
  • Fig. 2 ist eine Grundrissansicht des Generators, bei der ein Teil abgebrochen gezeichnet ist, um die innere Anordnung einiger Teile zu veranschaulichen.
  • Fig. 3 ist ein vertikaler Schnitt längs der Linie )-3 in Abbildung 2.
  • Der dargestellte Generator besteht aus einem Gehäuse 10 mit Seitenwänden und Abschlußteilen, so daß eine Kammer umschlossen ist. Die Enden des Generators können mit Abschlußdeckeln 11 und 12 ausgestattet sein, wobei der obere Abschlußdeckel 11 mit einer Uffnung oder einem Durchlass versehen ist, dessen Konturen bei 1) eingezeichnet sind und der geeignet ist, eine Anordnung aufzunehmen und zu halten, die allgemein durch 20 dargestellt ist.
  • Diese Anordnung kann eine geeignete Haltevorrichtung 21 enthalten, die in Form einer Platte ausgeführt sein kann, die das Misch- und Heizrohr 50 und eine Reaktionszelle 40 trägt, sowie auch ein Vorheizrohr 50, das als im allgemeinen U-förmig dargestellt ist und das mit den inneren Enden des Mischrohrs 30 und der katalytischen oder Reaktionszelle 40 verbunden ist und die Verbindung zwischen besagten inneren Enden herstellt. Das verlängerte Mischrohr 50 und die Zelle 40 verlaufen mit einem Abstand parallel, wobei jeweils ein Ende des Mischrohres und der Zelle an der Halteplatte 21 befestigt sind. Die Halteplatte 21 trägt auch einen Stöpsel aus feuerfestem Isoliermaterial, der bei 22 dargestellt ist und der in der Größe in den Durchlaß 15 passt und dazu dient, die Elemente in der Kammer in der richtigen Lage festzuhalten. Die Einbauplatte 21 kann an die Röhrenelemente 30 und 40 geschweißt und mit dem Ende der Platte 11 auf irgendeine geeignete Weise wie z.B. durch Bolzen oder Maschinenschrauben 25 verbunden sein.
  • Die Wände des Gehäuses 10 sind vorzugsweise mit einer äußeren Schicht von Wärmeisoliermaterial, das bei 14 eingezeichnet ist, und einer inneren Schicht von hochfeuerfestem Material ausgestattet; dieses innere Futter kann in Form von Kachelblöcken vorliegen oder es kann von einer monolithischen, preßstoffartigen, feuerfesten Beschaffenheit sein.
  • Geeignete Heizvorrichtungen wie Brenner sind vorzugsweise im Ende des Gehäuses gegenüber der Halteplatte 21 angeordnet.
  • Im abgebildeten Beispiel sind 2 Batterien von Brennern 60 und 60' gezeigt, die in die Endwand 12 eingesetzt sind. Diese Brenner sind in einem Winkel zu den angrenzenden Wänden angeordnet, so daß sie ihre Flammen längs und angrenzend an die Längswände der Kammer richten und dadurch das feuerfeste Material ebenso erhitzen wie auch das heizrohr 50, wobei das feuerfeste Futter Strahlungswärme an die Elemente innerhalb der Kammer liefert. Es ist klar, daß die Brennerelemente mit geeigneten äußeren Brennstoffquellen, Ventilen un anderem Zubehör ausgestattet sind, wodurch die Wärmemenge, die in die Kammer eingeführt wird, leicht geregelt werden kann Der untere Endteil und das Abschlußstück 12 können auch einen Temperaturfühler und eine Vorrichtung zur visuellen Beobachtung; der Position und Länge der Flammen und der Bedingungen in der Kammer enthalten, wobei diese Vorrichtungen in geeigneter Weise durch die isolierenden und feuerfesten Schichten des Gehäuses geführt sind. Eine derartige Fühlvorrichtung und eine derartige BesbEaehtungsvorrichtung sind allgemein gezeigt bei 16 und 17. Wenn die itzezuführungsvorrichtungen für die Brenner am Bodenende des Gehäuses angeordnet sind, ist das Gehäuse vorzugsweise neben dem~gegenüberliegenden oder oberen Ende mit einem Abzug und einer damit verbundenen Esse ausgestattet. Eine derartige Abzugsöffnung und eine damit verbundene Esse sind bei 18 angezeigt, ei die Esse mit einer Dämpfungsklappe oder Regelvorrichtung 1-9 dargestellt ist.
  • Das äußere Ende des Eintritts-, Heiz- und Mischrohres 50 ist vorzugsweise angeflanscht, wie in der Zeichnung dargestellt, und über eine Zuleitungsvorrichtung 31 mit einer Quelle für Kohlenwasserstoffgas und Luft verbunden. Obwohl eine solche Quelle nicht eingezeichnet ist, ist dem Fachmann bekannt, daß geeignete Ventile,Druckregulierer und -Meßgeräte verwendet werden können, um zu gewährleisten, daß Luft und Kohlenwasserstoffgas im richtigen Verhältnis in den Generator eingespeist werden.
  • Das untere-oder innere Ende dieses Eintritts-, Misch- und Heizrohres 30 ist vorzugsweise verschlossen mit Ausnahme einer Öffnung, die mit einem Ende des Vorheizrohres 50 in Verbindung stehet, das eine kleinere Querschnittsfläche hat als das Mischrohr 30.
  • Dadurch, daß auf diese Weise für einen schnellen Wechsel im Querschnitt des Gasstromes durch das Rohr und in das Vorheizrohr 5Q gesorgt wird, wird die Turbulenz der Strömung gewährleistet und gründliche Mischung des Kohlenwasserstoffgases mit der Luft erreicht.
  • Das Vorheizrohr 50 befindet sich in Nachbarschaft zu den Heizvorrichtungen (bzw. den Flammen und den dazu benachbarten strahlenden Wänden) und ist vorzugsweise gewunden, um dadurch dem darin schnell fließenden Strom gemischter Gase eine beträchtliche Oberfläche anzubieten. In den Zeichnungen ist das Vorheizrohr allgemein U-förmig dargestellt, dessen Schenkel sich parallel zum Eingangs-, Heiz- und Mischrohr 50 und der Reaktionszelle 40 erstrecken. Das entgegengesetzte Ende des Vorheizrohres 50 ist mit dem unteren Endteil der Reaktionszelle 40 verbunden, wobei das untere oder innere Ende der Zelle geschlossen oder abgedichtet ist, so daß hereinkommende Gase nur den Weg durch Rohr 50, Vorheizrohr 50 und in die-Reaktionszelle 40 nehmen können. Es wird darauf hingewiesen, daß die Reaktionszelle 40 (die von der Halteplatte 21 getragen wird und einen Teil der Anordnung der abnehmbaren Anordnung 20 bildet) vorzugsweise aus einer Nickellegierung gemacht ist oder einen Katalysatorbestandteil enthält, der geeignet ist, die gewünschte Reaktion zu bewirken. Es ist zu beachten, daß der größere Teil dieser Reaktionszelle 40 in ihrer Länge in der Generatorkammer mit einer Schicht 41 aus feuerfestem Material von geringem spezifischem Gewicht und geringer spezifischer Wärme bedeckt ist.
  • Da die Reaktion nur schwach endothermen Charakter hat, ist es wünschenswert, -eine solche Deckschicht anzubringen, so daß nur ein vernachlässigbarer Wärmeübergang zwischen der Reaktionszelle und der Kammer besteht und dadurch eine wirklich einheitliche Temperatur in der Zelle aufrechterhalten wird. Darüber hinaus ist zu beachten, daß die Reaktionszelle 40 einen relativ großen Querschnitt hat, so daß der Gasstrom durch diese Zelle eine kleine Geschwindigkeit hat und zwischen den gemischten Gasen und dem Katalysator hinreichender Kontakt hergestellt wird, um vollständige Reaktion zu gewährleisten. Das äußere Ende der Zelle ist ebenfalls mit einer abnehmbaren Endplatte und einem Flansch versehen, wobei die Endplatte eine Auslaßvorrichtung 42 enthält, durch die die nunmehrigen Produktgase in einen geeigneten Speicher, Vorratsbehälter, usw. ausgelassen werden können.
  • Es ist selbstverständlich, daß die Einlaßvorrichtung 71 und die Auslaßvorrichtung 42 mit geeigneten Gewinden versehen oder auf andere Weise für die schnelle Verbindung zu anderen Rohrleitungen und Geräten eingerichtet sind.
  • Falls. erwünscht, kann eine zusätzliche Auslaßvorrichtung 43 direkt in die Reaktionszelle 40 eingesetzt werden, so daß die Produktgase zu wechselnden Vorratsbehältern abgeführt werden können.
  • Um die Mischung der hereinkommenden Gase im Rohr 50 zu erleichtern, kann sein Einlaßende in geeigneter Weise ausgekleidet sein, wie bei 75 gezeigt, um eine düsenähnliche Eingangsröhre herzustellen. Es ist auch vorteilhaft, den Austrittsendteil von Zelle 40, wie bei 45 gezeigt, mit einem isolierenden feuerfesten Material zu füttern (das ein abnehmbarer Stöpsel sein kann), um unerwünschte Wärmeverluste zu verhindern.
  • Im Betrieb wird die ganze Kammer auf eine Temperatur zwischen 927 0C und 1095 0C gebracht, wobei Temperaturen von 980 0C normalerweise ausreichend sind. Dem Generator wird dann eine Mischung von Luft und Kohlenwasserstoffgas zugeführt, wobei das Mischungsverhältnis von Luft zu Kohlenwasserstoffgas vom erwünschten Mischungsverhältnis von CO zu C02 im Produktgas abhängt.
  • Die Mischung der hereinkommenden Gase wird vorzugsweise bei einem regulierbaren und kontrollierten Druck und regulierbarer und kontrollierter Strömungsgeschwindigkeit zugeführt, wobei die volumetrische Zufuhr der Kapazität und Größe des Generators korreliert ist. Es zeigt sich, daß ein-Minimum und theoretisch kein Kohlenstoff gebildet oder im Mischrohr 30 oder im Vorheizrohr 50 niedergeschlagen wird, obwohl das letztere auch aus einer Legierung hergestellt ist, die Nickel oder Nickeloxyd enthält. Dieses überraschende Ergebnis ist dem Umstand zu verdanken, daß das Vorheizrohr 50 von hinreichend kleinem Querschnitt ist, so daß es eine hinreichende Erwärmung des Gases gestattet, ohne daß Kohlenstoff erzeugt, niedergeschlagen oder gebildet wird.
  • Die Gase, die durch die Auslaßvorrichtung 42 ausströmen, bestehen im wesentlichen aus Kohlenmonoxyd, Kohlendioxyd, Stickstoff, Wasserstoff und Wasser. Der Generator kann über längere Zeitabschnitte in Betrieb gehalten werden als Generatoren nach dem Stand der Technik, ohne daß übermäßige Bildung von Kohlenstoff in der Reaktionszelle 4G auftritt; es ist praktisch, die-Einlaß-und Auslaßleitungen mit Druckmeßvorrichtungen auszustatten, die jede übermäßige Entstehung von Kohlenstoff oder Verstopfung infolge der Anwesenheit von Kohlenstoff an einem Absinken des Drucks zu erkennen geben und dadurch angezeigt wird, daß die Einheit Wartung oder Reinigung benötigt. Es ist zu sehen, daß die Konstruktion des Generators in einer-Weise ausgeführt ist, das die ganze Anordnung leicht aus dem Gehäuse herausgenommen werden kann, indem einfach die obere Halteplatte 21 und die mit ihr verbundenen Elemente entfernt werden.
  • Obwohl die Ausführungsform des abgebildeten Generators rechtwinklig ist, ist selbstverständlich, daß die Erfindung nicht darauf~beschränkt ist und abweichende Formen oder Umrisse verwendet werden können. Jedes gewundene Vorheizrohr von kleinem Durchmesser, das in der Nachbarschaft der Wärmequelle angeordnet ist,kann verwendet werden, vorausgesetzt, daß seine Enden mit dem Einlaß- und Heizrohr von größerem Durchmesser und mit einer Zelle von ebenfalls größerem Durchmesser oder Querschnitt verbunden sind. um Beispiel wurden glänzende Resultate erzielt, wenn ein Mischrohr von 9 Zoll Durchmesser ein Vorheizrohr 50 von 1 Zoll Durchmesser und eine Zelle 40 von 4 Zoll Durchmesser verwendet wurden. Wie oben gezeigt wurde, spielen diese Wechsel der Querschnittsflächen der verschiedenen Einheiten eine wichtige Rolle dadurch, daß sie gründliche Mischung der Gase gewährleisten und die Strömung in den verschiedenen Teilen des Generators so regulieren, daß optimale Betriebsbedingungen erreicht werden.
  • Auf alle Fälle sollte die Mischung der Gase im Rohr 50 auf eine Temperatur von zwischen 927 0C und 10950C vorgeheizt werden, ug optimale Betriebsbedingungen herzustellen.

Claims (1)

  1. Patentansprßche
    1. Verfahren zur kontinuierlichen Produktion inerter Gase aus einer Mischung von Luft und Naturgas, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Durchlassen eines Stroms einer Mischung aus Naturgas und Luft durch eine Mischzone b) Erhöhung der Geschwindigkeit der Mischung aus Gas und Luft, die aus genannter Mischzone zum Durchtritt durch die Vorheizzone abgegeben wird c) Ubertragung von Wärme auf die Misch- und Vorheizzonen, um die Gas- und Luftmischung in der Vorheizzone auf eine Temperatur von zwischen 927 0C und 1095 0C in der Vorheizzone zu bringen, d) Reagierenlassen der vorgeheizten Gas- und Luftmischung mit einem Nickelkatalysator in einer Reaktionszone, auf die die genannte Wärme auch übertragen wird e) Ablassen des resultierenden Gases aus genannter Reaktion zone.
    2. Gasgenerator für die kontinuierliche Umwandlung von Kohlenwasserstoffgasen in Gase vorbestimmter Eigenschaften mit einem eine Kammer bildenden, isolierten Gehäuse, das mit feuerfestem Material ausgekleidet ist und an entgegengesetzten Enden eine Heizeinrichtung bzw. eine Abzugeinrichtung-aufweist, gekennzeichnet durch eine vom einen Ende des Gehäuses (11) getragene, abnehmbare Umwandlungseinheit (20), die ein sich in die Kammer hinein erstreckendes Eintritts-, Heiz- und Mischrohr (50), eine mit Abstand parallel zum Heiz- und Mischrohr sich in die Kammer hinein erstreckende längliche Reaktionszelle (40) und wenigstens ein gewelltes Vorheizrohr (50) aufweist, wobei das Vorheizrohr die inneren Enden des Eintritts-Heiz- und Mischrohres ()o) und der Reaktionszelle (40) innerhalb der Kammer miteinander verbindet, Zufuhrmittel für die Zufuhr von Kohlenwasserstoffgasen und Luft zum Einlaß-, Heiz-und Mischrohr (30) und Auslaßmittel (42) für aus der Reaktionszelle abgegebene Gase.
    5. Gasgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gewellte Vorheizrohrvorrichtung (50) von geringerer Querschnitts fläche ist als die Eintritts-, Heiz- und Mischrohrvorrichtung (30) und die Reaktionszelle (40) und daß sie in der Nachbarschaft der Heizvorrichtungen (60) angeordnet ist, wodurch die Mischung von Kohlenwasserstoffgas und Luft von außen zugeführter Wärme ausgesetzt ist, während sich die Mischung mit hoher Geschwindigkeit bewegt.
    4. Gasgenerator nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionszelle (40) einen Katalysator enthält.
    5. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch Brennervorrichtungen (60), die im anderen Ende des Gehäuses angeordnet sind, so daß sie die Wärme längs und gegen die Eckwände der Kammer lenken, um die Vorheizrohrvorrichtung (50) der S-trahlungswärme auszusetzen.
    6. Gasgenerator nach einem der -Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorheizrohrvorrichtung (so) von geringerem Querschnitt als das Mischrohr ()0) und die Reaktion zelle (4o) ist, wodurch in der Vorheizrohrvorrichtung ein Gasstrom hoher Geschwindigkeit erreicht wird.
    7. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die abnehmbare Umwandlungseinheit eine Einbauplatte (21) enthält, die das Mischrohr ()0) und die Reaktionszelle (40) in diesem Gehäuse hält.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002033131A1 (de) * 2000-10-16 2002-04-25 Linde Ag Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines co- und h2-haltigen behandlungsgases für die wärmebehandlung

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