DE466359C

DE466359C - Herstellung von reduzierenden Gasen

Info

Publication number: DE466359C
Application number: DEA52841D
Authority: DE
Original assignee: NORSK STAAL ELEK SK GAS REDUKT
Current assignee: NORSK STAAL ELEK SK GAS REDUKT
Priority date: 1927-12-20
Filing date: 1927-12-20
Publication date: 1928-10-05

Description

Herstellung von reduzierenden Gasen Es ist bereits bekannt, reduzierende Gase in der Weise herzustellen, daß gasförmiges oder flüssiges Brennmaterial in einer elektrischen Hochspannungsflamme mit Kohlendioxyd oder Wasserdampf umgesetzt wird, wodurch Kohlenoxyd und Wasserstoff gebildet werden.
Vorliegende Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung der Ausnutzung der Energie der Hochspannungsflamme zur Herstellung reduzierender Gase.
Ge äß der Erfindung werden Gase, nachdem sie mittels einer elektrischen Hochspannungsflamme auf sehr hohe Temperatur erhitzt worden sind, durch eine Schicht glü- henden, festen Kohlenstoffmaterials, wie Kohle, Koks o. dgl., geleitet, wobei in den Gasen vorhandenes Kohlendioxyd und Wasserdampf durch Passieren des festen Brennmaterials sich in Kohlenoxyd und Wasserstoff umsetzen.
Die von dem Hochspannungsofen kommenden Gase haben eine Temperatur von 16oo bis 1700' C oder noch mehr, und es gelingt ohne Schwierigkeit, mittels eines geringeren Teiles dieser fühlbaren Wärme der Gase die feste Brennstoffschicht auf die für die Umsetzung erforderliche Temperatur zu erhitzen bzw., wenn die feste Brennstoffschicht einmal auf die Reaktionstemperatur gebracht ist, diese Temperatur zu erhalten und also sowohl den Wärmebedarf der endothermen Reaktionen als die nach außen erfolgenden Wärmeverluste zu decken. Für die Durchführung der Reaktionen zwischen dem Brennstoff und den durchströmenden Gasen ist somit keine besondere Zufuhr vonWärme erforderlich, z. B. keine Zuführung von Verbrennungsluft zu dem festen Brennmaterial, um dies auf die Umsatztemperatur zu bringen bzw. um diese Temperatur aufrechtzuerhalten. - Vielmehr besitzen die durch Umsetzung mit dem festen Brennmaterial entstehenden Gase noch eine so hohe Temperatur, daß die Gase genügend heiß sind für Durchführung der Reduktionsprozesse, für die sie in der Regel benutzt werden.
Die von der Hochspannungsflamme kommenden Gase werden bei so hoher Temperatur erhalten, daß alle in dem festen Brennmaterial vorhandenen Aschebestandteile und Schlackenbildner zum Schmelzen kommen und in flüssiger Form abgelassen werden können. Dadurch wird nicht nur ein ununterbrochener Betrieb des der Umsetzung dienenden Apparates in hohem Maße erleichtert, weil das sonst übliche Abschlacken wegfällt, sondern daneben wird noch dadurch der Vorteil erzielt, daß aus der geschmolzenen Schlacke direkt und ohne zusätzliche Kosten ein wertvolles Nebenprodukt gewonnen werden kann, indem die Schlacke, gegebenenfalls durch Hinzufügung geeigneter mineralischer Stoffe zur Brennstoffschicht, als sogenannter »ciment fondu« nutzbar gemacht werden kann. Wegen der besonders hohen Temperatur der Gase, die, von der Hochspannungsfl-amnie kommend, in den zur Umsetzung mit festem Brennmaterial dienenden Apparat eintreten, ist es nötig, einige Vorsichtsmaßnahmen einzuhalten, um ein _Niederschmelzen des Gemäuers bzw. des Futters in der Nähe der Einströmungsstelle zu vermeiden.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, #daß der Einlaß der Gase derart angeordnet wird, daß der heiße Gasstrom gegen das Kohlenstoffmaterial gerichtet wird, ohne das Gemäuer bzw. das Futter des Apparates direkt zu treffen.
Dies* ist zweckmäßig dadurch zu erreichen, daß das feste Brennmaterial in Böschungen angeordnet wird, die sich in einiger Entfernung von dem Gewölbe des Apparates befinden, und daß dem heißen Gasstrom eine zur Oberfläche der Böschungen annähernd senkrechte Richtung gegeben wird. Durch den Wärmeverbrauch des endothermen Umsatzes wird die Temperatur der Gase um einen gewissen Betrag erniedrigt, so daß die Gase nicht mit der ganzen an der Eintrittsstelle herrschenden Temperatur auf das Mauerwerk des Apparates wirken können.
Eine Ausführungsform der Anordnung des Brennmaterials ist auf der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht, die schematisch einen senkrechten Schnitt durch den unteren Teil eines Gaserzeugers darstellt. Das in dem Schacht a niedergehende Brennmaterial bildet im unteren erweiterten Teil b des Gaserzeugers Böschungen c. Die von der Hochspannungsflamme kommenden heißen Gase werden durch das Rohr d zugeführt und strömen gerade gegen die Böschungen c. Die geschmolzene Schlacke wird durch eine öffnung e am Boden des Gaserzeugers abgelassen.
Es ist selbstverständlich, daß die Anordnung in verschiedener Weise abgeändert werden kann.
Das oben beschriebene Verfahren kann so durchgeführt werden, daß direkt in denHochspannungsofen etwas flüssiges oder gasförmiges kohlenstoffhaltiges Material eingeführt wird, das dann mit dem Kohlendioxyd und dem Wasserdampf der erhitzten Gase eine gewisse Menge t reduzierender Gasbestandteile bildet, worauf die heißen Gase durch die feste Brennstoffschicht des Gaserzeugers geleitet werden, um weitere Mengen reduzierender Gase zu bilden.
Das Verfahren kann aber auch so durch-,geführt werden, daß in den Hochspannungsofen kohlenstoffhaltiges Material nicht eingeführt wird, sondern dem ersteten ausschließlich die Aufgabe zufällt, die Gase auf hohe Temperatur zu erhitzen, während die ganze Erzeugung von reduzierenden Gasen mittels der festen Brennstoffschicht im Gaserzeuger erfolgt. -

Claims

PATENTANSPRÜCIIE: i.
Verfahren zur Herstellung von reduzierenden Gasen durch Hindurchleiten von Kohlendioxyd und Wasserdampf enthaltenden Gasen durch hocherbitzte Kohle, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase mittels eines elektrischen Hochspannungslichtbogens behandelt werden und sodann heiß (mindestens 1400') durch eine Schicht von glühendem, festem Kohlenstoffmaterial, wie Kohle, Koks o. dgl., geleitet werden, wodurch ausschließlich durch die in den Gasen vorhandene Energie Kohlendioxyd und- Wasserdampf in Kohlenoxyd und Wasserstoff umgesetzt werden, und zwar unter Benutzung einer so hohen Temperatur der eintretenden Gase, daß nicht nur der Wärineverbrauch der endothermen-Reaktionen gedeckt wird, sondern daß auch die im Kohlenstoffmaterial vorhandenen Schlackenbildner ohne besondere Wärmezufuhr verschlacken und schmelzen und in flüssiger Form abgelassen werden können. 2,.
Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kammer, in der der Hochspannungslichtbogen brennt, flüssiges oder gasförmiges kohlenstoffhaltiges Material eingeführt wird. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das festeKohlenstoffmaterial derart angeordnet wird, daß die von der Hochspannungsflamnie kommenden Gase zuerst auf das Kohlenstoffmaterial auftreffen an Stellen, wo letzteres nicht in Berührung mit Mauerwerk oder Futter ist, ehe die Gase in direkte Berührung mit in der Schmelzzone befindlichem Mauerwerk kommen.