DE47761C - Verfahren zur Herstellung von Leuchtgas und Koks - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, aus bituminösen Materialien, Stein- und anderen Kohlen brennbare Gase zu Beleuchtungs- und anderen Zwecken herzustellen.

Das neue Verfahren besteht im wesentlichen darin, dafs man der Kohle die zu ihrer Vergasung erforderliche Wärme zuführt, indem man überhitzte Gase von gleicher Art wie diejenigen, welche aus der Kohle gewonnen werden, durch dieselbe hindurchleitet. Dies geschieht, indem man einen Theil der gewonnenen Gase nach dem Generator zurückcirculiren läfst, nachdem sie vorher in einem Regenerator überhitzt worden sind. Um die Qualität des Gases zu verbessern und zugleich dessen Quantität zu vermehren, werden die Gase aus dem Generator zuerst durch glühenden Koks geleitet.

Zur Ausführung des vorliegenden Verfahrens benutzt man zweckmäfsig ein Ofensystem, dessen hauptsächliche Theile auf den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind.

Fig. ι ist ein Grundrifs des Ofensystems, zum Theil im Horizontalschnitt.

Fig. 2 ist ein Längsschnitt nach der Linie x-x der Fig. 1, und Fig. 3 nach der Linie y-y der Fig. i.

Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen im Verticalschnitt die Ventile, welche den Zweck haben, getrennte Röhrenleitungen zu verbinden.

Bei der bisher gebräuchlichen Leuchtgasbereitung werden Kohlen in Retorten vergast. Nach vorliegendem Verfahren werden dieselben in einem Schachtofen behandelt, welcher als -Gasgenerator dient.

Die Beschickung des Ofens mit Kohlen geschieht von oben periodisch durch eine abschliefsbare Gicht, und der entstehende Koks wird ebenfalls periodisch am Boden durch abschliefsbare Entleerungseinrichtungen entfernt, ohne dafs der Procefs dadurch unterbrochen wird. Die vorliegende Erfindung gestattet also einen ununterbrochenen Betrieb.

Die hauptsächlichen Vortheile dieses Verfahrens sind grofse Arbeitsersparnifs und eine grofse Vermehrung der aus der Kohle gewonnenen Gasmenge; aufserdem erhält man ein Gas, welches das gewöhnliche Leuchtgas an Güte übertrifft.

Der Generator A, welcher mit den zur Vergasung bestimmten Kohlen beschickt wird, ist am besten in Form eines Schachtofens herzustellen. In seinem oberen Theil befinden sich die Oeffhungen B, welche zu den Röhren C und C¹ führen, von denen jede mit einem Ventil C² versehen ist und mit je einem Schachtofen D und E in Verbindung steht, die mit Koks gefüllt werden, und die deshalb als Koksthürme bezeichnet werden sollen. Die Koksthürme D und E werden abwechselnd mittelst ihrer Röhren C und C¹ und der Ventile C² mit dem Generator A in Verbindung gesetzt, so dafs, wenn der Generator mit „dem einen Koksthurm verbunden ist, die Verbindung mit dem anderen unterbrochen ist.

Von den oberen Theilen der Koksthürme D und E führen die Röhren F und F¹ nach dem Ventil G, welches, wie durch Fig. 6 veranschaulicht, so eingerichtet ist, dafs die beiden

Röhren F und F¹ abwechselnd durch das Ventil G mit den beiden Röhren H und H¹ in Verbindung gesetzt werden können. Das Rohr H¹ führt durch die Röhren H² nach den Kühlapparaten / und 7¹, welche am besten aus mit Wasser gefüllten Kammern bestehen, die von einer Anzahl Röhren durchzogen sind, durch welche die Gase hindurchgehen müssen, wie auf Fig. 2 angedeutet.

Beide Kühlapparate / und P münden nach unten in ein Reservoir J², welches zum Theil mit Theer gefüllt ist und über der Oberfläche des Theers durch das Rohr / mit einer Gebläsevorrichtung K in Verbindung steht. Die Gebläsevorrichtung K steht mittelst des Rohres K¹ mit dem Ventil L (Fig. 4 stellt ein solches Ventil dar) in Verbindung, welches mit den Röhren L¹ und jL² versehen ist, die zu je einem der Regeneratoren N und JV¹ führen. Das Ventil L ist ebenfalls mit dem Rohr L³ versehen, welches zu der Esse O führt. Die Röhren K¹ L¹ L² und L³ sind so an dem Ventil L angeordnet,, dafs die Gase von der Gebläsevorrichtung K entweder durch das Rohr L¹ nach dem Regenerator JV oder durch das Rohr Z.² nach dem Regenerator JV¹ geführt werden können, und dafs, während das Rohr K¹ mit dem einen der Regeneratoren in Verbindung steht, der andere Regenerator durch das Rohr L³ mit der Esse verbunden ist, wie aus Fig. 4 leicht zu ersehen.

Beide Regeneratoren N und JV¹ sind mit je einem Kanal JV² ausgestattet, welcher den oberen Theil des Regenerators mit dem untersten Theil des Generators A verbindet. Die Ventile JV³ zwischen den Kanälen 2V² und dem Generator A haben den Zweck, nach Belieben die Verbindung zwischen den Regeneratoren und dem·. Generator herzustellen oder zu unterbrechen.

Die Röhren H und H¹ sind von einem Mantel P umgeben, an welchem eine Oeffnung angebracht ist, um atmosphärische Luft einzulassen. Das Rohr P¹ führt von diesem Mantel nach dem Ventil Q, welches am zweckmäfsigsten in der Nähe des Ventils L angeordnet ist und mit den nach dem Regenerator JV führenden Röhren jR und -R¹, sowie mit den nach dem Regenerator JV¹ führenden Röhren i?² und R³ und endlich mit dem Rohr H³ in Verbindung steht, welches das Rohr H mit dem Ventil Q verbindet. Dieses Ventil, welches Fig. 5 zeigt, ist so eingerichtet, dafs, während von dem Mantel P und dem Rohr P¹ durch das Rohr JR¹ Luft nach dem Regenerator IV eingesogen wird, die Heizgase von einem der Koksthürme durch das Ventil G, die Röhren H und H\ sowie das Rohr R gleichzeitig demselben Regenerator N zwecks Verbrennung zugeführt werden. Wenn das Ventil Q umgestellt wird, so dringen auf dieselbe Weise durch die Röhren R² und R³ Luft und Gase in den Regenerator TV¹ ein.

Das Verfahren wird auf folgende Weise ausgeführt:

Die Gase gehen aus dem mit Kohlen gefüllten Generator A durch eine der Röhren C oder C¹ nach dem einen der zwei Koksthürme D oder E, während das eine Ventil C² geschlossen, das andere offen ist. Der eine Koksthurm steht also mit dem Generator in Verbindung, während der andere von demselben abgeschlossen ist. Während der eine Koksthurm D mit dem Generator A communicirt, wird Luft durch den Koks in dem anderen Koksthurm E geprefst, wodurch brennbare Gase entstehen, welche zur Erhitzung der Regeneratoren verwendet werden und zur Unterscheidung von dem bei diesem Verfahren regelmäfsig gewonnenen Product hier »Heizgase« genannt werden mögen. Wenn dagegen der Koksthurm E mit dem Generator communicirt, so werden Heizgase auf dieselbe Weise in dem Koksthurm D erzeugt.

Die Heizgase gehen von den Koksthürmen zuerst durch das Ventil G, welches so gestellt wird, dafs, ob nun die Heizgase aus dem Koksthurm D durch das Rohr F oder von dem Koksthurm E durch das Rohr F¹ kommen, sie doch stets das Ventil G durch das Rohr H verlassen und darauf durch das Rohr H³ nach dem Ventil Q. gehen. Mit der Stellung des Ventils Q werden die durch das Rohr H^B gehenden Heizgase durch das Rohr R nach dem Kanal JV² in den Regenerator JV getrieben, während gleichzeitig Luft für die Verbrennung durch das Rohr R¹, das Ventil Q, das Rohr P¹ und den Mantel P bezw. dessen Mantelraum aus der Atmosphäre in denselben Regenerator eingesaugt wird. Wenn das Ventil Q aus der Stellung, welche in Fig. 5 gezeigt ist, umgestellt wird, so gehen die Heizgase durch das Rohr R³, und die Verbrennungsluft durch das Rohr i?² in den Regenerator JV¹. Die Verbrennungsproducte aus den Regeneratoren JV und IV¹ gehen durch die Röhren L¹ bezw. L² nach dem Ventil L, von wo sie durch das Rohr L³ nach der Esse O abziehen.

Vermittelst der Gebläsevorrichtung K wird aus den Kühlapparaten / und P kommendes, verhältnifsmäfsig kaltes Leuchtgas durch das Rohr K¹ nach dem Ventil L getrieben und von hier entweder durch das Rohr L¹ nach dem Regenerator JV, während der Regenerator JV¹, wie oben, beschrieben, erwärmt wird, oder auch durch das Rohr L² nach dem Regenerator JV¹, während der Regenerator JV erhitzt wird. Das aus der Gebläsevorrichtung kommende Leuchtgas wird beim Durchströmen des Regenerators sehr stark erhitzt und gelangt von da durch den Kanal JV² und das Ven-

til N³ in überhitztem Zustande von unten in den Generator A, durchstreicht die Kohlen in der Richtung nach oben, giebt hier seinen Ueberschufs an Wärme ab und bewirkt dadurch die Vergasung der Kohlen, indem es als Product einmal Koks liefert, welcher sich am Boden des Generators ansammelt und hier von Zeit zu Zeit unter Beobachtung der Vorsichtsmafsregel, dafs. keine nennenswerthe Quantität Luft einströmt, entfernt wird, und ferner eine gröfsere Menge Leuchtgas, welches von hier durch eine der Röhren C oder C¹ nach demjenigen Koksthurm geht, welcher zur Herstellung von Heizgasen gerade nicht benutzt wird. Das Leuchtgas, welches jetzt noch etwas Kohlensäure und Wasserdampf enthält, setzt bei seinem Durchgange durch den glühenden Koks im Koksthurm dieses in Kohlenoxyd und Wasserstoffgas um, wobei ein Theil des Wasserstoffgases aufserdem Kohlenwasserstoffverbindungen erzeugt. Das nun von Kohlensäure und Wasserdampf befreite Leuchtgas geht ferner durch eine der Röhren F und F¹ nach dem Ventil G und von da durch Rohr H¹, Röhren H² und Kühlapparate / und P, woselbst es bedeutend abgekühlt wird, nach dem Reservoir /², von wo ein Theil des Gases wiederum von der Gebläsevorrichtung in Circulation gesetzt und der Rest, welcher der nun gewonnenen Menge entsprischt, entfernt und auf gewöhnliche Weise gereinigt wird, um als Gas zum Gebrauch fertig zu sein.

Es versteht sich von selbst, dafs die Ventile L, Q und iV³ gleichzeitig umgestellt werden müssen; aber sie sind von den anderen Ventilen unabhängig, und es läfst sich mit Leichtigkeit so einrichten, dafs die Ventile L und Q durch ein und dieselbe Operation gestellt werden. Auch können beide Ventile N³ leicht durch eine Bewegung gehandhabt werden, welche das eine öffnet und das andere schliefst.

Die Ventile G und C² müssen ebenfalls gleichzeitig umgestellt werden, und zwar unabhängig von den übrigen Ventilen L, Q und N³.

Die Kohle im Generator A und der Koks in den Koksthürmen D und E werden im Verlaufe des Verfahrens aufgebraucht und müssen daher von Zeit zu Zeit erneuert werden. Dies geschieht von oben durch eine abschliefsbare Gicht, so dafs ein Luftzutritt so gut wie ganz verhindert wird.

Bei der Darstellung von Leuchtgas aus Steinkohlen sind zwei Punkte von Wichtigkeit, nämlich der Ausschlufs von Luft und eine Temperatur von mindestens ι ooo ° C. Dies hat man bisher erreicht, indem man die Kohlen in Retorten einschlofs und diese von aufsen erhitzte. Diese Operationen verlangen viel Arbeit und bedeutenden Verbrauch an Brennmaterial. Bei dem vorliegenden, einen ununterbrochenen Betrieb gestattenden Verfahren ist das Beschicken mit Kohle und die Entfernung des Koks verhältnifsmäfsig leicht auszuführen und die Arbeitskosten sowie der Brennmaterialverbrauch äufserst gering.
■ Wie oben erwähnt, wird das Gas von dem Generator durch glühenden Koks geleitet, wobei Kohlensäure und Wasserdampf in Kohlenoxyd, Wasserstoffgas und Kohlenwasserstoffe umgesetzt werden. Dadurch gewinnt man ein Leuchtgas von ausgezeichneter Beschaffenheit und in ungefähr doppelt so grofser Menge, als man bei den jetzt gebräuchlichen Herstellungsverfahren erzielte. Da das Gas frei von Kohlensäure hergestellt wird, so vermindern sich hierdurch nicht unwesentlich die Reinigungskosten.

Wünscht man hauptsächlich Koks zu gewinnen, so kann man die Koksthürme und die dazu gehörigen Ventile entbehren; in diesem Falle aber werden die resultirenden Gase von schlechterer Beschaffenheit sein.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Leuchtgas und Koks, darin bestehend, dafs man überhitzte Gase durch Kohlen leitet bezw. preist, darauf die resultirenden Gase durch glühenden Koks gehen läfst und schliefslich einen Theil der Gase überhitzt und diesen Theil wiederum durch die Kohlen hindurchleitet bezw. preist.

2. Das in Anspruch i. gekennzeichnete Verfahren zur Herstellung von Koks unter gleichzeitiger Gewinnung von Gas mit der Abänderung, dafs man die beim Durchleiten von überhitzten Gasen durch Kohlen entstehenden Gase nicht durch glühenden Koks leitet, sondern einen Theil derselben wieder überhitzt und wiederum durch Kohlen leitet oder prefst.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.