DE592878C

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Publication number: DE592878C
Application number: DENDAT592878D
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Description

Es ist bekannt, Brennstoffe in feinkörnigem oder staubförmigem Zustand dadurch zu verschwelen oder zu vergasen, ■ daß sie, ähnlich wie bei pneumatischen Förderanlagen, durch enge, außen beheizte Rohrleitungen oder Kanäle geführt werden. Dabei ist es nicht notwendig, daß die Förderung mit Hilfe eines besonders zu diesem Zwecke zugesetzten Gases erfolgt; man verwendet vielmehr die aus dem Gut entstehenden Gase oder Dämpfe zum Transport des Behandlungsgutes. Es ist weiter bekannt, mit Hilfe einer solchen Apparatur Stadtgas zu erzeugen. Bei den bereits vorgeschlagenen Verfahren werden aber die Entgasung des Gutes, das Austreiben des Teers, die Teerverkrackung und die Wassergasbildung in einem Zuge durchgeführt. Diesem Verfahren haftet der Nachteil an, daß sich die Aufspaltung der Teerdämpfe nicht beeinflussen läßt, da diese zwangsläufig in der Wassergasbildungszone erfolgt, deren Temperatur durch den Wassergasprozeß bestimmt ist. Infolgedessen kann die Aufspaltung der Teerdämpfe dauernd oder nur zeitweise so weit gehen, daß die Reaktion nicht bei der BiI-dung der gewünschten hochwertigen gasförmigen Kohlenwasserstoffe stehenbleibt, sondern mehr oder weniger bis zur Bildung von Wasserstoff und Ruß fortschreitet, wodurch eine Verminderung der in Form von Gas erzeugten Wärmemenge je Kilogramm Kohle bedingt ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die aus der Kohle bei niedriger Temperatur ausgetriebenen Gase und Ballaststoffe, wie Schweferwasserstoff, Kohlensäure u. dgl., erst nach dem Austritt aus der Wassergasbildungszone entfernt werden können, somit aber die ganze Apparatur durchlaufen müssen und teilweise, wie z. B. Schwefelwasserstoff, im hinteren Teil der Apparatur zu Korrosionen Veranlassung geben, die noch durch die hier herrschenden hohen Temperaturen begünstigt werden. Auch muß, um die Gasgeschwindigkeit einigermaßen konstant zu halten, die infolge der Volumenvermehrung durch die entstehenden Gase sowie durch die Temperaturerhöhung im letzten Teil des Rohres wachsen würde, zu einer unbequemen und teuren Vergrößerung des Rohr- bzw. Kanaldurchmessers geschritten werden.

Die oben geschilderten Nachteile werden durch das nachstehend beschriebene Verfahren vermieden, welches darin besteht, daß man bei derartigen zweistufigen Verfahren die Zone der Entteerung von der Wassergasbildungszone trennt. Nach der Erfindung wird das Behandlungsgut in der ersten Stufe auf höchstens 800 ° 55' erhitzt und der in der ersten Stufe gebildete Koks nach seiner Trennung von dem gleichzeitig gebildeten Gas in der zweiten Stufe mit Wasserdampf ganz oder teilweise zu Wassergas vergast. Dadurch ist es möglich, die in der ersten Stufe entstehenden Teerdämpfe für sich abzuziehen und sie getrennt weiter zu erhitzen. Es braucht dann auf den Ablauf anderer Reaktionen keine Rücksicht mehr genommen zu werden, und es ist möglich, die Temperatur so einzustellen, daß die Aufspaltung der Teerdämpfe so

erfolgt, wie es mit Rücksicht auf die Zusammensetzung des Fertiggases wünschenswert, ist.

Zweistufige Verfahren zur Gaserzeugung, bei denen der Brennstoff durch außen beheizte Rohre geführt wird, sind bereits bekannt. So wird beispielsweise zunächst in der ersten Stufe bei wesentlich tieferen Temperaturen die Behandlung des Brennstoffs vorgenommen, und in der zweiten Stufe, die nicht mehr in rohrförmigen Behandlungsräumen erfolgt, wird Koks erzeugt, während das neue Verfahren den Koks in der ersten Stufe gewinnt und ihn in der zweiten Stufe vergast.

Man hat auch bereits die Wassergaserzeugung in ununterbrochenem Betrieb aus entgasten Brennstoffen im unteren Teil von außen beheizter stehender Retorten vorgenommen, deren mittlerer Teil der Entgasung der Brennstoffe dient. Demgegenüber ist die neue Arbeitsweise vorteilhafter insofern, als man den Eintritt unerwünschter Gasbestandteile in die heißeren Zonen vermeiden kann und ein besseres Gas unter Schonung der Vorrichtung erhält.
Durch die beigefügte Zeichnung wird das Verfahren nach der Erfindung erläutert. Die Kohle gelangt aus einem Bunker a mit Hilfe einer Einführungsvorrichtung, z. B. einer Schnecke b, in die von außen beheizte Rohrleitung c. In dieser Rohrleitung wird die Kohle bis auf etwa 800 ° maximal erhitzt, wobei außer Wasser, Kohlensäure, Schwefelwasserstoff und sonstigen Gasen die Teerdämpfe abgetrieben werden. Das Gemisch aus Schwelkoks, Gasen und Dämpfen gelangt in einen Abscheider d, in dem der größte Teil der festen Bestandteile von den gas- und dampfförmigen getrennt wird. Während die letzteren durch eine Rohrleitung 0 einer Kammer η zugeführt werden, in der die Aufspaltung erfolgt, gelangt der noch heiße, feste Rückstand durch ein Zellenrad e o. dgl. in einen weiteren, ebenfalls außen beheizten Rohrstrang f. In diesem Rohrstrang findet eine Erhitzung bis auf ungefähr 1000 bis 1200 ° unter gleichzeitiger Einleitung von Wasserdampf durch die Rohrleitung χ statt. Hierdurch werden nicht nur die restlichen flüchtigen Bestandteile des Schwelkoks ausgetrieben, sondern es findet auch eine Wassergasbildung statt. Das erzeugte Gas rind der feste Rückstand gelangen in einen Staubabscheider g, aus dem der feste Rückstand durch eine Schleuse h 0. dgl. abgezogen werden kann, während das erzeugte Wassergas einem Kühler bzw. Wärmeaustauscher t zuströmt. Die aus der Spaltanlage η kommenden Gase gelangen zunächst in einen Kühler oder Wärmeaustauscher^) und dann in die Gasreinigungsanlage q, in der eine Abscheidung des Schwefelwasserstoffs und der Kohlensäure erfolgt. Ein Teil des Gases wird durch eine Rohrleitung r der Zuführungsvorrichtung b zugeführt, um hier als Trägergas zum Einführen des Brennstoffs zu dienen. Das Reingas wird mit dem aus dem Kühler t kommenden Wassergas gemischt. Die Zuführung der Gase erfolgt durch die Rohrleitung s bzw. u. Das Fertiggas verläßt den Verfahrensgang durch die Rohrleitung v.

Die Beheizung der Rohrstränge c und /' sowie des Spaltofens η erfolgt durch ein beliebiges Heizgas, das durch eine Rohrleitung w zugeführt wird. Der Rohrstrang f wird mit Hilfe von drei Brennkammern i_lt i₂, i₃ beheizt. Die im Gegenstrom zu den Rohren führenden Ab_r gase werden durch eine Umführungsleitung k dem Rohrstrang c zugeführt. ' Die Abgase des Spaltofens dienen ebenfalls zur Beheizung des Rohrstranges c und werden durch eine Rohrleitung ni zugeleitet.

Die Vorteile der neuen Arbeitsweise werden durch folgende Beispiele erläutert. Es wurden aus 150 kg vorgetrockneter mitteldeutscher Braunkohle durch Schwelen und Vergasen in einem Zug etwa 550 m³ Gas von etwa 4200 WE oberen. Heizwert erzeugt. Nach Auswaschen des Schwefelwasserstoffs und der Kohlensäure erhielt man etwa 500 m³ Gas mit 4500 WE oberen Heizwert. Durch Teilung des Prozesses in zwei Teile gelang es, durch Verschwelen auf 800 ° und Erhitzen der erzeugten Schwel- und Teerdämpfe auf etwa 950 ° etwa 350 m³ Gas mit einem oberen Heizwert von 6000 WE zu erzeugen. Im zweiten Teil der Ofenanlage wurden aus dem abgeschiedenen Koks etwa 300 m³ Gas mit einem oberen Heizwert von etwa 2900 WE erzeugt. Das in der ersten Stufe gewonnene Gas wurde in einer Gaswaschanlage von Schwefelwasserstoff und Kohlensäure befreit. Die Menge verminderte sich dabei auf 275 m³ bei einer Heizwerterhöhung auf etwa 6500 WE. Nach Mischung des in der ersten und zweiten Stufe erzeugten Gases wurden etwa 575 m³ Stadtgas von etwa 4500 WE oberen Heizwert erhalten.

Ein weiterer Vorteil dieser Arbeitsweise ist der, daß nur ein Teil des Gesamtgases durch die Reinigungsanlage geschickt zu werden braucht, so daß schon eine kleine Anlage mit geringen Herstellungs- und Betriebskosten ausreicht.

Claims

Patentansprüche:

1. Zweistufiges Verfahren zur Gaserzeugung aus feinkörnigem oder staubförmigem Brennstoff, bei dem der Brennstoff gegebenenfalls unter Zusatz von Vergasungsmitteln ähnlich wie bei einer pneumatischen Förderung durch außen beheizte Rohre geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut in der ersten Stufe auf maximal 800 ° erhitzt und der vom Gas getrennte Koks dieser Stufe in der zweiten Stufe vergast wird.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Vcr-

fahr ens nach Anspruch ι, gekennzeichnet durch einen Behälter zwischen den beiden Stufen, in dem die Trennung der festen und der gas- bzw. dampfförmigen Erzeugnisse erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der ersten Stufe abgezogenen gas- und dampfförmigen Erzeugnisse in Kammern aufgespaltet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen