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Verfahren zum Herstellen eines Mischgases von hohem Heizwert aus Kohlend'estillationsgas
und Wassergas Es ist bekannt, ein Mischgas aus Destillationsgas und Wassergas in
einem Gas- und Kokserzeugungsofen in zwei getrennten außenbeheizten Gaserzeugungskammern,
bei denen die Wassergaskammer mit minderwertigem Brennstoff gefüllt ist, zu gewinnen
und die beiden Gase in einer ebenfalls außenbeheizten Mischkammer innerhalb der
Ofenanlage zusammenzuführen. Diese Mischkammer wird auf einer Temperatur (35o bis
5oo°) gehalten, bei der einerseits ein Niederschlagen bzw. Ausscheiden der schweren
Kohlenwasserstoffe und sonstiger Teerdämpfe bzw. unbeständiger Gase noch nicht erfolgt,
andererseits aber auch ein Kracken der Destillationsgase vermieden wird. Dadurch
werden bei dem Aufeinandertreffen der beiden Gasströme die schweren Kohlenwasserstoffe
der Destillationsgase durch das Wassergas aufgenommen und bleiben so dem Mischgas
erhalten.
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Dieses Mischgas kann, da infolge des unveränderlichen Rauminhaltes
der Gaserzeugungskammern die Mengen der beiden Brennstoffe unveränderlich sind,
durch das Erzeugen einer bestimmten Gasmenge auch stets nur den gleichen Heizwert
haben. Erhöhen läßt sich der Heizwert des Mischgases nur, wenn weniger Wassergas
erzeugt wird, wobei aber auch die Menge des Mischgases geringer wird.
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Gemäß der Erfindung wird unter Aufrechterhalten der Gesamtmenge des
Mischgases der Heizwert dieses Mischgases dadurch erhöht, daß unter Beibehalten
von Steinkohle als Ofenfüllung für das Kohlendestillationsgäs nunmehr als Ofenfüllung
für das Wassergas eine innige Mischung aus Steinkohlenkoks und Steinkohle oder Braunkohle
verwendet wird. Die für diese Mischung vorgesehene Braunkohle kann dabei in Form
von Rohkohle, getrockneter Rohkohle oder als Briketts zugegeben werden.
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Die bei der Außenbeheizung der Wassergaskammer aus der zugemischten
Kohle sich bildenden Destillationsgase ziehen durch die glühende Koksschicht und
vermischen sich darin mit dem gleichzeitig aus dem Koks erzeugten Wassergas. Dieses
nimmt. dabei die unbeständigen Gase und Dämpfe aus den Destillationsgasen, die sich
sonst als Graphitansatz oder Niederschlag ausscheiden, auf und weiter noch einen
Teil der Gase, die sich später außerhalb des Raumes nach erfolgter Abkühlung als
Teer niederschlagen. Durch diese Adsorption bleiben diese Erzeugnisse, bei denen
es sich im wesentlichen um schwere Kohlenwasserstoffe handelt, in Gasform erhalten.
Neben
den reinen beständigen Destillationsgasen werden somit auch die unbeständigen Gase
und Dämpfe, die bei der üblichen Destillation sich als Kondensate und Niederschläge
ausscheiden, in Gasform gewonnen und dem Wassergas einverleibt. Das Wassergas wird
durch die Aufnahme solcher hochwertigen Gase heizwertreicher, als wenn ein Misciagas
hergestellt würde aus dein Destillationsgas der gleichen Kohlenmenge und dem Wassergas
der gleichen Koksmenge, diese beiden Gasarten aber nebeneinander, z. B. in getrennten
Räumen, erzeugt und dann vermischt würden.
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Das so erzeugte Wassergas besitzt also einen höheren Heizwert als
das nur aus Koks erzeugte Wassergas und erhöht somit den Heizwert des Mischgases.
Das Verfahren nach der Erfindung ist deshalb für einen nach dem eingangs beschriebenen
Verfahren arbeitenden Gaswerksbetrieb besonders vorteilhaft, weil es je nach den
oft unerwartet sich ändernden Betriebsverhältnissen :ein Änderung des Heizwertes
des gesamten erzeugten Gases ermöglicht. So kann z. B. bei minderem Heizwert des
aus Steinkohle erzeugten Destillationsgases doch ein vorher vorhanden gewesener
Heizwert des Mischgases dadurch wieder erreicht werden, daß der Heizwert des Wassergases
nach vorliegendem Verfahren erhöht wird.
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Es ist zwar bekannt, in der Kammer eines senkrechten Kammerofens 'Koks
auf Steinkohle oder Steinkohle auf Koks zu bringen und die beiden sich entwickelnden
Gasarten - Destillationsgas und Wassergas - innerhalb der Kammer zu mischen. Auch
ist schon versucht worden, bei der Erzeugung .von Wassergas aus Steinkohle durch
Vergasen nach der zweizeitlichen Arbeitsweise: Heißblasen-Wassergaserzeugen der
Steinkohle Koks zuzusetzen, um insbesondere bei Wassergaserzeugern mit großem Durchmesser
die in den Kernschichten des Gaserzeugers bei Erweichen der Kohle auftretende Verminderung
der Gasdurchlässigkeit bei Verarbeiten von reiner Steinkohle zu vermeiden. An Stelle
des Kokses hat man auch Rohbraunkohle oder Braunkohlenbriketts verwendet. lin ersteren
Fall durchzogen die Destillationsgase die Koksschüttung, in der Wassergas gebildet
wurde, oder das Wassergas durchzog die Steinkohlenschüttung, in der das Destillationsgas
gebildet wurde, wobei jedesmal der Heizwert des aus dem Koks gebildeten Wassergases
durch Aufnehmen unbeständiger Gase und Dämpfe aus dein Destillationsgas erhöht wurde.
Die gleiche Wirkung trat auch bei der im zweiten Fall vorgesehenen Zumischung von
Koks zu Steinkohle ein. Beim Verfahren nach der Erfindung handelt es sich aber nicht
um die einfache Erhöhung des Heizwertes von Wassergas, sondern darum, bei der Erzeugung
eines Mischgases aus Destillationsgas und Wassergas unter Anwenden einer beheizten
Mischkammer, in die die beiden Gasströme beim Verlassen der beiden außenbeheizten
Kammern - der Destillationskammer und der Wassergaskammer - aufeinandertreffen,
durch Erhöhen des Heizwertes des Wassergases den Heizwert des Mischgases in einem
solchen Ofen in bestimmbarer Weise günstig zu beeinflussen.
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Die Menge der Kohle; die man bei dem Verfahren nach der Erfindung
dem Steinkohlenkoks zusetzen kann, wird bestimmt durch die Menge der sich aus der
Kohle bei ihrer Erhitzung abscheidenden schweren Kohlenwasserstoffe, die sich in
Forin von nichtbeständigen Gasen entwickeln. Somit kann eine solche Menge Kohle
zugesetzt werden, als das-Wassergas in seiner Bildungszeit die in derselben Zeit
entstehenden nicht beständigen Kohlenwasserstoffverbindungen der Kohle aufnehmen
kann. Je nach der Zusammensetzung der Kohle wird die Menge der dem Koks zugesetzten
Kohle zwischen ao bis 5o % schwanken.
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Ein weiterer Vorteil in der Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung
bei der beschriebenen Mischgaserzeugung liegt darin, daß neben der durch den Steinkohlenzusatz
zum Steinkohlenkoks für das Wassergas bedingten Heizwerterhöhung dieses Gases noch
die Möglichkeit besteht, in der Mischkammer die etwa aus den oberen Schichten der
Wassergaskammer mit dem Gasstrom fortgerissenen schweren Kohlenwasserstoffe, die
innerhalb der Koks-Kohle-Mischung vom Wassergas nicht aufgenommen werden konnten,
infolge der Mischung doch noch vom Wassergas adsorbiert «erden.
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Bei der Verwendung von Kohle im Wassergaserzeuger nach der Erfindung
entsteht infolge des Wassergehaltes der Kohle, insbesondere der Braunkohle, eine
vermehrte Erz_eugüng von Wassergas, das dann im Mischraum auf den Destillationsgasstrom
der Steinkohle trifft und die in diesem Gasstrom enthaltenen unbeständigen Gase
noch aufnimmt. Dabei kann das Destillationsgas aus der Steinkohle, das mit dein
angereicherten Wassergas in der Mischkammer zusammengeführt wird, auch aus Braunkohle
oder einem Gemisch von Stein- und Braunkohle erzeugt werden.
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Wird statt der Steinkohle dem zur Wassergaserzeugung dienenden Steinkohlenkoks
Braunkohle in Form von Röhkohle, getrockneter Rohkohle oder auch als Briketts zugemischt,
so
bilden sich bei dieser Kohlenart neben den beständigen Destillationsgasen besonders
erhebliche Mengen unbeständiger Gase, die allgemein nur als Teer bezeichnet und
in ihrem Bildungszustand von dem Wassergas aufgenommen werden. Weiter entsteht aber
bei der Destillation der Braunkohle ein Koks, der stark reaktionsfähig ist und damit
eine besonders günstige Wassergaserzeugung ermöglicht.
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Versuche haben ergeben, daß bei einer Zumischung voll bis zu 5o°lo
und mehr Braunkohle, z. B. in Form von Briketts, zum Steinkohlenkoks ein hochwertiges
Wassergas erhältlich ist. Dieser hohe Anteil an Braunkohle ist dadurch möglich,
daß infolge der innigen Mischung die Braunkohlenstücke allseitig von Steinkohlenkoksstücken
umgeben sind und dadurch das Umsetzen, Adsorbieren und Festigen der Gase im Entstehungszustand
erfolgt. Das Zusetzen der Braunkohle hat den Vorteil, daß statt der hochwertigen
Steinkohle ein minderwertiger Brennstoff verarbeitet wird, der neben seiner Billigkeit
gegenüber der Steinkohle noch einen äußerst reaktionsfähigen Koks für die Wassergasbildung
gibt.
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Bei starkem Wassergehalt der Braunkohle ist es zweckmäßig, auf das
Steinkohlenkoks-Braunkohlen-Gemisch noch eine Schicht reinen Steinkohlenkokses aufzubringen,
durch die sämtliche Gase hindurchgehen müssen. Diese Schicht kann auch unter oder
neben der Steinkohlenkoks - Braunkohlen - Beschickung liegen, wobei nur wesentlich
ist, daß alle aus dieser Beschickung erzeugten Gase durch die Schicht hindurchgehen.
Die bei der Braunkohle vorhandene starke Gasentwicklung bewirkt nämlich eine teilweise
sehr schnelle Gasbewegung zur Gasaustrittstelle, so daß das gleichzeitig entstehende
Wassergas zurückgedrängt wird und dadurch die in den Destillationsgasen enthaltenen
Stoffe nicht in der vorgesehenen Weise vollkommen aufnehmen kann. Gleichzeitig ergibt
sich der Vorteil, daß auch die aus den oberen Schichten der Steinkohlenkoks - Braunkohlen
- Beschickung austretenden, bei der Braunkohle entstehenden Wasserdämpfe durch eine
glühende Koksschicht hindurch müssen und dabei Wassergas bilden.
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Es ist dabei wiederum an sich bekannt, Destillationsgas in einer senkrechten
Retorte aus einem Gemisch von Steinkohle und Braunkohlenbriketts zu gewinnen und
weiter bei Entgasungsversuchen mit Braunkohlenbriketts das sich bildende Destillationsgas
durch eine mehr oder weniger hohe glühende Koksschicht hindurchzuleiten, um gleichzeitig
mit der Umwandlung von Kohlensäure (CO2) zu Kohlenoxyd (CO) möglichst alle
Teerdämpfe in Gas umsetzen zu können. Beim Verfahren nach der Erfindung werden diese
Maßnahmen aber für das Verfahren der Mischgaserzeugung unter Anwenden der beheizten
Mischkammer zur Erhöhung der Leistung dieses Verfahrens nutzbar gemacht.