DE850441C - Verfahren und Vorrichtung zum Schwelen von Brennstoffen mit heissen brennbaren Gasen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Schwelen von Brennstoffen mit heissen brennbaren Gasen

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DE850441C
DE850441C DE1948P0004343 DEP0004343D DE850441C DE 850441 C DE850441 C DE 850441C DE 1948P0004343 DE1948P0004343 DE 1948P0004343 DE P0004343 D DEP0004343 D DE P0004343D DE 850441 C DE850441 C DE 850441C
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Paul Dipl-Ing Schmalfeld
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Metallgesellschaft AG
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B49/00Destructive distillation of solid carbonaceous materials by direct heating with heat-carrying agents including the partial combustion of the solid material to be treated

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum Schwelen von Brennstoffen mit heißen brennbaren Gasen Beim Schwelen von bituminösen Brennstoffen, wie Steinkohlen, Braunkohlen, Ölschiefer, Mittelprodukten und Waschbergen der Kohlenaufbereitung od. dgl., wurden die brennbaren Gase, die als Schwelmittel dienten und gewöhnlich im Kreislauf durch den Brennstoff geleitet wurden, in Wärmeaustauschern, wie Regeneratoren oder Rekuperatoren, auf die Schweltemperatur erhitzt. Man erhielt ein unverdünntes heizkräftiges Gas. Indessen sind diese Wärmeaustauscher im Betrieb empfindlich und in der Anschaffung teuer. Andere Schwelverfahren vermieden diese Einrichtungen dadurch, daß das Schwelmittel zunächst am heißen geschwelten Gut vorgewärmt, aus dem Gut abgesaugt, in besonderen Kammern, die innerhalb oder außerhalb des Schwelers liegen konnten, entweder durch Zusatz heißer Gase oder durch Teilverbrennung erhitzt und darauf auf die Schwelzone verteilt wurden. Nach Durchgang der Gase durch den Schwelofen und die Kondensation wiederholte sich der Kreislauf des Schwelmittels. Auch diese Apparatur ist noch verhältnismäßig umfangreich und im Betrieb nicht ganz einfach. Die Schwierigkeiten des Verfahrens liegen hauptsächlich darin, die gesamten vorgewärmten Spülgase abzusaugen und die auf Schweltemperatur erhitzten Spülgase über .den ganzen Schachtquerschnitt zu verteilen sowie in dem Betrieb der Gebläse bzw. Injektoren und der Kanäle, die für die Gasführung erforderlich sind, mit staubhaltigen heißen Gasen. Man hat auch schon versucht, das im Schwelofen durch den heißen Koks aufsteigende Schwelmittel dadurch weiteraufzuheizen, daß man heiße Feuergase in den für die Erzeugung der Schweltemperatur erforderlichen Mengen unterhalb der Schwelzone zugab. Hierbei war indessen eine ausreichende Mischung von Spülgas und Feuergas nicht zu erzielen, so daß die Schwelung in bezug auf Leistung und Ausbeuten mangelhaft ausfiel.
  • Besser wurde die Mischung, wenn nach einem anderen Vorschlag statt Feuergasen Verbrennungsluft verwendet wurde, die sich durch geeignete Zuführungen gleichmäßiger auf den Querschnitt des Schwelers verteilen läßt.
  • Indessen haben alle Verfahren, bei denen das Schwelmittel durch Zusatz von Verbrennungsgasen oder durch teilweises Verbrennen aufgeheizt wird, den Nachteil, daß eine Verdünnung der Schwelgase durch Oxydationserzeugnisse, wie Wasserdampf und Kohlensäure, und gegebenenfalls auch noch durch Stickstoff eintritt.
  • Gemäß der Erfindung gelingt die Gewinnung von unverdünnten Schwelgasen ohne den Einsatz von Regeneratoren und Rekuperatoren dadurch, daß das geschwelte Gut im Schwelet durch einen Oxydationsvorgang, z. B. Verbrennen, gegebenenfalls in Verbindung mit Vergasen, zusätzlich erhitzt wird und daß dann das Schwelmittel zum Aufheizen, zweckmäßig getrennt von den bei dem Oxydationsvorgang entstehenden Gasen, durch dieses heiße Gut geleitet wird-Die Räume, in denen die zusätzliche Erhitzung des geschwelten Gutes erfolgt, und die, in denen das Schwelmittel am zusätzlich erhitzten Gute aufgeheizt wird, werden möglichst gleichmäßig auf den Querschnitt des Sehwelers verteilt. Zweckmäßig werden nach den gleichen Gesichtspunkten angeordnete Gastkanäle, schmale Kammern od. dgl. vorgesehen, um das Schwelmittel aus dem zusätzlich erhitzten Gut abzuziehen und auf die Schwelzone zu verteilen.
  • Die Gaskanäle, Kammern od. dgl. sind unten offen und haben oben Hauben, die den Gasaustritt in die Schwelzone frei lassen, aiber das Eindringen von Schwelgut in die Kanäle verhindern. Die Gase strömen auf dem Wege des geringsten Widerstandes vorzugsweise aus dem heißen Koks durch die Kanäle aufwärts in die Schwelzone und werden gleichmäßig in das Schwelgut verteilt. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist für die Verarbeitung der verschiedensten Brennstoffe geeignet. Da§ Schwelen und das zusätzliche Erhitzen der Brennstoffe sind dabei nicht auf eine bestimmte Ausgestaltung beschränkt, sondern können nach den jeweiligen Bedürfnissen abgewandelt und den Eigenschaften der zu verarbeitenden Brennstoffe gut angepaßt werden. Beispielsweise kann das Verfahren einstufig oder mehrstufig ausgebildet sein. Auch für backende oder in der iHitze erweichende Brennstoffe läßt es sich mit Erfolg verwenden, und es zeigt noch besondere Vorteile in bezug auf Leistung, Ausbeute und Wirtschaftlichkeit, wenn an die Schwelung eine weitere Entgasung oder teilweise oder völlige Vergasung des Brennstoffes angeschlossen wird. Bei Verwendung von Sauerstoff oder sauerstoffangereicherter Luft für die Verbrennung oder Vergasung werden durch die Erfindung gute Erfolge in Richtung eines geringen Sauerstoffverbrauchs und Erzeugung eines hochwertigen Gases erzielt. Das Schwelmittel kann, wie an sich bekannt, im Kreislauf geführt werden.
  • Die Zeichnung diene zur weiteren Erläuterung der Erfindung.
  • In den Abb. i bis 6 sind einige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch im senkrechten Längsschnitt dargestellt.
  • a ist der Schwelet, der unten durch eine an sich bekannte Austragsvorrichtung abgeschlossen ist. Diese besteht z. B. im wesentlichen aus einem Tisch 4i, der das im Schwelet befindliche Gut trägt. Im Tisch sind Öffnungen 42 angeordnet, durch die der Austrag des Gutes mit Hilfe der hin und her bewegbaren Verdränget 43 in einen Barunterliegenden Bunker 44 erfolgt. Über den Öffnungen 42 sind Dächer 45 angeordnet, um den freien Fall des Gutes durch die Öffnungen zu verhindern. Die Menge des ausgetragenen Gutes kann durch entsprechende Änderungen der Bewegung der Verdränget 43 geregelt werden. Der Austrag des Gutes aus dem Schwelet und viele weitere Einzeleinrichtungen, die in bekannter Weise ausgebildet sein können, sind in der Zeichnung zum Teil weggelassen worden.
  • In geeignetem Abstand über dem Tisch 41 sind auf den Querschnitt des Schwelers gleichmäßig verteilte Gaskanäle 9 angeordnet. Die Wände 7 der Gaskanäle sind aus feuerfesten Baustoffen, z. B. Schamottesteinen, aufgebaut, die durch geeignete Tragorgane, z. B. wassergekühlte Rohre z und gegebenenfalls 12 od. dgl., gehalten werden können. Um die Wärmeverluste in den gekühlten Rohren od. dgl. Hohlkörpern möglichst niedrig zu halten, können diese ganz oder teilweise außen isoliert, z. B. mit keramischen Baustoffen abgedeckt oder umkleidet sein. Gegebenenfalls können die Rohre od. dgl: als Dampferzeuger ausgebildet werden. Beispielsweise kann darin Wasserdampf von a bis 2o atü oder mehr entwickelt werden.
  • Die Gaskanäle sind oben offen, und es sind über den Öffnungen Dächer od. dgl. 8 vorgesehen, so daß geschweltes Gut nicht in die Kanäle eindringen kann und die Gase sich unter den Dächern heraus nach beiden Seiten in das Gut im Schwelet sehr gleichmäßig in der besonders vorteilhaften Art des kombinierten Querstromgegenstromes verteilen können. Aus dem Schwelofen können die Gase durch die Kanäle 5 abgeleitet werden. 4 sind die Einläufe, durch die das zu schwelende Gut, z. B. aus einem Bunker oder Trockner od. dgl., in den Schwelet gelangt.
  • Der Abstand der Kanäle 9 voneinander kann zwecks weiterer Verbesserung der Schwelgasverteilung verhältnismäßig gering gehalten werden. Beispielsweise wird der lichte Albstand zweier benachbarter Kanäle voneinander auf aoo bis 500 mm, z. B. 300 -mm,bemessen. Bei diesen Abmessungen geleitet. Es kann außerhalb des Ofens gekühlt und aufs neue in der gleichen Weise angewendet werden. Je nach den Gasmengen, die in der Zone 16 angewendet werden, kann die Kühlung mehr oder weniger weitgehend gestaltet werden. Oft empfiehlt es sich, für die Kühlung dasselbe Gas anzuwenden, das auch als Schwelmittel dient. Es ist dann eine besondere Gasbereitung für die Kokskühlung nicht erforderlich, außerdem wird die Schwelung nicht gestört, wenn aus der Kokskühlzone Gase in die Schwelzone gelangen.
  • Die Kühlung des durch die Leitung 13 abgeführten, am Schwelrückstand erwärmten Kühlmittels kann in den gleichen Vorrichtungen erfolgen, die bei der Verwendung der Zone 16 als Vergasungszone für die Reinigung und Kühlung des erzeugten Gases notwendig sind.
  • Bei kohlenstoffreichen Brennstoffen, die mit hoher Durchsatzleistung geschwelt und vergast werden sollen, ist es vorteilhaft, außer der Gegenstromvergasung noch eine Gleichstromvergasung vorzusehen. Dies kann, wie A'bb. 4 erkennen läßt, z. B. derart geschehen, daß die Zuführungen 17 für das Schwelmittel in geeigneter Höhe über den Gasabführungen 13 und zwischen 13 und 17 weitere Zuführungen i9 für ein Vergasungsmittel angeordnet werden. Die Schwelung kann dann in der gleichen Weise, wie eben beschrieben, betrieben werden, während das Vergasungsmittel aus den Zuführungen i9 durch die Zone 15 in Richtung zu den Abführungen 13 abwärts strömt, durch die das in der "Zone 15 erze;@gte Gas zusammen mit dem in der Zone 16 gei ,:iiieiien die Schwel- und Vergasungsvorrichtung verläßt. Auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung läßt sich die Vergasung ;bei Bedarf ohne weiteres auf Kokskühlung umstellen, In ähnlicher Weise, wie dies im vorstehenden für die Ausführungsform nach Abb. 2 erläutert worden ist.
  • Die ertindungs;rernüße Schwelung und Vergasung lassen sich besonders vorteilhaft unter Verwendung von Sauerstoff oder sauerstoffangereicherter Luft mit Zusätzen von Wasserdampf und bzw. oder Kohlendioxyd als \-,- rgasuiigsmittel, insbesondere in den Zonen 16 oder 15 und 16, durchführen, weil nach (lern neuen Schwelverfahren ein sehr reaktionsfähiges geschweltes Gut entsteht, das sich mit hoher Leistung und geringem Sauerstoff- und Wasserdampfverbrauch vergasen läßt.
  • Bei Verwendung von Sauerstoff als Vergasungsmittel kann man bekanntlich dadurch zu wesentlichen Ersparilissen an Sauerstoff gelangen, daß man das Vergasungsmittel möglichst hoch vorwärmt. Um nun die vorgewärmten sauerstoffenthaltenden Verbrennungs- oder Vergasungsmittel in den für (las neue Verfahren benutzten Verteileinrichtungen anwenden und diese gegebenenfalls gleichzeitig als Tragorgan für Konstruktionsteile benutzen zu können, werden die Verteileinrichtungen erfindungsgemäß vorteilhaft, wie aus Abb. 5 ersichtlich, ausgebildet. Das Rohr 51, das die Zuführungs- und Verteilleitung für das z. B. auf 5oo° erwärmte Vergasungsmittel darstellt, ist von dem Rohr 52 umgeben. Zwischen beiden Rohren ist eine wärmedämmende Masse 53, z. B. Kieselgur, angeordnet. Das Rohr 52 ist von dem Rohr 54 umfaßt, und es dient der Ringraum zwischen den beiden Rohren 52 und 54 als Wasserkühlung. Das durch den Ringraum strömende Wasser wird darin erwärmt oder verdampft, wodurch das Rohrsystem gegen die hohen Temperaturen der Vergasungszone geschützt wird. Durch Rohrstutzen 56 kann das Vergasungsmittel aus dem Röhr 51 austreten.
  • Sollen backende oder schwach ,backende Steinkohlen, mit Pech od. ähnl. Bindemitteln hergestellte Briketts, ölschiefer, Asphaltgesteine od. dgl. Brennstoffe verarbeitet werden, die beim Erhitzen plastisch werden, z. B. bei bestimmten Temperaturen erweichen und sich bei weiterem Erhitzen wieder verfestigen, so kann die Schwelung zweistufig etwa in der Weise betrieben werden, daß der Brennstoff, wie an sich bekannt, zuerst in einer Gleichstromstufe mit einem verhältnismäßig hoch erhitzten Schwelmittel behandelt wird. Indessen kann es sich beim Schwelen derartiger Brennstoffe in vielen Fällen empfehlen, die innere Ausgestaltung des Schwelers der Natur der Brennstoffe in geeigneter Weise anzupassen. Man kann dann auch schon mit einer einstufigen Schwelung auskommen. Beispielsweise kann in einem Schacht geschwelt werden, der keine den Weg des Schwelgutes einengenden Vorsprünge, Dächer od. dgl. aufweist, an denen Brückenbildungen od. ähnl. Störungen auftreten könnten, und der sich zweckmäßig nach unten erweitert.
  • Eine derartige für das Verfahren gemäß der Erfindung geeignete Vorrichtung ist beispielsweise in Abb. 6 im senkrechten Längsschnitt dargestellt. Der Oberteil des Schwelers und die Austragsvorrichtung können ähnlich wie in Abb. i ausgebildet sein. Die Gaskanäle 9 werden jedoch nicht nach unten sich erweiternd, sondern nach unten leicht verjüngt gebaut. Ferner werden die Hauben 8 so weit an die Einläufe 4, durch die das zu schwelende Gut z. B. aus einem Trockner ankommt, heraufgeführt, daß der Brennstoff gerade noch störungsfrei zwischen den Hauben und den Einläufen 4 hindurchrutschen kann. Die Hauben 8 und die Wände 18 sind oben etwas breiter als unten. Diese Änderungen reichen bereits aus, um backende Kohlen od. dgl. in stetigem Betriebe nach dem Verfahren gemäß der Erfindung zu verarbeiten.
  • Die Übergänge von der Schweluhg in die Kokskühlung und die Schwelmittelvorwärmung erhalten in dieser Ausführungsform der Erfindung eine erhebliche Breite, so daß auch größere Koksstücke auseinanderbrechen und ausgetragen werden können. Gegebenenfalls können Brechwalzen am Koksaustrag angeordnet werden. Vorteilhaft werden die Schächte für das Schwelgut in der SchNvelZOne nicht zu breit ausgeführt, z. B. nicht über 30o mm, um einmal eine ausreichende Gassperre unterhalb der Schwelzone zu erreichen und zum andern keine zu starken Kokskuchen zu bekommen. Ist das Zusammenrücken der Gaskanäle 9 auf den lichten Abkann, wie gefunden wurde, das Gut, vorausgesetzt, daß es in geeigneten Korn- oder Stückgrößen angewendet wird, durch den Schweler abwärts wandern, ohne daß Brückenbildung oder ähnliche Störungen zu befürchten sind.
  • Durch die Erfindung wird es ferner möglich, die Höhen der Kokskühlzone und der Schwelzone veränderlich zu machen. Die einfache Bauart der Gaskanäle gestattet es nämlich, die Kanäle in ihrer Höhenlage veränderlich auszubilden, und es kann durch entsprechende Höhenlage der Kanäle in einer hohen Schwelzone eine schonende langsame oder in einer kürzeren Schwelzone eine schnelle Schwelung durchgeführt bzw. heißer oder kalter Koks ausgletragen und ferner berücksichtigt werden, ob die Koksausbeute groß oder klein ist.
  • Die Rohre od. dgl. 112 (Abb..i) sind als Zuführungen für Luft, Sauerstoff oder sauerstoffangereicherte Luft oder Mischungen dieser Stoffe mit Wasserdampf und bzw. oder Kohlendioxyd od. dgl. ausgebildet. Sie bestehen z. B. aus einem geschlitzten Zuführungskanal, der mit einem den Schlitz oder die an Stelle des Schlitzes in gleichmäßigen kurzen Abständen vorgesehenen Bohrungen offen lassenden Wassermantel umgeben ist. Ferner sind Abzugskanäle i i angeordnet.
  • Durch den Schlitz oder die Bohrungen in den Rohren 12 wird ein Oxydationsmittel, z. B. Luft, der Wasserdampf beigemischt sein kann, in das in der Zone io zwischen den Kanälen 9 niedergehende geschwelte Gut eingeleitet. Dieses gelangt etwa mit Schweltemperatur an die Abzüge i i und wird nun in der Zone io durch den Oxydationsvorgang, den die aus 12 eingeführte Verbrennungsluft od. dgl. auslöst, auf höhere. Temperatur erhitzt. Die dabei entstehenden Gase werden durch die Kanäle vi abgezogen.
  • Der Oxydationsvorgang in der Zone io wird nun z. B. durch geeignete Wahl der Zusammensetzung und bzw. oder der Menge des Oxydationsmittels so geleitet, daß das Gut so viel Wärme aufnimmt als erforderlich' ist, um das Schwelmittel' auf Schweltemperatur zu erhitzen, während es durch die Öffnungen 42 emporsteigt und auf seinem Wege von den Öffnungen zu den Kanälen 9 das erhitzte Gut durchströmt.
  • Da eine Verdünnung des Schwelmittels durch die Gase, die in der Zone iö durch Verbrennungs-, Vergasungs- und Entgasungsvorgänge entstehen, weitgehend verhindert werden kann, besteht das Schwelmittel, wenn es im Kreislauf angewendet wird, im wesentlichen aus den Gasen, die sich bei der Schwelung aus dem Brennstoff entwickeln. Es hat also einen hohen Heizwert und kann mit Vorteil nach Reinigung als Stadtgas oder für ähnliche Zwecke verwendet werden, und zwar wird dieser Vorteil mit einer verhältnismäßig einfachen Apparatur und bei geringstem Wärmeaufwand erzielt.
  • Diese Ausführungsform des neuen Verfahrens läßt sich mit gutem Erfolg bei Brennstoffen durchführen, die die Zone io mit hohem Anteil an Schwel- und Vergasungs- bzw. Verbrennungsrückstand verlassen, z. B. bei Steinkohlen, Ölschiefern, Waschbergen od. dgl. Bei Brennstoffen, wie Holz oder Braunkohlen, bei denen der Rückstand geringer und meistens so reaktionsfähig ist, daß er sich nicht ohne weiteres auf hohe Temperaturen erhitzen läßt, kann es zweckmäßig sein, die Nacherhitzungs- und Kokskühlzone höher zu gestalten, z. B. unterhalb der Kanäle 9 anzuordnen und zweistufig auszubilden. Beispielsweise ist nach Abb. 2 unter den Gaskanälen 9 noch eine zweite Reihe von Gaskanälen 91 mit Dächern 81, Zuführungen für Luft od. dgl. r21 und eine dazwischenliegende Erhitzungszone iol mit Abzügen vil vorgesehen. Das aus den Öffnungen 42 emporsteigende Schwelmittel wärmt sich zunächst in der unteren Zone b vor und kühlt den darin befindlichen Rückstand entsprechend. Es strömt dann durch die Kanäle 91, tritt in die Zone c, wo es weitererhitzt wird, und gelangt genügend aufgeheizt in die Schwelzone a.
  • Die Kühlung des Schwelrückstandes kann gegebenenfalls noch verstärkt werden, z. B. wenn es darauf ankommt, den Rückstand mit solchen Temperaturen dem Ofen -zu entnehmen, daß er sich nicht mehr an der Luft entzündet. Es wird dann noch eine weitere Kühlstufe vorgesehen, durch die ein Kühlmittel geführt wird, das zweckmäßig nach Durchgang durch den Schwelrückstand gekühlt und im Kreislauf aufs neue verwendet wird. Diese Kühlzone kann so ausgebildet werden, daß darin wahlweise der Schwelrückstand auch vergast werden kann. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, zu Zeiten hohen Gasbedarfs diesen im Ofen aus dem Schwelrückstand zu decken. Diese Vergasung ist auch deshalb von Vorteil, weil die erfindungsgemäße Schwelung einen sehr reaktionsfähigen Koks liefert.
  • Die an die Schwelung anschließende Vergasung kann z. B. nach Ab'b. 3 in einer unter den Kanälen 9 vorgesehenen Gegenstromstufe ausgeführt werden. Zum Beispiel sind Zuführungen 14 für ein Vergasungsmittel, Gasabführungskanäle 13 und Kanäle ir7 für die Einführung des Schwelmittels vorgesehen. Die Zuführungen 14 und 17 können in gleicher Weise wie die Rohre od. dgl. Hohlkörper 12 ausgebildet sein.
  • Das Vergasungsmittel tritt durch die Zuleitungen 14 in den Ofen ein, und es werden die in der Stufe 16 erzeugten Gase durch die Gasableitungen 13 abgezogen. Das Schwelmittel wird durch die Verteilerleitungen 17 in den Ofen geführt, erwärmt sich an dem in der Stufe io zusätzlich erhitzten geschwelten Gut auf die verlangte Temperatur und gelangt durch die Kanäle 9 in die Schwelzone a.
  • Soll der Schwelrückstand im Ofen möglichst weitgehend gekühlt werden, so wird an Stelle der Vergasung in der Stufe 16 eine Kühlung derart vorgenommen, daß durch die Zuleitungen 14 oder auch unterhalb der Austragsvorrichtung ein kaltes inertes Gas durch den Schwelrückstand eingeführt wird. Sachdem es den Schwelrückstand in der Zone 16 gekühlt und sich entsprechend erwärmt hat, wird es mittels der Gasabführungen 13 abstand von z. B. 250 mm nicht erwünscht, so wird mit Vorteil eine glatte Wand 39, z. B. aus gemauerten Schamottesteinen, zwischen den Gaskanälen vom Koksaustrag his zum Spiilgasabzug hinauf aufgerichtet. Diese Wand kann in gleichmäßiger Stärke oder leicht nach unten verjüngt ausgeführt werden. An den Wänden 7 der Kanäle 9 werden Zuführungen 12 für ein Verbrennungs- oder Vergasungsmittel vorgesehen und, zweckmäßig in den zwischen den Gaskanälen 9 errichteten Wänden 39, Gasabzüge i i untergebracht. Durch die Oxydationsvorgänge in der Zone io wird das geschwelte Gut entgast und weitererhitzt, so daß das Schwelmittel, das aus den Zuführungen 37 austritt und zu den Kanälen 9 strömt, im Raum 38 auf die verlangte Temperatur erwärmt wird. Es strömt in den Kanälen 9 aufwärts in die Schwelzone a. Unter den Kanälen 9 kann eine Wand 40 vorgesehen sein, um die Abwärtsbewegung des Gutes einerseits, die Vorwärmung des Schwelmittels und die Kokskühlung andererseits gleichmäßiger zu gestalten.
  • Bei der Verschwelung von backenden Steinkohlen od. dgl. kann ein Koks anfallen, der porös, schaumig, leicht zerreiblich und voluminös ist, so daß er für den Transport und für viele Verwendungszwecke wenig geeignet ist. Dieser Koks kann aber mit Vorteil im unmittelbaren Anschlug an die erfindungsgemäße Schwelung vergast werden, durch die er eine hohe Reaktionsfähigkeit erhalten hat. Infolge der Aufteilung des Ofens in Zellen kleinen Querschnitts kann dabei auch ein Koks unterschiedlicher kleiner Körnung einwandfrei verarbeitet werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß kein Transport des Kokses nötig ist.
  • Eine zusätzliche Sicherung gegen Störungen beim Niedergehen des geschwelten Gutes läßt sich dadurch schaffen, daß die backenden Kohlen mit hohem Aschengehalt angewendet werden. Beispielsweise wird unreine, nicht aufbereitete Kohle verarbeitet; auch können der Kohle noch unverbrennliche Stoffe, z. B, in Form von Aschen, Bergen, Schiefer od. dgl., oder auch Koks zugesetzt werden. Dadurch wird das Zusammenbacken erheblich abgeschwächt.

Claims (13)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Schwelen von Brennstoffen durch unmittelbares Erhitzen der Brennstoffe mit heißen brennbaren Gasen, denen Wärme aus einer unterhalb der Schwelzone erfolgenden teilweisen Verbrennung oder Vergasung des gesch@@-eltcn Gutes zugeführt worden ist, dadurch gekennzeichnet, claß die teilweise Verbrennung oder Vergasung in einer vom Schwelmittel nicht durchströmten Zone erfolgt und daß das Schwelmittel in einer von den Reaktionsgasen (Gasen der teilweisen Verbrennung oder Vergasun(r) nicht durchströmten Zone durch Hindurchleiten durch die erhitzten Rückstände der teilweisen Verbrennung oder Vergasung aufgeheizt und darauf in die Scliweizone geleitet wird, wobei ein Mischen der Reaktionsgase mit dem Schwelmittel tunlichst vermieden wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgeheizte Schwelmittel durch Kanäle, schmale Kammern od. dgl., die es in Richtung von unten nach oben dur@hströmt, gleichmäßig auf die Schwelzone verteilt wird und daß in den Räumen zwischen den Kanälen od. dgl. die weitere Erhitzung des geschwelten Gutes erfolgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Erhitzung des geschwelten Gutes in zwei oder mehreren Stufen erfolgt und daß auch die Aufheizung des Schwelmittels auf die für die Schwelung verlangte Temperatur stufenweise durchgeführt wird. .
  4. 4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwelrückstand, nachdem er zur Aufheizung des Schwelmittels gedient hat, im Ofen mit Gasen weitergekühlt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwelrückstand, nachdem er zur Aufheizung des Schwelmittels gedient hat, im Ofen ganz oder teilweise vergast wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergasung und die Kühlung wechselweise in denselben Einrichtungen durchgeführt wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hitze erweichende Brennstoffe, z. B. backende Kohlen, mit Pech als Bindemittel hergestellte Briketts, Asphaltgesteine, Ölschiefer od. dgl., in Schächten mit geraden Seitenflächen und zweckmäßig nach unten zunehmender lichter Weite behandelt werden. B.
  8. Verfahren nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht durch Verbrennungsgase verdünnten Schwelgase als Stadtgas oder als Heizgas mit hohem Heizwert oder zur Gewinnung von Einzelkohlenwasserstoffen oder für die chemische Weiterverarbeitung verwendet werden.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere hei Brennstoffen mit geringerem Aschengehalt die Vergasung des geschwelten Gutes zweistufig, vorteilhaft als Gleichstrom- und Gegenstromvergasung, erfolgt. io.
  10. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i bis 9, gekennzeichnet durch Kanäle, schmale Kammern od. dgl. unterhalb der Schwelzone, die gleichmäßig auf den Ofenquerschnitt verteilt sind, für die Einführung des Schwelmittels in die Schwelzone, weiterhin gekennzeichnet durch Zuführungen für ein Verbrennungs- oder Vergasungsmittel in das geschwelte Gut zwischen den Kanälen od. dgl., durch Abführungen für die Gase aus dem geschwelten Gut zwischen den Kanälen od. dgl., und durch unterhalb der Kanäle od. dgl. liegende Einführungen für das Schwelmittel in das erhitzte, geschwelte Gut. ,ii.
  11. Vorrichtung nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, daB die Einführungen für das Venbrennungs- oder Vergasungsmittel und die Einführungen für das Schwelmittel wassergekühlt sind und gegebenenfalls als Tragorgane für Einbauten im Schwelschacht dienen.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch i i, dadurch gekennzeichnet, daB die Kanäle für die Rufheizung des Schwelmittels eine nach unten verjüngte Form und geschlossene Aufbauten erhalten, die nach oben bis nahe unter die Einläufe für das Schwelgut geführt werden.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch i i und 12, dadurch gekennzeichnet, daB der Raum zwischen zwei Gaskanälen in vertikaler Richtung durch glatte Wände unterteilt ist. 1q.. Vorrichtung nach Anspruch i-i bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Zuführung von vorgewärmtem Schwelmittel oder vorgewärmtem Vergasungsmittel Rohre vorgesehen sind, die zwecks Isolierung von mit wärmedämmenden Stoffen, z. B. Kieselgur, ausgekleideten Mantelrohren umgeben sind, und daB um diese Rohre Mäntel für Wasserkühlung angeordnet sind. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften N r. 436 9r8, 464 857, 536 045, 717 737, 347 278, 746 347, 726 825; Praxis des wirtschaftl. Verschwelens und Vergasens 1925, S.85; Koppers Mitteilungen 1924, S.7; Gas- und Wasserfach 1943, Heft 3!4. S. 27 bis 33.
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