DE886363C

DE886363C - Verfahren zur praktisch restlosen Vergasung fester Brennstoffe

Info

Publication number: DE886363C
Application number: DEB6774D
Authority: DE
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1943-03-19
Filing date: 1943-03-19
Publication date: 1953-08-13

Description

Verfahren zur praktisch restlosen Vergasung fester Brennstoffe Bei der Erzeugung von Brenngasen, insbesondere Wassergas, fällt eine Schlacke an, die noch gewisse Mengen Kohlenstoff enthält, und die nach einem bekannten Vorschlag als Brennstoff für -,#£bstichgaserze:ug,er oder Feuerungen dienen kann. Bei neuzeitlichen Wassergasanlagen ist aber :der Kohlenstoffgehalt der Schlacke so gering, da.ß sich oft die Förderung zu einem Abstichgas:erzeuger oder zu einer Feuerungsanlage nicht lohnt. In solchen Fällen mu-ßte je nach Größe der Anlage oftmals eine beträchtliche Menge Kohlenstoff verloren gegeben werden, für die eine wirtschaftliche Verwendungsmöglichkeit bisher nicht vorhanden war.
Um eine restlose Ausnutzung des im Brennstoff enthaltenen Kohlenstoffs zu erzielen, hat man bereits seit langem vorgeschlagen, die Vergasung in Abstichgaserzeugern vorzunehmen, wobei eine praktisch kohlenstofffreie Schlacke entsteht. Solche Gaserzeuger können ohne Schwierigkeiten mit Sauerstoff fortlaufend betrieben werden, jedoch steht der hohe Sauerstoffpreis einer solchen Arbeitsweise hindernd im Wege. Man hat aber auch schon Abstichgaserzeuger im Wechselbetrieb durch Heiß-und Kaltblasen betrieben, ohne daß hierbei brauchbare Ergebnisse erzielt wurden. Vor allem ist e:. dabei nicht zu vermeiden, daß die Heißblasegase einen hohen Kohlenoxydgehalt aufweisen, weil beim Heißblasen die gesamte Windmenge durch die sehr heiße Schlackenschmelzzone geleitet wird.
Bei anderen bekannten Vergasungsverfahren in Abstichgaserzeugern wird der Heißblasewind in zwei verschieden hoch liegenden Ebenen zugeführt. Die in der unteren Ebene zugeführte kleinere Windmenge dient zur Erzielung der hohen Temperatur für die Schlackenschmelzzone, während die weiter oben zugegebene größere Windmenge das eigentliche Heißblasen bewirkt. In diesem Fall geht aber der gesamte Kohlenstoffgehalt des in die Schlackenschmelzzone absinkenden Brennstoffs für die Gaserzeugung .verloren, weil das an dieser Stelle mit dem Wind erzeugte Gas zusammen mit den Blasemengen über Dach geht.
Die vorliegende Erfindung geht nun von der bekannten Maßnahme der Zuführung der Vergasungsmittel in zwei verschiedenen Höhenlagen des Gaserzeugerschachtes aus und besteht darin, daß in den unteren Teil des Schachtes Sauerstoff, gegebenenfalls zusammen mit Dampf und bzw. oder. anderen Vergasungsmitteln eingeführt wird, und zwar während der Zeit, in der im Schachtoberteil die eigentliche Gaserzeugung mit Dampf oder bzw. und Kohlensäure oder anderen Vergasungsmitteln vorgenommen wird. Wenn man so verfährt, findet sich der gesamte in der Schlackenschmelzzone vergaste Kohlenstoff im Nutzgas wieder, und zwar fast ausschließlich in Form von Kohlenoxyd.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens nach dieser Erfindung besteht darin, daß man in die Lage versetzt ist, das Verhältnis von Kohlenoxyd zu Wasserstoff im Endgas durch Änderung des Verhältnisses der Mengen Brennstoff, die im oberen und im unteren Teil des Schachtes vergast werden, in gewissen Grenzen zu beeinflussen.
Ein besonders niedriger Sauerstoffverbrauch wird dann erreicht, wenn man die Vergasungsmittel für die untere Einführungsebene vorwärmt. Als Faustregel kann hierfür gelten, daß je ioo° Vorwärmung eine Sauerstoffersparnis von etwa iio °/o bewirken. Die Vorwärmung kann in einfacher '%#@Teise durch Überleiten über wärmespeichernde Massen geschehen, die durch Verbrennung der Heißblasegase aufgeheizt worden sind.
In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, in den Schachtunterteil nicht während der gesamten Zeit, in der im Oberteil Brenngas, insbesondere Wassergas, erzeugt wird, Sauerstoff einzuführen. Man kann sich dann darauf beschränken, nur während eines Teiles der genannten Zeit oder nicht in jeder Gasungsperiode, z. B. nur jede zweite oder dritte Periode, in den unteren Schachtteil Sauerstoff einzuleiten.
Das neue Verfahren ist unabhängig von der Bauart des iGaserzeugers. Nur muß dieser so eingerichtet sein, daß die Vergasungsmittel in zwei verschieden hoch liegenden Ebenen. des Schachtes zugeführt werden können. Ebenso ist es bei der Durchführung des Verfahrens gleichgültig, ob im Oberteil des Schachtes nur von unten nach oben oder nur von oben nach unten oder abwechselnd in beiden Richtungen vergast wird. Die Vergasungsmittel werden zweckmäßig in bekannter Weise durch mehrere am Gaserzeugerumfang angeordnete Düsen mit einer solchen Geschwindigkeit eingeführt, daß sie mit Sicherheit schon in der Düsenebene bis in die Mitte des Gaserzeugers gelangen. Falls im Schachtoberteil mit abwärts gerichtetem Zug vergast wird, können die erzeugten Gase in ebenfalls bekannter Weise entweder durch mehrere am Gaserzeugerumfang zwischen den Düsen angeordnete Öffnungen oder durch eine ringförmige Öffnung, durch die gegebenenfalls auch beim aufwärts gerichteten Zug sowie beim Heißblasen der Dampf hzw. der Wind zugeführt werden kann, abgezogen werden.
Das Verfahren nach der Erfindung zeigt erstmalig einen Weg zur restlosen Vergasung fester Brennstoffe unter Verwendung von nur sehr geringen )Mengen von Sauerstoff und unter weitestgehender Ausnutzung des im Brennstoff enthaltenen Kohlenstoffs für die Erzeugung von Nutzgas.
An Hand der Zeichnung sei das Verfahren näher erläutert: Im Oberteil (8 qm Querschnitt) des dargestellten Gaserzeugers wird in üblicher Weise durch Heiß- und Kaltblasen Wassergas erzeugt. Der Durchsatz beträgt etwa q. t/h Koks, dem zur Erzielung einer gut flüssigen Schlacke 30Ieg Kalkstein beigemischt -,werden. Der Heißblasewind tritt durch die Ringleitung A und die Düsen D in den Gaserzeuger ein. Die Blasegase verlassen den Schacht durch den Stutzen B. Nachdem das Brennstoffbett genügend hohe Temperatur angenommen hat, wird durch die Ringleitung A und die Düsen: D Dampf eingeleitet, der sich im Schacht mit dem glühenden Brennstoff zu Wassergas umsetzt. Im weiteren Verlauf der Gaserzeugung wird Dampf durch eine oder mehrere am oberen Ende des Schachtes angeordnete Leitungen C eingeführt, und die dabei erzeugten Gase weTden durch die bffnungen E abgezogen. Nach einem kurzen Spülen mit Dampf durch die Ringleitung A und die Düsen D beginnt nun wieder - das Heißblasen mittels Wind. Im Unterteil des Schachtes (2 qm Querschnitt), in den etwa o,5 bis o,6 t/h eines nunmehr mit Asche angereicherten Brennstoffs absinken, gehen folgende Vorgänge vor sich: Während das Brennstoffbett im Oberteil des Gaserzeugers heißgeblasen wird, sind .die von der Ringleitung F zu den Düsen Dl führenden Leitungen durch Schieber abgesperrt. Während der übrigen Zeit wird durch die Düsen Dl ein Gemisch von 2,2o m3/h Sauerstoff und ii,6o-kglh Dampf eingeblasen. Die hierbei erzeugten Gase werden gemeinsam mit dem im Oberteil gewonnenen Gas aus dem Gaserzeuger abgezogen.
,Die Schlacke ist praktisch kohlenstofffrei und wird durch das Abstiehloch Gin flüssigem Zustand abgezogen. Die Erzeugung beträgt 775,0 m3/.h eines Gases von folgender Zusammensetzung: CH25,50/0, C0 43,1%, H2 46,8%, C H4 0,30/0, N2 4,30/0.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur praktisch restlosem Vergasung fester Brennstoffe in einem Abstichgaserzeugger, bei dem die Vergasungsmittel in zwei verschieden hoch liegenden Ebenen des Schachtes zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen. Teil des Schachtes in üblicher Weise durch Heißblasen und Kaltblasen Brenngas, insbesondere Wassergas, erzeugt und in den unteren Teil des Schachtes während der Kaltblasezeit des oberen Schachtteiles Sauerstoff, gegebenenfalls zusammen mit anderen Vergasungsmitteln, eingeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch -i, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergasungsmittel, die in den unteren Teil des Schachtes eingeleitet werden, durch überleiten über wärmespeichernde Massen vorgewärmt werden, die zweckmäßig durch Verbrennen von Heißblasegas aufgeheizt worden sind.
3. Verfahren nach Ansprüchen .i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einleiten von Sauerstoff in den unteren Teil des Schachtes nur während eines Teiles der Kaltblasezeit des oberen Schachtteiles oder nicht in jeder Gasungsperiode vorgenommen wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. i@oS @i 58, 2$9 590, 567 082, 731489.