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Verfahren und Vorrichtung zum Entgasen feinkörniger oder staubförmiger
Brennstoffe Es ist bekannt, staubförmige Brennstoffe in außenbeheizten Retorten
unter Luftabschluß zu erhitzen, um die Brennstoffe unter Gewinnung von Entgasungsgas,
Teer und Koks zu verkoken. Die Brennstoffe können hierbei in den Retorten ruhen,
sie können aber auch mechanisch oder durch eigene Schwerkraft oder durch ein Trägergas
in der oder durch die Retorte bewegt werden. Es ist weiterhin bekannt, staubförmige
Brennstoffe direkt mittels heißer Gase zu erhitzen und zu verkoken, sei es in der
Schwebe oder in einer durch das heiße Gas aufgewühlten Schüttung.
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Allen diesen bekannten Verfahren haften gewisse Mängel an, die bei
ruhender Lagerung der zu behandelnden staubförmigen Brennstoffe in zu geringer spezifischer
Leistung, bei bewegtem Gut in dem starken Mitreißen von Staub in das abziehende
Entgasungsgut und auch in dem Verdünnen des Entgasungsgases durch das Trägergas
liegen. Andere bekannte Verfahren gelangen dadurch zu heizkräftigen Gasen, daß sie
die für die Erhitzung des Brennstoffs erforderliche Wärme durch heiße Wärmeträger
einbringen. So wurden durch mehrere untereinanderliegende Behandlungsräume abwärts
geführten inerten grobkörnigen oder stückigen geformten Wärmeträgern, die im obersten
Behandlungsraum mit Feuergasen erhitzt waren, Koks oder Kohle beigemischt. Das Gemisch
gelangte in einen Wassergaserzeuger, in dem Dampf durch das Gemisch geblasen wurde,
um darauf in einem folgenden Raum mit Luft gekühlt zu werden. Aus dem gekühlten
Gut wurde das Feine abgesiebt und das Grobe zur erneuten Verwendung als Wärmeträger
in den obersten Behandlungsraum zurückgebracht.
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Ein anderes Wassergaserzeugungsverfahren verwendete als Brennstoff
grobstückigen Koks, der in einem Gaserzeugerschacht abwärts wanderte. Mit dem für
die Wassergaserzeugung erforderlichen
Wasserdampf wurden durch den
grobstöckigen Koks feinkörnige Wärmeträger emporgeblasen, die aus einem inerten
Material und geringen Mengen feinkörnigen Brennstoffs bestanden. Über der Säule
von grobstöckigem Koks bildeten dann die Wärmeträger eine nach Art eines Wirbelbettes
sich bewegende Schicht, aus der sie abwärts in einen Feuerungsraum geführt werden.
In diesem wurde durch eingeblasene Luft der in den Wärmeträgern fein verteilte Brennstoff
verbrannt. Dadurch wurden die Wärmeträger aufgeheizt, so daß sie bei erneuter Einführung
in den Wassergaserzeuger in diesen die für die Gaserzeugung erforderliche Wärme
einbrachten. Für die Entgasung feinkörnigen Gutes sind diese Verfahren indessen
nicht geeignet, weil feinkörniger Brennstoff sich auf der Oberfläche des heißen
grobkörnigen Wärmeträgers festsetzt, wodurch Störungen in der Weiterbewegung des
Gemisches aus Wärmeträgern und zu entgasendem Gut eintreten, die ein geordnetes
Entgasungsverfahren unmöglich machen würden. Außerdem entstehen, im Gegensatz zur
Vergasung, bei der Entgasung Koks oder koksartige Rückstände, für deren Aufarbeitung
die bekannten mit Wärmeträgern arbeitenden Vergasungsverfahren keine Anhaltspunkte
geben können.
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Es sind auch Verfahren bekannt, bei denen feste Wärmeträger dieWärme
für dieEntgasung liefern. So wurden grobkörnige oder stückige festeWärmeträger nach
ihrer Aufheizung in einem getrennten Raum mit dem feinkörnigen Brennstoff gemischt
und das Gemisch durch eine als Entgasungsraum dienende Drehtrommel geführt. Das
Verfahren diente zur Entgasung backender Kohle zwecks Herstellung von vorwiegend
feinem Koks. Die Wärmeträger wurden nach Abtrennung des Kokses hochgefördert, aufgeheizt
und in die Entgasung zurückgegeben (Adolf Thau, »Die Schwelung von Braun-und Steinkohle«,
Halle 1927, S. 685 ff.).
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Nach einem anderen bekannten Verfahren hat man Koks als Wärmeträger
verwendet. Dieser Koks wurde in einer Rostfeuerung erhitzt und darauf in einen Entgasungsraum
eingeführt, wobei ein mit heißem Koks gefüllter Bunker und die Bunkeraustragsvorrichtung
den Übertritt von Gas aus dem Entgasungsraum in die Feuerung verhindern sollte,
was jedoch nur mangelhaft gelingen konnte. BeimEintritt in denEntgasungsrauin wurde
dem heißen Koks der zu entgasende Brennstoff beigemischt. Die Entgasungsgase, die
aus der freien Oberfläche des Entgasungsraumes austraten, wurden als heizkräftiges
Gas verwendet, während der in den Entgasungsraum eingeführte und der darin neu gebildete
Koks unten ausgetragen und zwecks erneuter Verwendung auf die Rostfeuerung gebracht
wurde. Mit den heißen Gasen der Rostfeuerung wurde der größteTeil der Brennstoffascheausgetragen
(deutsche Patentschrift 549 554).
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Ferner ist bekannt, eine zweistufige Entgasung von Brennstoffen mit
Hilfe von Wärmeträgern durchzuführen. Die heißen Wärmeträger gelangten in einen
Schacht. Dabei wurden ihnen die zu verarbeitenden Brennstoffe beigemischt. Die Temperatur
der Wärmeträger wurde so gewählt, daß sich eine Tieftemperaturentgasung des Brennstoffs
ergab. Die hierbei entstehenden Gase wurden gesondert abgezogen, und es trat der
Brennstoff auf seinem weiteren Wege durch den Schacht in eine Hochtemperaturdestillationszone
ein, in der heißes Wassergas, das in einer tieferen Zone des Schachtes erzeugt war,
durch das Gemisch von Brennstoff und Wärmeträger geführt wurde. Unterhalb der Zone,
in der das Wassergas erzeugt wurde, war eine Verbrennungszone vorgesehen, in die
Luft eingeleitet wurde und die dazu diente, die gesamte für das Verfahren erforderliche
Wärme zu erzeugen. Unterhalb der Verbrennungszone wurde das heiße abwärts wandernde
Gut'durch eingeblasenen Wasserdampf auf die für seine Wiederverwendung als Wärmeträger
in der Tieftemperaturdestillationszone zweckmäßige Temperatur gebracht, während
der erhitzte Wasserdampf zur Wassergaserzeugung verwendet wurde.
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Feinkörniger Brennstoff ist zwecks Entgasung auch schon mittels feinkörniger
fester Wärmeträger direkt beheizt worden. Hierbei wurde feiner Ölschiefer mit aufgeheiztem
feinem Schieferrückstand mittels Dampf in eine Retorte eingeblasen und dort durch
diesen in aufgewühlter Schüttung gehalten. Der in einem gesonderten Raum aufgeheizte
feine Schieferrückstand liefert die Wärme für die Entgasung. Diese erfolgte in einem
besonderen Raum, in den der heiße Schieferrückstand mittels pneumatischer Förderung
gelangte (E. V. Murphree, »Gas, Coal, Oil Shale«, The Oil and Gas Journal vom 8.4.
1948, S. 69).
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Bei diesen bekanntenEntgasungsverfahren waren besondere Einrichtungen
in Gestalt von Feuerungen oder Vergasungsräumen erforderlich, um die Wärmeträger
auf die jeweils gewünschte Temperatur zu bringen. Auch machte die Förderung, insbesondere
heißer Wärmeträger, Schwierigkeiten, die einen hohen Verschleiß der mechanischen
Fördereinrichtung und ferner erhebliche Kosten verursachte, insbesondere wenn es
sich um die Entgasung backenderBrennstoffe handelte, die für derartigeVergasungsverfahren
in ersterLinie inFrage kommen. Denn hierfür war der Umlauf sehr erheblicher Wärmeträgermengen
erforderlich, um Störungen durch Backerscheinungen nach Möglichkeit zu unterbinden.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung arbeitet mit feinkörnigen bzw. staubförmigen
festen Wärmeträgern, nutzt deren günstige Wärmeübertragung bei der Entgasung feinkörniger
oder staubförmiger Brennstoffe od. dgl. aus und führt zu einem Entgasungsgas, das
weitgehend staubfrei anfällt, ohne daß die erwähnten Nachteile der bekannten Verfahren
in Kauf genommen werden müssen.
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Erfindungsgemäß wird die Entgasung von feinkörnigem oder staubförmigem
Brennstoff mit den im Kreislauf geführten feinkörnigen oder staubförmigen Entgasungsrückständen
als Wärmeträger, die nach Erhitzung mit dem Gut in geschlossener Schüttung durch
einen Entgasungsraum abwärts geführt werden, während das erzeugte Gas am
oberen
Teil dieses Raumes abgezogen wird und worauf die Wärmeträger mit dem Entgasungsrückstand
vom unteren Teil des Entgasungsraumes abgezogen und pneumatisch mittels Luft in
einen Sammelraum gefördert werden, so durchgeführt, daß der als Wärmeträger dienende
Entgasungsrückstand von etwa o, i bis i mm Korngröße während der pneumatischen Förderung
in einer senkrechten Förderstrecke teilweise verbrannt und dadurch wieder auf 60o
bis 120o° C aufgeheizt wird und daß das Fördergas zusammen mit dem feinsten Anteil
der Wärmeträger aus dem Sammelbehälter abgeführt wird, worauf die drei- bis zwanzigfache,
zweckmäßig neun- bis zwölffache Menge des aufgeheizten Wärmeträgers, bezogen auf
den zu entgasenden Brennstoff, in den Entgasungsraum eingeschleust wird. Die senkrechte
Förderstrecke hat gegenüber bekannten pneumatischen Förderleitungen, in denen jedoch
nicht eine gleichzeitige Rufheizung der Wärmeträger erfolgt, den Vorteil, daß bei
den erforderlichen hohen Strömungsgeschwindigkeiten und den bei der Rufheizung auftretenden
hohen Temperaturen Korrosionen und Erosionen der Förderstrecke weitgehend vermieden
werden.
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Je nach den eingeschalteten Temperaturbedingungen und den auftretenden
Reaktionsgeschwindigkeiten führt hierbei die Reaktion zu einem unterschiedlichen
Verhältnis von Kohlendioxyd zu Kohlenoxyd in den Reaktionsgasen der Förderluft.
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Der Sammelbehälter, in dem die Wärmeträger nach ihrer Rufheizung von
den Reaktionsgasen der Förderluft getrennt werden, besteht vorteilhaft aus einem
Grobabscheider, z. B. in Form einer Beruhigungskammer oder eines einfachen Zyklons,
so daß die feinsten Anteile nur in beschränktem Maße abgeschieden und aus dem Wärmeträgerkreislauf
mit den Reaktionsgasen abgeleitet werden.
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Die Körnung des umlaufenden Wärmeträgers liegt vorteilhaft zwischen
etwa o,1 und i,o min Durchmesser. Bei feinerer Körnung als o, i mm ist dieAbscheidung
aus denFördergasen meist schwieriger und verlangt Feinabscheider, die mit hoher
Gasgeschwindigkeit und damit durch den erforderlichen Druckverlust mit hohem Energieaufwand
arbeiten. Andererseits steigt die Schwebegeschwindigkeit mit dein Korndurchmesser
an, so daß sich die Geschwindigkeiten der pneumatischen Förderung und damit der
Energieaufwand und der Verschleiß mit dem Korndurchmesser erhöhen und bei wesentlich
größerem Durchmesser als i,o mm die Kosten für das Verfahren in unwirtschaftlicher
Weise steigen können. Der eingebrachte Brennstoff hat zweckmäßig ebenfalls eine
maximale Körnung von i,o mm. Er kann aber auch etwas gröber sein. da durch den Entgasungsvorgang
eine Schrumpfung bzw. Verminderung des spezifischen Gewichtes des Korns eintritt.
Die vorteilhafte Körnung des Brennstoffs ist durch Absieben leicht zu erreichen,
bzw. bei Anlieferung von grobem Korn leicht durch einfaches Zerkleinern zu erzeugen
und verlangt keinen erhöhten Mahlaufwand, wie er häufig bei der normalen Staubfeuerung
bzw. Staubvergasung wegen der Förderung nach einem feinst aufgemahlenen Staub auftritt.
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Der Umlauf des Wärmeträgers wird so geregelt, daß der Entgasungsraum
von dem Raum für die Aufheizung und pneumatische Förderung einerseits und dem Sammel-
und Abscheidebehälter andererseits durch die Schüttung des Gemisches von Brennstoff
und Wärmeträger abgesperrt ist. Dies wird z. B. dadurch erreicht, daß unterhalb
des Entgasungsraumes sich eine Drosselvorrichtung befindet, die eine einstellbare
Menge des Gemisches aus Wärmeträger und Rückstand aus dem Entgasungsraum austreten
läßt. Hierdurch wird gleichzeitig die Menge des umlaufenden Wärmeträgers geregelt.
Insbesondere, wenn dafür gesorgt wird, daß das Gemisch aus Wärmeträger und Brennstoff
in geschlossener Schüttung in den Entgasungsraum eingeführt wird, bewirkt dieDrosselung
ferner, daß eine geschlossene Gutsäule im Entgasungsraum besteht. Die Höhe dieser
Gutsäule wird beispielsweise durch einen Überlauf bestimmt, durch den überschüssiger
Wärmeträger vor Zuleitung des neuen zu vergasenden Brennstoffs ausgetragen wird.
Beim Durchgang durch den Entgasungsraum hat sich der Wärmeträger um den Entgasungsrückstand
vermehrt. Nach der Rufheizung und pneumatischen Förderung wird der feinkörnige Anteil
zum Teil abgetrennt. Der aufgeheizte Wärmeträger bildet dann zusammen mit dem frisch
aufgegebenen Brennstoff die Schüttung, und derüberschuß strömt durch den Überlauf
ab. Bleibt kein Überschuß, weil der Anteil an abgehendem feinem Staub größer ist
als der Zugang an Entgasungsrückständen, so werden zweckmäßig zur sicheren Aufrechterhaltung
einer geschlossenen Schüttung zusätzlich Wärmeträger in den Kreislauf eingebracht.
Dies kann beispielsweise zusammen mit dem zu entgasenden Brennstoff erfolgen. Die
geschlossene Gutsäule von der Drosselvorrichtung bis zum Überlauf hindert eine Gasströmung
zwischen dem Gasraum des Entgasungsraumes einerseits und dem Förderraum bzw. Abscheideraum
andererseits. Vorteilhaft steht der Druck im Entgasungsraum in einer konstanten
Abhängigkeit vom Druck in der pneumatischen Förderung bzw. in dem Abscheider für
den kreisenden Wärmeträger aus den Reaktionsgasen der Förderung, wobei zweckmäßig
ein geeigneter Überdruck im Abscheideraum gegenüber dein Eiitgasungsraum gehalten
wird.
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Die Menge der Förderluft bestimmt die Wärme, die dein Wärmeträger
durch Reaktion der Förderluft mit dem im Rückstand befindlichen Kohlenstoff zugeführt
wird. Reicht die für die Verbrennung erforderliche Luft nicht aus, um die Förderung
des Wärmeträgers durchzuführen, dann werden zweckmäßig andere, nicht an der Reaktion
teilnehmende Gase zugesetzt, z. B. Verbrennungsgase oder auch Stickstoff. Sollen
die am Überlauf abgezogenen Wärmeträger keine Rückstände mit wesentlichen Kohlenstoffgehalten
enthalten, so kann man der Förderluft zusätzlich Wasserdampf, gegebenenfalls auch
Kohlendioxyd oder auch beide zumischen. Hierdurch wird bei der Rufheizung nicht
verbrauchter
Kohlenstoff des Rückstandes zu Kohlenoxyd und Wasserstoff
umgesetzt. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn man die Fördergase nach dem Verlassen
der pneumatischen Förderung und der Abscheidung des umlaufenden Wärmeträgers weiterverwendet.
Diese können beispielsweise direkt einem nachgeschaltetenDampfkessel zugeführt werden.
In den Dampfkessel wird Zweitluft eingeblasen, um die verbrennlichen Anteile der
Reaktionsgase und des mitgeführten feinen Staubes restlos zu verbrennen.
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Diese Ausführungsform des Verfahrens bietet den Vorteil, daß der zugeführte
zu entgasende Brennstoff restlos in konzentriertes Entgasungsgas, in Schwachgas
und feinen Staub in hocherhitzter Form übergeführt wird. Das Verfahren läßt sich
somit vorteilhaft mit Staubfeuerungen, z. B. in Dampfkesseln, kombinieren, umkonzentriertes
Entgasungsgas, z. B. für Stadtgaszwecke, und flüssige Kohlenwasserstoffe zu erzeugen
und den restlichen Koks in Schwachgas und Staub von feinster Form mit hoher Temperatur
umzuwandeln, die in dieser aufgeschlossenen Art mit großem Vorteil für die Verfeuerung
in Dampfkesseln eingesetzt werden können. Das Verfahren kann aber auch mit großem
Erfolg z. B. in Verbindung mit Röst- und Sinteröfen oder anderen metallurgischen
Verfahren verwendet werden. Die Ausnützung der fühlbaren und chemisch gebundenen
Wärme der Fördergase und des mitgeführten feinen Staubes erfolgt auch dann zweckmäßig
in einem Dampfkessel od. dgl., wenn der Kohlenstoff des Entgasungsrückstandes nicht
restlos vergast wird, sondern ein Teil als körniger Rückstand an der überlaufleitung
abgezogen wird.
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Für den Fall, daß der feine Staub bei der Verbrennung der Reaktionsgase
in dein nachgeschalteten Dampfkessel oder in sonstigen Einrichtungen stört, da er
gegebenenfalls z. B. zu Ablagerungen neigt und starkenVerschleiß hervorruft, können
die Gase auch durch Feinabscheider, z. B. in Form von hochwirksamen Multiklonen,
weitgehend entstaubt werden. Durch die Feinentstaubung wird es mÖglich, höhere Gasgeschwindigkeiten
im Dampfkessel oder auch ä. B. in einer Gasturbine anzuwenden. Der abgeschiedene
feine Staub wird alsdann dem Wärmeträgerkreislauf oder anderen Verwendungszwecken,
z. B. einem gesonderten Dampfkessel, einem Sinterband od. dgl., zugeführt, um den
in ihm enthaltenen Kohlenstoff zu verwerten.
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Die Entgasung kann wahlweise bei hohen, mittleren oder auch niedrigen
Temperaturen durchgeführt werden. Dies richtet sich vorwiegend nach der gewünschten
Beschaffenheit der Entgasungsprodukte. Wird bei einer hohen Entgasungstemperatur
von z. B. zooo° C gearbeitet, so werden der vom Entgasungsgut entbundene Teer weitgehend
zersetzt und in Gas übergeführt und die flüchtigen Bestandteile des Entgasungsgutes
weitgehend ausgetrieben. Es bleibt hierbei nur eine geringe Koksmenge als Rückstand.
Entgast man dagegen bei niedriger Temperatur von z. B. 6oo° C, so bleibt der vom
Entgasungsgut entbundeneTeer weitgehend erhalten und geht mit dem Entgasungsgas
aus dem Entgasungsraum heraus. Die Menge des Entgasungsgases ist geringer als bei
der Hochtemperaturentgasung, weist aber im allgemeinen einen höheren Heizwert auf;
auch ist die Menge des Rückstandes größer, da ein Teil der flüchtigen Bestandteile
im Koks verbleibt.
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Für den Fall, daß die möglichst restlose Gewinnung des im Brennstoff
enthaltenen Teeres gewünscht wird, was vor allem bei Anwendung niedriger Entgasungstemperaturen
und Vermeiden der Zersetzung zu erreichen ist, kann das Einleiten von geringen Mengen
Dampf oder auch Gas in den Entgasungsraum von Vorteil sein, um durch die Spülwirkung
eine schnellere Abführung der Teerdämpfe zu erreichen und damit eine Teerzersetzung
möglichst zu unterbinden. Es ist dabei darauf zu achten, daß die Aufwirbelung des
Staubes möglicht vermieden wird.
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Es ist wärmewirtschaftlich von Vorteil, die Luft für die pneumatische
Förderung des umlaufenden Wärmeträgers und/oder den frisch zugeführten Brennstoff
vorher zu erhitzen. Es ist vorteilhaft, die Wärme des heiß abziehenden Entgasungsgases
bzw. der Reaktionsgase nach der Abscheidung des umlaufenden Wärmeträgers für die
Erhitzung der Luft und/oder des Brennstoffes zu benutzen, wobei der Brennstoff vorgetrocknet
und auch, falls nötig, seine Backfähigkeit vorher durch eine thermische Behandlung
beseitigt werden kann.
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Der frisch zuzuführende, zu entgasende. Brennstoff wird zweckmäßig
gleichmäßig und innig mit dem aufgeheizten Wärmeträger gemischt. Dies geschieht
vorteilhaft in einer Vorrichtung, die vom aufgeheizten Wärmeträger in dünnem Strom
und entsprechend größerer Geschwindigkeit durchströmt wird, wobei gleichzeitig in
den Strom in gleichmäßiger und stetiger Weise der frische Brennstoff eingespeist
wird. Durch Anwendung der drei- bis zwanzigfachen, vorzugsweise der neunbis zwölffachen
Gewichtsmenge an Wärmeträger gegenüber der Menge des frischen Brennstoffes wird
das einzelne Brennstoffkorn gut umhüllt und schnell aufgeheizt. Infolge der Magerung
des Brennstoffs mit dem umlaufenden Wärmeträger, der Bewegung am Einlauf in den
Entgasungsraum und der schnellen Aufheizung kommt es zu keinem größeren Zusammenbacken
und auch nicht zur Kuchenbildung bei backenden Brennstoffen, so daß alle Brennstoffe
unabhängig von ihrem Backvermögen verarbeitet werden können. Etwaiges Zusammenbacken
weniger einzelner Körner miteinander schadet nichts und wird vorwiegend in der pneumatischen
Förderleitung zerstört.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhaft in einer Apparatur
durchgeführt, bei der sich über einem Entgasungsraum und mit diesem durch einen
vorzugsweise engen Schacht für die Zuführung des aufgeheizten Wärmeträgers verbunden
der Abscheideraum für diesen befindet. Die Förderstrecke für die pneumatische Förderung
wird vorzugsweise in das Innere der Vorrichtung gelegt, so daß sie den Entgasungsraum,
den Zuführungskanal für die Mischung aus Wärmeträger und zu entgasendem
Brennstoff
und den Abscheideraum für den Wärmeträger durchzieht. Es ist jedoch auch möglich,
die Förderstrecke außerhalb der Entgasungstemperatur anzuordnen.
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In der Abbildung ist eine für das neue Verfahren geeignete Vorrichtung
beispielsweise und schematisch dargestellt. i stellt einen senkrechten eckigen oder
runden Schacht dar, in dem die Entgasung durchgeführt wird. 2 ist die pneumatische
Förderstrecke, in der der Wärmeträger unter gleichzeitiger Aufheizung hochgefördert
wird. 3 ist der Grobabscheider zur Abscheidung des aufgeheizten Wärmeträgers aus
den Gasen, der hier in der Form einer Beruhigungskammer dargestellt ist.
16 stellt den die Vorrichtung umgebenden Blechmantel, 18 die feuerfeste Ausmauerung
dar. Der Abscheider 3 befindet sich oberhalb des Entgasungsraumes i und ist mit
i durch einen engen Kanal 4. verbunden, in dem der aufgeheizte Wärmeträger mit einer
Temperatur von etwa 6oo bis i2oo° C, z. B. iooo° C, je nach den Erfordernissen,
in den Raum i stetig nachsinkt. Der Kanal q. ist als Ringraum um die Förderstrecke
2, die axial durch den Entgasungsraum i geht, dargestellt. Es kann der Kanal .4
auch als geschlossener Kanal unabhängig von der Förderstrecke 2 ausgebildet werden.
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Der frische Brennstoff wird aus einem Vorratsbehälter 5 stetig in
den Kanal 4. eingespeist, wobei die Einspeisevorrichtung im dargestellten Beispiel
aus einem mit Schaufeln versehenen Ring 6 besteht und die Schaufeln den Brennstoff
durch Löcher bzw. Schlitze 7 in den Kanal 4. drücken. Der Brennstoff sinkt im Gemisch
mit dem heißen Wärmeträger schnell abwärts in den Entgasungsraurn und gibt unter
Aufheizung seine flüchtigen Bestandteile ab, die im Gassammelraum 8 aufsteigen und
bei 9 aus dem Entgasungsraum z. B. in die Kühl-, Kondensations- und Reinigungsapparatur
bekannter Bauart abströmen. Der entgaste Brennstoff im Gemisch mit dem abgekühlten
Wärmeträger mit einer Temperatur von etwa .Ioo bis iooo° C, z. B. 700° C, je nach
den gewählten Bedingungen, sinkt im Raum i langsam nach unten und tritt über eine
Drosselvorrichtung io, die die umlaufende Menge des Wärmeträgers regelt, seitlich
in den Unterteil der Förderstrecke 2 ein. Von unten wird in die Förderstrecke 2
Luft über die Leitung i i eingeleitet, die vorteilhaft in einem Überhitzer 12 auf
eine Temperatur von etwa Zoo bis iooo° C, z. B. 500° C, aufgeheizt wird. Der Wärmeaustausch
kann hierbei z. B. mit dem heißen Entgasungsgas oder den heißen Verbrennungsgasen
der Förderluft oder auch mit einer beliebigen fremden Wärmequelle durchgeführt werden.
Die zugeführte Förderluft reißt den Wärmeträger in der Förderstrecke 2 hoch und
reagiert mit dem im Wärmeträger mitgeführten Kohlenstoff unter Bildung von Kohlensäure
und Kohlenoxyd bei entsprechender Wärmeentwicklung, so daß der Wärmeträger auf die
gewünschte Temperatur zwischen etwa 6oo und 1200' C, z. B. auf iooo° C, aufgeheizt
wird. Im Abscheider 3 wird die gröbere Körnung des Wärmeträgers aus den Reaktionsgasen
abgeschieden und in den Entgasungsraum i zurückgeleitet, so daß sich der Kreislauf
des umlaufenden Wärmeträgers schließt. Die Reaktionsgase strömen, noch beladen mit
der feineren Staubkörnung, bei 13 aus dem Abscheider 3 und werden einem Dampfkessel
1q. zugeführt, in dem die Reaktionsgase und der Staub unter Beimischung von Luft
(aus der Leitung 15) restlos verbrannt werden.
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Oberhalb der Einspeisevorrichtung 6-7 für den Brennstoff ist am Kanal
q. bzw. an dem Abscheider 3 eine Überlaufleitung 16 angeordnet, durch die der überschüssige
Wärmeträger, z. B. Koks, aus dem Kreislauf abgezogen wird. Zur Sicherung des einwandfreien
Betriebes ist es erforderlich, daß aus der Überlaufleitung 16 ständig zum mindesten
kleine Mengen abziehen, was zweckmäßig kontrolliert wird. Das Abziehen von Wärmeträger
am Überlauf gewährleistet die ständige Füllung des Kanals q. mit Wärmeträger bzw.
Brennstoff, was notwendig ist, um in Verbindung mit einer entsprechenden Druckregelung
im Entgasungsraum i und dem Abscheider 3 in gegenseitiger Abhängigkeit eine zuverlässige
Gassperre zwischen dem Entgasungsraum i und dem Abscheider 3 zu erhalten. Bildet
der Brennstoff keinen überschüssigen Koks, der aus der Überlaufleitung 16 abziehen
kann, so wird, um das Vorhandensein der geschlossenen Schüttung kontrollieren zu
können, dem Kreislauf vorteilhaft Wärmeträger zusätzlich zugeführt. Der aus der
Überlaufleitung 16 abziehende Wärmeträger kann alsdann wieder in den Kreislauf zurückgeleitet
werden, beispielsweise zusammen mit dem zu entgasenden Brennstoff. 19 stellt
einen im Unterteil des Entgasungsraumes i angeordneten Rost dar, welchem durch die
Leitung :2o Dampf zugeführt werden kann, um den Raum zu spülen, damit das mit den
Teerdämpfen beladene Entspannungsgas schneller aus dem Raum zieht.
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Große Austrittsflächen für das Vergasungsgas aus der Schicht i können
beispielsweise dadurch geschaffen werden, daß Jalousien. Siebe oder Roste od. dgl.
als Begrenzungswände des abwärts wandernden Gemisches von Brennstoff und Wärmeträgern
verwendet werden. Das Entgasungsgas kann sich dann besonders staubfrei in einem
Gasraum sammeln und abgeführt werden.
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Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung sind besonders
für die Erzeugung von Gas hohen Heizwertes, z. B. für Stadtgaszwecke, bzw. für die
anschließende Gewinnung von einzelnen gasförmigen Kohlenwasserstoffen aus dem Gas
oder für die Gewinnung von Teer in Verbindung mit der Energieerzeugung, zu der mit
besonderem Vorteil die mit der Förderluft gebildeten Reaktionsgase und der feine
Staub in hoher Temperatur verwendet werden, geeignet. Durch die Einfachheit des
Aufbaues und die schnelle Betriebsbereitschaft der Vorrichtung ist das Verfahren
mit besonderem Vorteil für die Deckung von Spitzenbedarf einzusetzen. Zur Deckung
von besonderen Spitzen im Gas- und Energiebedarf, die zu verschiedenen Zeiten auftreten,
kann neben einer dem erforderlichen Bedarf angepaßten Einstellung der Betriebsbedingungen
zweckmäßig
der anfallende Teer herangezogen werden. Durch Zurückleiten
des Teeres in den Entgasungsraum und Zersetzen desselben kann die Gasausbeute erhöht
«-erden, oder man kann durch Verbrennen des Teeres, beispielsweise in einem Dampfkessel,
den Energieanfall steigern.
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Die Vorrichtung ist von geschlossener Bauart und kann auch bei höheren
Drücken betrieben werden, falls dies in Sonderfällen erwünscht ist, z. B. zur besseren
Ausnutzung von unter Überdruck anfallenden heißen Fördergasen, beispielsweise in
Gasturbinen, oder zur Erzeugung eines Entgasungsgases unter Überdruck, was die Reinigung
und die Fortleitung erleichtert.