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Verfahren zur Herstellung eines hochwertigen Destillätionsgases aus feuchten, minder- wertigen Brennstoffen unter Verwendung innen-beheizter Drehtrommel.
Bei dem Verfahren nach der deutschen Patentsellrift Nr. 135.305 werden Mineralkohlen, Torf u. dgl. in verschiedenen aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen auf verschieden hohe Temperaturen (160 , 3000) erhitzt. Der Zweck dieser Arbeitsweise ist, gesondert Säuren, Teer und eine für die Leuchtgasbereitung geeignete Kohle zu gewinnen. In einem weiteren Arbeitsgange soll eine Erhitzung bis 1000 erfolgen.
Das vorliegende Verfahren strebt dahin, bei der Entsehwelung von feuchten, minderwertigen Brennstoffen ein hochwertiges Schwelgas herzustellen. welches als vollwertiger Ersatz für Steinkohlengas gebraucht werden kann. Es besteht im wesentlichen darin, dass die Verschwelung der Kohle in zwei Drehtrommeln vorgenommen wird. wobei erhitzte inerte Gase im Kreislauf über das in den Trommeln befindliche Sehwelgut geführt werden. In der ersten Trommel wird die Kohle mit einem zirkulierenden Gemisch von Generatorgas und in der Trommel selbst gebildetem Gas oder mit diesem allein bis auf etwa 250 bis 3500 erhitzt.
Hiebei wird nicht nur die ursprüngliche Feuchtigkeit des Brenngutes, die bis zu 60% des Brennstoffgewichtes betragen kann, ausgeschieden, sondern es findet darüber hinaus auch noch eine chemische Veränderung statt. Bei dieser geht zum Teil der Sauerstoffgehalt, welcher bei der theoretisch trockenen Braunkohle 20 bis 30% beträgt, eine Verbindung ein mit einem kleinen Teil des Kohlenstoff-und Wasserstoffgehaltes des Brennstoffes, z. B. entsteht bei diesem Vorgang ein weiterer Gewichtsverlust der theoretisch trockenen Kohle von etwa 8 bis 10%. Dieser Gewichtsverlust setzt sich zusammen ungefähr je zur Hälfte aus Kohlensäure und Wasserdampf.
Durch diese Vorbehandlung des naturfeuchten Brennstoffes in der ersten Trommel findet eine Veredlung desselben statt in der Weise, dass nicht nur eine Vortrocknung, sondern auch eine Abspaltung unerwünschter Btstand- teile stattfindet.
Das so veredelte Brenngut wird in einer zweiten Trommel zur Vollendung der Schwelung weiter behandelt. In dieser zweiten Trommel wird das Schwelgut durch Darüberleiten von etwa 7Q0O heissem Generatorgas oder von einem Gemisch von Generatorgas und Destillationsgas auf die eigentliche Schweltemperatur gebracht. Nachdem in der ersten Trommel die Feuchtigkeit und die erwähnten unerwünschten Bestandteile ausgeschieden wurden, wird, wenn das Generatorgas von der Zirkulation ausgeschaltet ist und der Kreislauf allein mit dem in der Trommel entstandenen Destillationsgas unterhalten wird, ein hochwertiges Schwelgas erzielt, dessen Heizwert bis zu 4000 und mehr Wärmeeinheiten beträgt.
Es ist ohne weiteres verständlich, dass ein solches dem Leuchtgas ähnliches Gas ungleich wertvoller ist als das übliehe im Sehwelprozess erhaltene, mit vielem Ballastgas beladene Gas.
Das Verfahren wird in einer Sehwelanlage mit von innen beheizten Drehtrommel durchgeführt, in welchen nacheinander der Brennstoff durch im Kreislauf darübergeleitete heisse Gase erhitzt wird.
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seits durch verbrennendes Generatorgas beheizt werden.
Die Apparatenanlage, in welcher das vorliegende Verfahren durchgeführt wird, ist auf der Zeichnung dargestellt ; al ist die Trommel für die Durchführung des ersten Arbeitsganges, also für die Trocknung und Veredelung des feuchten Schwelgutes, a2 ist die Trommel für den zweiten Arbeitsgang, d. h. für die Vollendung der Schwelung des in der Trommel al vorbehandelten Schwelgutes, bl und b2 sind die Bunker zur Aufnahme des zu behandelnden Schwelgutes, cl und c2 sind Ringkammern an dem Austragende der Drehtrommel zur Beförderung des in den Trommeln behandelten Gutes nach aussen.
Mit dl, d2, d3 sind
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Regeneratoren (einräumige Wärmespeicher) bezeichnet, in welchen die Gase erhitzt werden, die ihrerseits ihre Wärme an das in den Trommeln zu behandelnde Gut übertragen ; I und m sind Gaserzeuger für die Herstellung von Gas zur Beheizung der Regeneratoren und für den Kreislauf in den Trommeln. Der Gaserzeuger l erzeugt beispielsweise das Generatorgas, welches zur Beheizung der Regeneratoren dient, während Gaserzeuger m das Gas für den Kreislauf in den Trommeln liefert. Die Apparate e, f, g, A dienen für die Kühlung der die Trommel a2 verlassenden zirkulierenden Gase und zur Entziehung der kondensierbaren Bestandteile derselben.
Exhaustoren il und i2 saugen die die Trommeln verlassenden zirkulierenden Gase an und führen sie durch die Regeneratoren wiederum zu den Trommeln im Kreislauf zurück. Bei kl und k2 sind Rohranschlüsse vorgesehen zur Ableitung des beim Kreislauf der zirkulierenden Gase entstehenden Überschussgases. Die vom Gaserzeuger l ausgehenden gestrichelten dünnen Linien kennzeichnen den Weg des zur Heizung der Rekuperatoren bestimmten Generatorgases. Die bei der Beheizung der Regeneratoren entstehenden Verbrennungsgase entweichen bei) t\ H, s. Die dünne, vom Gaserzeuger mu ausgehende Linie deutet den Weg des Gases an, welches zur Einleitung des Betriebes, der Zirkulation in den Trommeln, dient. Dieses Gas kann Generator-oder Wassergas sein.
Die dünnen Linien, welche die Regeneratoren einerseits unter sich und anderseits mit der Trommel al verbinden, kennzeichnen den Weg des zirkulierenden Gases des ersten Arbeitsabschnittes, welches Gas Generatorgas oder ein Gemisch aus Generatorgas und der bei niedriger Temperatur aus dem Brennstoff entweichenden Gase, Kohlensäure und Wasserdampf, sein kann. Die dicken Linien dagegen, welche die Regeneratoren unter sich und diese mit den Kühlern und der Trommel a2 verbinden, stellen den Weg dar, welchen das zirkulierende. Generatorgas (oder das Gemisch von Generatorgas und Destillationsgas) des zweiten Arbeitsabschnittes macht.
Die Durchführung des Verfahrens geschieht wie folgt : Aus dem Bunker bl gelangt der Brennstoff in die Trommel1 und wird durch Drehung der Trommel nach der Ringkammer cl zu bewegt. Inzwischen wird die Trommel a1 bzw. der Brennstoff darin erhitzt, wofür bei Beginn des Betriebes Generatorgas aus dem Gaserzeuger m oder Verbrennungsgase mit möglichst geringem Sauerstoffgehalt, etwa aus der Beheizung der Regeneratoren d1, d2, d3 herrührend, verwendet wird. Die Verbrennungsgase besitzen genügend Eigenwärme (bis 500 ), sie können also direkt im Kreislauf durch die Trommel al und zur Wiedererhitzung durch einen Regenerator geführt werden, dessen Temperatur bereits auf 6000 gesunken ist.
Wird dagegen Generatorgas benutzt, dessen Eigenwärme nicht ausreicht, so wird dieses vor der Zuführung zur Trommel al in einem der inzwischen durch verbrennendes, vom Gaserzeuger l geliefertes
Generatorgas in bekannter Weise beheizten Regeneratoren < P, , auf etwa 5000 erhitzt und im Kreislauf durch die Trommel al und zur Wiedererhitzung durch einen Regenerator geführt, dessen Temperatur bereits auf 6000 gesunken ist.
Im Falle der Verwendung von Verbrennungsgasen werden diese nicht bei M\ n2 oder n3 abgeleitet, sondern in der Richtung der Pfeile in den mit dünnen Linien dargestellten Leitungen o1, o2 oder os der Trommel al zugeführt ; im Falle der Verwendung von Generatorgas ist der
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Beim Durchgang des heissen zirkulierenden Gases durch die Trommel al werden ausser Wasserdampf permanente Gase, hauptsächlich Kohlensäure erzeugt. Ist der Betrieb mit der ersten Trommel einmal im Gang, so wird dieses Gemisch aus Kohlensäure und Wasserdampf an Stelle des Generatorgases oder
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absaugt und durch den in Frage kommenden Regenerator, d. h. einen solchen, dessen Temperatur bereits auf 6000 gesunken ist, zur Wiedererhitzung der Gase und weiter in die Trommel al zurückdrückt.
Nach genügender Einwirkung der 250 bis 350 heissen Zirkulationsgase auf das feuchte Schwelgut tritt dieses getrocknet und veredelt durch die Ringkammer cl der ersten Trommel al aus und wird in die zweite Trommel a2 gefördert, behufs Vornahme der endgültigen Schwelung. Zu diesem Zwecke wurde inzwischen ein weiterer Regenerator durch verbrennendes Generatorgas aus dem Gaserzeuger ! auf hohe Temperatur (1000 ) gebracht. Durch diesen werden Nutzgase (Generatorgas oder Wassergas), die vom Gaserzeuger m geliefert werden, geführt, die sich darin auf etwa 7000 erhitzen. Die so erhitzten Gase werden in die zweite Trommel a2 geleitet, welche sie, auf etwa 200 herabgekühlt und mit Schweldämpfen beladen, verlassen.
Nachdem dieses Gas die Kondensationsanlage e, < y, passiert hat, in welcher die Öldämpfe abgeschieden werden, wird es mit Hilfe des Exhaustors i2 im Kreislauf demselben Regenerator wieder zugeführt, bis dessen Temperatur auf etwa 6000 gesunken ist, so dass die Temperatur in diesem Regenerator für den Schwelvorgang in der zweiten Trommel a2 nicht mehr ausreicht. Wohl aber ist die in diesem Regenerator vorhandene Wärme noch für das Trocknen und Veredeln des Schwelgutes in der ersten Trommel al verwendbar.
Während des Betriebes der beiden Trommeln ist also für die l'rste Trommel a1 ein Regenerator mit geringerer Temperatur und für die zweite Trommel a2 ein solcher mit hoher Temperatur in Gebrauch und ein dritter wird inzwischen auf hohe Temperatur gebracht, damit er jederzeit zur Verfügung steht.
Die beschriebenen Vorgänge wiederholen sich dann ständig. Der bei dem Kreislauf der Gase entstehende
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und k2 vorgesehen sind, wird die Menge der abzuführenden Überschussgase geregelt. Überhaupt sind für die Durchführung des Verfahrens überall dort Absperrorgane vorgesehen, wenn auch der Über- sichtlichkeit der schematischen Zeichnung wegen nicht eingezeichnet, wo es der Betrieb erforderlich macht.
Wird nach dem vorliegenden Verfahren gearbeitet, so ergibt sich, dass die erste Trommel etwa
60 bis 80% der Gesamtarbeit leistet, während die zweite Trommel nur noch etwa 20 bis 40% der Gesamt- arbeit zu übernehmen hat. Die Folge ist, dass eine sehr gute Leistung erzielt wird, wobei gleichzeitig die den Regeneratoren zugeführte Wärme besser als bisher ausgenutzt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines hochwertigen Destillationsgases aus feuchten, minderwertigen
Brennstoffen unter Verwendung innen beheizter Drehtrommeln, wobei erhitzte inerte Gase im Kreis- lauf über das in der Trommel befindliche Schwelgut geführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Trommel (al) für Trocknung und Veredelung bei 250 bis 350 mit einem Gemisch von Generator- gas und in der Trommel (a1) gebildetem Gas oder mit diesem allein innen beheizt wird, die in einem
Regenerator erhitzt werden, welcher vorher für die Erhitzung der heisseren analogen Zirkulationsgase einer zweiten Trommel (a2) für die endgültige Destillation oder Schwelung diente, wobei die zweite
Trommel (a2) von zirkulierenden Gasen durchströmt wird,
die in einem Regenerator von höherer Tem- peratur auf zirka 7000 erhitzt werden, welcher Regenerator nach entsprechendem Temperaturrüek- gang noch zur Erwärmung der Zirkulationsorgane für die erste Trommel (al) dient.