AT130239B - Verfahren zur Herstellung eines Generatorgases von hohem Heizwert in ununterbrochenem Betriebe in einem mittels Sauerstoff im Gemisch mit Wasserdampf und (oder) Kohlensäure betriebenen Abstichgaserzeuger. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung eines Generatorgases von hohem Heizwert in ununterbrochenem Betriebe in einem mittels Sauerstoff im Gemisch mit Wasserdampf und (oder) Kohlensäure betriebenen
Abstichgaserzeuger. 



   Seit langem hat man sich vielfach bemüht, Generatorgase von hohem Heizwert, wie Wassergas, Doppelgas   usw.,   mittels Sauerstoff in ununterbrochenem Betrieb herzustellen, doch haben bisher die diesbezüglichen Versuche zu keinem befriedigenden Ergebnis geführt. 



  Der Grund lag zunächst darin, dass die Vergasung mit Sauerstoff eine überaus grosse Temperaturerhöhung, in vielen Fällen sogar über 2000 , in der unteren Reaktionszone des Gaserzeugers zur Folge hat, bei welcher Temperatur auch die feuerfestesten Ziegel schmelzen. Will man die Wandbekleidung schützen, so muss man eine viel grössere Menge an Wasserdampf, als zur Wassergasreaktion erforderlich ist, in die Reaktionszone einströmen lassen, was die Bildung der Kohlensäure fördert, so dass der Heizwert des Gases in erheblichem Masse herabgesetzt wird. 



  Die thermodynamische Erklärung dieser Erscheinung besteht darin, dass sich die Wärme im Gaserzeuger nur mit einer solchen Geschwindigkeit fortpflanzt, dass der Wasserdampf lediglich in den oberen Zonen auf die Zersetzungstemperatur gebracht und mithin der grösste Teil der Wärmeüberschüsse zum Hochüberhitzen des Wasserdampfes und nicht zur endothermischen Zersetzung desselben verbraucht wird, woraus folgt, dass in den oberen Zonen der   Kohiensäule   
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   Um diesen Nachteil der Vergasung mittels Sauerstoff zu beheben, muss der dem Gaserzeuger in einer für die Aufrechterhaltung der Wassergasreaktion eben erforderlichen Menge zugeführte Wasserdampf auf eine höhere Temperatur als die der Reaktionszone überhitzt sein, damit die Wärmeüberschüsse fast ausschliesslich für die hinsichtlich der Wassergasreaktion nutzbare endothermische Dampfzersetzung verbraucht werden. In Regeneratoren, Rekuperatoren oder Wärmeaustauschern lässt sich aber der Wasserdampf auf eine so hohe Temperatur nicht erhitzen. 



   Gemäss der Erfindung kann das Überhitzen des Wasserdampfes auf eine so hohe Temperatur erreicht werden, indem man die Herstellung eines Generatorgases von hohem Heizwert in zwei Teilprozesse unterteilt. Dementsprechend kennzeichnet sich das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines Generatorgases von hohem Heizwert in ununterbrochenem Betrieb in einem mittels Sauerstoff im Gemisch mit Wasserdampf und (oder) Kohlensäure betriebenen Abstichgaserzeuger dadurch, dass die Herstellung des Generatorgases in zwei getrennten Teilprozessen vorgenommen wird, indem im ersten Teilprozess ein fester, flüssiger oder gasförmiger Brennstoff in einem von dem eigentlichen Gaserzeuger räumlich getrennten, aber damit organisch verbundenen Verbrennungsraum mit Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherter Luft, welcher bzw.

   welche mit einer beim Vergasungsprozess erforderlichen Wasserdampfmenge gesättigt, gegebenenfalls mit Kohlensäure vermengt ist, verbrannt wird, und hierauf im zweiten Teilprozess die Verbrennungsprodukte des ersten Teilprozesses, gegebenenfalls mit einem Sauerstoffüberschuss, zwecks Erzielung der Vergasung durch die glühende Kohlensäure eines gewöhnlichen Abstichgaserzeugers hindurchgeleitet werden. 



   Falls praktisch wasserstoffreies Generatorgas gefordert wird, das einen hohen Prozentsatz   C. n Kohlenoxyd   aufweist, so wird der Sauerstoff oder die mit   Sauersioff angereichfrte Luft   nur 

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 mit Kohlensäure vermengt. Man kann je nach Bedarf naturgemäss auch einen Teil des Wasserdampfes durch Kohlensäure ersetzen, um ein den besonderen Anforderungen entsprechendes Gas im Gaserzeuger herzustellen. 



     Zweckmässigerweise wird   bei dem   Verfahren'gemäss   der Erfindung der Verbrennungsraum unter einem so hohen Druck gehalten, als es der Widerstand im Vergasungsraum erfordert. 



   In der Zeichnung ist eine beispielsweise Vorrichtung zur Ausführung des erfindunggemässen Verfahrens dargestellt. In der Zeichnung (s. Fig 1 und   2)   ist A der Abstichgaserzeuger, B der Verbrennungsraum, welcher mit dem Gaserzeuger durch den Kanal C verbunden ist. Der Kanal C mündet in einen Ringkanal D, von welchem die radialen Kanäle   E   in den Gaserzeugerschacht führen. In diesem Beispiel ist der Primärbrennstoff Generatorgas, welches in den Verbrennungsraum B zusammen mit dem mit Wasserdampf gesättigten Sauerstoff durch den Brenner F eingeführt wird. Im Verbrennungsraum findet die Verbrennung des Primärbrennstoffes, d. h. des Generatorgases, und somit die   Hochüberhitzung   des Wasserdampfes statt.

   Die Verbrennungsprodukte, gegebenenfalls mit einem Sauerstoffüberschuss, ziehen durch den Verbindungskanal C in den Ringkanal D, aus welchem sie durch die radialen Kanäle E gleichmässig verteilt in den Gaserzeugerschacht gelangen und dann die Vergasung der Kohle im Gaserzeuger A in üblicher Weise bewirken. 



   Gemäss der Erfindung werden daher zur Herstellung eines Generatorgases von hohem Heizwert zwei Brennstoffe verwendet, u. zw. ein Primärbrennstoff, der im ersten Teilprozess verbrannt wird, und ein Sekundärbrennstoff, der im zweiten Teilprozess vergast wird. Das Verfahren gemäss der Erfindung weicht jedoch von jenen bekannten, als Rauchgasregenerierung bezeichneten Verfahren (so z. B. die amerikanischen Patentschriften Nr. 814001 und   Nr.   843669) ab, bei welchen die Rauchgase einer Industriefeuerung zwecks Kühlung in den Gaserzeugerschacht eingeführt werden. Der Primärbrennstoff kann von beliebiger Beschaffenheit sein. So kann man als Primärbrennstoffe auch minderwertige Brennstoffe, Kohlenstaub, Sägespäne, ferner Öl, Teer, auch Gas verwenden.

   Die jungen Braunkohlen, Torf usw. sind besonders vorteilhaft, weil sie viel Feuchtigkeit und chemisch gebundenes Wasser enthalten, wodurch die Menge des besonders herzustellenden Wasserdampfes herabgesetzt wird. Als Primärbrennstoff kann z. B. auch ein aus diesen Brennstoffen erzeugtes Schwachgas vorteilhaft verwendet werden. Der Sekundärbrennstoff kann aus zur Vergasung geeignetem, stückigem Brennstoff beliebiger Art, wie Kohle, Koks usw., bestehen. 



   Die   Strahlungswärme   des Verbrennungsraumes für den Primärbrennstoff kann auch zur Dampferzeugung dienen. Der auf diesem Wege erzeugte Dampf kann nachher zum Betrieb der Anlage zur Sauerstofferzeugung oder einer Kraftanlage beliebiger Art verwendet werden, deren Abdampf zur Deckung des Dampfverbrauches der Gaserzeugung herangezogen werden kann. 



   Bei dem ersten Teilprozess kann man die Temperatur im Verbrennungsraum durch Änderung der zugeführten bzw. erzeugten Dampfmenge regeln. 



   Das Verfahren gemäss der Erfindung ermöglicht es, ein Generatorgas von hohem Heizwert in einem Abstichgaserzeuger in ununterbrochenem Betrieb unter guten   wärmewirtschaftlichen   Bedingungen und unter leichter und zuverlässlicher Regelbarkeit herzustellen. Der Generatorbetrieb ist ferner insbesondere hinsichtlich der Gaszusammensetzung sehr anpassungsfähig.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung eines Generatorgases von hohem Heizwert in einem mittels Sauerstoff im Gemisch mit Wasserdampf und (oder) Kohlensäure betriebenen Abstichgaserzeuger, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung des Generatorgases in zwei getrennten Teilprozessen vorgenommen wird, indem im ersten Teilprozess ein fester, flüssiger oder gasförmiger Brennstoff in einem von dem eigentlichen Gaserzeuger räumlich getrennten, aber damit organisch verbundenen Verbrennungsraum mit Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherter Luft, welcher bzw. welche mit einer beim Vergasungsprozess erforderlichen Wasserdampfmenge gesättigt, gegebenenfalls mit Kohlensäure vermengt ist, verbrannt wird und hierauf im zweiten Teilprozess die Verbrennungsprodukte des ersten Teilprozesses, gegebenenfalls mit einem Sauerstoffüberschuss.

   zwecks Erzielung der Vergasung durch die glühende Kohlensäure eines gewöhnlichen Ahstichgaserzeugers hindurchgeleitet werden.