<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Gas aus Brennstoffen, wie Braunkohle, Lignit, Tort.
Se, hiefer u. dgl.
EMI1.1
von Luft in den Gaserzeuger ein Generatorgas erzeugte und dieses mit seinem Gehalt an Teer durch Wiedereinführen in die Gaserzeugungszone zersetzte. Das so erzeugte Gas war wegen seines hohen Gehaltes an Stickstoff nur ein Generatorgas und infolgedessen für die Verwendung als Stadtgas nicht geeignet.
Durch gleichzeitige Einführung von Dampf konnte die Qualität des Gases nicht wesentlich verbessert werden.
Man hat weiter versucht. Braunkohle u. dgl. in Schwelöfen verschiedener Konstruktion zu ver- schwelen und den dabei erzeugten Koks durch Einführung von Wasserdampf zu vergasen. Das sich dabei ergebende Gas entsprach wegen seines hohen Gehaltes an Kohlensäure und schweren Kohlenwasserstoffen und dem damit bedingten hohen spezifischen Gewicht und grossen Luftbedarf nicht den Stadtgasnormen.
Auch Verfahren, wie das sogenannte Doppelgas-oder Kohlenwassergasverfahren und das Verfahren zur Erzeugung von karburiertem Wassergas vermochten nicht, aus Braunkohle u. dgl. ein normgerechtes Stadtgas zu liefern. Aus ähnlichen Gründen führte die Verarbeitung in den in der Gasindustrie gebräuchlichen Horizontal-, Schräg- und Vertikalöfen nicht zum Ziele.
Bei der Verarbeitung von Torf sind schon die Ballaststoffe des Gases am glühenden Koks reduziert worden, um als Spülgas die Teerbildung zu erleichtern. Im Gegensatz dazu wird bei dem vorliegenden Verfahren der Teer nicht schonend gewonnen, sondern im Verfahren zerlegt und mit den übrigen Ent- und Vergasungsprodukten in Reaktion gebracht.
Gemäss der vorliegenden Erfindung ist es möglich, aus Braunkohle ein brauchbares Stadtgas und einen grobstückigen Koks zu erzeugen, wenn die Verschwelung und Entgasung in einer bis zum Rande mit Kohle gefüllten, kontinuierlich oder halbkontinuierlich betriebenen Vertikalretorte oder-kammer durchgeführt und der Koks vor dem Austragen entsprechend gekühlt wird. Die Heizung der Retorte oder Kammer erfolgt hiebei von aussen auf die jeweils erforderliche hohe, über 10000 liegende Temperatur.
Die Vertikalretorte oder-kammer. die mit Braunkohle u. dgl. gefüllt ist, besitzt in ihrem oberen Teile eine Kohlenfüllschleuse und in ihrem unteren Teil eine Kokskühleinrichtung. Der Koks wird im unteren Teil der Retorte gekühlt, so dass beim Austragen keine explosionsartige Entzündung erfolgt.
Diese Kühlung kann durch einen Wassermantel erzielt werden, der die fühlbare Wärme des Kokses in heisses Wasser oder Dampf umwandelt. Ausserdem kann zwecks Erzeugung eines hochwertigen Wassergases und zur Kühlung des Kokses Wasserdampf in den unteren Teil der Retorte oder Kammer eingeblasen werden. Es ist auch möglich, den Dampf vor seiner Einleitung in die Kokskühlzone hoch zu überhitzen.
Die Retorte oder Kammer besitzt für die Ableitung der erzeugten Gase verschiedene Gasabgänge.
Soll nur eine bestimmte Kohlensorte verarbeitet werden, so kann das Gas durch einen oder mehrere bestimmte Gasabgänge, deren Höhenlage in der Kammer sich nach der Kohlenbeschaffenheit richtet, abgesaugt werden. Verschiedene Kohlensorten können natürlich Gasabgänge in verschiedenen Hohen erfordern.
<Desc/Clms Page number 2>
Die Kohle wandert kontinuierlich durch die Kammer von oben nach unten und wird auf diesem Wege getrocknet und versehwelt. Die Destillationsprodukte, Wasserdampf, Teer und Gas. die primär bei der Tieftemperaturverschwelung im oberen Teil der Kammer gebildet worden sind. wandern im Gleich-
EMI2.1
den Koks in Reaktion gebracht.
Der in der Trocken-und Schwelzone erzeugte Wasserdampf wird hiebei in Wassergas umgewandelt.
Das Kohlendioxyd, das zu Beginn der Verschwelung entsteht, setzt sich gleichzeitig zum Teil zusammen mit dem Wasserdampf an dem glühenden Koks zu Kohlenoxyd bzw. Methan um. Die gasförmigen Kohlenwasserstoffe aus der Verkokungszone und die anderen schweren Kohlenwasserstoffe aus Gas und Teer
EMI2.2
das nach Entfernung der Verunreinigungen direkt in das Rohrleitungsnetz gespeist werden kann.
Aus dem Wasserdampf, der im unteren Teil der Kammer eingeleitet werden kann, wie dies weiter oben beschrieben ist, entsteht ein hochwertiges Wassergas, das bei seiner Aufwärtsbewegung mit den anderen Destillationsprodukten und dem Rest des Wasserdampfes in Reaktion tritt, hiebei karburiert wird und zusammen mit den anderen Gasen hochwertiges normgerechtes Stadtgas liefert. Nach dem Verfahren werden Teer und Gas in der Kammer derart in Reaktion gebracht, dass sie die Kammer dabei nicht verlassen, ehe die gewünschten Umsetzungen nicht vollendet sind.
Gemäss der Erfindung wird ein hochwertiges Gas erzeugt und die Schwelprodukte werden in ein und demselben Arbeitsgange zerlegt, wobei die gewünschte Gaszllsammensetzung und insbesondere der Heizwert durch Regulierung der Wanderungsgeschwindigkeit der Kohle, der Ofentemperatur und der Art der Absaugung des Gases aus einer bestimmten Höhe der Kammer erzielt wird. Diese drei Regu- lierungsmöglichkeiten lassen sich an sich beliebig variieren, jedoch ist es bei Vorliegen einer bestimmten Kohle zweckmässig, zwei der Komponenten, u. zw. Ofentemperatur und Absaugung, konstant zu halten und die Wanderungsgeschwindigkeit des Brennstoffes zu verändern.
Jedenfalls ergibt ein Zusammenwirken dieser drei Komponenten die gewünschte Wirkung und es kann im übrigen dem fachmännischen Ermessen überlassen bleiben, wie man diese drei Komponenten variiert bzw. miteinander in Einklang bringt.
Die Produkte der Entgasung treten in statu naseendi mit den anderen Destillationsprodukten. wie Wasserstoff, Kohlenoxyd, Kohlendioxyd, Wasserdampf und mehr oder weniger verschwelten Koks in Reaktion.
Infolge der hohen Temperatur befinden sich diese Produkte teils in statu naseendi. teils in einem hochaktiven Zustand. Es wurde gefunden, dass sieh in diesem Teile der Retorte oder Kammer eine grosse Anzahl von Reaktionen abspielen, die den verschiedenen Arten von Kohlen durch Änderung der Arbeitbedingungen (Wanderungsgeschwindigkeit, Temperatur, Absaugestelle, Einführung von Dampf) derart angepasst werden können, dass entsprechend einem Überschuss von Wasserdampf oder Wasserstoff die Kohlenoxyd-oder die Methanreaktion vorherrschend sein kann.
Das Verfahren ermöglicht also die Kontrolle der Zusammensetzung des erzeugten Gases in einer vorbestimmten Art und Weise unter Aus- nutzung des aktiven und instabilen Zustandes der in Frage stehenden Produkte.
Unter Anwendung des soeben beschriebenen Verfahrens ist es auch möglich, neben dem Gas erheb-
EMI2.3
geschwindigkeit des Brennstoffes bei Erzeugung von Benzol neben heizkräftigem Gas geringer gewählt wird als im Falle der Erzeugung von Benzin und seiner Derivate neben solchen Gasen. Das so erzeugte Benzol verliert vollkommen die Eigenschaften des normalen Braunkohlenbenzins und besitzt vollkommen die Eigenschaften eines normalen Koksofenleichtöls.
Eine zusätzliche Einführung von Teer oder anderen Kohlenwasserstoffen in den oberen Teil der Kammer liefert eine erhöhte Ausbeute an flüssigen Kohlenwasserstoffen.
Es kann für die Herstellung eines grobstüekigen Kokses zweckmässig sein, in der Vortrocken-und Schwelzone die erforderliche Wärme als Dampf oder hochüberhitztes Spülgas zuzuleiten, wobei natürlich ausserdem die Aussenbeheizung vorgesehen sein kann.
Das Verfahren ist beispielsweise in der beiliegenden schematischen Zeichnung veranschaulicht. die einen senkrechten Schnitt durch einen Vertikalofen darstellt. Es können natürlich mehrere solcher Retorten oder Kammern in einem Ofenbloek vereinigt sein. Die Braunkohle u. dgl. wird durch die Schleuse B auf dem oberen Flur Ades Retortenhauses in rohem oder getrocknetem Zustand oder als Briketts zugeführt und tritt in die Retorte durch die gasdichte Schleuse a ein. Im oberen Teil D der Retorte erfolgt die Trocknung und Verschwelung, wobei Wasserdampf oder irgendein anderes Heizmittel, wie oben beschrieben, durch das Rohr J zum Zwecke der inneren Heizung eingeführt werden kann.
Die Einführung kann auch in entgegengesetzter Richtung durch J ? erfolgen. Die Innenheizung ist nicht unbedingt notwendig. Es können bei ihrer Anwendung Verbrennungsgase des Ofens selbst, überhitzte Gase, Gasmisehungen oder Wasserdampf benutzt werden. Die verschwelende Masse wandert zusammen mit den teerigen Destillationsprodukten abwärts und im mittleren Teil B der Retorte erfolgt die Umwandlung in Gas. Hocherhitzte oder überhitzter Wasserdampf wird, falls er zugeführt werden soll, durch das Rohr M in diese Zone eingeleitet. Die Überhitzung des Dampfes kann besonders vorteilhaft in der Koks-oder Aschensäule im unteren Teil der Retorte in der Kühlzone F erfolgen. Hiedurch ist es möglich, den Koks
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
mieden wird.
Zu diesem Zwecke wird Wasserdampf durch das Rohr 0 eingeleitet. Er strömt durch den Koks und kann durch das Rohr N entweichen, um im Bedarfsfalle in der Heizsehlange R, die zweckmässig im Feuerraum der Retorte gelagert ist, noch mehr überhitzt zu werden. Eine weitere Schleuse, ähnlich
EMI3.2
beiden Zonen zu trennen. l\1 : an kann aber auch so arbeiten, dass der Wasserdampf aus der Kühlzone direkt in die Vergasungszone aufsteigt. Zum Verdeutlichen der einzelnen Zonen ist in der schematischen Zeich- nung'die ungefähre Reiehweite der einzelnen Zonen durch gestrichelte Linien gekennzeichnet. Bis a reicht die Troekenzone, dann folgt etwa bis b die Schwelzone und danach bis etwa c die Reaktionszone, die aber
EMI3.3
gebildeten Wassergas, abgesaugt.
Ausser den in der Zeichnung angeführten Gaszu-und-abführungen können noch mehr derselben vorhanden sein, um die Reaktion entsprechend den Eigenarten der ver- sehiedenen verarbeiteten Kohlen anzupassen.
Es ist wesentlich, dass keinerlei Luft in die Retorte tritt und dass besonderer Wert auf die Diehtigkeit derselben gelegt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Erzeugung von Gas aus Brennstoffen, wie Braunkohle, Lignit, Torf, Schiefer u. dgl. in von aussen regelbar auf über 1000'beheizten Vertikalretorten oder Kammern, dadurch gekennzeichnet, dass der kontinuierlich abwärtswandernde Brennstoff nach seiner Trocknung und Schwelung entgast wird und dass die Entgasungsprodukte mit der verkokenden Kohle im Gleichstrom nach unten wandern und untereinander und mit dem glühenden Koks in Reaktion treten.