AT134276B - Verfahren und Einrichtung zur Vergasung feinverteilter, staubförmiger Brennstoffe. - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Vergasung feinverteilter, staubförmiger Brennstoffe.

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  Verfahren und Einrichtung zur Vergasung feinverteilter, staubformiger Brennstoffe. 



   Die Erfindung bezieht sich auf die wirtschaftliche Erzeugung von Gas aus feinverteilten Brennstoffen, die entweder staubförmig sein können, wie   Steinkohlen-oder Braunkohlenstaub,   oder aber aus feinen   Flüssigkeitströpfchen   bestehen können, wie z. B. vorgewärmter   versprühtem   oder vernebelter Teer. Wo im folgenden von staubförmigen Brennstoffen die Rede ist, sollen darunter stets sowohl staubförmige, feste als auch staubförmige   (nebelförmige) flüssige   Brennstoffe verstanden werden. Die restlose Vergasung dieser Stoffe geschieht im Prinzip zwar in ähnlicher Weise, wie dies bei andern Verfahren unter Benutzung von engen Retorten oder   gewöhnlichen   Kammern bekannt ist, indessen sind bei dem vorliegenden Verfahren noch ganz besondere Massnahmen zu beachten. 



   Die restlose und gleichzeitig   wirtschaftliche Vergasung von Kohlenstaub im Schwebezustand,   besonders von Braunkohlenstaub, in ununterbrochenem Betriebe bei äusserer Beheizung, zu Wassergas oder einem   heizkräftigeren Mischgas   ist für die Praxis sehr wichtig, da der Staub ein billiges Vergasungmaterial darstellt und hiebei ein sehr einfacher billiger Betrieb ermöglicht wird. Die Vermeidung des Anfalles von Koksstaub, was sich nur bei restloser Vergasung verwirklichen lässt, ist für die Wirtschaftlichkeit dieses Verfahrens ebenso wichtig und im allgemeinen ausschlaggebend wie eine   zweckmässige   und möglichst billige Beheizung der Kammerwände. Schon seit langem sind deshalb zahlreiche Vorschläge und Versuche in dieser Richtung gemacht worden, die aber zu keinem befriedigenden Erfolg führten. 



   Die Erfindung bezweckt die Lösung dieser Aufgabe. Sie besteht in erster Linie darin, dass der fein verteilte Brennstoff, nachdem er in eine von aussen durch   Heizzüge,   beheizte Kammer gebracht worden ist, um dort vergast zu werden, auch teilweise zur unmittelbaren Beheizung der Vergasungskammer verbrannt wird. 



   Bei dem vorliegenden Verfahren spielt, wie praktische Versuche ergeben haben, die Grösse der Vergasungskammern eine entscheidende Rolle. Während man früher stets nur mehr oder weniger kleine Retorten oder im   Höchstfalle   nur Vergasungskammern in beschränktem Umfange, verwendet hat, hat der Erfinder erkannt, dass erst durch die ausserordentliche Steigerung der   Eammergr & sse   (d. h. Kammern mit sehr grossen Abmessungen, wie solche in der   Koks- und Hiittenindustrie Verwendung   finden) in Ver- 
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 in der Richtung des   Staubwegés   ein ungleich höheres Produkt von Vergasungsgeschwindigkeit mal Vergasungsdauer erreicht werden, als dies bei den bisherigen kleinen Retorten möglich war.

   Sodann kann bei Verwendung von   Grossraumkammers   die Beschichtung selbsttätig vor sich gehen und die Temperatur und Beschaffenheit des erzeugten Gases im allgemeinen leichter geregelt werden als bei Öfen kleinerer Bauart. Ferner ist die Betriebssicherheit und die Haltbarkeit der Einrichtung wesentlich grösser ; ebenso bereitet die Ausnutzung des Wärmeinhalts der abziehenden Verbrennungsgase bei   Grossraumkammern   nur sehr geringe Schwierigkeiten. 



   Bei der hier beschriebenen restlosen Vergasung von fein verteilten Brennstoffen unter Zumischung von Wasserdampf in geschlossenen, von aussen beheizten Kammern ist zur Erzielung einer vollständigen Vergasung eine schnelle und kräftige Erhitzung des Brennstoffs erforderlich, solange er sich in der Kammer im Schwebezustand befindet. Zu diesem Zweck ist daher die Kammer durch die äusseren Heizkanäle auf hohe gleichmässige Temperaturen zu bringen und auf dieser Temperaturstufe zu erhalten.

   Zur Vermeidung von Wärmeverlusten, die mit der   angewendetem Temperaturhöhe erheblich   steigen und ausser- dem von der Grösse der nach aussen Wärme abstrahlenden Kammerofenflächen abhängen, ist es besonders 

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 wichtig, die benötigte Hitze in einem   möglichst   kleinen Raum mit   möglichst   hoher Flammentemperatur zu entwickeln.   Eine solche Massnahme   ist jedoch bei der Beheizung der Kammern mit Generatorgas infolge dessen hohen Gehaltes an nicht brennbaren Gasbestandteilen und daher ziemlich geringen Heizwertes nicht durchzuführen.

   Ausserdem bringt die getrennte Erzeugung des Heizgases in Einzel-oder   Sammelgeneratoren grosse Verluste durch Abkühlung   und   durch Undichtigkeiten der Leitungen mit sich.   Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, das zur   Beheizung der Kammern erforderliche   Gas den in diesen erzeugten Gasmengen selbst zu entnehmen, da diese bedeutend hochwertiger und   heizkraltiger   sind und da hier das   Heizgas ohne Umwege und   ohne   Verluste durch Abkühlung und Undichtigkeiten   der Leitungen zu den   Heizkanälen   gelangt. 



   Um nun einerseits eine   möglichst grosse Wirtschaftlichkeit   des Verfahrens zu sichern und anderseits denHeizwert des mit   dem Verfahren erzeugtenMischgases weitestgehend zu erhöhen,   wird   erfinduna's-   gemäss das zur Beheizung dienende Gas den Kammern an solchen Stellen   entnommen,   an denen das erzeugte Gas einen möglichst niedrigen Heizwert hat. Durch Abzug dieses schlechteren Gasteiles wird der Heizwert des restlichen Sammelgases erhöht. Das abgezweigte Heizgas ist dabei noch wesentlich heiz-   kräftiger   als Generatorgas, da es ohne   Luftzuführung   erzeugt ist und deshalb einen wesentlich geringeren Gehalt an Stickstoff und sonstigen inerten Gasen besitzt.

   Es wird am besten noch heiss verbrannt. also unter wenigstens teilweiser Ausnutzung der ihm innewohnenden Wärmemenge. 



   Die Hauptausdehnung der Kammer kann senkrecht,   schräg   oder waagrecht sein. Bei   senkrechten   oder   schrägen Kammern wird z\\ eckmässig   der zu vergasende Staub oben, der für die Vergasung nötige 
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 nach oben, der Staub von oben nach unten). Der Staub wird so bei seinem Fall durch die entgegengesetzte   Dampfströmung   gehemmt und bleibt länger in der Schwebe ; die Vergasungsdauer wird also verlängert. 



  Bei waagrechten Kammern tritt der Brennstoff z. B. links oben in die Vergasungskammer ein, während der Hauptgasabgang rechts oben angebracht ist. Der zur   Zersetzung nötige Wasserdampf gelangt durch   eine oder mehrere Öffnungen in den unteren Teil der Kammer. In letzterem Fall sind zweckmässig in bekannter Weise verschiedene Trennungswände eingebaut, welche die Kammer in mehrere Abteilungen unterteilen und so den Brennstoff zwingen, bei der Zerlegung einen   möglichst   langen Weg in der Kammer 
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 senkrechten Schnitt durch eine Abänderung des Ofens nach Fig. 1 ; Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch   eine waagrecht sich erstreckende Grossraumkammer   mit Reichgasentnahme und Beheizung mit Armgas.

   Fig. 4 und 5 sind   waagreehte Teilschnitte durch   zwei verschiedene Ausführungen der Dampfzuleitungen der   Grossraumkammer.   Fig. 6 ist ein senkrechter Schnitt durch eine senkrechte   Grossraum-   kammer mit Reiehgasentnahme. Fig. 7 und 8 zeigen je einen senkrechten und waagrechten Schnitt durch einen   Grossraumkammerofen   mit rekuperativ wirkenden Heizzügen, Fig. 9 und 10 je einen senkrechten und   waagreehten   Schnitt durch einen   Grossraumkammerofen   mit regenerativ wirkenden   Heizzügen   ; Fig. 11 und 12 je einen senkrechten und waagreehten Schnitt durch einen waagrecht verlaufenden   Grossraumkammerofen   mit   regenerativ wirkenden Heizzügen   ;

   Fig. 13 und 14 senkrechte Schnitte durch zwei Ausführungsformen von senkrechten Grossraumkammeröfen mit anschliessenden   Hilfskammern   zur Zersetzung und Verbrennung der Koksreste. 



   Die   Ausführungen nach   Fig. 1 und 2 zeigen   Grossraumkammern,   bei denen Armgas, im   wesentlichen   Wassergas, eventuell im Gemisch mit Generatorgas, zur Beheizung abgeleitet wird. Beiden ist gemeinsam, dass der Brennstoff von oben eingeführt wird und die Entnahme des Mischgases als   Nutzgas gleich-   falls oben gegen die Brennstoffzuführung hin erfolgt, während die Entnahme des als Heizgas dienenden   Armgases (Wassergas Generatorgas)   stets aus dem unteren Teil der Kammer stattfindet und ebenso die Verbrennung desselben hauptsächlich in der Umgebung des unteren Kammerteiles erfolgt. Dies hat zur Folge, dass die Vergasungskammer unten stärker erhitzt wird als im oberen Teil.

   Dadurch wird auch der von oben eingeführte Brennstoff erst nach und nach stärker erwärmt, je   mehr er allmählich auf den   Boden der Vergasungskammer niedersinkt. Somit ergibt sich im Anfang des Vergasungsvorganges im oberen kühleren Teil der   Vergasungskammer zunächst   ein Gemisch von Methan und schweren Kohlenwasserstoffen (Reichgas) mit Wassergas. Im unteren heisseren Teil der Kammer 7 dagegen bildet sich ein stark kohlenoxyd-und wasserstoifhaltiges Armgas, weil hier das Methan und die schweren Kohlenwasserstoffe des Gases bei Zusatz von Wasserdampf mit dem restlichen Brennstaub zusammen infolge der grösseren Hitze zu einem heizsehwächeren Wassergas zersetzt werden.

   Dann erst wird dieses heiz-   schwächere   Gas in die Heizkanäle abgezogen ; in die Heizkanäle sollen keine schweren Kohlenwasserstoffe 
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 hohe Temperatur erhitzt. Der Kohlenstaub oder der fein zerstäubte flüssige Brennstoff wird durch das Rohr 9 von oben eingeführt. Der zur Vergasung erforderliche Wasserdampf wird bei 10 unten in die   Kammer eingelassen und mischt sich im Innern mit der von oben kommenden Brennstoffwolke. Der Iieiz-     kräftiger   Teil des erzeugten Gases wird zur Reinigung und Verwendung im oberen Teil der Kammer 

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 bei 11 abgesaugt.

   Der Rest des im Innern der Kammer erzeugten Gases,   das Armgas, wird durch   die unteren Öffnungen 12 in die   Heizkanäle   8 abgesaugt und hier nach Zutritt von Verbrennungsluft durch die Kanäle   18   verbrannt. 



   Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine besondere Ausbildung einer ähnlichen Grossraumkammer in der Nähe der Heizgasabgänge 12.   Durch die. Wände   ist hier ein besonderer Raum von der Kammer abgetrennt. Die Verbindungsöffnung lässt sich   zweckmässig   dadurch verengen, dass mit den   Scheidewänden   14 schräge oder waagrechte Vorsprünge 15 verbunden   w   erden und dass besondere Platten 16 in oder vor die   Verbindungsöffnung   mit dem übrigen Teil der Kammer, der   eigenilithen VergaslU1gs-   kammer, eingebaut werden.

   Durch diese Verengung wird ein künstlicher Widerstand vor den Heizgasabgängen 12 bezweckt, um das   Mitreissen   zu grosser Gasmengen in die Heizkanäle bei   Schwankungen   des Unterdrucks in letzteren und in der Gasableitung zu erschweren und das Arbeiten der erforderlichen Druckregler zu erleichtern. 



   Durch die der Verengung dienenden schrägen Einbauten 15 und 16 wird erreicht, dass sich mitgerissener Staub nur in sehr geringem Masse an ihnen festsetzen kann und leicht in den darunter liegenden Kammerraum herunterfällt. 



   Zweckmässig ist noch die Zuführung verhältnismässig geringer Mengen von Luft oder Sauerstoff in den abgetrennten Raum in der Nähe der   Heizgasabgänge 12 durch   die Kanäle 25 ; der hier eingeführte Sauerstoff soll nur eine restlose Vergasung von Brennstoffresten, die unter Umständen noch unvergasten Kohlenstoff enthalten und bis in die Nähe von 12 gelangt sind, zu Kohlenoxyd sicherstellen. Eine nennen- 
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 des Sauerstoffes muss also klein sein. 



   Eine   waagrecht sieh erstreckende Grossraumkammer   mit Entnahme von ein   Reiehgas   darstellendem Mischgas und von Armgas zeigt Fig. 3. Der Brennstoff tritt links oben bei 9 in die Vergasungskammer ein, 
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 in der   Trennungswände   17, 18 eingebaut sind, welche die Kammer in mehrere Abteilungen 19, 23,   2 usw.   teilen und den Brennstoff zwingen, bei der Vergasung einen möglichst langen Weg in der Kammer bis 
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 ersten Abteilungen 19, 23 der Kammer entstandene heizkräftigere Gas getrennt abführt. Das übrige Mischgas strömt bei 11 ab. Durch diesen   Zwischengasabgang   wird in besonders wirksamer Weise das heizkräftige   Schwel-und Entgasungsgas   gesondert abgeleitet und so der Heizwert des gesamten Nutzgases erhöht.

   Damit sich die schweren Kohlenwasserstoffe in den Kammerräumen 19 und 23 nicht zersetzen, werden diese Teile der Kammer auf niedrigerer Temperatur gehalten als der weiterhin vom Staubstrom durchströmte Kammerteil 24. 
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 Wand 14 und durch die den   Durchflussquerschnitt   verengenden Einbauten   15   und 16 von der eigentlichen Vergasungskammer abgetrennt. Durch 25 strömt unter Umständen eine kleine Menge Luft zu. Durch die Abgänge   12   strömt das Armgas unmittelbar in die   Heizzüge,   wo es zur Beheizung der Kammer verbrennt. Die Dampfzufuhröffnungen 10 können in verschiedener Weise in den Seitenwänden oder Böden der Kammer und in den Abteilungen 19 oder 23 oder in mehreren derselben angebracht sein. 



   Besondere Ausführungsarten solcher Dampfzuleitungen zeigen die Fig. 4 und 5. Die bei 10 austretenden Pampfstrahlen sind entweder untereinander parallel und entgegengesetzt gerichtet und gegeneinander versetzt und rufen so eine starke Drehbewegung des Dampfes in der Kammer hervor oder sie stossen senkrecht oder in irgendeinem geeigneten Winkel aufeinander oder auf die Seitenwände der Kammer und erzeugen so durch den Anprall gegen die Wände oder gegeneinander starke Wirbel. Hiedurch wird eine innige   Berührung   mit den Heizflächen der Kammer und eine gute   Durehmisehung   mit der Brenn- 
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 energie die Staubteilchen besser tragen.

   Der Dampf kann hiebei sowohl durch die senkrechten Kammer-   wände (Fig. 6)   als auch durch den Boden oder die unteren Verschlüsse der Kammer mittels Rohren geführt werden (Fig. 7). 



   Um ein Mitreissen von Staub in die Gasleitungen hinein mit grösserer Sicherheit zu verhüten. können vor den Gasabgängen besondere Prallplatten 21, 22   (Fig.   3) angeordnet werden. Sie bestehen 
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 senkrecht auf sie trifft und an ihnen durch den Anprall den noch mitgeführten Staub absetzt. Es können auch mehrere Platten hintereinander, gegeneinander versetzt und parallel oder in beliebigem Winkel zueinander derart angeordnet werden, dass sich die   Stosswirkung   mehrmals wiederholt. Zu demselben Zweck kann auch die vor dem Raum 23 liegende Trennwand 17 eine   schräge, dachförmige Abeckung   22 über ihrer   Durchgangsöffnung   erhalten, damit der hier noch in grosser Menge unvergaste Brennstoff on dem ersten Gasabgang 20 abgelenkt wird. 



   Die Ausiiihrung   eines senkrechten Grossraumkammerofens   mit   Reichgasabzapfung   zeigt Fig. 6. 



  In die Kammer 61, die durch eigenes oder eventuell auch noch durch fremdes Gas von aussen geheizt 

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 wird, gelangt der feste oder flüssige Brennstaub durch das   Zuführungsrohr   64, das am oberen Ende angebracht ist, während der Zersetzungsdampf am unteren Kammerende bei 66 eingeführt wird. Der Staub   durchfällt   zunächst den oberen Teil 62 der Kammer 61, der unter verhältnismässig niedriger Temperatur gehalten wird, und wird hier entschwelt oder entgast. Die in 62   neben Wassergas hauptsächlich Schwelgas   enthaltenden hochwertigen Gase werden bei 67 abgeführt. Der entgaste Staub fällt dann in den hocherhitzten Kammerteil 63 und wird hier mit dem von unten zuströmenden Wasserdampf zu Wassergas zersetzt, das zum grössten Teil bei 65 aus der Kammer abgezogen wird.

   Zur Beheizung der   Kammer   wird ein Teil des in 63 entstandenen Wassergases durch die Öffnung 69 in die   Aussenheizkanäle   der Kammer geleitet und hier mit Luft verbrannt. 



   Vor den Gasabgängen 65 und 67 sind Platten 68 derart angeordnet, dass jede   ihrer Unterkanten   ungefähr in gleicher Höhe liegt, wie die Unterkante des entsprechenden Gasabganges, damit der Staub in diese Abgänge nicht mitgerissen wird und das Gas ungefähr in einer Ebene senkrecht zur Bewegungrichtung des Staubstromes entnommen wird. Durch die verschieden hoch angebrachten Abziige 67,   6.)   wird der Vorteil erreicht, dass das abgezogene Gas eine bestimmte gleichmässige Beschaffenheit hat.

   Die Entnahme des Gases in einer zur Richtung des Staubstromes senkrechten Ebene kann aber auch durch Ausbildung der Gasabgänge als schmale Schlitze, die in der Richtung des   Staubstromes-bei vertikaler   Kammer also in senkrechter Richtung-sehr niedrig sind, erzielt werden ; damit der nötige   LurchganKs-   querschnitt vorhanden bleibt, reichen diese waagrechten Schlitze um den ganzen Umfang oder wenigstens 
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Schacht 66   zurückfällt.   



   Den drei schematisch dargestellten   Kammerofen   mit grossem Rauminhalt nach Fig. 7 und 8. 9 und   10,   11 und 12 ist gemeinsam, dass die   Heizzüge   gleichzeitig als Regeneratoren oder als   Rekuperatoren   zur Ausnutzung der Wärme der abziehenden Verbrennungsgase ausgebildet sind. 



   Die durch die äusseren Heizkanäle 26 erhitzte Kammer 7 (Fig. 7 und 8) ist durch die Zwischen-   wand 7a im unteren Teil in zwei Räume geteilt. Der zu vergasende Brennstaub gelangt in die eine Kammer-   hälfte von oben durch das Rohr 27, der zur Zersetzung erforderliche Wasserdampf durch die in derselben Kammerhälfte unten angebrachten Öffnungen 28 ; das sich bildende Gas strömt mit dem Rest an Staub und Dampf über die untere Zwischenwand   7 a hinweg   in die andere   Kammerhälfte.   Das   Nutzgas   wird bei 11 aus der zweiten   Kammerhälfte   abgezogen.

   Ein Teil des in der Kammer erzeugten Gases wird durch die unteren Öffnungen 29, die in der zweiten   Kammerhälfte   vorgesehen sind, in die   Heixkanäle   26 abgesaugt und hier nach Zutritt von Verbrennungsluft durch die Kanäle 30 verbrannt. Neben den Heizkanälen 26 liegen auf der einen Kammerhälfte die der   Dampfüberhitzung   dienenden Kanäle   28,   auf der andern Hälfte die der Vorwärmung der Verbrennungsluft dienenden Kanäle 30. Die   Wärmeübertragung   erfolgt ununterbrochen von den   Heizkanälen   26 durch die Zwischenwände   31. -  
Bei dem Grossraumkammerofen nach Fig. 9 und 10 sind die Heizkanäle als Regeneratoren gebaut   und umschaltbar.

   Die Staubzuführungen 27 ? und 27b und die Nutzgasabgänge 11 a und 11 b sind doppelt   vorgesehen und ebenfalls umschaltbar. Die Kammer 7 ist ebenso wie bei den Fig. 7 und 8 durch die Zmisehenwand 7a unten in zwei Hälften geteilt. Bei der durch die ausgezogenen Pfeile angegebenen Betriebsstellung tritt der Dampf bei 34 oben in den mit Füllmaterial versehenen   Heizkanal 32,   der während der vorhergehenden Periode durch die Abgase hochgeheizt wurde. Der Dampf wird hier hoch überhitzt und gelangt dann durch die untere   Öffnung   36 in die eine Hälfte der Kammer 7, in die auch der Staub   durch 27a eintritt.

   Das hier gebildete Gas-Staub-Gemisch strömt über die Zwischenwand ?' ( ! in die zweite   Kammerhälfte und wird hier zum Teil durch den einen Nutzgasabgang 11a, zum Teil durch die untere Öffnung   37   in den Heizkanal 33 abgesaugt, um hier durch Verbrennung mit der bei 49   einströmenden   Luit die andere Kammerwand und den Heizkanal 33 mit seinem Füllmaterial zu erhitzen. 



   Während der nächsten Betriebsperiode ist die durch die gestrichelten Pfeile angegebene Strömungsrichtung umgekehrt. Es werden dann also der auf der andern Seite der Kammer liegenden Heizkanal und Kammerwand erhitzt. Die Verbrennungsluft wird   zweckmässig,   in ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsform nach Fig. 7 und 8, rekuperativ   vorgew ärmt   und dann bei 48 bzw. 49 zugeführt. 



   Die Ausführungsform nach Fig. 11 und 12 stellt eine Kammer grösserer   Längsausdehnung   bei regenerativer Ausbildung der Heizkanäle dar. Die Öffnungen für die Zuführung des   Kohlenstaubes   und für die   Abführung@ des   Gases sind doppelt vorgesehen und können einzeln oder zusammen geöffnet oder geschlossen werden. Die Regeneration ist in zwei Teile 32 und   33   geteilt, so dass abwechselnd die eine oder andere Hälfte der Kammer von beiden Längsseiten her erhitzt wird.

   Die Art des Einbaues der   Füllsteine   und der zur Erhitzung der einzelnen Teile der Kammerwandungen erforderlichen Heizgasiührung in den Heizkanälen 32 und 33 ist nicht gezeichnet, um die Deutlichkeit der Zeichnung nicht zu beeinträchtigen. 
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 eine gute   Wärmeübertragung   von den Seitenwänden der Kammer auf die Staubwolke gewährleistet ist.

   Der Hauptanteil des wenig angereicherten Armgases wird durch die Öffnung 44 zur Reinigung und weiteren Verwendung abgezogen, während ein kleiner Teil davon durch die beiden   Öffnungen   37 in die Heizkanäle 33 strömt und hier durch Verbrennung mit der bei 49 eintretenden Luft das eingebaute Steinmaterial und die rechte Hälfte der Kammerwände erhitzt und schliesslich oben   bei. ? entweicht.   Bei   4Z   wird Reichgas abgesaugt. Die Kohlenzuführung 47, die Gasabgänge 45 und 43 und die   Luftzuführungen 48   
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 entsprechend den gestrichelt eingezeichneten Pfeilen die entgegengesetzte. 



   Weitere Ausführungsformen ergeben, sieh, wenn die Abgänge und   Zugänge für Kohle.   Gas, Luft und Dampf anders angeordnet und nur zum Teil doppelt vorgesehen werden. Z. B. können die Gasabgänge 42 und 43 (Fig. 11) vereinigt werden. 



   Die Fig. 13 und 14 zeigen   Grossraumvergasungskammern,   in denen der Brennstaub im Gegensatz zu den bisher beschriebenen Kammern nicht vollständig, sondern nur bis zu einem gewissen Koksstabrest vergast wird, der teils unmittelbar, teils nach vorangehender Zersetzung in einer besonderen Hilfskammer, zur Beheizung der Ofenzüge benutzt und so ebenfalls verbraucht wird. Diese Kammern können als senkrechte oder waagrechte Kammern ausgebildet sein. Der Vorteil dieser   Ausführungsform   besteht darin, dass bei derselben Kammerleistung weniger Wärme durch die Kammerwandung hindurchgeht, da der zur äusseren Beheizung gebrauchte Teil des Staubes nicht innerhalb der   Kammer   zu vergasen ist.

   Gerade der letzte Abschnitt der Vergasung des bereits verkokten Brennstaubrestes innerhalb der Kammer erfordert nämlich die grösste Wärmemenge und die höchste Temperatur und wird bei dieser Ausführung des Verfahrens der Erfindung zum Teil erspart. Die durch die Kammerwandungen zu leitende Wärmemenge (und damit die Temperatur dieser Wandungen) kann entsprechend herabgesetzt werden, ohne den Durchsatz des Ofens zu vermindern. Umgekehrt kann bei gleichbleibender Beanspruchung der Kammerwandungen eine wesentlich grössere Gasmenge gewonnen werden. Die   Weiterbenutzung   des Brennstaubrestes vor seinem völligen Erkalten verbessert die Wärmebilanz des Verfahrens, erleichtert jedoch ausserdem auch seine Zündung bei seiner Verwendung   für die Aussenbeheizung   der Kammer. 



   Fig. 13 zeigt die Anordnung einer besonderen Verbrennungskammer zwischen der Grossraumkammer und ihren Heizkanälen. Die allseitig geschlossene Kammer 50, in welcher der Brennstaub mit Wasserdampf zusammen vergast wird, erhält die nötige   Vergasungswärme   von den   Heizkanälen-M durch   die Kammerwände 52 hindurch. Der nach Abzug der Nutzgase verbleibende Gasrest mit mehr oder weniger grossem Gehalt an unvergastem Brennstaub gelangt durch einen oder mehrere Kanäle   53     ? in   die Zersetzungskammer 54 ; diese kann mit so grossem Querschnitt angelegt sein, dass sich die verbleibende Staubasche infolge der wesentlichen Verringerung der   Strömungsgeschwindigkeit   auf dem Boden absetzt.

   In die Kammer 54 wird durch beliebig viele Öffnungen 55 Luft oder Sauerstoff, unter Umständen auch Dampf in solchen Mengen eingeführt, dass der noch vorhandene Rest von Brennstaub teilweise oder völlig vergast, gegebenenfalls zum Teil verbrennt. Die dabei auftretende Hitze wird zum Teil auf den im unteren Teil der Kammer 50 schwebenden Brennstaub unmittelbar durch   Strahlung   übertragen. 



  Die Gase und gegebenenfalls auch noch staubförmige Koksreste   gelangen   aus der Zersetzungskammer 54 durch die Kanäle 57 in die   Heizkanäle 51,   werden hier mit Luft, die durch beliebig viel Öffnungen   58,   59, 60 usw. hinzutritt, in bekannter Weise vollständig verbrannt und heizen auf diesem Wege von aussen die Kammer 50. 



   Bei der sonst ähnlichen Kammer nach Fig. 14 ist der untere Teil der Vergasungskammer 50 durch eine   allmählich   herlaufende Erweiterung als Verbrennungskammer 54 ausgebildet. Der in dem Gas am Ende der Kammer 50 enthaltene unvergaste Brennstaub wird in dem Kammerteil 54 unter Zusatz von Luft oder Sauerstoff, eventuell auch Dampf, aus beliebig vielen und beliebig angeordneten Öffnungen   55   zum Teil verbrannt. Die hiebei entwickelte Wärme wird zum Teil unmittelbar durch Strahlung auf   den letzten Teil der Kammer. 50 übertragen,   so dass   die äussere Beheizung entlastet wird.

   Aus der Kammer 54   strömen die Gase, unter Umständen gemischt mit einem Rest von Koksstaub, durch die Kanäle 57 in   die Heizkanäle. 51 und werden   hier in bekannter Weise mit Luft aus den beliebig angeordneten Öffnungen 58,   59,   60 usw. vollständig verbrannt. Die untere Erweiterung der Kammer ist bei leicht vergasenden Brennstoffen nicht unbedingt nötig. 



   Bei grösseren Öfen, bei denen mehrere Kammern aneinandergereiht sind, ist es möglich und unter Umständen   zweckmässig, grosse Verbrennungskammern   vorzusehen, die sich unter mehreren   Vergasungs-   kammern ausdehnen. In einer solchen gemeinsamen Zersetzungskammer wird der Staubiiberschuss mehrerer Vergasungskammern in der oben beschriebenen Weise vergast. Von dieser grossen Zersetzungkammer erhalten dann alle neben den zugehörigen Vergasungskammern liegenden   Heizkanäle ihr Heizgas.   

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Claims (1)

  1. PATENT-ANSPRUCHE : 1. Verfahren zur Vergasung feinverteilter staubförmiger fester oder flüssiger Brennstoffe, bei welchem diese in einer von aussen durch Heizzüge beheizten Grossraumkammer unter Wasserdampfzusatz <Desc/Clms Page number 6> in ununterbrochenem Betrieb im Schwebezustand unter Bildung eines Mischgases restlos vergast werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein heizsehwacher Anteil des erzeugten Gases zur Aussenbeheizung der Vergasungskammer (7, 50) abgezogen und zweckmässig noch heiss zur unmittelbaren Beheizung der Kammerwände benutzt wird (Fig. 1-3, 6-11).
    2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Staubzuführung (9, 46 bzw. 64) und dem Hauptgasabgang (11, 44 baw. 650) Gas von höherem Heizwert als jener des Haupt- gases abgeführt wird (Fig. 3,6 und 11).
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kammerraum zwischen der EMI6.1 wird als die dahinter liegenden Kammerteile (Fig. 3,6 und 11).
    4. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergasungs- kammer (50) eine so grosse Brennstoffmenge zugeführt wird, dass ein Teil von dieser die Kammer unvergast verlässt, und dass der so erhaltene Brennstaubrest, ohne vorher ganz zu erkalten, zur teilweisen oder ausschliesslichen Aussenbeheizung der Vergasungskammer (50) in eine Kammer (54) geführt wird, in der er, gegebenenfalls unter Zusatz von Dampf, mit Luft oder Sauerstoff noch weiter vergast wird (Fig. 13 und 14).
    5. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die als Aschefang ausgebildete Brennstaubrest-Verbrennungskammer (54) eine untere Fortsetzung der mittelbar beheizten Vergasungskammer (50) bildet und mit dieser Vergasungskammer derart verbunden ist, dass eine teilweise Beheizung der Vergasungskammer (50) durch Rückstrahlung eintritt (Fig. 13 und 14).
    6. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmestellen (12) des Heizgases von den übrigen Teilen der Kammer durch Wände (14) getrennt und die in den Wänden befindliehen Durchtrittsöffnungen durch Vor-oder Einbauten (15, 16) verengt sind (Fig. 2 und 3).
    7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vor-oder Einbauten (15, 16) mit geneigten Stossflächen versehen sind (Fig. 2 und 3).
    8. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass neben einzelnen Zwisehengasabgängen durchbrochene Querwände angeordnet sind (Fig. 3 und 11).
    9. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Dampf der Vergasungskammer (7) zubringenden Kanäle (10) einander entgegengesetzt gerichtet sind (Fig. 4 und 5).
    10. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass EMI6.2 ratoren ausgebildet sind (Fig. 7-12).
    11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zu einer Kammer (7) gehörenden, als Regeneratoren ausgebildeten Heizkanäle (32, 33) parallel zur Längsachse der Kammer (7) in zv. ei periodisch umzuschaltende Regenartoren geteilt sind (Fig. 9 und 10).
    12. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zu einer Kammer gehörenden, als Regeneratoren ausgebildeten Heizkanäle (32, 33) senkrecht zur Längsachse der Kammer in zwei oder mehr periodisch umzusehaltende Regeneratoren geteilt sind (Fig. 11 und 12).
    13. Einrichtung nach den Ansprüchen 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Kammer- ende Öffnungen zur Zuführung des Brennstoffes und Dampfes und zur Abführung des erzeugten Gases angeordnet sind, die periodisch zu öffnen oder zu schliessen sind (Fig. 11 und 12).
    14. Einrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 10 bis 13, gekennzeichnet, durch mehrere über die ganze Kammerlänge verteilte Brennstaub-und Dampfzuführungen und Gasauslässe, die periodisch zu öffnen und zu schliessen sind. EMI6.3 bei senkrechten Vergasungskammern vor den Mündungen der Gasabgänge (65, 67) schräge Platten (68) derart angeordnet sind, dass die Mündungsebenen der Gasabgänge senkrecht zur Staubstromungsriehtung in der Kammer stehen (Fig. 6).
    16. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Vergasungskammern samt Heizkanälen unten eine gemeinsame Verbrennungskammer besitzen.
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