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Verfahren zur Erzeugung vom KoMcnwassergas.
Bei Generatoren mit periodischem Betrieb und zusammenhängender Brennstoffsäule, wo für den Entgasungsvorgang jeweils in dünner Schicht frischer Brennstoff auf den entgasten glühenden Brenn- stoff aufgebracht wurde und wobei die Heissblasegase zwischen dem entgasten Brennstoff, dem Koks und dem frischen Brennstoff, nämlich der Kohle, abgezogen werden, war eine vollkommene Entgasung von Brennstoffen jeder Art, insbesondere von baekenden und blähenden Kohlen nicht möglich.
Wenn man bisher Kohle restlos zu Kohlenwassergas vergasen wollte, war man, um nur einiger- massen befriedigende Ergebnisse zu erhalten. auf Verwendung von gIeiehmäL1ig stÜekiger Kohle ange- wiesen, die ausserdem nicht backen und blähen durfte. Auch wenn die aufgetragene Schicht frischen
Brennstoffes dünn gehalten wurde, war das Ergebnis unzulänglich, weil infolge Kanalbildung in dieser
Schicht die Kohle, besonders wenn sie baekende und bläliende Eigenschaften hatte, schlecht entgast wurde und infolgedessen beim Heissblasen wertvolle Kohlenwasserstoffe von den Heissblasegasen fort- getragen wurden und für den Gaseprozess unausgenutzt verloren gingen.
Alle diese Nachteile werden gemäss der Erfindung dadurch beseitigt, dass die aufgebrachte dünne
Brennstoffschicht während des Betriebes dauernd aufgelockert und eingeebnet wird, beispielsweise mittels eines rotierenden Rechens. Dadurch wird es möglich, die Kohle vollkommen zu entgasen, ehe sie mit den Heissblasegasen in Berührung kommt, und es kann selbst backende und blähende Kohle mit Vorteil für die Erzeugung von Kohlenwassergas verwendet werden.
Durch die Einebnung und Auflockerung mittels rotierender Rechen wird den aufsteigenden, den frischen Brennstoff durchdringenden Gasen ein überall gleicher Widerstand entgegengesetzt, wodurch der Entgasungsvorgang begünstigt und wodurch verhindert wird, dass einzelne Partien des frischen Brennstoffes bevorzugt von den heissen Gasen durchströmt werden und andere, grösseren Widerstand bietende Partien von den durchströmenden Gasen unberührt bleiben und weniger oder überhaupt nicht entgast werden.
Durch das Auflockern werden auch die kleinsten Kanäle in der Schicht des frischen Brennstoffes zerstört, die sich besonders leicht bei backenden Kohlen bilden. Besonders dieser letztere Vorgang, das Zerstören auch der kleinsten Kanäle, bedingt erst eine restlose Gewinnung der Kohlenwasserstoffe, da den aus der Säule des entgasten Brennstoffes aufsteigenden Gasen immer neue Oberflächen in der dünnen Schicht der frischen Kohle geboten werden, an welche sie die Wärme zur Destillation des frischen Brennstoffes abgeben. Die vollkommene Entgasung der gesamten Menge des frischen Brennstoffes erfolgt also, ehe dieser in die Zone der entgasten Kohle gelangt.
Es können demnach auch beim Heissblasen keine Kohlenwasserstoffe unausgenutzt für den Gasprozess fortgetragen v.'erden und verlorengehen.
Um die für die Durchführung des Verfahrens bedingte dünne Schicht des Brennstoffes stets einzuhalten, wird der Generator entsprechend dem Abbrand automatisch mit Kohle beschickt. Zweckmässig erfolgt das automatische Beschicken des frischen Brennstoffes nur zur Zeit des Heissblasens, während für die Dauer der Gasperiode keine Beschickung erfolgt, damit man möglichst staubfreies Gas bekommt.
Es wurde beobachtet, dass in der Mitte der Brennstoffsäule der Widerstand gegen den Durchgang des aufsteigenden Wassergases grösser ist als am Umfang des Generators. Um das in der Brennstoffsäule aufsteigende heisse Wassergas mehr zur Mitte hin zu drängen und auf diese Weise der Mitte mehr Entgasungswärme zuzufuhren, soll nach einer weiteren Ausführung des Verfahrens gemäss der Erfindung der Widerstand in der Mitte der Brennstoffsäule gering gehalten werden. Es kann dies durch eine solche
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Ausbildung der Auflockerungsvorrichtung erreicht werden, dass sie den frischen Brennstoff von der Mitte zum Rand ansteigend hindrängt.
Wie mehrfach erwähnt, wird der frische Brennstoff in verhältnismässig dünner Schicht aufgelagert, wobei die Berührungsfläche mit dem glühenden entgasten Brennstoff so gross wie möglich gewählt wird.
Die Anwendung der dünnen Schicht hat den Zweck, dass infolge der Erwärmung der Kohle durch den glühenden Koks und das aufsteigende heisse Wassergas die Entgasungsstadien, besonders der Erwärmungszustand, möglichst schnell durchlaufen werden. Bei der dünnen Schicht hat auch die Erweichungszone eine entsprechend geringe Dicke, weshalb das Erweichungsstadium um so schneller durchlaufen wird.
Um eine weitere Verkürzung des kritischen Erweiehungszustandes der Kohle und damit auch eine Förderung der Auflockerung und Einebnung der Entgasungsschichten zu erreichen, wird gemäss der vorliegenden Erfindung zur Entgasung zusätzliche Wärme durch hocherhitzte gasförmige Wärmeträger von hoher spezifischer Wärme, beispielsweise Wasserdampf oder Gas, dem Generator zugeführt.
Zu diesem Zweck führt man vorteilhaft zu Beginn der Gaseperiode den Wärmeträger in die Trennungzone zwischen der entgasten Schicht und dem frischen Brennstoff ein und lässt den Wärmeträger den frischen Brennstoff durchstreichen. Es ist auch möglich, bei Verwendung von Wasserdampf nach Unter- brechung der Zuführung in die Trennzone den Dampf von unten durch den entgasten Brennstoff zum Zwecke der Wassergaserzeugung einzuführen. Ebensogut ist es möglich, beide Massnahmen gleichzeitig vorzunehmen, wodurch nebeneinander die Entgasung des frischen Brennstoffes durch den erhitzten Wärmeträger und durch das aufsteigende heisse Wassergas erfolgt.
Man kann auch mit dem hochüberhitzten Wärmeträger (Dampf oder Gas) gleichzeitig Teer, Teeröle oder ähnliche Kohlenwasserstoffe in den Generator einführen. Diese werden zum Teil in dem Generator gekrackt und in heizkräftige Gase umgesetzt, die sich dem Gase aus der Gaseperiode beimischen.
Der noch unzersetzt bleibende Anteil geht gemeinsam mit den aus der Kohle ausgetriebene Teeren in den Carburator und wird hier in der üblichen Weise in permanente Gase umgesetzt.
Die Beimengung der Kohlenwasserstoffe erfolgt an geeigneter Stelle, beispielsweise vor dem Wärmespeicher, im Wärmespeicher selbst oder im Generator.
Zur Erhitzung des Wärmeträgers wird in bekannter Weise die Wärme der Heissblasegase in einer hinter dem Generator geschalteten Verbrennungskammer nutzbar gemacht. Die Heissblasegase werden zunächst durch eine Kammer mit Gitterwerk geleitet und verbrannt und teilen ihre Wärme dem Gitterwerk mit. Der nach erfolgter Verbrennung für die Entgasung des frischen Brennstoffes bestimmte Dampf bzw. der gasförmige Wärmeträger wird dann durch das hocherhitzte Gitterwerk geleitet und durch geeignete Öffnungen des Generators, beispielsweise durch die Austrittsöffnungen für die Heissblasegase dem Generator zugeführt.
Ein Ausführungsbeispiel des Generators zur Durchführung des Verfahrens ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt.
Im allgemeinen entspricht der Generator im Aufbau den bisher gebräuchlichen Generatoren zur restlosen Vergasung von Kohle und unterscheidet sieh von diesen durch einen verhältnismässig niedrigen Sehwelsehaeht von grossem Durchmesser und eine im Schacht 1 angebrachte Auflockerungseinrichtung 2, beispielsweise eines zweiarmigen oder mehrarmigen Rechens, die gleichzeitig auch die Funktion übernimmt, den Brennstoff einzuebnen. Der Antrieb der Auflockerungseinrichtung erfolgt durch eine auf dem Füllturm. 3 angebrachte Antriebsvorrichtung 4. Die Zufuhr des Brennstoffs erfolgt automatisch durch das Einfüllrohr 5 mit Regeleinrichtung 6, die dafür sorgt, dass der Brennstoff gleichmässig aufgegeben wird.
Die Luft zum Heissblasen der Kokssäule'1 tritt von unten in das Rohr 8 ein, wobei die entstehenden Heissblasegase unterhalb der dünnen Schicht 9 des frischen Brennstoffs durch die Schlitze 10 und das Rohr 11 entweichen. In der Gaseperiode wird der Dampf zum Vergasen des Kokses im Schacht 7 durch das Rohr 8 eingeführt, wobei das Abzugsrohr 11 durch einen Schieber verschlossen wird. Das im Schacht ? entstehende Wassergas, gemischt mit unzersetztem Wasserdampf, steigt hoch und durchzieht die durch den Rechen 2 aufgelockerte dünne Schicht 9 des frischen Brennstoffes. Das heisse Wassergas-Dampfgemiseh gibt seine Wärme an den frischen Brennstoff ab, wobei dieser neben der Einwirkung der Strahlungswärme der Oberfläche der Kokssäule 7 auch durch das aufsteigende Gemisch entgast wird.
Durch den Stutzen 12 wird das sich bildende Kohlenwassergas abgeleitet. Vermittels des Rohres 13 wird in der Gaseperiode ein hocherhitzte Wärmeträger auf dem Wege über die Schlitze 10 der Trennzone zwischen dem frischen und dem entgasten Brennstoff zugeführt.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Verfahren zur Erzeugung von Kohlenwassergas, insbesondere aus backender und blähender Kohle in periodischem Generatorbetrieb, wobei für den Entgasungsvorgang eine dünne Brennstoffschicht auf den entgasten glühenden Brennstoff aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgebrachte dünne Brennstoffschicht während des Betriebes dauernd aufgelockert und eingeebnet wird, beispielsweise mittels eines rotierenden Rechens.