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Verfahren zur Erzeugung eines Mischgases aus Destillationsgas und Wassergas.
Es ist bereits bekannt, Wassergas in der Weise herzustellen, dass minderwertiger, stückiger bis staubförmiger Koks in einen von aussen beheizten Vergasungsraum eingefüllt und durch Einleitung von Wasserdampf in die heisse Koksfüllung Wassergas erzeugt wird. Um Undichtigkeiten der Retorten oder Kammerwände zu vermeiden, können zeitweise Kohlen in den zur Wassergaserzeugung dienenden Retorten oder Kammern entgast werden. Ein anderes bekanntes Verfahren, welches zur Herstellung von Koks dient, besteht darin, dass Kohle, Kohlenstaub, Kohlengestübbe, Lignit und andere kohlestoffhaltigen Mineralien in geeigneten Retorten durch Einführen von überhitztem Dampf bei niedrigem Druck entgast wird, wobei eine grössere Menge flüchiger Kohlenwasserstoffe entsteht.
Auch ist es schon bekannt, eine Retorte für die Herstellung von Kohlen-oder Destillationsgas in ihrem Boden mit einem oder mehreren Dampfzuführungsrohren für die Herstellung von Wassergas zu versehen. Bei keinem dieser bekannten Verfahren wird eine innige Mischung von Koks und Kohle zur Gaserzeugung verwendet.
Die Erfindung betrifft im Gegensatz zu den bekannten Verfahren ein Verfahren zur Erzeugung eines Mischgases aus Destillationsgas und Wassergas, wobei eine Erhöhung des Heizwertes von Wassergas, das aus Koks in von aussen beheizten Räumen durch Einleiten von Wasserdampf erzeugt wird, stattfindet. Sie besteht darin, dass dem für die Wassergaserzeugung dienenden Koks Kohle zugemiscM wird.
Bei der üblichen von aussen erfolgenden Erhitzung der Kohle bilden sich permanente Destillationsgase, die auch nach dem Austritt aus dem Destillationsraum in Gasform verbleiben, dann Dämpfe und Gase, die sich nach dem Austritt aus dem Raum in Form von Teer kondensieren und Gase, die unbeständig sind, die sich noch innerhalb des Raumes in Form von Graphit niederschlagen, oder ausserhalb des Raumes in den Ableitungen und der Teervorlage als Kohlenstoffniederschlag zeigen. Wenn nun bei der Wassergaserzeugung aus Koks diesem Koks Kohle zugemischt wird, so ziehen die Destillationsgase aus der Kohle durch die glühende Koksschicht und vermischen sich darin mit dem gleichzeitig aus dem Koks erzeugten Wassergas.
Das Wassergas nimmt dann die unbeständigen Gase und Dämpfe aus den Destillationsgasen, die sich sonst als Graphitansatz oder Niederschlag ausscheiden, auf, ausserdem noch einen Teil der Gase, die sich sonst ausserhalb des Raumes nach erfolgter Abkühlung als Teer niederschlagen, da sich beide im Entstehungszustand befinden. Die unbeständigen Gase und Dämpfe werden daher von dem Wassergas aufgenommen, d. h. adsorbiert. Durch die Aufnahme dieser Gase, die in der Hauptsache schwere Kohlenwasserstoffe sind, bleiben sie jedoch auch nach erfolgter Abkühlung in Gasform erhalten.
Neben den reinen beständigen Destillationsgasen werden also auch die unbeständigen Gase und Dämpfe, die bei der üblichen Destillation sich als Kondensate und Niederschläge ausscheiden, in Gasform gewonnen und bleiben dem Wassergas in dieser Form beständig erhalten. Das Wassergas wird durch die Aufnahme solcher hochwertiger Gase heizwertreicher als wenn man ein Mischgas herstellen würde aus dem Destillationsgas der gleichen Kohlenmenge und dem Wassergas der gleichen Koksmenge, diese beiden Gasarten aber nebeneinander, z. B. in getrennten Räumen, erzeugen und dann vermischen würde.
Die Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens kann jeder beliebige Raum sein, der von aussen beheizt wird. In inniger Mischung wird dem Steinkohlenkoks Steinkohle zugesetzt und sobald die günstigste Temperatur für die Wassergaserzeugung vorliegt, wird Dampf eingeführt. Das entstehende Gas wird dann, z. B. oben (wie sonst auch üblich), abgeführt. Es ist auf diese Weise möglich, den sonst anfallenden Graphit und einen gossen Teil des Teeres aus den Destillationsgasen der Kohle in Form hochwertiger Gase nutzbar zu machen. Die Menge der Kohle, die man bei diesem Verfahren dem Koks zusetzen kann, wird bestimmt durch die Menge der sich aus der Kohle bei ihrer Erhitzung bildenden schweren Kohlenwasserstoffe, die sich nicht in Form permanenter Gase entwickeln.
Die Kohlenmenge, die dem Koks zugesetzt werden kann, kann so gross sein, dass das Wassergas in seiner Bildungszeit die in derselben Zeit aus der Kohle entstehenden nicht beständigen schweren Kohlenwasserstoffverbindungen aufnehmen kann. Je nach der Zusammensetzung der Kohle schwankt die Menge der dem Koks zugesetzten Kohle beispielsweise zwischen 20 bis 50%.
Statt der Steinkohle kann zu dem Steinkohlenkoks, der zur Wassergaserzeugung dient, auch Braunkohle zugesetzt werden. Die Braunkohle kann sowohl als Rohkohle, getrocknete Rohkohle oder auch als Brikett zugemischt werden. Neben dem Destillationsgas bilden sich besonders bei der Braunkohle erhebliche Mengen unbeständiger Gase, die allgemein nur als Teer bezeichnet werden, und die in ihrem Bildungszustand von dem Wassergas aufgenommen werden und somit zur Karburierung (Anreicherung) des Wassergases dienen. Bei der Destillation der Braunkohle entsteht ferner ein Koks, der stark reaktionsfähig ist und eine besonders günstige Wassergaserzeugung ermöglicht.
Versuche haben ergeben, dass man einem Steinkohlenkoks bis zu 50% und sogar noch mehr Braunkohle, z. B. in Form von Briketts, zumischen kann und man dabei ein hochwertiges Wassergas erhält.
Dieser hohe Prozentsatz der Zumischung von Braunkohle ist dadurch möglich, dass durch die innige
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Mischung die Braunkohlenstücke rings von Steinkohlenkoksstückchen umgeben sind, und dadurch die
Aufnahme der unbeständigen schweren Kohlenwasserstoffe durch das Wassergas sofort im Entstehungs- zustand erfolgt. Der Zusatz von Braunkohle hat den Vorteil, dass man statt der hochwertigen Steinkohle einen minderwertigen Brennstoff verarbeitet, der ausserdem noch bedeutend billiger ist als Steinkohle und man dabei einen äusserst reaktionsfähigen Koks für die Wassergaserzeugung erhält.
Bei einem starken Wassergehalt der Braunkohle legt man zweckmässig über dem SteinkohlenBraunkohlengemisch noch eine Schicht von reinem Steinkohlenkoks auf, durch welche sämtliche Gase hindurchgehen müssen. Eine solche Steinkohlenkoksschicht kann auch unterhalb oder neben dem Stein- kohlenkoks-Braunkohlengemisch liegen, nur ist die Bedingung, dass alle erzeugten Gase durch diese Steinkohlenkoksschicht hindurchgehen müssen. Zu diesem Zweck muss der Gasabzug auch entsprechend am Boden oder an den Seitenwänden des Gaserzeugungsraumes angeordnet werden. Die starke Gasentwicklung aus der Braunkohle bewirkt nämlich eine zeitweise sehr schnelle Gasbewegung zur Austrittsstelle, so dass das gleichzeitig entstehende Wassergas zurückgedrängt wird.
Dieses kann dann die für die Karburierung notwendigen und in dem Destillationsgas enthaltenen Stoffe nicht vollkommen aufnehmen. Müssen aber sämtliche Gase durch eine Koksschicht hindurch, so wirkt diese Koksschicht als ein Filter für die Destillationsgase und das Wassergas kann dann in diesem Filter die eine Karburierung bewirkenden Stoffe aufnehmen. Gleichzeitig entsteht der Vorteil, dass die bei der Braunkohle entstehenden Wasserdämpfe auch aus den oberen Schichten der Steinkohlenkoks-Braunkohlenmischung durch eine glühende Koksschicht hindurchgehen müssen und sich dabei in Wassergas umwandeln.
Das vorliegende Verfahren lässt sich auch mit Vorteil bei Verfahren und Einrichtungen anwenden, bei denen das in Destillationsräumen erzeugte Steinkohlen-Destillationsgas mit aus Steinkohlenkoks erzeugten Wassergas in einem besonderen von aussen beheizten Mischraum gemischt wird, der auf einer Temperatur gehalten wird, bei der einerseits ein Niederschlag bzw.
ein Ausscheiden der schweren Kohlenwasserstoffe und sonstiger Teerdämpfe und unbeständiger Gase noch nicht erfolgt, aber anderseits auch kein Kracken der Destillationsgase eintritt (350-500 ). Wird dem Steinkohlenkoks, aus dem das Wassergas erzeugt wird, Steinkohle zugesetzt, so ergibt dies ausser dem diesem Zusatz schon eigenen Vorteil noch den besonderen Vorteil der Mischungsmöglichkeit in der Mischkammer, bei der die etwa aus den oberen Schichten der Wassergaserzeugungskammer noch mit dem Gasstrom mitgerissenen schweren Kohlenwasserstoffe, die innerhalb der Kokskohlenmischung nicht von dem Wassergas aufgenommen werden können, in der Mischgaskammer von dem Wassergas doch noch aufgenommen werden.
Wird statt Steinkohle Braunkohle angewendet, so entsteht ausser dem grossen Vorteil der Verwendung der minderwertigen Braunkohle bis zu einem hohen Prozentsatz der Vorteil der fast restlosen Verwertung sämtlicher gemeinsam als Teer bezeichneten Abscheidungsprodukte der Braunkohle in Form von hochwertigen Gasen und ausserdem durch die infolge des Wassergehaltes der Braunkohle vermehrte Erzeugung von Wassergas, das in dem Mischraum auf den Destillationsgasstrom der Steinkohle trifft, eine fast restlose Aufnahme der in diesen Destillationsgasen enthaltenen unbeständigen Gase, so dass man praktisch sowohl von der Steinkohle als auch der verwendeten Braunkohle keine Niederschlagsstoffe, wie Graphit und Kohlen stoffabscheidungen bzw.
andere Niederschläge, die aus unbeständigen Gasen entstehen, ausserhalb der Mischkammer erhält und auch ein grosser Teil der Teerdämpfe in der Mischkammer in Form beständiger Gase nutzbar gemacht wird. An Stelle des aus Steinkohle hergestellten Destillationsgases kann auch aus Braunkohle oder aus einem Gemisch von Stein-und Braunkohle erzeugtes Gas verwendet werden, das mit dem angereicherten Wassergas vermischt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Erzeugung eines Mischgases aus Destillationsgas und aus Steinkohlenkoks her- gestelltem Wassergas in von aussen beheizten Räumen, dadurch gekennzeichnet, dass dem zur Wassergaserzeugung dienenden Steinkohlenkoks in inniger Mischung Steinkohle bzw. Braunkohle in Form von Rohkohle, getrockneter Rohkohle, Briketts od. dgl. zugesetzt wird.