<Desc/Clms Page number 1>
Vorrichtung zum Vergasen von grobstückigen Brennstoffen.
Bei der Vergasung grobstückiger Brennstoffe ist der Brennstoffdurehsatz nach den bisher üblichen Verfahren verhältnismässig gering. Er beträgt im allgemeinen bei den grössten Gaserzeugern, z. B. solchen mit 3 m innerem Durchmesser (7 m2 Querschnitt), nicht mehr als 1100-1200 kg/Stunde Briketts. Es sind zwar Gaserzeuger bekannt, bei denen der Durchsatz sehr viel grösser ist, nämlich t solche, bei denen die Brennstoffschicht durch die Vergasungsmittel in der ganzen Schichthöhe bewegt wird. Bei diesen nach dem sogenannten Winkler-Verfahren arbeitenden Gaserzeugern können Durch- sätze bis zum etwa Vierfachen der erwähnten erzielt werden. Hiebei ist es aber erforderlich, dass die
Kohle in feinkörnigem Zustand vorliegt.
Es wurde nun gefunden, dass sich das Winkler-Verfahren mit Vorteil auch zur Vergasung von I grobstückigen Brennstoffen, die beim Erhitzen zerfallen, verwenden lässt, wenn man hiezu einen Gas- erzeuger verwendet, in dessen Oberteil ein oder mehrere schiefe Schamotteroste angeordnet sind, auf denen der Brennstoff unter Erwärmung und Zerfall abwärts rutscht, und bei dem mindestens ein getrennt vom Vergasungsraum angeordneter Schacht vorhanden ist, der den vom Schamotterost kommenden Brennstoff aufnimmt und aus dem dieser unten mittels Fördereinrichtung in das Brenn- stoffbett eingeführt wird ; in letzterer wird der Brennstoff in an sich bekannter Weise durch die Ver- gasungsmittel in seiner ganzen Schichthöhe gleich einer kochenden Flüssigkeit bewegt.
Wenn der Zerfall der Kohle bei der Erhitzung nicht weitgehend genug eintritt, kann man den
Brennstoff vor der Einführung in den Vergasungsraum in heissem Zustand durch mechanische Mittel, beispielsweise mit gekühlten Breehwalzen, in die gewünschte feinkörnige Form bringen. Als Brenn- stoffe, die beim Erhitzen zerfallen, kommen in erster Linie Braunkohlen, Braunkohlebriketts oder
Steinkohlen aus jüngeren Schichten in Betracht. Auch die sogenannte mulmige Rohbraunkohle, die ein Gemisch von Staub und mehr oder weniger groben Körnern darstellt, kann mit Vorteil nach dem vorliegenden Verfahren vergast werden. In diesem Falle kann man den staubförmigen Anteil von dem grobkörnigen vor der Vorerhitzung trennen und nur den letzteren behandeln.
Den staubförmigen
Anteil, der wegen seines hohen Wassergehaltes nicht oder nur schwer vergasbar ist, kann man brikettieren und dann in gleicher Weise vergasen. Bei der Vorerhitzung, die im Oberteil des Gas- erzeugers stattfindet und bei der der Brennstoff auf einer schiefen von den von unten kommenden heissen Vergasungsprodukten durchströmten rostartigen Unterlage abwärts rutscht, findet eine weit- gehende Vortrocknung und gegebenenfalls eine Schwelung und Entgasung, unter Umständen auch schon eine Vergasung statt. Die während der Erhitzung zerfallende Kohle rutscht alsdann in einem vom Vergasungsraum gesonderten Schacht, z. B. in einer ausserhalb des Gaserzeugers angeordneten
Rohrleitung, abwärts und wird in geeigneter Höhe durch mechanische Vorrichtungen, wie z. B. Ein- drehsehneeken, in den Vergasungsraum eingeführt.
Zweckmässig arbeitet man so, dass der Brennstoff von der Vorerhitzung bis zum Brennstoffbett eine zusammenhängende Schicht bildet. Der Gas- erzeuger sei an Hand der beifolgenden Zeichnung näher erläutert :
Rheinisch Braunkohlenbriketts mit 15% Wasser, 6% Asche und 7% Teer werden mit Hilfe von 75% igem Sauerstoff in dem in der Zeichnung wiedergegebenen Gaserzeuger vergast. Dieser hat unten einen Sehachtquerschnitt von 0. 95 m2, oben einen solchen von 1. 8 m2. Die Briketts werden
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
motteeinbau C. Durch die Schlitze des Rostes B kommen die bis zu 10000 und mehr heissen Gase aus dem Vergasungsraum D und bringen die Briketts zum Zerfall.
Im Vergasungsraum selbst wird die aus feinkörniger Kohle bestehende Kohlefüllung E nach dem Verfahren des D. R. P. Nr. 437970 vergast, wobei sie sich in ihrer ganzen Schichthöhe im Zustand einer kochenden Flüssigkeit befindet.
Die feinkörnige Kohle oder besser gesagt der Halbkoks wird aus dem Kohleschacht F, in dem die Kohle eine Temperatur von 650-700 hat, mittels der Schnecke G in den Vergasungsraum fortlaufend eingedreht. In dem gleichen Masse rutschen die Briketts über den schiefen Schamotterost nach. Sie werden im Oberteil des Gaserzeugers zuerst getrocknet und geschwelt und haben, wenn sie über das untere Ende des Schamotterostes rutsehen (etwa bei H), bereits eine Temperatur von 700" erreicht, so dass hier eine Entgasung und bereits eine Vergasung der zum grössten Teil in Körner zerfallenen Briketts bzw. des daraus entstandenen Kokses einsetzt. Für das erzeugte Gas sind die zwei Gasausgänge J und K vorhanden.
Da die Briketts nur 15% Wasser enthalten, wurde im vorliegenden Fall der grösste Teil des Gases bei dem unteren Gasausgang J abgezogen. Dies hat den Vorteil. dass das unten abgezogene Gas frei von schweren Kohlenwasserstoffen ist, während das bei K abgezogene Gas den gesamten Teer enthält. Die Vergasung des feinkörnigen Materials nach dem Winkler-Ver- fahren findet in bekannter Weise unter Zusatz von Dampf und zweckmässig unter Verwendung von Sauerstoff statt, wobei ein Teil des Sauerstoffdampfgemisehes durch die Düsen L und Af in den Gaserzeuger eingeblasen wird.
In der Höhe der Düsen 11 wird der aus der Kohlefüllung mit dem Gas
EMI2.2
setzt sich natürlich zum Teil mit der heissen Kohle bei H um, und es ist möglich, durch starke Wasserdampfzugabe den Wasserstoffgehalt in dem Endgas stark zu erhöhen.
Der Gaserzeuger lässt sieh lange Zeit ohne Störung betreiben, wobei sich z. B. stündlich 1065 ! tg Briketts durchsetzen lassen. Dieser Durchsatz ist für den kleinen Gaserzeuger sehr hoch.
Der Sauerstoffverbraueh ist geringer als bei der unmittelbaren Vergasung von feinkörniger
EMI2.3
EMI2.4
<tb>
<tb> Ut, <SEP> 24'3% <SEP> 26'9%
<tb> CnHm <SEP> "". <SEP> """" <SEP> 0. <SEP> 0% <SEP> 0. <SEP> 0%
<tb> CO.................. <SEP> 28#1% <SEP> 18#5%
<tb> H2.................. <SEP> 35#4% <SEP> 42#6%
<tb> CH4................. <SEP> 0#9% <SEP> 1#8%
<tb> N2.................. <SEP> 11#3% <SEP> 10#2.
<tb>
Für die Durchführung des Verfahrens ist es nicht notwendig, Briketts von hoher Festigkeit, wie sie sonst in Gaserzeugern verlangt wird, zu verwenden, da ja die Briketts, wenn sie auf den schiefen Sehamotterost gelangen, in kleine Stücke zerfallen sollen. Es können daher Briketts aus feuchten Braunkohlen mit 25-30% Wasser, ja sogar Rohbraunkohlen verwendet werden, wenn beim Abbau der letzteren in der Grube darauf geachtet wird, dass sie nicht zu sehr zerfällt. Bei entsprechender Formfähigkeit von feinkörniger Rohbraunkohle können im übrigen auch hieraus gepresste Briketts zur Vergasung verwendet werden. Für die Vergasung derartig feuchter Brennstoffe ist es nötig, den oberen Einbau C auch als Sehamottesehlitzrost auszubauen.
Man führt für diesen Fall den unteren Schamotterost B zweckmässig als Dach aus, über das der heisse Brennstoff nach beiden Seiten hin abrutscht. Es müssen dann auch zwei Kohleschächte F vorhanden sein, und symmetrisch zu dem Sehamotteeinbau C ist auf der gegenüberliegenden Seite derselbe Einbau mit Schlitzen anzuordnen.
Diese Schächte können auch im Mauerwerk des Gaserzeugers selbst unmittelbar an den Vergasungsraum angrenzend angeordnet sein. Man kann den schiefen Schamotterost auch in einem vom Gaserzeuger getrennten Kohlebunker unterbringen, in welchen dann die heissen aus dem Gaserzeuger kommenden Gase geleitet werden und von welchem der Koks dem Gaserzeuger zugeführt wird. Diese Anordnung kann z. B. dann in Betracht kommen, wenn man einen vorhandenen Gaserzeuger umbauen will.
Mit dem neuen Gaserzeuger können auch salzhaltige Braunkohlen, deren Vergasung sehr schwierig ist, in Form von Briketts vergast werden. Dabei werden die in den Kohlen enthaltenen Salze, z. B. NaCI, NaSO. j,, bei Temperaturen oberhalb 7000 beim Durchlaufen des Schamotterosters B durch die heissen Gase aus der Kohle mindestens zum Teil entfernt. Die in den Vergasungsraum gelangende Feinkohle enthält nur mehr wenig Salze.
In dem beschriebenen Gaserzeuger kann auch mit Hilfe von Luft Heizgas hergestellt werden.
Auch nicht brikettierte Ausgangsstoffe, wie z. B. Rohbraunkohle oder Grude, lassen sich nach dem beschriebenen Verfahren leicht vergasen :
Beispielsweise wurde in dem geschilderten Gaserzeuger Grude mit 15% H ; : 0 und 18-5% Asche vergast. Der Körnung nach hatte die Grude folgende Zusammensetzung :
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
<tb>
<tb> etwa <SEP> 15% <SEP> besitzen <SEP> einen <SEP> Kordndurchmesser <SEP> bis <SEP> zu <SEP> 6 <SEP> mm
<tb> etwa <SEP> 12% <SEP> besitzen <SEP> einen <SEP> Kordndurchmesser <SEP> von <SEP> 6-8 <SEP> mm
<tb> etwa <SEP> 30% <SEP> besitzen <SEP> einen <SEP> Korndurehmesser <SEP> von <SEP> 8-15 <SEP> mm
<tb> etwa <SEP> 13% <SEP> besitzen <SEP> einen <SEP> Korndurchmesser <SEP> von <SEP> 15-20 <SEP> mm
<tb> etwa <SEP> 30% <SEP> besitzen <SEP> einen <SEP> Korndurchmesser <SEP> von <SEP> 20-25 <SEP> mm.
<tb>
Von dieser Grude wurden stündlich 790 kg in den Gaserzeuger oben (z1) eingefüllt. Die Vergasung erfolgte mittels 70% igem Sauerstoff unter Zugabe von Dampf ; hiebei wurden stündlich 1670 m3
EMI3.2
Oberteil des Gaserzeugers auf dem Schamotterost (B) liegend mittels der Abwärme des erzeugten Gases auf rund 630 C vorerhitzt und dann unten mittels der Schnecke (G) in den Gaserzeuger eingedreht. Bei dieser Arbeitsweise wurde gegenüber der unmittelbaren Vergasung von Grude nach dem
EMI3.3
Wurde lignitische Rohbraunkohle mit 55% Wasser und 3-5% Asche von einer Stückgrösse von 5-20 mm in den Gaserzeuger oben eingeführt u. zw. stündlich 2050 kg, so wurden bei der Ver-
EMI3.4