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Vorrichtung zur Herstellung von teerfreiem Generatorgas bei gleichzeitiger Gewinnung der Nebenprodukte.
Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Vorrichtung zum Vergasen von Kohlen in der Weise, dass aus denselben einerseits ein teerfreies Generatorgas gewonnen wird und andrerseits die bei der trockenen Destillation der Kohle erhaltenen Destillationsprodukte (Teer, Ammoniak, Leuchtgas usw. ) ebenfalls nutzbar gemacht werden. Hiebei kann in bekannter Weise auch dafür gesorgt werden, dass die entstandene Schlacke in geschmolzener Form gewonnen wird, zu welchem Zwecke die Kohle vor dem Vergasen mit entsprechenden Zuschlägen vermischt wird. Die gewonnene Schlacke wird dann in bekannter Weise für gewerbliche Zwecke (zur Darstellung von Strassenbdag, Zement o. dgl. ) verwendet.
Die Vorrichtung beruht auf dem bekannten Prinzip, dass man die Wärme der beim Vergasen der Kohle entstandenen Gase zum Vorwärmen der Kohle bzw. zum Austreiben der trockenen Destillationsprodukte verwendet und diese Destillationsprodukte von den Generatorgasen'getrennt auffängt, und zwar in der Weise, dass die Destillationsprodukte oben, das Generatorgas durch eine durch die Kohlenschichte führende Gasleitung unten abgeleitet werden. Diese Destillationsprodukte werden dann in bekannter Weise weiter aufgearbeitet, während das Generatorgas ebenfalls in bekannter Weise in Feuerungen benutzt wird.
Gemäss der Erfindung wird die zum Heraustreiben der trockenen Destillationsprodukte erforderliche Wärme durch eine über der Generatorgasableitung vorgesehene Kappe samt eigenartiger Brennstoffzuführungs- und Destillationsgasableitungseinrichtung übertragen.
Der zur Durchführung des Verfahrens dienende Generator wird in grösseren Dimensionen wie die bisherigen gebaut, so dass derselbe auf einmal mit 5 bis 8 Waggons Kohle beschickt
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gerichtet ist...
In der Zeichnung ist Fig. i eine beispielsweise Ausführungsfo. m des den Gegenstand der Erfindung bildenden Generators, teilweise in Längsschnitt und teilweise in Ansicht abgebildet. Fig. 2 zeigt teilweise eine Oberansicht, teilweise einen Schnitt nach Linie A-B der Fig. i, während Fig. 3 eine Einzelheit darstellt.
Der Gaserzeuger besteht aus einem von einem Mantel a gebildeten Schacht al, in welchen ein Kanal bi eingebaut ist, der eventuell durch ein mit Wasserkühlung, versehenes Mauerwerk b gebildet wird. Der Kanal bl ist oben mit einer aus gut wärmeleitendem Stoff verfertigten, für die Kohle als Heizkörper dienenden, auf Rippen ruhenden kegelförmigen Kappe c bedeckt, derart, dass zwischen dem nach unten gebogenen Rand der Kappe und dem Mauerwerk b ein genügend breiter ; ringförmiger Zwischenraum für die Ableitung des im Schachte al gebildeten Generatorgases in den Kanal bi bleibt.
Das Mauerwerk a ist oben zweckmässig ringförmig ausgebildet und endet in einen Hals e, wobei der Rand des letzteren als Stütze für einen drehbaren Saugkopf, f dient. Der Saugkopf f ist zylindrisch ausgebildet und so im Schacht drehbar aufgehängt, dass sein unterer Rand nur wenig oberhalb der kegelartigen Kappe c liegt ; sein unterer Teil ist mit jalousieartigen Löchern g und mit bogenförmigen Leitrippen A versehen, die aber mit der Oberfläche der Kappe c nicht in Berührung stehen und dazu dienen, die Kohle von der Kappe c in den Schacht zu treiben.
An dem ausserhalb des Schachtes liegenden Teil des
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zylindrischen Saugkopfes ist ein Zylinder m mittels einer Kreisplatte i befestigt (Fig. 3) ; die letztere ragt über den Zylinder 1n hinaus und ihr Umfang ist zu einem Zahnkranz j ausgebildet, damit der Zylinder in und der Saugkopf f, die zusammen ein Stück bilden, mittels einer geeigneten Vorrichtung (z. B. Schneckenrad k) gedreht werden kann. Die untere Fläche des Zylinders m ist zu einem Kugellager ausgebildet und taucht in einen auf dem Rande e angeordneten, mit Wasser gefüllten Trog n. Durch den so gebildeten Wasserverschluss wird vollkommen vermieden, dass zwischen dem Hals e des Schachtes und dem Saugkopf f Gase ins Freie entweichen.
Der oberhalb der Platte i befindliche Teil des Zylinders m bildet mit dem oberen Rand des Saugkopfes f einen dem Trog n ähnlichen Trog o, welcher ebenfalls Wasser enthält. In diesen Trog taucht mit seinem Rande s das für die Ableitung der Destillationgase dienende, auf einem Gestell p aufgehängte Leitungsrohr r ein, so dass das Entweichen der Gase verhindert wird, die Drehung des Saugkopfes aber nicht gehemmt ist.
Die Beschickung mit Kohle geschieht kontinuierlich durch den Saugkopf. f bzw. Rohr r.
In das letztere gelangt die Kohle in bekannter Weise durch ein in einem geschlossenen Rohr t angeordnetes Paternosterwerk o. dgl. aus dem in die Erde eingelassenen Behälter u.
Das untere Ende des Rohres t muss unter Wasser sein, damit durch die Rohre r, t kein Gas entweichen kann. Natürlich steht in diesem Falle im Behälter u auch die Kohle unter Wasser ; bis aber die Kohle in den Apparat gelangt, ist das Wasser von derselben wieder abgeflossen.
In den unteren Teil des Schachtes a münden die Winddüsen v, welche tangential angeordnet sind, um einerseits die Wandung b der Gasleitung b1 zu schonen und andrerseits die eingeblasene Luft besser zu verteilen. Der Schacht ist unten noch mit den üblichen Schlackenablassöffnungen z versehen.
Die Wirkungsweise des Gaserzeugers ist die folgende : Die Kohle wird aus dem Behälter u durch Rohr r in den Schacht eingeführt, wobei der letztere in dem Masse, wie aus Fig. i ersichtlich ist, beständig mit Kohle gefüllt gehalten wird. Die herabfallende Kohle bleibt einige Zeit auf der Kappe c liegen, wo sie durch die Wärme der aus dem Schacht mit einer Temperatur von etwa 1000-12000 C abziehenden Generatorgase auf zirka 8000 erhitzt wird, bei welcher Temperatur die Kohle von Wasser und von den leichten und schweren Kohlenwasserstoffen usw. befreit (destilliert) wird ;
die Destillationsgase werden durch die Löcher g des Rohres l'abgesaugt. Die trockendestillierten Kohlen rutschen in dem Masse wie die Vergasung fortschreitet allmählich und kontinuierlich von der Kappe herab, wobei der sich langsam drehende Saugkopf f durch die an den unteren Enden gebogenen Rippen h die gleichmässige Verteilung der herabrutschenden Kohlen bewirkt. Im
Schacht werden die Kohlen durch die durch die Winddüsen v eingeblasene Luft vergast und die gebildeten Generatorgase werden durch den Kanal bl abgesaugt.
Obzwar der Druck der Kohlensäule, welche sich unter der Kappe c und oberhalb der letzteren befindet, genügen würde, um den Weg der Generatorgase gegen die Öffnungen g abzuschliessen und solcher Weise das Vermischen derselben mit den Destillationsgasen zu verhindern, kann trotzdem für eine entsprechende Regulierung des Druckes mittels eines
Druckregulators gesorgt werden.
Es soll noch bemerkt werden, dass die Heizkörperkappe c anders geformt sein kann, sie muss aber ermöglichen, dass die eingeführten Kohlen leicht und sicher herabrutschen und eine genügend grosse Heizfläche besitzen, um die vorherige Destillation der Kohle zu bewirken.
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Device for the production of tar-free generator gas with simultaneous recovery of the by-products.
The subject of the invention is a device for gasifying coals in such a way that on the one hand a tar-free generator gas is obtained from them and on the other hand the distillation products (tar, ammonia, luminous gas, etc.) obtained in the dry distillation of the coal are also made usable. In this case, it can also be ensured in a known manner that the resulting slag is obtained in molten form, for which purpose the coal is mixed with appropriate additives before gasification. The slag obtained is then used in a known manner for commercial purposes (for the production of street flooring, cement or the like).
The device is based on the well-known principle that the heat of the gases produced during the gasification of the coal is used to preheat the coal or to drive out the dry distillation products and these distillation products are collected separately from the generator gases, in such a way that the distillation products above, the generator gas can be discharged through a gas line leading through the coal layer below. These distillation products are then worked up further in a known manner, while the generator gas is also used in a known manner in furnaces.
According to the invention, the heat required to drive out the dry distillation products is transferred through a cap provided over the generator gas discharge line, together with a peculiar fuel supply and distillation gas discharge device.
The generator used to carry out the process is built in larger dimensions than the previous ones, so that it can be charged with 5 to 8 wagons of coal at once
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is directed ...
In the drawing, FIG. I is an exemplary embodiment. m of the generator forming the subject of the invention, shown partly in longitudinal section and partly in view. Fig. 2 shows partly a top view, partly a section along line A-B of Fig. I, while Fig. 3 shows a detail.
The gas generator consists of a shaft al formed by a jacket a, in which a channel bi is built, which is possibly formed by a masonry b provided with water cooling. The top of the channel bl is covered with a cone-shaped cap c made of a good heat-conducting material, serving as a radiator for the coal and resting on ribs, in such a way that between the downwardly bent edge of the cap and the masonry b a sufficiently wide; annular space for the discharge of the generator gas formed in the shaft al into the channel bi remains.
The masonry a is expediently annular at the top and ends in a neck e, the edge of the latter serving as a support for a rotatable suction head, f. The suction head f is of cylindrical design and is rotatably suspended in the shaft such that its lower edge is only slightly above the conical cap c; its lower part is provided with louvre-like holes g and with arched guide ribs A, but these are not in contact with the surface of the cap c and serve to drive the coal from the cap c into the shaft.
On the part of the
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cylindrical suction head a cylinder m is attached by means of a circular plate i (Fig. 3); the latter protrudes beyond the cylinder 1n and its circumference is formed into a ring gear j so that the cylinder in and the suction head f, which together form one piece, can be rotated by means of a suitable device (e.g. worm wheel k). The lower surface of the cylinder m is designed as a ball bearing and dips into a water-filled trough n arranged on the edge e. The water seal thus formed completely prevents gases from escaping between the neck e of the shaft and the suction head f escape.
The part of the cylinder m located above the plate i forms with the upper edge of the suction head f a trough o which is similar to the trough n and which also contains water. In this trough s immersed with its edge s serving for the discharge of the distillation gases, hung on a frame p pipe r, so that the escape of the gases is prevented, but the rotation of the suction head is not inhibited.
Charcoal is fed continuously through the suction head. f or tube r.
In the latter, the coal passes in a known manner through a paternoster unit or the like arranged in a closed pipe t from the container and the like.
The lower end of the pipe t must be under water so that no gas can escape through the pipes r, t. In this case, of course, the coal in container u is also under water; but by the time the coal gets into the apparatus, the water has flowed off again.
The tuyeres v, which are arranged tangentially, open into the lower part of the shaft a, on the one hand to protect the wall b of the gas line b1 and on the other hand to better distribute the blown air. The shaft is still provided with the usual slag discharge openings z at the bottom.
The mode of operation of the gas generator is as follows: the coal is introduced into the shaft from the container u through pipe r, the latter being kept constantly filled with coal to the extent that it can be seen in FIG. The falling coal remains for some time on the cap c, where it is heated to around 8000 by the heat of the generator gases withdrawn from the shaft at a temperature of around 1000-12000 C, at which temperature the coal of water and of the light and heavy hydrocarbons etc. are freed (distilled);
the distillation gases are sucked off through the holes g of the tube 1 '. The dry-distilled coals gradually and continuously slide down from the cap as the gasification progresses, the slowly rotating suction head f causing the even distribution of the sliding coals through the ribs h bent at the lower ends. in the
In the shaft, the coals are gasified by the air blown in through the tuyeres v and the generator gases formed are sucked off through the channel bl.
Although the pressure of the column of coal, which is located under the cap c and above the latter, would be sufficient to close off the path of the generator gases against the openings g and in this way to prevent them from mixing with the distillation gases, it can still be used for appropriate regulation of the Pressure by means of a
Pressure regulator.
It should also be noted that the radiator cap c can be shaped differently, but it must allow the introduced coals to slide down easily and safely and have a sufficiently large heating surface to effect the previous distillation of the coal.