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Verfahren und Generatorofen zur Herstellung von Leuchtgas in vertikalen Retorten oder Kammern mit kontinuierlicher bzw. diskontinuierlicher Destillation.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf vertikale Retortenöfen bzw. Kammern vom kontinuierlichen bzw. diskontinuierlichen Typus zur Erzeugung von Leuchtgas.
In den meisten der bestehenden, diesem Zwecke dienenden Öfen erfolgt die Beheizung entweder von oben nach unten oder von unten nach oben. Die daraus sich ergebenden Unzuträglichkeiten sind bekannt. Erfindungsgemäss werden die dem Generator entsteigenden Gase nach einer zwischen den beiden Enden der im Feuer befindlichen Retorte oder Kammer, und zwar ungefähr in der Mitte der Retorte liegenden Verbrennungskammer geführt ; von dort aus steigen die Heizgase, sich entzündend, in Berührung mit der Sekundärluft im Gegen strom zu der zu destillierenden Kohle nach dem oberen Teile der Retorte oder Kammer, indem sie diesen beheizt. Oben gesammelt, steigen diese Gase hierauf längs der schmalen Seite der Retorte oder Kammer nach unten, um alsdann im unteren Teile der Retorte unterhalb der Verbrennungskammer von neuem auf die Breitseiten überzutreten.
Durch diese Anordnung wird die Destillation in zwei genau getrennte Phasen geteilt, in eine intensive, bis zu einem Maximum fortschreitende Vordestillation und, wenn dieser Punkt überschritten ist, in eine schwächere Nachdestillation.
Je nach Qualität der zu destillierenden Kohle wird der Heizgasstrom ganz oder nur zum Teil dem oberen Teile der Retorte bzw. Kammer zugeführt, um einer Überhitzung des oberen Teiles der Retorte bzw. Kammer vorzubeugen. Infolgedessen kann man jedwelchen Brennstoff destillieren, und man kann infolge der Möglichkeit, die Wärme an der Eintrittsstelle des Brennstoffes in die Retorte bzw. Kammer zu regulieren, zu heftige Gasentwicklungen, Verstopfungen usw. vermeiden.
Das Verfahren erlaubt, den unteren Teil der Retorte bzw. Kammer als Generator für die kontinuierliche Erzeugung von Wassergas zu benutzen. Um dieses Resultat zu erzielen, ist es notwendig, dass eine gewisse Menge Wärme, die vordem zur Kohlendestillation benutzt wurde, zur Aufrechterhaltung der Temperatur dieses Generators benutzt wird, um die unvermeidlichen Wärmeverluste auszugleichen, die aus der Reduktion von Kohlensäure zu Kohlenoxyd resultieren. Die kontinuierliche Einführung von Dampf, die zunächst zur Löschung des Kokses dient, erlaubt eine Maximalausbeute an Wassergas in kontinuierlichem Strome, dank der vorhandenen Aussenbeheizung, welche die zu diesem Verfahren erforderliche Temperatur aufrecht hält.
Das erzeugte Wassergas durchstreicht die Zone der sekundären Destillation und reichert sich daselbst mit den sich in dieser Zone bildenden oder daselbst von ausserhalb eingeführten Kohlenwasserstoffen an. Beim Übergang in die Vordestillationszone genügt die daselbst herrschende Temperatur, um das karburierte Wassergas zu fixieren, wobei diese Zone gleichsam als Überhitzer wirkt. Das erhaltene Produkt vereinigt sich mit dem Leuchtgas, das in dem oberen Teile der Retorte oder Kammer erzeugt wird.
, Die Heizgase, nachdem sie erstens die Destillation der Kohle und zweitens die Erzeugung von karburiertem Wassergas bewirkt haben, verfolgen ihren Weg und treten am
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unteren Ende der Retorte bzw. Kammer in die Rekuperation über, wo sie die noch innewohnende Wärme an die Sekundärluft abgeben, welche ihrerseits sich erhitzt.
Zur Durchführung des Verfahrens dienen vertikale Öfen von besonderer Bauart. Die Zeichnungen geben in schematischer Weise ein Ausführungsbeispiel eines Ofens. Fig. i zeigt einen Vertikalschnitt durch die Retorte nach der Linie B-B der Fig. 2. Fig. 2 zeigt einen Vertikalschnitt durch die Beheizungspartie nach Linie A-A der Fig. 1. Fig. 3 ist ein Vertikalquerschnittdurch die Generatoren und Rekuperatoren nach der Linie D-D der Fig. 4.
Fig. 4 ist ein Vertikalschnitt des unteren Teiles des Ofens, durch Generator, Rekuperation, Beheizung für die Nachdestillation und zeigt die Entladevorrichtung mit Antrieb. Die Fig. 2 und 4 vervollständigen sich in dem Sinn, dass der obere Teil der Fig. 2, der über der Linie X-X liegt, die Fortsetzung der Fig. 4 nach oben darstellt, Fig. g, 6,7 und 8 zeigen Horizontalschnitte nach den Linien A-B, C-D E-F und G-H der Fig. i.
Jeder Ofen weist zwei bis vier vertikale Retorten auf, je nach der zu erzielenden Leistung. Vier bis sechs Öfen werden zu einer Batterie vereinigt. Jede Retorte 1 kann einzeln verwendet werden und einzeln an einen Generator 2 und an einen Rekuperator 14 angeschlossen werden. Jede Retorte 1 verjüngt sich nach oben, sie ruht auf einem Eisen- gerüst, welches freien Zutritt zu dem Brecher gewährt und damit das bequeme Entfernen des Kokses ermöglicht. Der untere Teil der Retorte ist mit einer Mündung 20 aus Gusseisen versehen, an welche der Koksbrecher 21 mit dem Koksreservoir 22, 24 angeschlossen ist.
Anstossend an die Retorte 1 liegt der Generator 2 oberhalb der Rekuperation 14.
Diese Anordnung könnte aber auch anders als gezeichnet sein. Das Heizgas, das im Generator 2 erzeugt wird, steigt durch den Kanal 3 in einen Verteilungskanal 4, der sich annähernd in der Mitte der im Feuer stehenden Retorte befindet. Von dort geht das Heizgas durch eine Anzahl Brenner 4a in eine Verbrennungskammer 5, wo es der überhitzten Sekundärluft begegnet und sich entzündet, wobei eine sehr hohe Temperatur entwickelt wird. Die Verbrennungsgase geben beim Steigen durch die Kanäle 5 a, 5 b einen Teil ihrer Wärme an den oberen Teil der Retorte 1 ab, welcher für die Kohlendestillation benutzt wird.
Durch die Anordnung von Schiebern in dem Sammelraum 6 ist die Möglichkeit gegeben, den Heizgasstrom derart vom oberen Retortenteil abzulenken, dass er nicht in den Sammelraum 6b gelangen kann, sondern gezwungen wird, vom Sammelraum 6 a in den Umgangskanal ? zu gelangen.
Die Beheizung des oberen Teiles der Retorte 1 kann demgemäss leicht geregelt werden, so dass er z. B. nur durch Strahlung oder durch einen Teilstrom usw. erwärmt wird. Unterhalb des Sekundärluftkanäls 12 gehen die Heizgase auf die breite Seite der Retorte 1 über und strömen durch die Kanäle 8 nach dem unteren Teile der Retorte, um alsdann in die Rekuperation 14 einzutreten. Hier wird die Sekundärluft erwärmt, die durch Kanäle 11 strömt, welche zwischen den Rauchgaskanälen 9 liegen. Am unteren Teil der Rekuperation gehen die Gase, nachdem sie ihre Wä me abgegeben haben, durch Sammelkanäle 10 in den Fuchs und von da in den Kamin über.
Die Sekundärluft, die zur Verbrennung der Generatorgase notwendig ist, tritt durch einen verstellbaren Schieber in die Kanäle 11 und strömt in diesen bis zum Eingang in den Kanal 12, wo eine Teilung in zwei Ströme stattfindet. Jeder Teilstrom bestreicht dann als Flamme eine der Breitseiten der Retorte 1. Durch die Düsen 12 a tritt die hocherhitzte Luft in die Verbrennungskammern 5.
Die Kohle tritt aus einem Zwischenbehälter in die Retorte 1 durch ein Absperrorgan ein. Im oberen Teile der Retorte 1 herrscht eine mässige Temperatur, die für die Verdampfung des Wassers und eines Teiles der leichter flüchtigen Kohlenwasserstoffe genügt. Die Retorten erlauben durch ihre konische Form ein Blähen der Kohle sowie ein leichtes Niedergehen.
Findet man, dass die erzeugte Wassergasmenge zu hoch ist gegenüber dem erzeugten Leuchtgas, so kann man auf den Koks Wasser spritzen, welches dem Koks eine grosse Menge latenter Wärme entzieht, Diese Einwirkungen von Dampf und von Wasser können auch gleichzeitig angewendet werden.
Mit dem vorliegenden Verfahren, bei welchem die Destillation in zwei getrennten Phasen ausgeführt wird, ist eine fraktionierte Destillation annähernd vollkommen möglich und es wird gleichzeitig die Karburation des Wassergases sowie die Fixation des erhaltenen Wassergases erreicht.
Das Einführen des Wassergases zwecks Karburation und Fixation sowie von bereits karburiertem Wassergas zur Fixation, sowie ferner die Einführung von Karburationsölen wird an irgendeiner Stelle des Nachdestillationsraumes der Retorte vorgenommen. Die Einführung von Karburationsöl in die Retorte ist für den Fall vorgesehen, dass die kontinuierliche Wassergasfabrikation es verlangt, damit eine ausreichende Karburation erzielt wird. Dies könnte beispielsweise erforderlich werden bei der Destillation von Magerkohlen.