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Verfahren zur Erzeugung eines aus Wassergas und Destillationsgas bestehenden Mischgases (Doppelgas) im Wechselbetrieb.
Gegenwärtig wird das Doppelgas in der Weise erzeugt, dass im Oberteil eines Generators eine Retorte eingebaut ist, welche die bituminöse Kohle aufnimmt, in der sie teils durch Beheizung von aussen, teils durch die hindurchströmenden heissen Gase verkokt wird, während der entstehende Koks in den Generatorunterteil gelangt, wo er durch abwechselndes Einleiten von Luft und Dampf in Wassergas verwandelt wird. Das heisse Wassergas wird dabei durch die in der Retorte befindliche Kohle-geleitet und trägt hier wesentlich zu deren Entgasung bei. Bei grossen Generatoren ergeben sich dabei folgende Übelstände :
Wenn eine grosse Kohlenmenge vergast werden soll, so muss der Inhalt der Retorte ein grosser sein.
Da man'aber durch praktische Rücksichten in der Höhe der Vorrichtung gebunden ist, nimmt der Querschnitt der Retorte grosse Dimensionen an ; dadurch wird die Beheizung des Kernes der Retorte von aussen unmöglich und die Entgasung der Kohle ist auf die Wärmemenge, die durch das heisse Wassergas zugeführt wird, allein angewiesen.
Für den Querschnitt der Retorte ist nicht nur die grosse Kohlenmenge, sondern auch der Umstand massgebend, dass bei zu geringem Querschnitt die Geschwindigkeit des hindurchtretenden Wassergases zu gross ist, wodurch bedeutende Widerstände in der Retorte eintreten, die einen hohen Druckverlust hervorrufen. Ganz besonders stark tritt dieser ein, wenn die Temperatur des entweichenden Gases so gering ist, dass sich in den oberen Kohlenschichten in der Retorte Teer ausscheidet. Eine geringe Temperatur der entweichenden Gase ist aber Bedingung für die Erzeugung von Tieftemperaturteer (Urteer) und für einen guten Nutzeffekt der Anlage. Die durch sich abscheidenden Teer hervorgerufenen Widerstände können bei engem Retortenquerschnitt so gross werden, dass der Durchtritt des Wassergases praktisch unmöglich wird und dadurch Betriebsstörungen eintreten.
Ein weiterer Übelstand der hohen Gasgeschwindigkeit in der Retorte ist der, dass die Gase sich weniger stark abkühlen, da sie in der kurzen Zeit, während welcher sie in der Retorte verbleiben, ihre Wärme nicht vollkommen an die Kohle abgeben können. Es herrscht dann an jenen Stellen, an. welchen die Entgasung der Kohle beginnt, ein hohes Temperaturgefälle und die aus den Kohlenstücken austretenden Teerdämpfe werden durch das heisse Gas zersetzt, so dass kein guter Urteer gewonnen wird.
Häufig werden zur Erzeugung oder Überhitzung des zur Wassergaserzeugung nötigen Dampfes die Warmblasegase, welche CO enthalten, verwendet. Die Entzündung dieses CO im Dampfüberhitzer oder-erzeuger erfolgt durch Einblasen von Sekundärluft. Bei dem gebräuchlichen Verfahren der Doppelgaserzeugung wird in jenen Fällen, in welchen die
Kohle nicht zu feucht ist und daher keine sehr grosse Wärmemenge zur Entgasung benötigt, die Sekundärluft nicht in die Heizkanäle der Retorte eingeblasen, sondern es genügt die
Eigenwärme der aus dem Generator aufsteigenden Warmblasegase, um die Retorte von aussen warm zu halten.
Zufolge des weiten Weges, den diese Warmblasegase zurücklegen,
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Rohre entnommen werden, während das beim Gasen gebildete heisse Wassergas durch den ausserhalb dieser Rohre befindlichen bituminösen Brennstoff zu dessen Entgasung streicht. Dabei ist auch bei verhältnismässig dünner Schichte, welche eine gute Wärmeübertragung durch die ganze Kohle zulässt, ein grosser Gesamtquerschnitt gewährleistet, so dass die oben angegebenen Übelstände der grossen Gasgeschwindigkeit und Verlegung durch Teerabscheidung und Teerüberhitzung nicht eintreten.
Das aussen mit geringer Geschwindigkeit aufsteigende Wassergas wird in den obersten Schichten der Kohle, welche auch über das obere Retortenende hinausgelagert werden können, sehr stark abgekühlt, dessen Wärme daher an die Kohle übertragen, wodurch ein besserer Nutzeffekt des Verfahrens erzielt wird.
Zufolge des grösseren Querschnittes ist auch eine grössere Koksreserve vorhanden, so dass bei dem zufolge von Unregelmässigkeiten manchmal eintretendem Hinuntersinken des Brennstoffes keine unverkokte Kohle in den Generator gelangen kann.
Die Warmblasegase haben dagegen, weil sie nur durch den Innenraum der Retorte gehen, einen verhältnismässig kleinen Querschnitt zu durchstreichen, besitzen daher eine grosse Geschwindigkeit und verlassen den Generator so heiss, dass sie sich im Dampfüberhitzer mit der Sekundärluft sicher entzünden.
Das Randfeuer ist vermieden, weil die Warmblaseluft nicht nach dem Rand des Generators, sondern gegen die Mitte gedrängt wird. Die Kohle ist durch Stochöffnungen von aussen leicht zugänglich und es kann deren Hinuntergleiten in jeder beliebigen Höhe gefördert werden.
Hat man sehr stark wasserhältige Kohle, z, B. Braunkohle, zu vergasen, so ist die Wärme des im Unterteil erzeugten Wassergases nicht genügend, um die Entgasung der Kohle durchzuführen. Es muss dann schon innerhalb des Generators Sekundärluft eingeblasen werden. Zu diesem Zwecke kann ein Sekundärwindrohr von aussen oder von unten bis in den Innenraum geführt werden. Nun wird dann das Entnahmerohr (Retorte) in solchen Dimensionen ausgeführt, dass eine genügend grosse Heizfläche gebildet wird, um die Wärme der verbrennenden Warmblasegase zur Trocknung und Entgasung der Kohle verwenden zu können.
Die bekannte Doppelgaserzeugung kann auch in der Weise durchgeführt werden, dass der Dampf nicht von unten durch die Kokssäule nach oben geführt, sondern durch jene Öffnung, welche zum Austritt der Warmblasegase dient, eingeblasen wird. Der Dampf wird dann durch geeignete Mittel von der Mitte des Generators teils nach unten geleitet, um Wassergas zu bilden, zum anderen Teile durch die Retorte hindurch nach oben geführt, um die Kohle zu entgasen (siehe die österr. Patentschrift Nr. 793il). Auch in diesem Falle bietet die vorliegende Anordnung der Kohle ausserhalb der Retortenwandung die gleichen Vorteile, weil der Dampf die Kohlenschichte zufolge des grösseren Querschnittes sehr langsam passiert und daher seine Wärme sehr vollkommen an die Kohle abgibt.
Der zur Durchführung des angeführten Verfahrens dienende Generator besteht gemäss der Zeichnung aus dem Generatorunterteil 1, in welchem der Koks, wie oben erläutert, durch abwechselndes Einblasen von Luft durch das Rohr 2 und von Dampf durch das Rohr 3 vergast wird. Die durch die Öffnung 8 eingefüllte Kohle befindet sich in dem Ringraum 6, welcher die leere Retorte 7 umgibt. Die CO-haltigen Warmblasegase können eventuell durch eine mittels Rohres 13 bewirkte Luftzufuhr (Sekundärluft) bei 5 oberhalb der Kokssäule und unter dem Entnahmerohr 7 verbrannt werden, wenn dies zum Trocknen der Kohle erforderlich ist. Das Rohr 13 kann entweder von aussen in den Generator geführt werden oder vom Windraum unterhalb des Rostes ausgehen.
Die Warmblasegase entweichen sodann durch das Innere der Retorte 7 und den Heizgasschieber 9 entweder in den Schornstein oder in den Dampfüberhitzer. Das beim Gasen im Generator entstehende Wassergas durch-. strömt den Ringraum 6, in welchem sich die Kohle befindet, entgast diese durch seine Eigenwärme und entweicht nach Passieren der obersten Kohlenschichte 10 unter Abgabe der Reste seiner Eigenwärme an diese durch das Rohr 11 zur Vorlage. Bei 4 sind die Stochöffnungen angebracht, durch welche man das Heruntergleiten des Kokses fördern kann, Bei 12 kann eine Öffnung angebracht sein, um einen Teil des Kokses abzuziehen und als solchen zu verwerten.
Es ist zwar bekannt, aus Generatoren mit kontinuierlichem Betrieb (Halbwassergasgeneratoren) bei gleichzeitigem Einblasen von Luft und Dampf das erzeugte Generatorgas aus den unteren Schichten durch zentral angeordnete, leere Rohre abzuführen. Dort wird aber nur der Zweck angestrebt, das Gas aus einer heissen Schichte zu entnehmen, so dass der obere Teil der Generatorfüllung stärker erwärmt wird, als wenn das Gas die ganze Generatorfüllung durchstreichen würde.
Es wird also dort der umgekehrte Zweck angestrebt als bei der vorliegenden Erfindung, die sich nicht auf Generatoren mit kontinuierlichem Betrieb, sondern auf solche mit Wechselbetrieb bezieht und-wobei ferner nicht eine starke Erhitzung der oberen Kohlenschichten erzielt wird, sondern-da die Warmblasegase nicht
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durch die Oberschicht durchgeführt werden-während des Dampfdurchleitens zufolge der geringen Geschwindigkeit eine geringe Temperatur und die damit verbundenen Vorteile erreicht werden.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Erzeugung eines aus Wassergas und Destillationsgas bestehenden Mischgases (Doppelgas) im Wechselbetrieb, dadurch, gekennzeichnet, dass die beim Warmblasen entstehenden Heizgase durch ein oder mehrere in das Innere des Generators reichende leere Rohre (Retorten) entnommen werden, wogegen das beim Gasen gebildete heisse Wassergas oder der durch diese Rohre eintretende überhitzte Wasserdampf durch den ausserhalb dieser Rohre befindlichen bituminösen Brennstoff zu dessen Entgasung geleitet wird.