Verfahren zur Gewinnung eines Nischgases aus Destillationsgasen und Wassergas bei Öfen zur Erzeugung von Gas und Koks unter Mitbenutzung von minderwertigem Brennstoff. Der üblichen Erzeugung von Wassergas aus mit Kohle beschickten Retorten durch Einleitung von Dampf, nachdem die Kohle sich in Koks verwandelt hat, haften zwei Nachteile an. Einerseits wird im Verhältnis zum Steinkohlengas nur wenig Wassergas erzeugt, da mit der Dampfeinführung erst begonnen werden kann, wenn die Kohle ent gast ist.
Es besteht aber oft das Bedürfnis, in der gleichen Betriebszeit mehr Wassergas zu erzeugen, um den Gehalt des Mischgases an Wassergas zu erhöhen. Anderseits ist man zur Erzeugung des Wassergases an den Brennstoff gebunden, der bei der Entgasung der Steinkohle entsteht. Die ist aber zum grössten Teil ein hochwertiger, grossstückiger Koks, der zweckmässig nicht zur Erzeugung von Wassergas verbraucht, sondern vorteil hafter für andere Zwecke, zum Beispiel zum Hausbrand oder zur Verhüttung, benutzt wird.
Es stehen aber der Gasanstalt oft min derwertige Brennstoffe zur Verfügung, die verkokbar und geeignet sind, zur Wassergas- erzeugung herangezogen zu werden. Insbe sondere scheidet sich bei der Aufbereitung des aus den Retorten herausgezogenen Kokses aus dem hochwertigen Koks ein minderwer tiger Koks, der sogenannte Grus- oder Perl- koks, ab, dessen praktische Verwertbarkeit wegen der kleinen Korngrösse auf Schwierig keiten stösst.
Die Erfindung bezweckt die Verminde rung der geschilderten Nachteile. Ihr Gegen stand ist ein Verfahren zur Gewinnung eines Mischgases aus Destillationsgasen und Was sergas bei Öfen zur Erzeugung von Gas und Koks unter Mitbenutzung von minderwer tigem Brennstoff, zum Beispiel Grus- oder Perlkoks, welches sich dadurch auszeichnet, dass von zwei von aussen beheizten Ent- gasungsräumen der eine mit einer Schicht Kohle, der andere mit einer Schicht von min derwertigem Brennstoff gefüllt wird, durch letztere .Schicht die Destillationsgase der Kohle hindurchgeleitet werden und in die Kohleschicht Wasserdampf eingeführt wird,
nachdem die aus dem minderwertigen Brenn stoff bestehende Schicht in Rotglut gekom men ist. Dies tritt zu einem Zeitpunkt ein, an dem die Kohle noch nicht völlig entgast ist, so dass man mit der Dampfzuführung und daher mit der Wassergaserzeugung früher beginnen kann, als wenn die Entgasungs- räume sämtlich mit Kohle gefüllt worden wären. In einer bestimmten Zeit kann daher im Verhältnis zum Steinkohlengas bedeutend mehr Wassergas erzeugt werden. Da ferner der grösste Teil des Wassergases aus dem minderwertigen Brennstoff erzeugt wird, wird ein grösserer Teil des hochwertigen Kokses für die Benutzung zum Hausbrand oder zur Verhüttung frei.
Ein wesentlicher Vorteil des Verfahrens liegt bei der Verwendung von Perlkoks als minderwertigem Brennstoff auch darin, dass der Heizwert des Mischgases aus dem Wasser gas und den Destillationsgasen fast ebenso gross ist wie der Heizwert letzterer Gase allein.
Dies ist darauf zurückzuführen, dass der bei der Entgasung der Kohleschicht mit gerissene Kohlenstaub und die teerigen Be standteile der Destillationsgase in der wie ein Filter wirkenden Koksschicht zurückgehalten und bei der Wassergaserzeugung durch den Dampf vermöge der Strömungsenergie des selben aus dieser Schicht herausgetrieben werden, um dann eine Zersetzung zu erfahren und durch die entstehenden Gase das er zeugte Wassergas stark anzureichern. Hier durch wird zugleich verhütet, dass sich die Gaswege von dem Entgasungsraum für den minderwertigen Brennstoff bis zur Vorlage mit Abscheidungen verstopfen.
Es kann sogar die übliche Kühlung dieser Gaslei tungen in Fortfall kommen.
Ferner kann -die für die Durchführung des Verfahrens erforderliche Zuführung äusserer Wärme verringert werden, da die bei der Entgasung der Kohleschicht entstehen den Destillationsgase zur Innenbeheizung der Schicht aus dem minderwertigen Brennstoff dienen und die heissgewordene Kohleschicht eine Trocknung bezw. Überhitzung des Was serdampfes herbeiführt.
Besonders günstig ist die Durchführung des Verfahrens, wenn bei Verwendung einer einzigen Entgasungskammer der untere Raum derselben mit Kohle und der obere Raum mit dem minderwertigen Brennstoff, etwa Perl koks, gefüllt wird, worauf Wasserdampf in die Kohleschicht eingeführt wird, nachdem die darüberliegende Koksschicht in Rotglut gekommen ist.
In diesem Falle können die aus der Steinkohlenschicht aufsteigenden Gase unmittelbar in die darüberliegende Koksschicht eintreten, also in einem heisseren Zustande, da bei getrennten Räumen für die Kolileschicht und die Koksschicht mit der Überführung der Gase aus dem obern Teil der Koksschicht immerhin gewisse Wärme verluste verbunden sind. Auch lässt sich durch die Menge der Brennstoffe leichter das gewünschte Verhältnis der beiden Bestand teile des Mischgases regeln.
Auf der Zeichnung sind zwei beispiels weise Ausführungsformen eines 0lfens zur Erzeugung von Gas und Koks für die Durch führung des Verfahrens im Längsschnitt dar gestellt.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Ofen mit getrennten Entgasungsräumen für die Kohle und den minderwertigen Brennstoff und Fig.2; einen Längsschnitt durch einen Ofen mit in einer gemeinsamen Kammer vorhandenen Entgasungsräumen.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ofen sind in bekannter Weise zwei senkrechte, die Ei ntgasungsräume bildende Kammern d, a2 nebeneinander angeordnet, die unten mit einem Verschluss' b und oben mit Füllöff nungen c versehen sind. Die Beheizung der Kammern erfolgt durch Heizgase, die in dem Generator d erzeugt, nach Mischung mit der durch den Kanal e zuströmenden Oberluft zur Entzündung gebracht werden und in den die Kammern a1, a.2 umgebenden Heizzügen f verbrennen.
Die in der Kammer a' entste henden Gase werden am obern Teil der Kam mer durch den Kanal 7a zum untern Teil der Kammer a2 geleitet. Aus dieser Kammer ent weichen die Gase durch eine Leitung g in die Vorlage h. In die Kammer a1 kann am untern Teil durch eine Leitung i Wasser dampf eingeführt werden.
Die Kammer a1 wird mit Steinkohle k und die Kammer a2 mit dem minderwertigen Brennstoff m, zum Beispiel Perlkoks, gefüllt.
Beim Betriebe werden die beiden Kammern a1 und a2 durch die in den Heizzügen f ent langströmenden Heizgase von aussen beheizt. Die sich aus der Steinkohle k in der Kam mer a1 entwickelnden Destillationsgase wer den durch den Kanal n in den untern Teil der Perlkoksbeschickung m der Kammer cz2 geleitet, so dass diese Koksbeschickung nicht nur von aussen durch die Heizgase, sondern auch durch die heissen Destillationsgase be heizt wird,
welche nach Durchtritt durch die Koksbeschickung na in die Vorlage h entweichen. Es kann daher die Aussenbe- heizung der Kammer a.2 schwächer gehalten sein. Die teerigen Bestandteile der als Leuchtgas dienenden Destillationsgase und auch der mitgerissene Kohlenstaub werden dabei in der Koksfüllung zurückgehalten, die wie ein Filter wirkt.
Ist die Koksbeschickung durch die Innen und Aussenbeheizung auf Rotglut gekommen, was eintritt, wenn die Kohlebeschickung k noch nicht völlig entgast ist, so wird Wasser dampf durch die Leitung i in den untern Teil der Kohlebeschickung k eingeleitet.
Der Wasserdampf kann sich in der Schicht k der Kammer a1 dann noch nicht zersetzen, da die Temperatur der Kohle cchicht 7c hierzu noch nicht hoch genug ist. Beim Durchtritt durch die Kohleschicht wird aber der Wasserdampf getrocknet bezw. überhitzt und tritt in diesem Zustande durch den Kanal n in die rotglühende Koks schicht m der Kammer a2, so dass er sich dort unter Bildung von Wassergas zersetzt.
Dabei werden die zuvor in der Koksschicht m zurückgehaltenen teerigen Bestandteile der Destillationsgase und der mitgerissene Koh lenstaub vermöge der ,Strömungsenergie des Dampfes aus dieser Schicht heraus getrieben, um dann zersetzt zu werden und durch die entsprechenden Kohlenwasserstoffgase das erzeugte Wassergas anzureichern. Das Misch- gas aus den immer noch aus der Kohle schicht k entweichenden Destillationsgasen und dem in der Koksschicht m er zeugten Wassergas zieht dann durch den Gasabzug g zur Vorlage h ab.
Ist die Kohleschicht k ganz entgast, so ist auch die Koksschicht m in bezug auf die Wassergaserzeugung zum grössten Teil ver braucht. Die Kammern d und a2 werden dann in der üblichen Weise entleert und wieder gefüllt.
Während man bei Vertikalkammeröfen mit zwölfstündiger Ausstehzeit erst nach etwa zehn Stunden und bei Öfen mit 24stün- diger Ausstehzeit nach 18 bis 20 Stunden mit der Wassergaserzeugung beginnen konnte, ist bei dem Verfahren nach der Erfindung ermöglicht, bereits nach vier bezw. acht Stunden mit der Dampfzuführung und damit mit der Wassergaserzeugung zu beginnen, da dann schon die Perlkoksfüllung in auf die Rotglut gekommen ist,
die zur Erzeu gung des Wassergases erforderlich ist. In folge der Zurückhaltung der in den Destilla- tionsgasen der Steinkohle enthaltenen teerigen Bestandteile durch die Perlkoksfüllung und die Ausnutzung dieser Stoffe zur Anreiche rung des Wassergases mit Kohlenwasserstoff gasen ist der -Heizwert des Mischgases fast ebenso gross wie der Heizwert der Destilla- tionsgase allein.
Infolge dieser Ausnutzung der teerigen Bestandteile können auch die bisher zur Vermeidung der Verstopfungen der Leitung g verwendeten Mittel, zum Bei spiel die Kühlvorrichtungen für diese Lei tung, in Fortfall kommen.
Zum Dichthalten einer Kammer ist be kanntlich das Absetzen einer gewissen Gra- phitschicht an der Kammerwandung vorteil haft. In der nur mit dem minderwertigen Brennstoff gefüllten Kammer wird aber keine hinreichende Graphitschicht erzeugt. Zweckmässig wird daher jede Kammer a1 bezw. a2 abwechselnd mit Steinkohle und Perlkoks gefüllt, so dass in beiden Kammern eine genügende Graphitschicht erhalten bleibt.
Die Kammer d ist für diesen Fall mit der Kammer a2 durch einen zweiten Verbindungskanal derart verbunden, dass man auch die aus der Kammer a2 oben austre tenden Destillationsgase unten in die Kam mer d eintreten lassen kann. Dieser Ver bindungssignal, sowie der Kanal n müssen absperrbar sein und die Kammer a' muss oben durch eine absperrbare Leitung mit der Vorlage h in Verbindung stehen. Auch in die Leitung g ist dann ein Absperrschieber ein zubauen.
Der Wasserdampf wird dann unten in die Kammer a2 eingeführt, sobald der Koks in der Kammer a1 auf Rotglut ge kommen ist.
Bei der Ausführungsform des Ofens nach Fig. 2 sind die Entgasungsräume für die Steinkohle<I>k</I> und den Perlkoks <I>m</I> in einer ge meinsamen Kammer vereinigt, indem beide Stoffe übereinander in der Kammer a des Ofens eingefüllt werden, und zwar zuerst die Steinkohle, die also den untern Raum der Kammer a ausfüllt, und darauf der Perlkoks, welcher etwa den obern Raum der Kammer ausfüllt.
Zu Beginn der Entgasung werden durch die Aussenbeheizung der Kammern a die De stillationsgase aus der unten liegenden Kohle schicht k ausgetrieben, die unmittelbar durch die darüberliegende Perlkoksschicht <I>na</I> auf steigen müssen, um zum Gasabzug g zu ge langen. Die Wärmeverluste, die bei der Aus führungsform nach Fig. 1 etwa durch die Überleitung der Gase aus dem obern Teil der Kohlekammer in den untern Teil der Perl- kokskammer entstehen, sind somit durch die Übereinanderschüttung der beiden Brenn stoffe in einer Kammer vermieden.
Die Destillationsgase treten also heisser in den Perlkoks ein, so dass dieser auch früher auf Rotglut kommt. Durch die Leitung i wird dann Wasserdampf in den untern Teil der. Kohleschicht L- eingeleitet, der beim Durch tritt durch die heisse Kohleschicht getrocknet und überhitzt wird. Beim Eintritt in die not glühende Koksschicht wird Wassergas er zeugt, das sich bereits innerhalb der Kam mer a mit den Destillationsgasen aus der Kohleschicht 1c mischt und zur Vorlage<I>h</I> abzieht.
Das Verhältnis der Wassergasmenge zur Menge der Destillationsgase kann man leicht dadurch regeln, dass. man entweder mehr Steinkohle oder mehr Perlkoks aufgibt. Zu gleich stellt die gleichzeitige Erzeugung der Destillationsgase und des Wassergases in einer einzigen Kammer eine bauliche Vereinfachung gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1. dar.
Als minderwertiger Brennstoff kann jeder Brennstoff Verwendung finden, der verkok bar ist.
Process for obtaining a mixed gas from distillation gases and water gas in furnaces for the production of gas and coke with joint use of inferior fuel. The usual generation of water gas from retorts charged with coal by the introduction of steam after the coal has turned into coke has two disadvantages. On the one hand, only a small amount of water gas is produced in relation to the hard coal gas, since the introduction of steam can only be started when the coal has been degassed.
However, there is often a need to generate more water gas in the same operating time in order to increase the water gas content of the mixed gas. On the other hand, to generate the water gas, one is bound to the fuel that is produced when the coal is degassed. For the most part, however, this is a high-quality, large-sized coke that is not expediently consumed to generate water gas, but is used more advantageously for other purposes, for example for house heating or smelting.
However, the gas station often has fuels of low value that can be coked and are suitable for use in generating water gas. In particular, during the processing of the coke extracted from the retorts, the high-quality coke separates into an inferior coke, the so-called green or pearl coke, whose practical usability is difficult due to the small grain size.
The invention aims to reduce the disadvantages described. Their subject matter is a process for obtaining a mixed gas from distillation gases and water gas in furnaces for the production of gas and coke using low-quality fuel, for example green or pearl coke, which is characterized by the fact that two externally heated venting one filled with a layer of coal, the other with a layer of low-grade fuel, through the latter layer the distillation gases of the coal are passed and water vapor is introduced into the coal layer,
after the layer consisting of the inferior fuel has gone red hot. This occurs at a point in time at which the coal has not yet been completely degassed, so that the steam supply and therefore the generation of water gas can begin earlier than if the degassing spaces had all been filled with coal. In a certain time, therefore, significantly more water gas can be generated in relation to hard coal gas. Furthermore, since most of the water gas is produced from the inferior fuel, a greater part of the high-quality coke is released for use in domestic fires or smelting.
A major advantage of the process when using pearl coke as a low-quality fuel is that the calorific value of the mixed gas from the water gas and the distillation gases is almost as great as the calorific value of the latter gases alone.
This is due to the fact that the coal dust cracked during the degassing of the coal layer and the tarry constituents of the distillation gases are retained in the coke layer, which acts like a filter, and when water gas is generated by the steam due to the flow energy of the same, they are driven out of this layer to experience a decomposition and by the resulting gases to enrich the water gas he produced. This at the same time prevents the gas paths from the degassing space for the inferior fuel from becoming clogged with deposits.
The usual cooling of these gas lines can even be omitted.
Furthermore, the supply of external heat required for carrying out the process can be reduced, since the distillation gases produced during the degassing of the coal layer are used for internal heating of the layer of inferior fuel and the coal layer that has become hot is used for drying or Causes overheating of the water vapor.
Carrying out the method is particularly advantageous if, when using a single degassing chamber, the lower space of the same is filled with coal and the upper space with the inferior fuel, such as pearl coke, whereupon water vapor is introduced into the coal layer after the coke layer above is red hot has come.
In this case, the gases rising from the coal layer can enter the coke layer above it, i.e. in a hotter state, since with separate rooms for the colile layer and the coke layer, the transfer of the gases from the upper part of the coke layer involves certain heat losses . The desired ratio of the two constituent parts of the mixed gas can also be regulated more easily through the amount of fuel.
In the drawing, two exemplary embodiments of an Olfens for generating gas and coke for the implementation of the method are shown in longitudinal section.
Fig. 1 shows a longitudinal section through a furnace with separate degassing spaces for the coal and the inferior fuel and Fig. 2; a longitudinal section through a furnace with degassing spaces in a common chamber.
In the furnace shown in Fig. 1, two vertical chambers d, a2, which form the gassing spaces, are arranged next to one another in a known manner and are provided with a closure b at the bottom and openings c at the top. The chambers are heated by heating gases which are generated in the generator d, after being mixed with the upper air flowing in through the duct e, are ignited and burn in the heating flues f surrounding the chambers a1, a.2.
The gases arising in the chamber a 'are passed at the upper part of the chamber through the channel 7a to the lower part of the chamber a2. The gases escape from this chamber through a line g into the template h. Water vapor can be introduced into the chamber a1 at the lower part through a line i.
The chamber a1 is filled with coal k and the chamber a2 with the inferior fuel m, for example pearl coke.
During operation, the two chambers a1 and a2 are heated from the outside by the heating gases flowing in the heating flues f. The distillation gases developing from the coal k in the chamber a1 are passed through the channel n into the lower part of the pearl coke charge m of the chamber cz2, so that this coke charge is fed not only from the outside through the heating gases but also through the hot distillation gases is heated,
which escape into the receiver h after passing through the coke charge na. The external heating of chamber a.2 can therefore be kept weaker. The tarry constituents of the distillation gases used as luminous gas and the entrained coal dust are retained in the coke filling, which acts like a filter.
If the coke charge is red hot due to the inside and outside heating, which occurs when the coal charge k is not yet completely degassed, then water vapor is introduced through line i into the lower part of the coal charge k.
The water vapor can then not yet decompose in the layer k of the chamber a1, since the temperature of the carbon layer 7c is not yet high enough for this. When passing through the carbon layer but the steam is dried or. overheated and in this state passes through the channel n into the red-hot coke layer m of the chamber a2, so that it decomposes there with the formation of water gas.
The tarry constituents of the distillation gases previously retained in the coke layer m and the entrained Koh lenstaub are driven by the flow energy of the steam out of this layer in order to be decomposed and enriched with the corresponding hydrocarbon gases, the water gas produced. The mixed gas from the distillation gases still escaping from the coal layer k and the water gas produced in the coke layer m is then withdrawn through the gas vent g to the receiver h.
If the coal layer k is completely degassed, the coke layer m is also largely consumed in relation to the generation of water gas. The chambers d and a2 are then emptied and refilled in the usual manner.
While in vertical chamber ovens with a standing time of twelve hours it was only possible to start generating water after about ten hours and in ovens with a standing time of 24 hours after 18 to 20 hours, the method according to the invention enables after four respectively. eight hours to begin with the steam supply and thus with the water gas generation, since then the pearl coke filling has already come into the red heat,
which is required to generate the water gas. As a result of the retention of the tarry components contained in the distillation gases of the hard coal due to the pearl coke filling and the utilization of these substances to enrich the water gas with hydrocarbon gases, the calorific value of the mixed gas is almost as great as the calorific value of the distillation gases alone.
As a result of this exploitation of the tarry components, the means previously used to avoid blockages in the line g, for example the cooling devices for this line, can no longer be used.
It is known that the deposition of a certain graphite layer on the chamber wall is advantageous for keeping a chamber sealed. In the chamber, which is only filled with the inferior fuel, no sufficient graphite layer is produced. Therefore, each chamber a1 or a1 is expedient. a2 filled alternately with hard coal and pearl coke, so that a sufficient graphite layer is retained in both chambers.
In this case, chamber d is connected to chamber a2 by a second connecting channel in such a way that the distillation gases emerging from chamber a2 at the top can also enter chamber d at the bottom. This connection signal as well as the channel n must be lockable and the chamber a 'must be connected to the template h above through a lockable line. A gate valve must then also be installed in line g.
The water vapor is then introduced into chamber a2 below as soon as the coke in chamber a1 has reached red heat.
In the embodiment of the furnace according to FIG. 2, the degassing spaces for the hard coal <I> k </I> and the pearl coke <I> m </I> are combined in a common chamber in that both substances are placed one above the other in the chamber a des Furnace are filled, namely first the coal, which therefore fills the lower space of chamber a, and then the pearl coke, which fills about the upper space of the chamber.
At the beginning of the degassing, the external heating of the chambers a expels the distillation gases from the coal layer k below, which must rise directly through the pearl coke layer above in order to reach the gas outlet g. The heat losses that occur in the embodiment according to FIG. 1 as a result of the transfer of the gases from the upper part of the coal chamber to the lower part of the pearl coke chamber are thus avoided by pouring the two fuels one on top of the other in one chamber.
The distillation gases enter the pearl coke hotter, so that it gets red hot earlier. Through the line i water vapor is then in the lower part of the. Carbon layer L- initiated, which is dried and overheated when it passes through the hot carbon layer. When entering the not-glowing coke layer, water gas is generated, which already mixes with the distillation gases from the coal layer 1c within the chamber a and is withdrawn to the initial charge <I> h </I>.
The ratio of the amount of water gas to the amount of distillation gases can easily be regulated by adding either more hard coal or more pearl coke. At the same time, the simultaneous generation of the distillation gases and the water gas in a single chamber represents a structural simplification compared to the embodiment according to FIG. 1.
Any fuel that can coke can be used as inferior fuel.