CH158488A - Verfahren zur Entgasung von Braunkohle. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Entgasung     von    Braunkohle.    Bei der     Ent-    oder Vergasung von Braun  kohle entwickeln sich bekanntlich in der  ersten Stufe der Erhitzung, dem hohen  Wassergehalte der Braunkohle entsprechend,  erhebliche Mengen von Wasserdampf und  zugleich grössere Mengen von Kohlensäure.

    Keiner dieser Bestandteile besitzt Heizwert  und sie bilden deshalb unliebsame Beimen  gungen der sich entwickelnden     Destillations-          gase.    Um ein heizkräftigeres Gas zu erhal  ten, ist es schon vorgeschlagen worden, die  Braunkohle vor ihrer Einführung in den       Ent-        bezw.        Vergasungsraum    vorzutrocknen,  so, dass dieselbe mit     niedrigerem    Wasser  gehalt zur Wärmebehandlung gelangt.

   Die  vorgetrocknete Braunkohle enthält jedoch  stets noch     eine    verhältnismässig grosse Was  sermenge, auch sind zur     Vortrocknung    einer  seits besondere     Trocknungsvorrichtungen    er  forderlich, anderseits werden dabei meist die  entstehenden Wasserdämpfe und die Kohlen  säure     unausgenützt    entweichen gelassen.  Durch den im Gas verbleibenden Wasser-    dampf werden ferner die Rohrleitungen und  sonstige Einrichtungen     nutzlos    stark be  lastet.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren ermög  licht die Entgasung von Braunkohle in  grubenfeuchtem oder     vorgetrocknetem    Zu  stande, ohne Beimengung wertloser Bestand  teile zu den     Destillationsgasen,    wobei auch  die sich entwickelnden Wasserdämpfe nebst  der     Kohlensäure    nutzbringende Verwendung  finden können. Erfindungsgemäss erfolgt dies  derart, dass die sich entwickelnden Gase aus  einer hoch, zum Beispiel auf 850 bis 900   C.

    erhitzten mittleren Zone der     Beschickung    ab  gezogen werden, und dass mindestens ein Teil  der sich in der ersten Stufe der Erhitzung  gebildeten Wasserdämpfe und Kohlensäure  auf ihrem Wege durch die     obenerwähnte     stark erhitzte Zone der Beschickung zum       Gasabzug    im gewünschten Grade, grössten  teils oder ganz in permanente Gase verwan  deln.

   Hierdurch wird einerseits erreicht, dass  die Wasserdämpfe und die Kohlensäure      nicht als wertlose Bestandteile den     Destilla-          tionsgasen    beigemengt, sondern beide für die  Gaserzeugung nutzbar gemacht werden, und  somit die Menge des erzeugten Gases wesent  lich erhöht wird, ohne wesentliche Beeinflus  sung seines Heizwertes.- Gleichzeitig werden  aber auch der Teer, und die Kohlenwasser  stoffe (Methan,     Äthan    und schwere Kohlen  wasserstoffe), entsprechend der Höhe und der  Temperatur der hocherhitzten Schichte im       gewünschten    Grade im kleineren oder grösse  ren     Massstabe,    zersetzt.  



  Soll der     Heizwert    des erzeugten Gases be  sonders hoch sein, so kann nach der Erfin  dung die Beimengung des im obern Teil der  Beschickung entstehenden Wasserdampfes  und der Kohlensäure und die Hindurch  leitung dieser Bestandteile durch die Be  schickung entsprechend vermindert werden,  so dass dann nur ein Teil der     minderwertigen     Gase durch die Beschickung hindurchgeführt  wird, während der Rest dieser Gase den     Ent-          gasungsraum    unmittelbar nach seiner Ent  stehung verlässt.

   Zu diesem Zweck wird dann  durch besondere Einstellung der     Gasabsau-          gung    innerhalb des     obern    Teils der     Beschik-          kung    eine bezüglich des Druckes neutrale  Zone gebildet, oberhalb derer die Gase un  mittelbar aus dem     Eritgasungsraum    fort  geleitet     werden,        während    die unterhalb dieser  Zone- sich entwickelnden Gase durch den       heissen    Teil der Beschickung nach dem Gas  abzug entweichen.

      Soll den     Destillationsgasen    eine genau be  stimmbare Menge Wassergas beigemengt  werden, was nach den bisher beschriebenen  Verfahren noch nicht möglich ist, so wird  erfindungsgemäss in den untern Teil des     Ent-          gasungsraumes    in an sich bekannter Weise  Wasserdampf eingeführt, der sich beim  Durchzug durch die hocherhitzte Beschickung  bis zum -Gasabzug in permanentes Gas um  wandelt. Soll dabei eine teilweise     Vergasung     des     Brennstoffes    vor sich gehen, so kann zu  sammen mit dem Wasserdampf zur innern       Beheizung    auch Sauerstoff von unten ein  geführt werden.

      Zur Durchführung des Verfahrens dient  nach der Erfindung ein von aussen beheizter       Entgasungsraum    mit einem     obern    regelbaren  Gasabzug für Wasserdampf und Kohlen  säure, einer untern regelbaren Zuführungs  leitung für Wasserdampf und Sauerstoff und  einem etwa in halber Höhe des     Entgasungs-          raumes    angeordneten regelbaren Gasabzug  für die     Destillationserzeugnisse.    Durch die  Anordnung dieser     verschiedenen    regelbaren  Leitungen ist eine weitgehende wunsch  gemässe     Regelbarkeit    des     Gaserzeugungsvor-          ganges    möglich,

   wobei je nach der mehr oder  weniger starken Zuführung von Sauerstoff  kleinere oder grössere Mengen     Braunkohlen-          koks    anfallen.  



  Besonders vorteilhaft gestaltet sich der  beschriebene Betrieb in einer kontinuierlich  betriebenen Vertikalkammer. Hier ent  wickeln sich in der obersten Schicht der Be  schickung ständig Wasserdampf und Kohlen  säure, während die heisseste Zone dauernd  etwa in der Mitte des     Entgasungsraumes     liegt. Die Gasableitungen     bezw.    Dampfzulei  tungen können daher je nach den jeweiligen  Erfordernissen dauernd geöffnet oder ge  schlossen sein. Findet ein unterbrochen be  triebener     Entgasungsraum    Anwendung, so  müssen die verschiedenen Perioden des Gas  abzuges     bezw.    der Dampfzuleitung zeitlich  aufeinander folgen.  



  Die Umwandlung der in der obern  Schicht der Beschickung sich entwickelnden  und aus einer heissen Zone der Beschickung  abgesaugten Gase bedingt, damit dieselben  wenig Kohlensäure und     Kohlenwasserstoffe,     jedoch viel Kohlenoxyd und Wasserstoff ent  halten sollen, natürlicherweise Wärmever  brauch, das heisst eine entsprechende Wärme  zufuhr, was durch Vermittlung der feuer  festen Retortenwände durch starke     Behei-          zung    oder durch Vergrösserung der beheizten  Flächen     bezw.    durch beide Wege erreichbar  ist.  



  Diese Methoden verteuern aber das Ver  fahren und die Einrichtung.  



  Es wurde     gefunden,    dass die zur Gasum  wandlung nötige zusätzliche Wärmemenge           viel    rationeller in der Beschickung selbst  entwickelt werden kann, und zwar in der  Weise, dass in den obern Teil der     Beschik-          kung        verbrennungsfördernde    Gase, am zweck  mässigsten Sauerstoff, eingeleitet werden, die  sich mit einem Teil der Kohlenbeschickung  oder der     entwickelten    Gase     bezw.    mit einem  Teil beider, chemisch verbinden     bezw.    diese  verbrennen und im Innern der Retorte die  gegenüber der einfachen Destillation nötige  zusätzliche Wärmemenge unmittelbar ent  wickeln,

   wodurch an der Vergrösserung der  Heizflächen oder an der äussern     Beheizung     gespart werden kann.  



  Es war nicht vorauszusehen, ab in den       obern    Teil der Retorte,     bezw.    in die dort be  findliche Beschickung, die     verbrennungsför-          dernden    Gase, insbesondere Sauerstoff, ohne  Gefahr einer gefährlichen Explosion eingelei  tet werden können, vielmehr musste diese be  fürchtet werden. Im normalen Betrieb ist  zwar ein mässiger und gänzlich ungefähr  licher Zusatz an Sauerstoff zur nötigen       Wärmeentwicklung        genügend,    infolge Un  achtsamkeit könnte sieh trotzdem der Pro  zentsatz des eingeführten Sauerstoffes er  höhen.  



  Es war daher nötig, diesbezüglich Ver  suche anzustellen, wobei sich überraschender  weise herausgestellt hat, dass ein Gasgemisch,  welches aus 80 Teilen eines aus der heissen  Zone abgesaugten Gases und aus 20 Teilen  Sauerstoff bestand und welches in der Explo  sionspipette heftig     explodierte,    in der Re  torte in Berührung mit dem dort befind  lichen glühenden Koks nicht zur Explosion  gelangt. Das. Verfahren kann daher ohne  Gefahr ausgeführt werden.  



  Zur Durchführung des Verfahrens ist  eine in den obern Teil der Retorte führende  Leitung erforderlich, mittelst welcher die  verbrennungsfördernden Gase     bezw.    der  Sauerstoff eingeführt wird.  



  In der Abbildung ist ein Ausführungs  beispiel einer zur Durchführung des Verfah  rens     geeigneten    Einrichtung in vertikalem       Längsschnitt    dargestellt. Das Beispiel zeigt    eine übliche., kontinuierlich betriebene Verti  kalkammer 1 mit     Aussenbeheizung.    Am obern  Teil befindet sich der Fülltrichter 2, am un  tern Teil sind zwei     Austragvorrichtungen    3.  4 angeordnet.

   Eine obere     Gasabgangsleitung     5 ist durch einen     Schieber    6 regelbar und  führt über eine Vorlage 7.     Etwa    in halber  Höhe des     Entgasungsraumes    sind schräg  nach oben gerichtete Öffnungen 8 vor  gesehen, die in einen     Gassammelraum    9 mün  den, von dem die     Gasabzugsleitung    10, die  durch einen Schieber 11 regelbar ist, nach  der Vorlage 12 abzweigt. Am untern Ende  der beheizten Zone des     Entgasungsraumes    ist  je eine Zuführungsleitung 13, 14 für Wasser  dampf und Sauerstoff vorgesehen, während  zur Zuführung des Sauerstoffes am     obern     Teil der Retorte die Zuführungsleitung 7 8  dient.  



  Der Betrieb gestaltet sich in der Weise.  dass durch den Fülltrichter 2 stetig Brenn  stoff eingeführt wird, während die Austrag  vorrichtungen 3, 4 stetig Schlacke     bezw.     Braunkohlenkoks in die untergefahrenen Be  hälter 15 entleeren. Bei der gezeichneten       Schieberstellung    wird der sich in der ober  sten Zone der Beschickung bildende Wasser  dampf nebst der Kohlensäure und Kohlen  wasserstoffe durch die obere Beschickungs  hälfte hindurch nach den Schlitzen 8     ";     saugt, wobei eine Umwandlung in     per-          manente    Gase     bezw.    Zersetzung der Kohlen  wasserstoffe stattfindet.

   Die     Destillations-          gase    zusammen mit diesen     permanenten     Gasen, werden in üblicher Weise über die  Vorlage 12 abgeführt. Durch die Leitungen  13, 14 können nach Bedarf Wasserdampf       bezw.    Wasserdampf und     Sauerstoff    eingelei  tet werden. Soll der sich in der obersten Be  schickungszone bildende Wasserdampf min  destens teilweise aus der Kammer entfernt  werden, so wird der Schieber 6 entsprechend  geöffnet.

   In der Vorlage 7 sammeln sich       etwa    mit abgehende Teerbestandteile.     Div          Beheizung    der Kammer erfolgt in üblicher  Weise von aussen mittelst durch die Leitun  gen 16, 17 eingeführter gasförmiger     Heiz-          mittel.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zur Entgasung feuchter Braun kohle, dadurch gekennzeichnet, dass unter Einleitung von Wasserdampf in den untern Teil des Entgasungsraumes mindestens ein Teil der im Entgasungsraum gebildeten Gase durch eine derart hocherhitzte Zone abgelei tet wird, dass die Umsetzung und Zersetzung von Wasserdampf und Kohlensäure in Kohlenoxyd und Wasserstoff, sowie des Teeres und der gasförmigen Kohlenwasser stoffe mindestens teilweise stattfindet, wobei die Gase von ihrer Entstehungsstelle an bis zum Gasabzug durch die Beschickung selbst hindurchgeleitet werden. . UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass ein Teil der in der ersten Stufe der Erhitzung gebildeten Wasserdämpfe und Kohlensäure sofort nach ihrer Entstehung aus dem Ent- gasungsraum entfernt werden. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass in den untern Teil des Entgasungsraumes ausser Wasser dampf zur innern Beheizung auch Sauer stoff eingeführt wird, und dass die beim Durchzug durch die hocherhitzte Be schickung entstehenden permanenten Gase zusammen mit den übrigen, Gasen entfernt werden. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass in den obern Teil des Entgasungsraumes verbrennungs fördernde Gase eingeleitet werden. 4. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den obern Teil des Entgasungs- raumes zur innern Beheizung Sauerstoff eingeleitet wird.

   PATENTANSPRUCH II: Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, gekenn zeichnet durch einen von aussen beheizten Entgasungsraum mit oberem regelbaren Gas abzug, einer untern regelbaren Zuführungs leitung für Wasserdampf und Sauerstoff und einem etwa in halber Höhe des Ent- gasungsraumes angeordneten regelbaren Gas abzug für die Destillationserzeugnisse. UNTERANSPRUCH:

   5. Vorrichtung nach Patentanspruch II, ge kennzeichnet durch eine in den obern Teil des Entgasungsraumes mündende Leitung zur Einführung von verbrennungsfördern den Gasen.