CH265148A - Verfahren und Einrichtung zur Vergasung von fein verteilten festen Brennstoffen. - Google Patents

Description

  Verfahren und Einrichtung zur Vergasung von fein verteilten festen Brennstoffen.    Die Erfindung bezieht sich auf die Ver  gasung von fein verteilten festen Brennstof  fen in der Schwebe mit Sauerstoff oder sauer  stoffhaltigen Gasen und mit     vorerhitzten,          endotherm    reagierenden Vergasungsmitteln.  



  Unter Vergasung in der Schwebe wird im  Sinne der Erfindung eine solche Umsetzung  des festen Brennstoffes mit den Vergasungs  mitteln verstanden, bei welcher der Brenn  stoff während der Reaktion von den Ver  gasungsmitteln getragen und im wesentlichen  in gleicher Richtung mit ihnen bewegt wird.  Für eine solche Vergasung können beliebige  feste Brennstoffe benutzt werden, z. B. Kohle,  Braunkohle,     Lignit,    Torf und dergleichen.  Wesentlich ist, dass der Brennstoff vor der       Vergasung    genügend fein pulverisiert worden  ist. Die Vergasung kann mit reinem Sauer  stoff oder mit Luft von erhöhtem     Sauerstoff-          Behalt    durchgeführt werden, in Sonderfällen  auch mit Luft. von normalem Sauerstoffgehalt.

    Als     endotherm    reagierende Vergasungsmittel  kommen insbesondere in Betracht Wasser  dampf oder Kohlensäure oder Gemische v     er-          schiedener    Stoffe. Für den Ablauf der Ver  gasung und die Qualität des erzeugten Gases,  namentlich dessen Gehalt an Kohlensäure und  gegebenenfalls Wasserstoff, ist es wesentlich,  die     endotherm    reagierenden Vergasungsmit  tel hoch     vorerhitzt    in den Vergasungsraum  einzuleiten und dort zur Reaktion zu bringen.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren ist da  durch gekennzeichnet, dass die zur     Vorerhit-          zung    der     endotherm    reagierenden Vergasungs-    mittel erforderliche Wärme durch Verbren  nen eines Brennstoffes mit Sauerstoff erzeugt  wird, wobei die dabei entstehenden Verbren  nungsgase in den Reaktionsraum, in welchem  die Vergasung stattfindet, zusammen mit den       endotherm    reagierenden Vergasungsmitteln  eingeleitet werden.  



  Ferner erstreckt sich die Erfindung auf  eine Einrichtung zur Ausführung dieses Ver  fahrens, und das Kennzeichen dieser erfin  dungsgemässen Einrichtung besteht darin, dass  mit der     Zuleitung    für die     endotherm    reagie  renden Vergasungsmittel in den Reaktions  raum eine Einrichtung zum Verbrennen eines  Brennstoffes mit Sauerstoff funktionell ver  bunden ist.  



  Zur Erzeugung der für die     Vorerhitzung     der     endotherm    reagierenden Vergasungsmit  tel erforderlichen Wärme können an sieh be  liebige Brennstoffe verbrannt werden. Vor  zugsweise wird jedoch ein gasförmiger Brenn  stoff, und zwar vorteilhaft ein Teil des durch  die Vergasung entstehenden     Nutzgases,    be  nutzt.  



  Die Verbrennung des Brennstoffes zur  Erzeugung der Wärme für die     Vorerhitzung     der     endotherm    reagierenden Vergasungsmittel  wird im allgemeinen so vorgenommen, dass die  Verbrennungsgase in der Hauptsache aus  Kohlenoxyd bestehen. Wird beispielsweise als       endotherm    reagierendes Vergasungsmittel  Wasserdampf benutzt, so findet zweckmässig  die Umsetzung des Brennstoffes mit dem  Sauerstoff in Gegenwart von Wasserdampf      statt, der     entweder        zusammen    mit dem Sauer  stoff oder     zusammen    mit dem Brenngas der       Verbrennungskammer    zugeführt wird.

   Statt  dessen ist es aber auch möglich,     den.        Brenn-          Stoff    mit dem Sauerstoff für sich zu ver  brennen und die entstehenden heissen Ver  brennungsprodukte mit dem zu erhitzenden  Wasserdampf zu vermischen.  



  Wird Kohlensäure als     endotherm    reagie  rendes Vergasungsmittel     angewandt,        kann    die       Verbrennung    des     Brennstoffes    mit dem  Sauerstoff so ausgeführt werden, dass     in.der     Hauptsache Kohlensäure entsteht, die dann  unmittelbar in den Vergasungsraum einge  leitet     wird.     



       Auf    der     Zeichnung    ist eine beispielsweise       Ausführungsform    der     Einrichtung    gemäss der       Erfindung    wiedergegeben, und zwar zeigt:       Fig.    1 einen Längsschnitt     durch    einen Teil  der     Einrichtung,    während die       Fig.    2 und 3     Querschnitte    durch verschie  dene     Ausführungsformen    der     Brenneranord-          nung        wiedergeben.     



  Die auf der Zeichnung dargestellte Ein  richtung     besitzt    einen Reaktionsraum 1, in  dem die Vergasung des fein verteilten Brenn  stoffes vorgenommen wird. Der Reaktions  raum 1     wird    gebildet von feuerfesten Wän  den 2. Er hat im     wesentlichen    konische Form  und     erweitert    sich von dem Ende an, an dem  der     Brennstoff        und    die     Vergasungsmittel    ein  treten.

   An das erweiterte Ende des Reak  tionsraumes schliesst sich eine auf der Zeich  nung nicht dargestellte Einrichtung zum Ab  scheiden des Brennstoffrückstandes aus den  Gasen an, die übrigens für mehrere     Reak-          tionsräume    1- gemeinsam sein kann.  



  Der Brennstoff wird im Gemisch mit  Sauerstoff dem Reaktionsraum durch Metall  rohre 3     zugeführt,    welche in einem     Kühl-          mantel    4 liegen. Der Kühlmantel 4 wird  von     einem    die Wärme schlecht leitenden       Mauerwerk    5 umgeben, in welchem ein Ring  kanal 6 ausgespart ist, welcher in den     Reak-          tionsraiun    1 nach Art einer Ringdüse 7 mün  det, die zweckmässig aus einer Vielzahl von  doppelt geneigt zur Längsachse des Reaktions  raumes verlaufenden Kanälen besteht.

      In den Ringkanal 6 münden eine Reihe  von aus feuerfesten Steinen bestehenden     Bren-          nerv    8, deren Achse entweder -     wie    aus       Fig.    2 ersichtlich - radial zur Achse des  Ringkanals 6 verläuft oder -     wie        Fig.    3 dar  stellt -     tangential    zum Ringkanal 6. Die  Brenner 8 besitzen     düsenförmige    Einsätze 9,  welche an einem gemeinsamen     Verteilkanal    10  angeschlossen sind. In den Raum zwischen  den Düsen 9 und dem     Brennerstein    8 können  gasförmige Medien durch die Rohrleitung 17.

    eingeleitet werden, wobei die Zuleitung 11  der     einzelnen        Brenner    ebenfalls an eine ge  meinsame Leitung angeschlossen werden kön  nen. Es kann aber auch der     Ratun    12 - wie  aus     Fig.    2 ersichtlich - nach Art eines Ring  kanals ausgebildet sein, der für     alle    Brenner  gemeinsam ist.  



  Das sauerstoffhaltige Verbrennungsmedium  wird den Brennern 8 durch die Düsenrohre 9       zugeführt,    während das Brenngas durch den  ringförmigen Spalt zwischen den Düsen 9 und  dem     Brennerstein    8 zutritt.    Durch die bauliche Vereinigung der Ver  brennungseinrichtungen 8 mit der eigent  lichen     Vergasungseinrichtung    wird eine gute  Ausnutzung der bei der Verbrennung ent  stehenden Wärme erreicht und     Wärmever-          histen    vorgebeugt.

   Eine gute Wärmeisolie  rung     vorausgesetzt,    kann aber auch die Ein  richtung     zur        Vorerhitzung    der     endothermen     Vergasungsmedien baulich von der Ver  gasungseinrichtung getrennt und gegebenen  falls auch für mehrere Vergasungseinrich  tungen gemeinsam ausgeführt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Vergasung von fein ver teilten festen Brennstoffen in der Schwebe mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen und mit vorerhitzten, endotherm reagierenden Vergasungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Vor erhitzung der endotherm reagierenden Vergasungsmittel erforderliche Wärme durch Verbrennen eines Brennstoffes mit Sauerstoff erzeugt wird, wobei die dabei entstehenden Verbrennungsgase in den Reak- tionsraum, in welchem die Vergasung statt findet,

   zusammen mit den endotherm reagie renden Vergasungsmitteln eingeleitet werden. <B>11.</B> Einrichtung zur Ausführung des Ver fahrens gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Zuleitung für die endotherm reagierenden Vergasungs mittel eine Einrichtung zum Verbrennen eines Brennstoffes mit Sauerstoff funktionell ver bunden ist. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Brennstoff zur Vorerhitzung der endotherm reagierenden Vergasungsmittel ein brennbares Gas benutzt wird. 2. Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass als Brennstoff ein Teil des erzeugten Nutzgases benutzt wird. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch I unter Anwendung von Wasserdampf als endotherm reagierendes Vergasungsmittel, dadurch ge kennzeichnet, dass die Verbrennung des Brenn stoffes mit Sauerstoff in Gegenwart von Wasserdampf stattfindet und die Verbren nungsgase zusammen mit dem Wasserdampf in den Reaktionsraum eingeleitet werden. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbren- nungseinriehtungen zum Verbrennen eines Brennstoffes mit Sauerstoff mit der Ver gasungseinrichtung baulich eine Einheit bilden.