CH268480A - Verfahren zur Erzeugung von brennbaren Gasen. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Erzeugung von brennbaren Gasen.    Die     Erfindung    bezieht sich auf die Er  zeugung von brennbaren Gasen,     insbesondere     solchen, welche Kohlenoxyd und gegebenen  falls     Wasserstoff    enthalten, durch Umsetzen       ,von    fein verteilten     festen    Brennstoffen in  der Schwebe mit. Sauerstoff und mit     endo-          therm    reagierenden Vergasungsmitteln, wie       Wasserdampf    oder Kohlensäure.  



  Es ist bekannt., einen fein verteilten Brenn  stoff, z. B. pulverisierte Kohle, und Sauer  stoff in einen Reaktionsraum     einzuführen    und  dort unter     Wärmeentwicklung    zur Reaktion  zu bringen und in den Reaktionsraum gleich  zeitig     Wasserdampf    derart     einzuleiten,    dass  die     Reaktion        zwischen    dem Brennstoff und  Sauerstoff nicht     gestört        wird.     



  Die Erfindung besteht demgegenüber dar  in, dass der fein verteilte, z. B. staubförmige  Brennstoff mittels eines Stromes von Sauer  stoff in einen gegen Wärmeverluste isolierten  Reaktionsraum eingeblasen wird und dass nun  in den Teil des Reaktionsraumes, der zwi  schen der Zone     exothermer    Reaktion und den       Reaktionsraumwänden        liegt,

      ein zusammen  hängender Strom des     endotherm    reagierenden       Mittels    derart eingeleitet     wird"    dass der hoch  erhitzte     Brennstoffrückstand    aus der Zone       exathermer    Reaktion vor der     Berührarog    mit  den     Reaktionsraumwänden    mit     endotherm          reagierenden    Mitteln in Berührung kommt und  sich dabei abkühlt, so dass die Brennstoffasche  in fein verteiltem festem Zustand ausgeschie  den wird.

   Bekanntlich ist der Gehalt eines       Gases,    das durch     Umsetzen    von festen kohlen-    stoffhaltigen Brennstoffen mit Sauerstoff oder  Sauerstoff enthaltenden Gasen erzeugt wird,  an Kohlenoxyd um so höher, bei je höherer  Temperatur die     Umsetzung    stattfindet. Es hat  sich     gezeigt,    dass ein sehr günstiger Gehalt an  Kohlenoxyd z. B. dann erreicht wird, wenn  die Umsetzung bei Temperaturen von<B>2000'C</B>  und mehr     erfolgt.     



  Es     ist    vorgeschlagen worden, zu diesem  Zweck staubförmigen Brennstoff zunächst in       exothermer    Reaktion mit dem Sauerstoff um  zusetzen, wodurch sehr     hohes    Primärtempe  raturen erreicht werden. Das     endotherm     reagierende Vergasungsmittel sollte     alsdann     für sich in den Reaktionsraum eingeleitet wer  den, und zwar derart, dass es die Primärreak  tion nicht     beeinflussen        kann.    Der technischen       Verwirklichung    dieses Vorschlages stellen sich       indessen    erhebliche Schwierigkeiten entgegen.

    Vor allem gibt es kein industriell bzw. wirt  schaftlich in Betracht kommendes     feuerfestes          Material    für die     Reaktionsraumwände,    das  den hier in Frage kommenden hohen Tempe  raturen und dem     Angriff    der in der Primär  reaktion bis zum     Schmelzfluss    erhitzten Brenn  stoffascheteilchen standzuhalten vermöchte,  welche; gegen die     Reaktionsraumwände    bei der  bekannten Arbeitsweise ohne Temperatur  erniedrigung     auftreffen    können.

   Eine Küh  lung der     Reaktionsraumwände    von     aussen     kommt hier nicht in Betracht, weil dadurch       einerseits    wertvolle Wärme hoher Temperatur  für die     Vergasungsreaktionen        verlorengehen     und die Qualität des erzeugten Gases entspre-           chend    verschlechtert würde und anderseits die  teigigen oder     flüssigen        Aseheteilchen    an den  kälteren Wänden haften würden,     sol    dass die       Form    des Reaktionsraumes verändert wird.

    Hierdurch könnte die für einen optimalen  Reaktionsablauf günstigste Strömung inner  halb des Reaktionsraumes erheblich beein  trächtigt werden. Alle diese     Schwierigkeiten     und Nachteile werden durch die     Erfindung     überwunden.  



       Z-um    besseren Verständnis des Wesens der       Erfindung    sei     nunmehr    ein     @4usführtuigsbei-          spiel    des     Verfahrens    gemäss der Erfindung  an Hand der Zeichnung     erläutert,    die einen  Schnitt     dLLrch    ein Ausführungsbeispiel .einer       erfindungsgemässen        Gaserzeugungseinrichtung     zeigt.  



  Die     Einrichtung    besitzt einen von im we  sentlichen zylindrischen Wänden 1 gebildeten  Reaktionsraum 2. Die Wände 1     können    aus  einem     geeigneten    keramischen Material, z. B.       Silikatsteine,    hergestellt werden. Die     Decke     3 des     ReaktionsraLUnes    hat vorteilhaft die  Form eines Kegels. An ihrer Spitze liegt eine       Öffnung    4, in welche ein Rohr 5 derart     hin-          einragt,    dass ein ringförmiger Schlitz 10 ge  bildet wird, der mit einer Rohrleitung 6 in  Verbindung steht.

   Anderseits ist das Rohr 5  mit einer     Mischeinrichtung    7 verbunden, an  welche die Zuleitung 8 für Sauerstoff und  eine     Zuführungsschnecke    9 für den fein ver  teilten, z. B.     staubförmigen    kohlenstoffhalti  gen Brennstoff oder eine andere: geeignete  Zuführungseinrichtung angeschlossen ist. Das  Rohr 6 wird mit einer Einrichtung zur Er  zeugung von vorteilhaft hoch     vorerhitztem     Wasserdampf oder Kohlensäure verbunden.  



  Die Ausbildung der Ringöffnung 10,  durch welche das     endotherm    reagierende Mit  tel eintritt., ist derart, dass innerhalb des  Reaktionsraumes 2 längs dessen Wänden ein  zusammenhängender Strom des     endotherm     reagierenden Mittels entsteht.

   Der Strom des       endotherm        reagierenden    Mittels innerhalb des       Reaktionsraumes    soll     also    derart sein, dass  zwischen der Zone, in welcher sich der Brenn  stoff     mit    dem Sauerstoff     Letter    Wärmeent  wicklung     umsetzt,    das ist im wesentlichen die    Zone nahe der Mündung des Rohres 5, und  den     Reaktionsraumwänden    eine     zusammen-          hängende    Schicht des     endo@therm    reagierenden  Mittels aufrechterhalten wird.

   Um diese     Wir-          kung    in allen Teilen des Reaktionsraumes zu  erreichen, kann es vorteilhaft sein, in tieferen  Zonen der     Reaktionsraumwände    noch eine  oder mehrere Reihen von Öffnungen 11 vor  zusehen, durch welche     endotherm        reagierende     Stoffe in den     Reaktionsraum    eingeführt wer  den können.

      Die     Wirkung    der im vorstehenden     erläu-          terten    Massnahmen ist folgende  Das durch das Rohr 5 in den     Reaktions-          raum    eintretende Gemisch von Brennstoff  und Sauerstoff     setzt.    sich im Reaktionsraum  unter starker Wärmeentwicklung -um, wobei  Kohlenoxyd und eine sehr geringe Menge  Kohlensäure gebildet wird (2     C+0--2    CO).  



  Durch     die;    frei werdende Wärme wird der  Teil des     Brennstoffes,    der sich nicht mit  Sauerstoff umgesetzt hat, hocherhitzt. Bei  seinem weiteren Weg durch den Reaktions  raum kommt nun der hocherhitzte Teil des  Brennstoffes mit den     endotherm    reagierenden  Stoffen in Berührung und setzt sich mit ihnen  unter entsprechender Abkühlung     Lun.            (C+H.0=CO+H@;

          C+CO_=2    CO)    Kein Teil des     primär    hoch, das heisst über  die Temperatur des     Schmelzpunktes    der  Brennstoffasche erhitzten Brennstoffes kann  die Wände des Reaktionsraumes erreichen,  ohne vorher mit dem     endotherm    reagierenden  Mittel in Berührung     zLL    kommen und durch  die dabei einsetzende Reaktion abgekühlt zu  werden. Der Rückstand des Brennstoffes wird  dadurch trotz Einhaltung einer sehr hohen  Temperatur im Innern des     Reaktionsraumes     mit Sicherheit auf eine solche Temperatur ge  kühlt, dass er sich in fein verteilter, loser  Form ausscheidet.

   Anderseits bleibt auch die  Temperatur der     Rektionsraiunwände    weit un  terhalb des Schmelzpunktes des Wandmate  rials, ohne dass eine Kühlung von aussen an  gewandt zu werden brauchte. Ein     Anbacken     oder     Ansetzen    des     Brennstoffrückstandes    an      den     Reaktionsraumwänden    ist daher ausge  schlossen.  



  Bei der dargestellten Einrichtung wird   < las erzeugte Nutzgas durch eine Öffnung 12  im untern Teil des Reaktionsraumes abgezo  gen. Der Brennstoffrückstand sammelt sich  in loser Form am Boden des Reaktionsraumes  an und wird, nachdem er praktisch vollstän  dig     ausreagiert    ist, das heisst seine brennbaren  Bestandteile     abgegeben    hat, durch die Öff  nung 13 abgezogen.  



  Im Sinne der Erfindung bedeutet Sauer  stoff entweder reinen Sauerstoff oder Luft  von erhöhtem Sauerstoffgehalt.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRÜCHE:</B> I. Verfahren zur Erzeugung von brenn baren Gasen durch Umsetzen von fein ver teilten festen Brennstoiffen in der Schwebe mit Sauerstoff und mit endotherm reagieren den gasförmigen Mitteln, dadurch gekenn zeichnet, da.ss der fein verteilte Brennstoff mittels eines Stromes von Sauerstoff in einen gegen Wärmeverluste isolierten Reaktions raum eingeblasen wird und in den Raum zwi schen den R.eaktionsraumwänden und der Zone exothermer Reaktion ein zusammenhän gender Strom von endotherm reagierenden .Mitteln derart eingeleitet wird,

   da.ss der hoch erhitzte Brennstoffrückstand aus der Zone exothermer Reaktion vor der Berührung der Reaktionsraumwände mit endotlierm reagie renden Mitteln in Berührung kommt und sich dabei abkühlt, so dass die Bretmstoffasehe in fein verteiltem festem Zustand ausgeschie den wird.

   1I. Einrichtung zur Ausführung des Ver fahrens gemäss Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass ein gegen Wärmeverluste isolierter Reaktionsraum vorhanden ist, der mit Mitteln zum Einführen eines Gemisches von Brennstoff mld Sauerstoff ausgestattet ist und Öffnungen aufweist, durch welche getrennt von dem Brennstoff-Sauerstoff-Ge- inisch endotherm reagierende Mittel derart eingeführt werden,

   dass während der Reaktion längs der Reaktionsratunwände eine zusam menhängende Schicht von endotherin reagie renden Mitteln aufrechterhalten wird. UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspi-Lich I, da durch gekennzeichnet, dass die endotlierm reagierenden Vergasungsmittel in hochvorer- hitztem Zustand in den Reaktionsraum ein geleitet werden.