Verfahren und Vorrichtung zur Verkohlung fester Brennstoffe im kreisenden Gasstrom. Die Destillation fester Brennstoffe mit Hilfe eines als Wärmeträger dienenden' neu tralen Gasstromes auszuführen, ist wiederholt versucht worden. Gewöhnlich wird hierbei das Gas nach Abgabe .der von ihm aufge- nonimenen kondensierbaren Destillationspro- dukte wieder verwendet, so dass es im stän digen Kreislauf arbeitet.
Es ist nicht bekannt geworden, dass eines dieser Verfahren praktische Bedeutung ge wonnen hätte. Die Ursachen hierfür liegen teils in der Verkennung der Grenzen, die einem solchen Dest'illationsverfahren praktisch gezogen sind, teils in der Unvollkommenheit der vorgeschlagenen Arbeitsmethoden. Nach den vorliegenden Erfahrungen ist zum Bei spiel ein vollständiger Destillationsprozess (Verkohlungsprozess), der also verhältnismässig hohe Tempefäturen erfordert, . auf dem an gegebenen Wege im Grossen kaum durch führbar.
Dagegen ist eine Verkohlung im kreisenden Gasstrom bei niedriger Temperatur mit praktischem und wirtschaftlichem Erfolge durchführbar, wenn man das Verfahren gemäss vorliegender Erfindung ausübt. Das Verfahren, Brennstoffe, wiezumBeispiel lignitischeBraun- kohle, Torf und Holz;
die in kontinuierlichem Fortgang durch Schachtöfen oder dergleichen bewegt werden, in .einem kreisenden Strom neutraler Gase zu verkohlen, besteht darin, dass die Gase zwecks Kühlung des. verkohlten Gutes im kalten Zustande unten in den Ofen eingeführt und nach Verlassen der Kühlzone ganz oder teilweise -auf mässige Verkohlungs-, temperatur, zweckmässig 30.0-350 , erhitzt werden, um in diesem heissen Zustande durch das Frischgut geleitet zu werden. Nach ent sprechender Reinigung,.
Rückkühlung und Entfernung des Gasüberschusses wird sodann- der Gasstrom dem untern Teil des Ofens erneut zugeführt.
Die Wiedererhitzung des Gasstromes, auf die Verkohlungstemperatur kann auf ver schiedene Weise erfolgen, z. B. dadurch, dass der Gasstrom nach Verlassen der Kühlzone ganz oder teilweise aus dem Ofen heraus gezogen, durch einen Erhitzer beliebiger Bau art getrieben und hierauf dem Ofen dicht, unterhalb der Verkohlungszone wieder zu geführt wird.- Liefert der Destillätiönsprozess genügende Mengen brennbarer; unkondensier- barer Heizgase, so können diese zum Betrieb. .
des Erhitzers. oder dergleichen verwendet werden:. Diese Arbeitsweise hat den Vorzug der Einfachheit und Zuverlässigkeit; ausser dem ,kann -hierbei die aus dem Betrieb des Erhitzers abfallende Abwärme zur Vortrock- nung-des Rohstoffes in einer besonderen Vor richtung ausgenützt werden.
Eine .zweite .1lIöglichkeit zur Wieder erhitzung des Gasstromes besteht darin, dass dem Gasstrom nach Verlassender Kühlzone und vor seinem Eintritt in die Verkohlungs- .zöne eine entsprechende Menge frischer neu traler Gase zugesetzt-wird, deren Temperatur selbstverständlich so hoch sein muss, dass die Mischung die erforderliche Verköhlüngstem- peratur aufweist. ' DieWiedererhitzung des Gasstromes kann endlich auch durch ständige Zuführung einer geringen Luftmenge in die Verkohlungszone des Ofens bewirkt weiden.
In diesem Falle kann jede anderweitige Wärmezufuhr unter bleiben:. Die erhebliche Verdünnung .der dem Gasstrom :beigemengten Lift verhindert eine gewaltsame Verbrennung von Material, so dass der Wert der erzeugten _Kohle kaum beeinträchtigt wii!d. . .
Die Bewegung des Gasstromes wird vor teilhaft in' bekannter Weise, z. B. mittelst Ventilatoren, aufrecht erhalten. Da infolge der Entgasung fortwährend eine Vermehrung 'der Gase stattfindet, wird zweckmässig<B>an</B> einer bestimmten Stelle des Kreislaufes eine mit -dem Zuwachs übereinstimmende Gas menge abgelassen-werden.
Der Drück-im :Ofen vermindert sich natur gemäss in der Bewegungsrichtung des Gas stromes, also . von, unten nach oben. Man kann aber das Druckniveau im Ofen im Ver hältnis - zum Druck der Aussenluft regeln, wenn-- man den Gasauslass mehr oder weniger drosselt. Bei genügender Grösse der Abzugs öffnung für den Gagüberschuss wird an dieser -Stelle des freisla.ufes ungefähr die Spannung, -der-atmosphärischen Luft herrschen.
.Von .diesem Umstand wird vorteilhaft Gebrauchgemacht, -indem man zum Beispiel die Austragöffnumg für das verkohlte. Gut gleichzeitig als Austrägöffnung für den Gas-. überschuss benützt.
In diesem Falle: ist es- nicht nötig, eine besonders konstruierte Aus tragvorrichtung anzuwenden, die den Eintritt von ruft in -den Ofen verhindert, sondern kann das Rohgut darin -durch eine Beschik- kungsvorrichtung mit doppeltem Abschluss (nach Art der Generatoren-Beschickung) ein gebracht werden., - .
Versieht - man -die Beschickungs- und die Austragöffnung des Ofens je mit einem ein fachen Abschluss, so können beide Öffnungen abwechselnd als Gasauslass dielen. - Die Be- schickungsvorrichtungbleibt geschlossen, weh rend verkohltes 'Gut ausgetragen wird, und umgekehrt unterbleibt das Austragen während der Beschickung. .
Sind beide Vorrichtungen geschlossen, so . kann das Kreislaufsystem ohne Gefahr schäd- ' liehen Lufteintrittes an beliebiger- Stelle .ge- öffnet werden. .
Eine Vorrichtung .zur Ausführung- des be schriebenen Verfahrens veranschaulicht. bei spielsweise die anliegende Zeichnung- Die gezeichnete Vorrichtung besteht im wesentlichen @ aus zwei übereinanderliegenden - Ofenschächten-1 und-2 mit dazwischenliegen der Verengung 3, aus einem Kondensator 4 _ und einem Erhitzer 5.
Als Aufgabevorrich- tung für das Verkohlungsgut dient ein-.Dop- pelverschluss 6, als Austragsvörrichtung ein Drehtisch 7 ,nnit. Abstreicher B. - Das- durch den Gichtversohluss 6 einge brachte Material wird während- des Herab sinkens 'im -Ofenschacht l.. verkohlt und im Ofenschacht 2 gekühlt. Ein Ventilator 9 saugt das neutrale Gas ans dem Ofenschacht 1.
Ein zweiter Ventilator 10 entnimmt den vor gewärmten Gasstrom unter de_ r Verengung 3 'aus. dein- Ofenschacht 2 und drückt das im Erhitzer 5 - auf die Verkohlungstemperatur - gebrachte @-Gas. oberhalb der Verengung 3 in - . den- Ofenschacht 1. Die Verengtrag 3. hat den- Zweck, die Herausnähme des Gasstromes aus dem Ofen und- seine Wiedereinführung zu erleichtern.
Der .durch den Verkohlungsprozess ent stehende Gasüberschuss entweicht in der dar gestellten Ausführungsform durch eine Öff- nung 11, die gleichzeitig als Austragöffnung für das verkohlte Material dient.
Bei der Ausübung des Verfahrens gemäss Erfindung ist eine gute Wärmeausnützung und eine Einfachheit des Betriebes möglich, die trotz der Verschiedenheit der aufeinander folgenden Vorgänge erreicht wird; auch lässt sich der Druck gegenüber der Aussenluft in zweckmässiger Weise regeln und lässt sich eine gleichmässig beschaffene, bereits abge kühlte Kohle kontinuierlich gewinnen.
Das Verfahren kann -auch in Schwelöfen, Rotieröfen, Retortenöfen ausgeübt werden.
Method and device for charring solid fuels in a circulating gas stream. The distillation of solid fuels with the aid of a 'neutral gas flow serving as a heat transfer medium has been tried repeatedly. In this case, the gas is usually used again after the condensable distillation products it has released, so that it works in a constant cycle.
It has not come to light that any of these processes has gained practical importance. The reasons for this lie partly in the misunderstanding of the limits that are practically drawn to such a distillation process, partly in the imperfection of the proposed working methods. Experience has shown that, for example, a complete distillation process (charring process), which therefore requires relatively high temperatures. hardly feasible on a large scale using the given route.
In contrast, charring in a circulating gas stream at low temperature can be carried out with practical and economic success when the method according to the present invention is carried out. The process, fuels such as lignitic lignite, peat and wood;
which are moved in continuous progress through shaft furnaces or the like to char in a circulating stream of neutral gases consists in that the gases are introduced into the furnace in the cold state in order to cool the charred material and after leaving the cooling zone completely or partially - heated to a moderate charring temperature, expediently 30.0-350, in order to be passed through the fresh material in this hot state. After appropriate cleaning.
Recooling and removal of the excess gas is then fed back into the gas flow to the lower part of the furnace.
The reheating of the gas stream to the charring temperature can be done in different ways, for. B. by the fact that the gas flow after leaving the cooling zone is wholly or partially pulled out of the furnace, driven by a heater of any construction type and thereupon the furnace tightly, below the charring zone is fed again.- If the distillation process delivers sufficient quantities of combustible; non-condensable heating gases, they can be used. .
of the heater. or the like can be used: This way of working has the merit of simplicity and reliability; In addition, the waste heat from the operation of the heater for pre-drying the raw material can be used in a special device.
A second possibility for re-heating the gas flow consists in adding a corresponding amount of fresh, neutral gases to the gas flow after it leaves the cooling zone and before it enters the charring zone, the temperature of which must of course be so high that the Mixture has the required carbonization temperature. The reheating of the gas stream can finally also be brought about by the constant supply of a small amount of air into the charring zone of the furnace.
In this case, any other supply of heat can remain under :. The considerable dilution of the lift added to the gas stream prevents the material from being violently burned, so that the value of the coal produced is hardly affected. . .
The movement of the gas stream is before geous in 'known manner, for. B. by means of fans. Since the gases are continuously increased as a result of the degassing, it is expedient to release a gas quantity corresponding to the increase at a specific point in the circuit.
The pressure in the furnace naturally decreases in the direction of movement of the gas flow, i.e.. from, bottom to top. But you can regulate the pressure level in the furnace in relation - to the pressure of the outside air if - you throttle the gas outlet more or less. If the vent is big enough for the excess gag, the tension of the atmospheric air will prevail at this point of the free air.
Advantageous use is made of this circumstance, for example by opening the discharge opening for the charred. Good at the same time as a discharge opening for the gas. excess used.
In this case: It is not necessary to use a specially designed discharge device that prevents the entry of calls into the furnace, but can instead feed the raw material into it using a charging device with double closure (like the generator charging) be brought a., -.
Provided that the feed and discharge openings of the furnace are each provided with a simple closure, the two openings can alternate as a gas outlet. The loading device remains closed while charred material is being discharged, and conversely, there is no discharge during charging. .
If both devices are closed, so. the circulatory system can be opened at any point without the risk of damaging air entry. .
An apparatus for executing the method described is illustrated. For example, the attached drawing - The device shown consists essentially of two superimposed furnace shafts 1 and 2 with the constriction 3 in between, a condenser 4 and a heater 5.
A double lock 6 is used as the feeding device for the charred material, and a turntable 7 is used as the discharge device. Scraper B. - The material brought in through the gout spud 6 is charred in the furnace shaft 1 ... and cooled in the furnace shaft 2 as it descends. A fan 9 sucks the neutral gas into the furnace shaft 1.
A second fan 10 removes the preheated gas flow from under the constriction 3 '. your furnace shaft 2 and presses the @ -gas brought in the heater 5 - to the charring temperature. above the constriction 3 in -. The furnace shaft 1. The Verengtrag 3. has the purpose of facilitating the removal of the gas stream from the furnace and its reintroduction.
In the embodiment shown, the excess gas produced by the charring process escapes through an opening 11 which at the same time serves as a discharge opening for the charred material.
When practicing the method according to the invention, good heat utilization and simplicity of operation are possible, which is achieved despite the difference in the successive processes; the pressure in relation to the outside air can also be regulated in an expedient manner and a uniformly composed, already cooled coal can be continuously obtained.
The process can also be carried out in smoldering ovens, rotary ovens, retort ovens.