DE1011570B - Kuehlvorrichtung fuer durch Zersetzung kohlenstoffhaltiger Produkte erzeugtes Gas - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es sind bereits Kühlvorrichtungen für durch Zersetzung kohlenstoffhaltiger Produkte erzeugtes Gas mit einem einer Anzahl senkrechter oder nahezu senkrechter Kühlkörper, vorzugsweise Kühlrohre, enthaltenden Gehäuse bekannt, bei denen das Gehäuse durch mindestens eine Trennwand in zwei nacheinander vom Gas durchströmte Kanäle unterteilt ist.

Die Erfindung verbessert derartige Kühlvorrichtungen dadurch, daß durch die oder durch jede Trennungswand eine oder mehrere Gruppen von zwei übereinanderliegenden, in ihrer Längsrichtung vom Gas durchströmten Kanälen gebildet sind, durch welche die senkrecht oder nahezu senkrecht zur Strömungsrichtung des Gases liegenden und mit Spiel durch die Trennungswand tretenden Kühlkörper hindurchgehen, wobei vorzugsweise an den Durchtrittsstellen der Kühlrohre eine flüssigkeitsdurchlassende Abdichtung angeordnet ist.

Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß das Gas bei der Kühlung, insbesondere durch Kondensation von darin in Dampfform vorhandenem Wasser, Teer und anderen Bestandteilen, im Volumen abnimmt, kann die oder jede Zwischenwand derart angeordnet sein, daß die Querschnittsoberfläche der verschiedenen aufeinanderfolgenden Räume regelmäßig abnimmt. Um einen möglichst gleichmäßigen Übergang des Gases von einem auf den darauffolgenden Raum zu erzielen, kann die Querschnittsoberfläche des Übergangsraumes konstant oder gleich der Querschnittsoberfläche der Anschlußstelle an den Kopfenden der beiden Räume sein. Hierdurch entstehen im Gas beim Übergang des sich in einem Raum befindlichen Gases in den folgenden Raum keine Beschleunigungen oder Verzögerungen, so daß die Vorrichtung praktisch in derselben Weise funktioniert, als wären die Räume hintereinandergeschaltet.

Die regelmäßige Abnahme des Querschnittes der Kühlräume kann erfindungsgemäß so gestaltet sein, daß die Kühlvorrichtung im wesentlichen rechteckig gestaltet und die Zwischenwand zwischen zwei Kühlräumen schräg im rechteckigen Teil der Vorrichtung angeordnet ist. Hierbei kann die Zwischenwand das von der Gaszufuhrstelle abgewandte Ende der Kühlvorrichtung mittendurch teilen, und die Übergangswand kann nach einem Radius gleich der halben Breite der Kühlvorrichtung gebogen sein.

Der Raum, durch den das Gas hindurchströmt, kann erfindungsgemäß gebogen, geknickt oder in ähnlicher Weise ausgebildet sein. Dies ergibt den Vorteil, daß es möglich ist, die Kühlvorrichtung auf den sogenannten Scrubber zu stellen, was eine erhebliche Raumersparung mit sich bringt, da sie der Querschnittsform des Scrubbers angepaßt werden kann.

Kühlvorrichtung für durch Zersetzung

kohlenstoffhaltiger Produkte

erzeugtes Gas

Anmelder:

Nederlandsche Electrolasch Maatschappij N. V., Leiden (Niederlande)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Leinweber, Patentanwalt,
Berlin-Zehlendorf West, Goethestr. 30

DipL-Ing. Petrus Josephus van der Windt,

Leiden (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

Die Anordnung der Kühlvorrichtung auf dem Scrubber ist dadurch möglich, daß die erstere kleine Abmessungen und ein entsprechend kleines Gewicht hat. Das zu kühlende Gas geht dabei vom Gasgenerator zum Scrubber und von dort unmittelbar zu der darauf montierten Kühlvorrichtung, wodurch eine einfache und übersichtliche Anordnung dieser Teile erreicht wird.

Wie eingangs erwähnt, geht jeder der Kühlkörper von zwei übereinanderliegenden Räumen durch die Zwischenwand zwischen diesen beiden Räumen hindurch.

Bekanntlich verursacht bei der Kühlung von Gas, das durch Zersetzung kohlenstoffhaltiger Produkte, wie Stein- oder Braunkohlengas oder derartiger Gase, entstanden ist, die Entfernung von Naphthalin aus diesen Gasen Schwierigkeiten. Das in diesen Gasen vorhandene Naphthalin setzt sich oft auf die Kühlkörper ab, wodurch diese weniger zweckmäßig wirken, Verstopfungsmöglichkeiten bieten und wiederholt gereinigt werden müssen, wobei es notwendig ist, diese Gase in besonderen Naphthalinwaschvorrichtungen zu waschen, um die darin vorhandene Naphthalinmenge bis auf die zulässige Menge zu verringern. Es ist deshalb wichtig, daß die Kühlung des Gases in der Kühlvorrichtung derart stattfindet, daß man gekühltes Gas erhält, in dem die vorhandene Naphthalinmenge eine möglichst geringe ist. Dies wird durch die Erfindung dadurch erreicht, daß die in den oberen Kühlräumen der Vorrichtung auf den Kühlkörpern kondensierten Produkte an diesen Kühl-

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körpern entlang abwärts in die unter diesen oberen Kühlräumen liegenden Kühlräume strömen. In diesen unteren Kühlräumen herrscht eine höhere Temperatur als in den oberen, so daß die in dieser Weise in die unteren Kühlräume eintretenden kondensierten Produkte teilweise verdampfen und wieder erneut in Umlauf gebracht werden. Die in den oberen Kühlräumen kondensierten Produkte, wie Benzol, sind nach einmaliger Durchströmung der Vorrichtung nicht mit Naphthalin gesättigt. Da diese leicht verdampfbaren Bestandteile wieder erneut in Umlauf gebracht werden, nehmen sie einen großen Teil des Naphthalins aus dem zu kühlenden Gas auf, welches Naphthalin im letzten Teil des Kühlers mit diesen leicht verdampfbaren Bestandteilen kondensiert wird.

Da die Kühlkörper mit Spiel durch die Trennungswände hindurchgehen und der Gasdruck beim Strömen durch die Vorrichtung regelmäßig abnimmt, wird in den oberen Räumen ein niedrigerer Druck als in den darunterliegenden Räumen herrschen. Hierdurch ist es möglich, daß durch die Spielräume zwischen den Kühlkörpern und den Trennungswänden Gas von den unteren Räumen in die darüber liegenden Räume strömt, so daß dieser Teil des Gases nicht die ganze Vorrichtung durchströmt. Dies kann nach der Erfindung völlig oder teilweise dadurch vermieden werden, daß für jeden von mindestens einer Anzahl der Kühlkörper an der Stelle, wo sie die Zwischenwand zweier übereinanderliegender Räume durchdringen, ein Flüssigkeit durchlassender, aber gegen Gasdurchtritt dichtender Verschluß angeordnet ist. In der Nähe der Umkehrstellen der Kanäle erübrigen sich meist derartige Verschlüsse, weil dort der Druckunterschied gering ist und es keine Rolle spielt, ob eine kleine Menge des Gases einige Kühlrohre nicht berührt. Die Verschlüsse können in beliebiger Weise ausgeführt werden, vorausgesetzt, daß die im oberen oder höheren Raum bzw. in den oberen oder höheren Räumen kondensierten Produkte in möglichst großer Menge an den Hohlkörpern entlang in den darunterliegenden Raum oder in die darunterliegenden Räume strömen können.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung erklärt, die beispielsweise eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt.

Fig. 1 zeigt diese Vorrichtung schematisch und schaubildlich;

Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch zwei übereinanderliegende Räume;

Fig. 3 zeigt einen Flüssigkeitsverschluß eines Kühlkörpers ;

Fig. 4 zeigt schematisch einen waagerechten Schnitt einer gebogenen, aus zwei nebeneinanderliegenden Räumen bestehenden Kühlvorrichtung.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse I₁ das durch eine senkrechte Trennungswand 2 und zwei Trennungswände 3 und 4 in vier Räume oder Abteilungen unterteilt ist. Die Trennungswände 3 und 4 sind derartig geneigt angeordnet, daß von vorn nach hinten zunehmende und abnehmende Räume gebildet werden. In diesen Räumen sind Kühlrohre 5 vorgesehen, durch die ein Kühlmittel, z.B. Kühlwasser, strömt. Zu diesem Zweck stehen diese Kühlrohre in offener Verbindung mit einem Wasserbehälter 6 bzw. 7, die über bzw. unter den Räumen angeordnet sind und derart durch Trennungswände 8 unterteilt sind, daß das Kühlmittel zickzackweise durch die Kühlrohre 5 strömen muß.

Das zu kühlende Gas wird bei 9 dem ersten Raum zugeführt und durchströmt ihn von vorn nach hinten. Am hinteren Ende ist dieser Raum durch ein Verbindungsstück 10 mit dem danebenliegenden Raum verbunden, welcher von hinten nach vorn vom Gas durchströmt wird. An seinem vorderen Ende ist der zweite Raum durch ein Verbindungsstück 11 mit dem darüberliegenden dritten Raum verbunden, der von vorn nach hinten vom Gas durchströmt wird. Dieser dritte Raum steht wieder durch ein waagerechtes Verbindungsstück 12 mit dem vierten Raum in Verbindung, der von hinten nach vorn vom Gas durchströmt wird, woraufhin das Gas die Vorrichtung durch den Auslaß 13 verläßt.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, laufen die Kühlkörper 5 durch die Trennungswand 3 hindurch. Dies ist auch der Fall bei den beiden hinter der senkrechten Trennungswand 2 liegenden Räumen, in denen die Kühlkörper 5 durch die Trennungswand 4 gehen. Da der Druckunterschied des Gases in den auf beiden Seiten der Trennungswände 2, 3 und 4 liegenden Räumen nur ein geringer ist, brauchen diese Scheidungswände nicht sehr dick zu sein.

Während das Gas durch die Vorrichtung strömt, wird es durch die Kühlkörper 5 gekühlt und werden die darin vorhandenen kondensierbaren Produkte in Fraktionen abgeschieden. Diese kondensierten Produkte laufen an dem Kühlkörper 5 entlang abwärts. Da die Kühlkörper 5 derart angebracht sind, daß sie mit einem Spielraum durch die Zwischenwände 3 und 4 hindurchgehen, werden in den oberen Räumen, wo das Gas bereits in erheblichem Maße gekühlt ist, die auf den Kühlkörpern kondensierten Produkte auch an den Kühlkörperteilen, die sich in den Räumen unter den erstgenannten Räumen befinden, entlang strömen, wodurch diese Kühlkörperteile gereinigt werden. Außerdem wird ein Teil der aus diesen höherliegenden Räumen kondensierten Produkte beim an den Kühlkörpern in den darunterliegenden Räumen Entlangströmen durch das heißere zu kühlende Gas verdampfen und erneut in Umlauf gebracht werden, was die Entfernung des Naphthalins aus dem zu kühlenden Gas günstig beeinflußt.

Wenn die Kühlkörper 5 mit Spielraum durch die Zwischenwände 3 und 4 gehen, wird — da in den unteren Räumen ein höherer Druck als in den darüberliegenden Räumen herrscht — ein Teil des Gases durch diese Zwischenwände an den Kühlkörpern entlang entweichen können, so daß dieses Gas nicht den ganzen Weg durch die Vorrichtung zurücklegt. Falls man dies verhindern will, können — wie dies in Fig. 3 für einen Kühlkörper 5 angegeben ist — die Kühlkörper, an der Stelle, wo sie durch die Zwischenwände 3 und 4 gehen, mit einem Flüssigkeitsverschluß versehen sein. Zu diesem Zweck bekommen diese Zwischenwände an diesen Stellen einen nach unten gerichteten ringförmigen Kragen 14, während an die Kühlkörper 5 ein kegelförmiger Teil 15 befestigt wird, in den der untere Rand des Kragens 14 greift. Während des Betriebes der Vorrichtung füllen diese kegelförmigen Teile sich mit den an den Kühlkörpern 5 entlang kondensierten Produkten, wodurch der Flüssigkeitsverschluß gebildet wird. An Stelle des Kragens 14 kann für jeden Kühlkörper auch ein mit einem Flansch versehener Ring oder ein derartiges Organ auf die Zwischenwände 3 und 4 geschweißt werden, wobei man, wie es beim Kragen 14 der Fall ist, den unteren Rand so dicht an den Rand des kegelförmigen Teiles 15 heranbringen kann, wie man dies notwendig erachtet. Der Teil 15 kann selbstredend

1 Oil

auch zylindrisch ausgeführt sein oder eine andere Form aufweisen. Der kegelförmige Teil 15 kann auch an der Zwischenwand 3 befestigt sein.

Die in Fig. 4 dargestellte Kühlvorrichtung besteht aus einem gebogenen Gehäuse, dem das Gas bei 17 zugeführt und von welchem bei 18 das Gas abgeführt wird. In diesem Gehäuse 16 ist eine Zwischenwand 19 vorgesehen, die dieses Gehäuse in zwei nebeneinanderliegende Räume teilt, welche durch einen Raum 20 miteinander in Verbindung stehen. In jedem dieser Räume hat man wieder senkrechte oder nahezu senkrechte Kühlrohre 21 angeordnet.

Es ist deutlich, daß die Erfindung sich nicht auf die oben beispielsweise beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern daß es möglich ist, diese in zahlreichen Weisen zu verändern, ohne das Gebiet der Erfindung zu verlassen.

Es wird noch bemerkt, daß durch die oben beschriebene Ausführung der Kühlvorrichtung jeder Kühlraum in eine Anzahl Zonen unterteilt wird, ohne daß darin die Gasströmung behindernde Scheidewände angeordnet sind.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kühlvorrichtung für durch Zersetzung kohlenstoffhaltiger Produkte erzeugtes Gas mit einem eine Anzahl senkrechter oder nahezu senkrechter Kühlkörper, vorzugsweise Kühlrohre, enthaltenden Gehäuse, das durch mindestens eine Trennungswand in zwei nacheinander vom Gas durchströmte Kanäle unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch die oder durch jede Trennungswand (3 bzw. 4) eine oder mehrere Gruppen von zwei übereinanderliegenden, in ihrer Längsrichtung vom Gas durchströmten Kanälen gebildet sind, durch die die senkrecht oder nahezu senkrecht zur Strömungsrichtung des Gases liegenden und mit Spiel durch die Trennungswand (3 bzw. 4) tretenden Kühlkörper (5) hindurchgehen, wobei vorzugsweise an den Durchtrittsstellen der Kühlrohre eine flüssigkeitdurchlassende Abdichtung angeordnet ist.

2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Zwischenwand (3, 4) derart angeordnet ist, daß der Querschnitt der Kanäle gleichmäßig abnimmt.

3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse hauptsächlich die Gestalt eines Parallelopipedons hat und die Zwischenwand (3, 4) zwischen zwei Kanälen schräg im Gehäuse angeordnet ist.

4. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder Kanal, durch den das Gas strömt, gebogen, geknickt oder in ähnlicher Weise gestaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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