DE1042818B - Verfahren zur Erzeugung von Brenngas - Google Patents

Verfahren zur Erzeugung von Brenngas

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DE1042818B DEK19894A DEK0019894A DE1042818B DE 1042818 B DE1042818 B DE 1042818B DE K19894 A DEK19894 A DE K19894A DE K0019894 A DEK0019894 A DE K0019894A DE 1042818 B DE1042818 B DE 1042818B
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Description

Die Erfindung betrifft ein Gaserzeugungsverfahren, bei dem staubförmiger Brennstoff zunächst in der Schwebe mit Sauerstoff und Wasserdampf vergast wird und heiße Vergasungsprodukte der Staubvergasung unmittelbar in und durch ein sich als Ganzes bewegendes Bett aus stückigem Brennstoff geleitet werden. Man erreicht auf diese Weise eine teilweise Ausnutzung der in den heißen Vergasungsprodukten der Staubvergasung enthaltenen fühlbaren Wärme für eine zusätzliche Gaserzeugung.
Diese bekannte Arbeitsweise hat in der Praxis zur Voraussetzung, daß der stückige Brennstoff des sich als Ganzes bewegenden Brennstoffbettes keine nennenswerten Backeigenschaften besitzt, da sonst die Bewegung des Bettes sowie der Gasdurchgang sehr erschwert, wenn nicht unmöglich gemacht würden.
Im übrigen hat man bei der früheren Arbeitsweise lediglich die gasförmigen Vergasungsprodukte der S taub vergasung durch das aus stückigem Brennstoff bestehende Bett geleitet, die festen Vergasungsrückstände jedoch gesondert abgezogen und mit der Asche des festen Brennstoffbettes vereinigt. Dadurch werden zusätzliche Einrichtungen notwendig.
Die Erfindung schlägt nun im Gegensatz zu der bekannten Arbeitsweise vor, daß die gesamten Vergasungsprodukte der Staubvergasung so in das Brennstoffbett eingeleitet werden, daß sie die Höhe des Bettes nur teilweise durchsetzen, und die gasförmigen Vergasungsprodukte einschließlich der in dem Brennstoffbett zusätzlich erzeugten Gase aus derselben Begrenzungsfläche des Bettes herausgeführt werden, durch die die Vergasungsprodukte der S taub vergasung in das Bett eingeleitet worden sind, während die festen Rückstände der Staubvergasung und der Vergasung des stückigen Brennstoffes aus dem Brennstoffbett abgezogen werden.
Durch die Erfindung wird das Gaserzeugungsverfahren nicht nur wie bisher im Staubvergasungsabschnitt unabhängig von der Brennstoffqualität, sondern auch in dem Abschnitt, in dem eine weitere Ent- und Vergasung eines beliebigen stückigen Brennstoffes stattfindet. Dadurch, daß man gemäß der Erfindung nunmehr auch die festen Vergasungsprodukte der Staubvergasung mit dem Brennstoffbett aus stückigem Brennstoff in Berührung bringt, also alle Reaktionsprodukte der Staubvergasung gemeinsam in das Brennstoffbett einleitet, vermeidet man jede Schwierigkeit, die in derStaubvergasungseinrichtungmitdemAschen- bzw. Schlackenabzug eintreten könnte; insbesondere setzt man auch einen Verschleiß der Staubvergasungseinrichtung wesentlich herab.
In das Brennstoffbett kann von der Seite her, die nicht mit den heißen Reaktionsprodukten der Staubvergasung in Berührung kommt, zusätzlich Wasser-Verfahren zur Erzeugung von Brenngas
Anmelder:
Koppers Company, Inc.,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. H. Leithäuser, Patentanwalt,
Essen, Bertoldstr. 9
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. Oktober 1952
Ernest E. Donath, Pittsburgh, Pa. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden
dampf und/oder Kohlensäure eingeblasen werden, wodurch die aus dem nicht mit den heißen Reaktionsprodukten unmittelbar in Berührung kommenden Teil des Brennstoffbettes freiwerdenden flüchtigen Bestandteile herausgespült werden.
Das Spülmittel dient gleichzeitig als Vergasungsmittel und als Hilfsstoff für die Reaktion zwischen den flüchtigen Bestandteilen und dem nicht umgesetzten Brennstoff.
Gemäß der Erfindung können die gesamten Reaktionsprodukte der Staubvergasung mit einem Teil der Oberfläche des sich bewegenden Bettes aus vorgewärmtem festem Brennstoff in der Form in Berührung gebracht werden, daß sie sich innerhalb des Bettes entweder gleichsinnig mit der Bewegung des Brennstoffbettes oder gegensinnig oder auch im Querstrom dazu bzw. an der Oberfläche des Brennstoffbettes bewegen und schließlich wieder austreten, ohne das Brennstoffbett in seiner vollen Tiefe durchsetzt zu haben. Das Verhältnis der Dicke des von den heißen Reaktionsprodukten durchströmten Stückes des Brennstoffbettes zu dem nicht von diesen Gasen durchströmten Stück und die in diesen verschiedenen Zonen sich abspielenden Reaktionen können durch die Geschwindigkeit, mit der der feste stückige Brennstoff bewegt wird, ferner durch die Strömungsgeschwindigkeit der heißen Reaktionsprodukte aus der Staubvergasung und auch durch die Menge des Spüldampfes eingestellt werden. Außerdem spielen sowohl der Winkel, unter dem die heißen Reaktionsprodukte auf die Oberfläche des Brennst» 677/1SS
stoffbettes auf treffen, als auch die Länge des Brennstoffbettes und der Unterschied in den Strömungsrichtungen zwischen Brennstoffbett und Gasen und schließlich auch noch die Korngröße des Brennstoffes selbst für den Ablauf der Entgasungs- und Vergasungsvorgänge eine Rolle.
In dem Teil des Brennstoffbettes, in welchen die heißen Reaktionsprodukte eintreten, der also eigentlich eine Vergasungszone darstellt, findet gleichzeitig eine Entgasung, d. h. eine Austreibung der flüchtigen Bestandteile aus dem festen Brennstoff statt, die dann zusammen mit wenigstens einem Teil des in den heißen Reaktionsprodukten enthaltenen, nicht vergasten Kohlenstoffes, Kohlendioxyds und nicht umgesetzten Wasserdampfes zersetzt werden. Die hohe Temperatur der Reaktionsprodukte aus der Staubvergasung ist für die Vergasung bzw. Entgasung des von ihnen berührten bzw. durchdrungenen Teiles des Brennstoffbettes voll ausreichend. Dabei tritt wegen der endothermen Natur der Ent- und \rergasungsreaktionen eine wirksame Abkühlung der heißen Reaktionsgase ein.
Der Teil des Brennstoffbettes, der nicht unmittelbar von den heißen Reaktionsprodukten der Staubvergasung berührt bzw. durchdrungen wird, ist als eine Verkokungszone anzusehen, die Wärme durch Strahlung oder Leitung aus den Reaktionsprodukten der Staubvergasung zugeführt erhält. Die dabei frei werdenden flüchtigen Bestandteile vereinigen sich mit den heißen Reaktionsprodukten der Staubvergasung, wonach das Gemisch unter Einwirkung des Spüldampfes aus dem Brennstoffbett herausgeführt wird.
Die einzelnen Bedingungen für den Ablauf der Reaktionen in dem Brennstoffbett werden vorzugsweise so eingestellt, daß die flüchtigen Bestandteile der Verkokungszone zu Kohlenoxyd und Wasserstoff umgeformt werden, wobei die Zufuhr des Spüldampfes jedoch so getroffen ist, daß eine nennenswerte Vergasung des in der Verkokungszone verbleibenden festen Brennstoffes nicht eintritt. Man kann die Betriebsbedingungen aber auch so einstellen, daß der Spüldampf einen Teil des in der Verkokungszone vorhandenen festen Brennstoffes vergast. Man kann schließlich die Betriebsbedingungen auch so einstellen, daß in der Vergasungszone des Brennstoffbettes nur flüchtige Bestandteile freigesetzt und umgeformt werden, ohne daß eine nennenswerte Vergasung des Kohlenstoffes dieser Zone stattfindet. Für den Fall, daß die Bewegungsrichtung des Brennstoffbettes gegensinnig zu der der heißen Reaktionsprodukte der Staubvergasung ist, kann das Verfahren nach der Erfindung auch so durchgeführt werden, daß sowohl in der Vergasungszone als auch in der Verkokungszone des Brennstoffbettes eine Freisetzung von flüchtigen Bestandteilen stattfindet, ohne daß diese flüchtigen Bestandteile in nennenswertem Maße in Kohlenoxyd und Wasserstoff umgewandelt werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß man die heißen Reaktionsprodukte der Staubvergasung auf die obere Begrenzungsfläche eines sich in waagerechter Ebene bewegenden Brennstoffbettes auftreffen läßt, während der Spüldampf, falls er überhaupt angewendet wird, von der Unterseite in das Brennstoffbett eintritt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung eines sich in waagerechter Ebene bewegenden Brennstoffbettes beschränkt.
Durch die hohen Temperaturen in dem Brennstoffbett werden Teer und sonstige flüchtige Bestandteile völlig zu brennbaren Gasen abgebaut. Die verschiedenen endothermen Reaktionen, die sich im Brennstoffbett abspielen, bewirken eine vergleichsweise starke Kühlung der Reaktionsprodukte, so daß weniger Wärme aus der Vergasungseinrichtung in Form von fühlbarer Wärme mit den Reaktionsprodukten herausgeführt wird, dafür aber mehr Gas. Der spezifische Verbrauch an Sauerstoff und Brennstaub für die eigentliche Staubvergasung, bezogen auf denselben Betrag des insgesamt erzeugten Nutzgases, ist also geringer geworden. Es kommt noch hinzu, daß auch der bei der eigentlichen S taub vergasung nicht vergaste Kohlenstoff entweder innerhalb des Brennstoffbettes noch nachträglich vergast wird oder aber der kohlenstoffhaltige Rückstand des Brennstoffbettes vergrößert und auf diese Weise ausgenutzt wird. Auch diese Tatsache trägt zur wirtschaftlichen Verbesserung der Staubvergasung bei. Umgekehrt hat auch die durch die Erfindung verbesserte Vergaserleistung des Staubvergasers einen günstigen Einfluß auf die Kosten der Einrichtung insofern, als, bezogen auf die gleiche Gasmenge, ein verkleinerter apparativer Aufwand notwendig ist. Man kann das erfindungsgemäße Verfahren so ausführen, daß der größte Teil des Kohlenstoffgehaltes des von den Reaktionsprodukten der Staubvergasung unmittelbar durchzogenen Teiles des Brennstoffbettes einschließlich des in der S taub vergasung nicht umgesetzten Kohlenstoffes verbraucht wird, so daß in diesem Teil des Brennstoffbettes eine flüssige Schlacke entsteht, die nur noch geringe Anteile Kohlenstoff enthält. Diese flüssige Schlacke wird dann von dem darunterliegenden Teil des Brennstoffbettes aufgenommen. Man kann aber auch so arbeiten, daß zusätzlich der gesamte Kohlenstoffgehalt des nicht unmittelbar von den heißen Gasen durchzogenen Teiles des Brennstoffbettes unter Bildung flüssiger Schlacke praktisch völlig verbraucht wird. Es wird jedoch vorgezogen, die Betriebsbedingungen so einzustellen, daß der Kohlenstoffgehalt des Rückstandes des Brennstoffbettes so hoch ist, daß dieser noch als Brennstoff, beispielsweise als Einsatzstoff, für die üblichen Wassergaserzeuger verwendet werden kann. In diesem Falle wird sowohl die gegebenenfalls im Staubvergaser anfallende flüssige Schlacke als auch die im Brennstoffbett selbst anfallende flüssige Schlacke durch den hohen Kohlenstoffanteil des Rückstandes verfestigt. Es wird auf diese Weise ein neuartiger Schlackenabzug für die Staubvergasung geschaffen, der insbesondere bei einer Vergasung unter Druck von Vorteil ist und die Beeinflussung des feuerfesten Mauerwerks durch Schlackenablagerungen verhindert.
Wenn die heißen Reaktionsprodukte aus der Staubvergasung im Gleichstrom mit der Bewegung des festen Brennstoffbettes geführt werden, so tritt eine völlige Umwandlung der aus dem festen Brennstoff ausgetriebenen teerigen Bestandteile in Nutzgas ein, so daß also in diesem Falle ein teerhaltiger Brennstoff verwendet werden kann, ohne daß die erzeugten Nutzgase durch Teer verunreinigt sind.
Falls die heißen Reaktionsprodukte das feste Brennstoffbett jedoch im Gegenstrom durchziehen, wird ein Teil der flüchtigen Bestandteile des festen Brennstoffbettes nicht völlig zersetzt, sondern bleibt als solcher in Nutzgasen enthalten. Es entsteht dann ein Nutzgas mit hohem Heizwert. Will man ein teerfreies Nutzgas haben, so muß man den Teer noch nachträglich abtrennen.
Schließlich ist noch ein Fall möglich, bei dem die heißen Reaktionsprodukte die Bewegungsrichtung des Brennstoffbettes kreuzen, beispielsweise wenn das Brennstoffbett auf einem Drehrost ruht. In diesem Falle tritt eine beträchtliche Vergasung des Brennstoffes in allen Teilen des Brennstoffbettes ein, gleich-
gültig ob diese unmittelbar von den heißen Reaktionsprodukten durchsetzt werden oder nicht.
Die Anteile an der Gesamtdicke desBrennstoffbettes, die aui Vergasungszone und Verkokungszone entfallen, richten sich danach, ob man viel Koks oder viel Gas erzeugen will. Eine vergleichsweise dicke Vergasungszone ergibt viel Gas, aber wenig Koks und eine vergleichsweise dicke Verkokungszone wenig Gas und viel Koks.
Die heißen Reaktionsprodukte der S taub vergasung können sowohl senkrecht als auch unter einem Winkel auf die heiße Oberfläche des Brennstoffbettes auftreffen. Bei einem senkrechten Auftreffen ist die Eindringtiefe in das Bett am größten. Man kann die Eindringtiefe ferner auch durch Wahl des Verhältnisses des Querschnittes des Brennstoffbettes zu dem des freien Raumes für die Gasströmung einstellen. Schließlich spielt auch die Strömungsgeschwindigkeit der heißen Reaktionsprodukte dabei eine Rolle. Auf jeden Fall ist es so, daß, je geringer die Eindringtiefe der heißen Reaktionsprodukte ist, um so mehr Brennstoff in dem nicht direkt von den heißen Gasen durchzogenen Teil des Bettes verkokt wird.
Der Rückstand des Brennstoffbettes kann beispielsweise als Brennstoff für die Erzeugung und Überhitzung des bei der S taub vergasung benutzten Wasserdampfes, ferner für die Trocknung und Vorwärmung des Brennstoffes sowohl für die Staubvergasung als auch für das Festbett und schließlich auch als Koks für die übliche Wassergaserzeugung, gleichgültig ob sie mit festem oder flüssigem Schlackenabzug oder ob sie bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck arbeitet, verwendet werden. Das wirkt sich letzten Endes in einer Erhöhung des Wirkungsgrades des eigentlichen Staubvergasungsprozesses aus. Die feinkörnigen Anteile des Rückstandes können wieder in die eigentliche Staubvergasung zurückgeführt werden.
In den Abb. 1 und 2 sind zwei Einrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt.
Bei der Einrichtung Abb. 1 ist eine Staubvergasungseinrichtung 40 (Erstvergaser) mit den Leitungen 31 für Sauerstoff, 32 für Brennstoff, 33 für Reaktionswasserdampf und 34 für Schutzwasserdampf baulich derart mit der Einrichtung 41, in der die Verkokung bzw. Vergasung des stückigen Brennstoffes stattfindet (Zweitvergaser), vereinigt, daß die heißen Reaktionsprodukte aus dem Staubvergaser auf den unmittelbar unter der Staubvergasungseinrichtung liegenden Teil der Oberfläche49 des Festbettes aus festem Brennstoff, der von einem Wanderrost 55 getragen wird, auftreffen. Der Zweitvergaser 41 wird aus einem Bunker 47 über die Zellenradschleuse 48 mit stückigem Brennstoff beschickt. An dem anderen Ende des Zweitvergasers 41 befinden sich die Gasabzugsöffnung 46 und die Schlakkenabzugseinrichtung 50, durch die der feste Rückstand in den Auffangbehälter 51 und von dort durch die Leitung 52 abgezogen werden kann. Unterhalb des Wanderrostes sind Spüldampfzuleitungen 45 in gewissem Abstand voneinander vorgesehen.
Bei der Einrichtung gemäß Abb. 2 wird statt des Wanderrostes ein Drehrost 71 verwendet. Der Staubvergaser 40 mit den Leitungen 31 für Sauerstoff, 32 für Brennstoff und 33 für Wasserdampf ist mit dem Zweitvergaser 41 funktionell und baulich vereinigt. Der Zweitvergaser 41 wird aus dem Bunker 47 durch die Begichtungseinrichtung 48 mit stückigem Brennstoff beschickt. Die Asche wird bei 75 abgezogen, das erzeugte Gas durch Leitung 46. Unterhalb des Drehrostes 71 befinden sich die Spüldampfzuleitungen 45.
Beispiel
Eine bituminöse Kohle mit einem hohen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen und 4% Feuchtigkeit wird so gemahlen, daß 80% durch ein 200-Maschinen-Sieb (lichte Maschenweite kleiner als 0,08 mm) hindurchgehen. Dieser Brennstaub wird in Form einer Suspension mit Sauerstoff in die auf erhöhter Temperatur befindliche Vergasungskammer 40 eingeblasen, so daß sich die Suspension sofort nach ihrem Eintreten zündet. Durch die Leitung 33 wird Wasserdampf mit einer Temperatur von etwa 500° C in einer Menge von 0,2 kg je kg Staubkohle zugeführt.
Die heißen Reaktionsprodukte aus der Vergasungskammer 40 werden in den Zweitvergaser 41 so eingeführt, daß sie auf den unmittelbar unter der Vergasungskammer liegenden Teil der Oberfläche 49 des Festbettes auftreffen. Das Festbett besteht aus stückiger Kohle von 2,5 bis 5 cm Korngröße, und zwar handelt es sich um dieselbe Kohle, die auch für die Staubvergasung verwendet wird. Das Festbett wird mittels des Wanderrostes 55 als Ganzes von rechts nach links bewegt. Bei einem Gesamtkohleverbrauch von 3,6 t je Stunde entfallen 74°/o auf den Staubvergaser und 26% auf den Zweitvergaser. Durch die Leitungen 45 werden 0,9 kg Wasserdampf von etwa 500° C je kg Gesamtkohlenzufuhr als Spüldampf eingeführt.
Die heißen Reaktionsprodukte aus der Staubvergasung dringen in das Brennstoffbett ein und strömen dann durch den oberhalb der Trennlinie 44 befindlichen Teil 42 des Brennstoffbettes ab. Der Brennstoff 43 unterhalb der Trennlinie 44 wird sehr schnell erhitzt und verkokt. Die dabei frei werdenden flüchtigen Bestandteile, der verkokte Brennstoff und der in der Staubvergasung nicht vergaste Brennstoff, reagieren mit den aus der S taub vergasung bzw. den Leitungen 45 zugeführten Medien, wie Kohlendioxyd und Wasserdampf, endotherm unter Bildung von weiteren Mengen Synthesegas. Der in dem nicht von den heißen Reaktionsprodukten der S taub vergasung durchströmten Teil 43 des festen B rennstoffbettes enthaltene Brennstoff wird durch Wärmeeinstrahlung und Wärmeleitung ebenfalls so hoch erhitzt, daß eine Verkokung erfolgt, wobei die flüchtigen Bestandteile sowie der Koks ebenfalls mit Kohlendioxyd und dem Wasserdampf endotherm reagieren. Durch diese endothermen Reaktionen wird die Temperatur der die Vergasungseinrichtung verlassenden Gase auf 890° C gesenkt. Die im Staubvergaser 40 anfallenden festen und/oder flüssigen Vergasungsrückstände werden von dem festen Brennstoffbett aufgenommen und bewegen sich mit diesem, wobei sie abgekühlt und gegebenenfalls verfestigt werden und dann zusammen mit dem unvergasten stückigen Brennstoff durch die Abzugseinrichtung 50 bzw. 75 abgezogen werden. Der Rückstand aus dem festen Brennstoffbett hat einen Kohlenstoffgehalt von etwa 55 %. Der Vergasungsgrad des Brennstoffes beträgt 92 %. Aus den 3,6 t Kohle werden insgesamt 7924 m3 Gas gewonnen. Das entspricht einer Gaserzeugung von 2,43 m3 Gas je kg Kohle.
Das Synthesegas hat folgende Zusammensetzung:
co, = 8,6% CH11 = 0,6 %
H." = 44,0 % = 0,5 %
CO = 46,1 % = 0,2 %
Bei der S taub vergasung beträgt der Sauerstoffverbrauch etwa 0,44 bis 0,87 Nm3 Sauerstoff je kg Kohle. An Wasserdampf werden bei der Staubvergasung etwa 0,1 bis 1,0 kg je kg Kohle benötigt. Die Verweilzeit der Reaktionsstoffe in der Staubvergasungseinrichtung beträgt 0,1 bis 1,5 Sekunden.
Das Verhältnis des Kohleverbrauchs im Staubvergaser und im Festbettvergaser liegt zwischen 90 :10 und 40 :60, vorzugsweise zwischen 85 :15 und 60 :40 Gewichtsteilen. Das Festbett enthält mehr als 10- bis lOOmal soviel Brennstoff, als in der S taub vergasung je Sekunde umgesetzt wird. In den Zweitvergasern werden unmittelbar 0,2 bis 1,0 kg Dampf je kg insgesarnt den beiden Einrichtungen zugeführter Kohle eingeführt. Den beiden Einrichtungen werden zusammen vorzugsweise weniger als 1,2 kg Dampf je kg insgesamt zugeführter Kohle zugeführt. Man kann für die beiden Vergasereinrichtungen verschiedene Kohlensorten benutzen. Der Wasserdampf kann gesättigt sein, ist jedoch vorteilhafterweise auf eine Temperatur von 260 bis 1100° C, vorzugsweise 420 bis 860° C, überhitzt.
Die Anzahl der einem Festbettvergaser zugeordneten Staubvergaser ist beliebig.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Verfahren zur Erzeugung von Brenngas, bei dem staubförmiger Brennstoff zunächst in der Schwebe mit Sauerstoff und Wasserdampf vergast und heiße Vergasungsprodukte der Staubvergasung unmittelbar in und durch ein sich als Ganzes bewegendes Bett aus stückigem Brennstoff geleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamten Vergasungsprodukte der Staubvergasung so in das Brennstoffbett eingeleitet werden, daß sie die Höhe des Bettes nur teilweise durchsetzen, und die gasförmigen Vergasungsprodukte einschließlich der in dem Brennstoffbett zusätzlich erzeugten Gase aus derselben Begrenzungsfläche des Bettes herausgeführt werden, durch die die Vergasungsprodukte der Staubvergasung in das Bett eingeleitet worden sind, während die festen Rückstände der Staubvergasung und der Vergasung des stückigen Brennstoffes aus dem Brennstoffbett abgezogen werden. to
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das heiße Gemisch von Reaktionsprodukten aus der Staubvergasung so in das Brennstoffbett aus stückigem Brennstoff eingeleitet wird, daß eine Vergasung des im Gemisch noch enthaltenen staubförmigen Kohlenstoffes und eine Entgasung und teilweise Vergasung des mit dem Gemisch in unmittelbare Berührung kommenden stückigen Brennstoffanteils des Bettes und ferner eine wenigstens teilweise Entgasung des übrigen Brennstoffanteils durch Wärmestrahlung und Wärmeleitung aus dem zuerst genannten Brennstoffanteil stattfindet, wobei die flüchtigen Entgasungsprodukte zusammen mit dem Nutzgas abgezogen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig Spüldampf in das Brennstoffbett von der Seite eingeleitet wird, die entgegengesetzt zu der Seite des Gasein- und -austrittes liegt, um die Entgasungsprodukte aus dem lediglich entgasten Teil des Brennstoffbettes in das Nutzgas zu überführen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das heiße Gasgemisch aus der Staubvergasung an mehreren Stellen, jedoch von derselben Seite her, in das Brennstoffbett aus stückigem Brennstoff eingeleitet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das heiße Gasgemisch im Gleichstrom mit der Gesamtbewegung des Brennstoffbettes entlang dessen Oberfläche und durch einen Teil desselben fließt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das heiße Gasgemisch im Gegenstrom zu der Gesamtbewegung des Brennstoffbettes entlang dessen Oberfläche und durch einen Teil desselben fließt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennstoffbett aus stückigem Brennstoff mittels eines Wanderrostes bewegt wird.
8. Verfahren nadi einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennstoffbett aus stückigem Brennstoff mittels eines Drehrostes bewegt wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldung ρ 32008 V / 24 e D (bekanntgemacht am 30. 11. 1950);
USA-Patentschriften Nr. 1 170 496, 2 126 150.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 809· 677/188! 10-.
DEK19894A 1952-10-23 1953-10-22 Verfahren zur Erzeugung von Brenngas Pending DE1042818B (de)

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GB (1) GB725248A (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3226212A (en) * 1962-01-02 1965-12-28 Mcdowell Wellman Eng Co Apparatus for the production of combustible gases from solid carbonaceous materials
US3787192A (en) * 1972-03-02 1974-01-22 Mcdowell Wellman Eng Co Process for coal gasification
US10954014B2 (en) 2016-06-09 2021-03-23 Alkar-Rapidpak, Inc. Lifting assemblies for assisting movement of die boxes on web packaging machines
GB2567229A (en) * 2017-10-07 2019-04-10 Narasimhamurthy Prakashkumar Set-up for continuous production of H2 , CO, granulated fertiliser slag from the molten slag and sequestering CO2 from the flue exhaust

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1170496A (en) * 1915-07-20 1916-02-01 John E Bell Gas-producer.
US2126150A (en) * 1935-09-30 1938-08-09 Chester Tietig Process for making gas

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE373835C (de) * 1921-05-31 1923-04-19 Albert Wirth Dipl Ing Verfahren zur Gewinnung verwertbarer Schwelgase bei der Verheizung bituminoeser Brennstoffe auf Wander- oder Vorschubrosten
US1964877A (en) * 1929-07-18 1934-07-03 Hereng Alfred Jean Andre Apparatus for the treatment of fuel
US2088679A (en) * 1933-03-18 1937-08-03 Yamazaki Kiichiro Continuous feed gas producer
CH268480A (de) * 1947-12-29 1950-05-31 Koppers Co Inc Verfahren zur Erzeugung von brennbaren Gasen.

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1170496A (en) * 1915-07-20 1916-02-01 John E Bell Gas-producer.
US2126150A (en) * 1935-09-30 1938-08-09 Chester Tietig Process for making gas

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