DE1071879B - - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Ernniki:'
zum Zutiihrcn

1 bezieht sich auf eine Vorrichtung »ulvcri.-icrtcr Kohle in eine Kohle-

vcr-'-asungsanla^c und betrifft insbesondere eine Vorrichtung zur Suspeudierung pulverisierter Kohle in einen Strom vernichtenden Sauerstoff.

Als Teil eines Gesamtprozesses von Kohlevergasung wird eine Suspension von Kohle in Sauerstoff in eine Reaktionskammer eingeleitet. Um eine solche Mischung zu schaffen, war es erforderlich, eine Vorchtun" zu erhnden zur Zuförderung eines gieich-

mäßigen Mrome=

von frei fließender Kohle aus einem unter atmosphärischem Druck stehenden Kohlenvorrat in einen schnell strömenden Sauerstoffgasstrom unter einem Druck bis zu etwa 0.4 ati'i.

Wenn pulverisierte Kohle von einem Zufuhrbehälter einem Mischbehälter zugeführt wird, in welchem die Suspension mit dem Sauerstoff" stattfindet, ist es wichtig, dall in dem Zufuhrbehälter ein etwas höherer Druck aufrechterhalten wird, da sonst der Sauerstoff zurückblasen und die Kohle in den Zutuhrmechanismus zurücktreiben könnte mit der wahrscheinlichen Folge einer Explosion. Außerdem muß der Druck auf der »Kohleseite« sofort auf irgendwelche Änderungen oder unregelmäßigen Fluß im Sauerstofrstrom reagieren, sowohl um die richtige Vermischung von Kohle und Sauerstoff zu sichern als auch um eine Explosion zu verhindern.

Xach der Erfindung werden die erforderlichen Druckverhältnisse mittels eines Differenzdruckschalters aufrechterhalten, der so angeordnet ist, daß er den Strom eines inerten Gases in den oder aus dem Zufuhrbehälter in Abhängigkeit von dem Unterschied der Gasdrücke im Zutuhrbehälter und im Mischbehälter regelt.

Weitere Einzelheiten und Merkmale des Erfindungsgegenstandes gehen aus einem Ausführungsbeispiel, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, und aus der folgenden Beschreibung hervor.

Die Zeichnung zeigt einen Teilschnitt der Vorrichtung gemäß der Erfindung.

in dem Kohlevorratstrichter
Kohle unter atmosphärischem
Vom Vorratstrichter wird die
rotierenden Zuförderer 12 in
stehende Kammer, den Kohlenzufuhrbehälter 14, geleitet. Damit der Druck des Gewichtes der Kohle im Zutuhrbehälter konstant bleibt, wird eine im wesentlichen gleichbleibende Kohlenmege im Zufuhrbehälter mit Hilfe eines an sich bekannten membranenbetätigten Schalters 16, welcher auf die Kohlenhöhe anspricht, aufrechterhalten. Der Schalter 16 ist Über' Leitungen 19 an ein Relais 20 angeschlossen, ,mjtfelsVddsen'.'er.-deri Motor'22 steuert, welcher den •Drehbeförderer -12 In^Drehum?· versetzt. Fällt die

10 ist pulverisierte Druck gespeichert. Kohle durch einen eine unter Druck

Vorrichtung zum Zuführen pulverisierter Kohle in eine Kohlevergasungsanlage

Anmelder:

Union Carbide Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. Η. Görtz, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Schneckenhofstr. 27

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. August 1953

Arlan Brice Haie, St. Albans, W. Va.,
Milfred Leverett Brown, Nitro, W. Va.,
und Stanton Eugene Parrish, South Charleston, W. Va. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

Kohlenhöhe im Zufuhrbehälter 14 unter die vorbestimmte Mindesthöhe, so läßt der Druck der Kohle auf den Membranschalter 16 nach, so daß der Motor 22 in Gang gesetzt wird und der Drehförderer 12 aus dem Vorratstrichter 10 mehr Kohle in den Zufuhrbehälter fördert, bis wieder die Maximalhöhe erreicht ist und erneut ein Kohlendruck auf dem Schalter 16 lastet, der ausreicht, um den Motor 22 wieder zum Anhalten zu bringen.

Die Kohle am Boden des Zufuhrbehälters 14 wird von einer Schnecke 24 mit gleichförmiger Steigung aufgenommen, die sich in einem Zylinder 38 dreht und von einem Motor 26 über das Untersetzungsgetriebe 28 mit niedriger Geschwindigkeit angetrieben wird. Die Schnecke 24 liegt verhältnismäßig dicht an den Wandungen des Zylinders 38 an, um zu verhindem, daß die Kohle durch die Schnecke wieder zurückgeschleudert wird. Die Förderschnecke 24 bringt die pulverisierte Kohle in den Mischbehälter 30. Der Sauerstoff wird in den Mischbehälter durch eine Einlaßöffnung 32 am Boden eingelassen und strömt durch den Mischbehälter aufwärts, wobei er die von der Förderschnecke 24 hereingebrachte pulverisierte Kohle aufnimmt. Im Mischbehälter bilden die pulverisierte Kohle und der Sauerstoff ein Gemisch, welches die Eigenschaften einer gasförmigen Suspen-

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sion hat und den Mischbehälter in dieser Form durch ein oder mehrere Ausgangsrohre 34 verläßt. Eine Zerreißscheibe 36 im Mischbehälter dient als Sicherheitsmittel gegen zufälliges Entstehen eines zu hohen Druckes.

Der Druckunterschied zwischen dem Mischbehälter 30 und dem Zufuhrbchälter 14 wird von einer Auslaßöffnung 64 im Mischbehälter und von einer Auslaßöffnung 50 im Zufuhrbehälter einem anzeigenden Druckdiffereiizregler 54 zugeleitet. Ein Rohr 62 verbindet die Mischbehälter-Auskißöffnung 64 mit einer Seite des Druckdifferenzreglers 54, wodurch der Sauerstoffdruck im Mischbehälter auf den Regler einwirken kann. Die andere Seite des Druckdifferenzreglers ist mit der Zufuhrbehälter-Auslaßöffnung 50 durch ein Rohr 60 verbunden, wodurch der Druck im Zufuhrbehälter 14 ebenfalls auf den Regler 54 einwirkt.

Der Druckdifferenzregler 54 weist eine Einrichtung zum Messen der Druckdifferenz zwischen den Auslaßöffnungen 64 und 50 sowie eine Schaltvorrichtung auf, mittels der das eine oder das andere der zwei Aiotorventile 68 und 42 betätigt werden, welche die Zufuhr von Kohlendioxyd oder eines anderen inerten Gases in den Zufuhrbehälter 14 hinein und aus ihm heraus regeln, wenn die Druckdifferenz nach oben oder unten von einem vorbestimmten Wert abweicht. Es wurde festgestellt, daß ein Druck im Zufuhrbehälter 14, der ungefähr 2,54 cm Wassersäule über dem im Mischbehälter 30 liegt, zweckmäßig ist. Ein schreibendes und ein Anzeigemeßgerät können in die Steuereinrichtung eingeschlossen werden. Nimmt der Sauerstoffdruck im Mischbehälter 30 zu, so öffnet der Regler 54 über die Leitung 70 das Motorventil 42 und ermöglicht hierdurch, daß das inerte Gas in den Zufuhrbehälter 14 strömt, und zwar durch die Auslaßöffnung 50 sowie mit Hilfe der Leitungen 44, 46 und 48, bis der zur Aufrechterhaltung der nötigen Druckdifferenz notwendige Druck im Behälter 14 geschaffen ist. worauf das Ventil 42 sich wieder schließt.

Wenn der Druck im Mischbehälter 30 unter die Maximaldifferenz mit Bezug auf den Druck im Zufuhrbehälter 14 zu fallen beginnt, öffnet der Regler 54 über die Leitung 66 ein Motorventil 68, das seinerseits bewirkt, daß inertes Gas den Behälter 14 durch die Auslaßöffnung 50 sowie über die Leitungen 48, 46 und 76 verlassen kann, bis der Druck im Behälter 14 auf die vorbestimmte Hohe reduziert ist, worauf sich das Ventil 68 wieder schließt.

Im Falle, daß der Sauerstoffdruck im Mischbehälter 30 ganz plötzlich sinkt, würde eine große Menge Kohle in den Mischbehälter getrieben werden, bevor der Regler 54 und das Ventil 68 zusammenwirken könnten, um den Druck im Behälter 14 herabzusetzen. Um zu verhindern, daß dies geschieht, sind der Zufuhrbehälter 14 und der Mischbehälter 30 über Leitungen 48 und 72 miteinander verbunden, wobei in der Leitung 72 ein Kontrollventil 74 angebracht ist. Bei plötzlichem und übermäßigem Abfall des Sauerstoffdruckes im Mischbehälter, welcher bei einer Druckdifferenz von mehr als 12,7 cm Wassersäule gegeben ist, öffnet sich das Ventil 74 und läßt das inerte Gas unmittelbar vom Zufuhrbehälter 14 in den Mischbehälter 30 strömen und stellt auf diese Weise schnell die richtige Differenz im Druck zwischen den beiden Behältern wieder her.
-,.'•Die Vorrichtung hat sich in ihrer Anwendung als höchst erfolgreich, erwiesen und hat eine konstante und ununterbrochene;_;vfZufuhr einer fließfähigen Mischung.ybniKohle .uhdfSaüerstoff in dem richtigen

Verhältnis ermöglicht. Die Kohlezufuhr kann leicht erneuert werden, indem einfach Kohle unter atmosphärischem Druck in den oben offenen \ orratstrichter eingeführt wird. Es besteht dabei keine Schwierigkeit, die Ladung durch die druckdichten Türen hineinzubringen; der Drehförderer bildet den notwendigen druckdichten Verschluß. Der Drehförderer arbeitet intermittierend, da er vom membranbetätigten Schalter sowie bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten

ίο gesteuert wird, wobei 5 bis 7 Umdrehungen je Minute als ausreichend befunden wurden. Diese niedrige Geschwindigkeit bedeutet geringe Abnutzung im Drehförderer und der zusammenwirkenden Teile und daher geringe Unterhaltungskosten.

Da die Druckdifferenz durch ein System von automatischen Ventilen, welche den Druck des inerten Gases regeln, aufrechterhalten wird, besteht keine Gelegenheit, daß ein plötzlich entstandener Sauerstoffdruck die Kohle gegen die Förderschnecke zurückdrückt. Deshalb kann die Förderschnecke konstante Steigung aufweisen, d. h., sie ist weder Druckschnecke noch verjüngt ausgebildet und kann mit verhältnismäßig kleiner Geschwindigkeit umlaufen. Früher, als es erstrebt war, ein körniges oder Granuliermaterial gegen Druck zuzuführen, war es üblich, eine Förderschnecke als Druckschnecke auszubilden und sie mit hohen Geschwindigkeiten umlaufen zu lassen. Das bedeutete, daß das körnige Material sich am engeren Ende der Schnecke zusammenballte.

Während eine solche Ausführung bis zu einem gewissen Maße einem Rückschlagdruck widersteht, bringt sie aber eine unerwünschte stückige Förderung und hohen Abrieb an den arbeitenden Teilen mit sich, was übermäßige Unterhaltungs- und Kosten-Schwierigkeiten verursacht. So hat die Förderschnecke nach der Erfindung den Vorteil, frei strömende Kohle zu liefern, wie auch den Vorzug geringeren Abriebs und niedriger Geschwindigkeit im Betrieb, demzufolge die Schwierigkeiten im Betriebsablauf bedeutend vermindert werden.

Zur erfolgreichen Anwendung der Erfindung ist es nötig, den Differenzdruck zwischen dem Mischbehälter und dem Zufuhrbehälter auf einen Wert von nicht mehr als 2,54 cm Wassersäule einzuregeln. Differenzen, die darüber hinausgehen, neigen dazu, übermäßige Schwankungen in der Kohlezufuhr zu verursachen. Eine derartige Regelung wird durch die Anwendung der Motorventile ermöglicht, die vom . Druckdifferenzregler gesteuert werden, um den Strom des inerten Gases in den Zufuhrbehälter hinein und

.. aus diesem heraus zu regeln, womit auch der Druck im Zufuhrbehälter selbst geregelt wird. Dieses System kompensiert alle normalen Schwankungen im Druck der Sauerstoffzufuhr.

Ein zusätzlicher Vorteil der Einrichtung nach der Erfindung besteht in der Vorsorge gegen jede übermäßige Druckabfallschwankung der Sauerstoffzufuhr. Die direkte Leitung zwischen Zufuhrbehälter und Mischbehälter mit dem darin befindlichen Kontrollventil dient dazu, die Drücke in einem solchen Fall rasch auszugleichen, und verhindert, daß die Kohle zu schnell durch den Schneckenförderer hindurchgetrieben wird.

Falls erwünscht, könnte bei hinreichender Ura-Schließung ein Förderriemen oder Schleppbandförde-■' rer an Stelle des gezeigten Schneckenförderers angewandt werden, ebenso auch eine andere Art von Schalter, der auf die Kohlenhöhe im Zufuhrbehälter anspricht, an Stelle des gezeigten membranbetätigten Schalters.

Claims (3)

1. Patentansprüche:
   [. Einrichtung zur Zuführung pulverisierter Kohle in eine Kohlevergasungsanlage mit einem Kohlenzufuhrbehälter, in welchem praktisch ein konstanter Kohlenpegel aufrechterhalten wird und von welchem aus die Kohle vorzugsweise mittels eines am Boden des Zufuhrbehälters angeordneten geschlossenen mechanischen Fördermittels in einen Mischbehälter mit einem Einlaß für unter Druck stehenden Gas, z. B. Sauerstoff, und einem Auslali für pul verbcladenes Gas befördert wird, gekennzeichnet durch einen Differenzdruckschalter, der druckmäßig derart zwischen Mischbehälter und Zufuhrbehälter angeordnet ist, daß er den Strom eines inerten Gases in den oder aus dem

   Zufuhrbchälter in Abhängigkeit von dem Unterschied der Gasdrücke im Zufuhrbehälter und im Mischbehälter regelt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Nebenschlußkanal, der zwischen dem Zufuhrbehälter und dem Mischbehälter liegt und in dem ein Kontrollventil eingesetzt ist, das sich selbsttätig öffnet, wenn der Druck im Zufuhrbehälter den Druck im Mischbehälter um ein vorbestimmtes Ausmaß übersteigt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Französische Patentschrift Nr. 825 007;
   »Die Feuerung«, S.Jahrgang 1929, Heft
3. 3. S. 29 is 31.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen