DE1106290B

DE1106290B - Verfahren zum Entgasen von Kohlenstaub

Info

Publication number: DE1106290B
Application number: DEST7806A
Authority: DE
Original assignee: L&C Steinmueller GmbH
Current assignee: Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Priority date: 1954-02-20
Filing date: 1954-02-20
Publication date: 1961-05-10

Description

Verfahren zum Entgasen von Kohlenstaub Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entgasen von Kohlenstaub.
Es sind Verfahren zum Entgasen von Brennstoff bekannt, bei welchen Kohle in stückiger Form in einen Reaktionsraum gebracht und durch vorab auf 500 bis 600° C erhitzte inerte Spülgase geschwelt werden. Der stückige Brennstoff wird bei diesen Verfahren nach dem Schwelvorgang am unteren Teil des Reaktionsraumes von Zeit zu Zeit abgezogen. Das Verfahren hat den Nachteil, daß der gewonnene Koks sich nicht für die Verbrennung in Dampfkesselfeuerungen eignet. Da der Sch-,velvorgang längere Zeit in Anspruch nimmt, ermöglicht das Verfahren außerdem nur geringe Durchsätze.
Es sind weiterhin Verfahren bekannt, bei welchen hoble gemahlen und in diesem Zustand dem Entgasungsraum zugeführt wird. Der Koksstaub wird nach Beendigung der Entgasung von dem Gas getrennt und kann dem Feuerraum einer Dampferzeugungsanlage unmittelbar zugeführt werden. Die Entgasung erfolgt bei diesen Verfahren in der Schwebe, wobei der Kohlenstaub entweder von oben in den Reaktionsraum eingerieselt wird, während ihm das zum Aufheizen dienende Gas von unten entgegenströmt, oder der Kohlenstaub von dem Heizgas durch den Entgasungsraum gefördert wird. Im ersten Fall kann nur mit verhältnismäßig geringen Durchsätzen gearbeitet werden, weil die Gasgeschwindigkeit niedrig gehalten werden muß, um die Fallgeschwindigkeit der Kohlenstaubteilchen nicht vollständig aufzuheben. Bei der Durchführung beider Verfahren können dadurch Schwierigkeiten auftreten, daß die Kohle einen Temperaturbereich durchschreiten muß, in dem sie backt. Die Kohle bildet dann an den Wandungen verhältnismäßig harte Ansätze, welche den Durchgang des Heizgases und des Kohlenstaubes sehr bald verhindern.
Diesen Schwierigkeiten versuchte man dadurch zu begegnen, daß man ein Gas anwandte (Koksgas oder Wassergas), dessen Temperatur bei Eintritt in den Entgasungsraum oberhalb des Schwelbereiches der Kohle lag. Das Aufheizen des Gases erfolgte dabei in besonderen Hochtemperatur-Wärmetauschern. Man kann auch eine gewisse Menge Luft oder Sauerstoff und Gas in einfachen Wärmetauschern auf die zulässige Höchsttemperatur erhitzen und dann durch Teilverbrennung die Temperatur so hoch anheben, daß sie über Schweltemperatur der Kohle liegt. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die Temperatur durch Teilverbrennung des Träger- bzw. Schwelmittels auf etwa 1000° C anzuheben. Diese Maßnahmen genügen jedoch nicht, um die Backfähigkeit des Kohlenstaubes vollständig zu beseitigen.
Nach der Erfindung wird bei einem Verfahren zum Entgasen von Kohlenstaub im Gasstrom, bei welchem Gas und Luft oder Sauerstoff zunächst in Wärmetauschern erhitzt und anschließend durch Teilverbrennung des Gas-Luft-Gemisches auf Verkokungstemperatur gebracht werden, der Kohlenstaub in die Verbrennungszone des Gas-Luft-Gemisches eingeblasen, dort anoxydiert und von den heißen Gasen durch den Entgasungsraum gefördert.
Das Verhältnis der Luft bzw. des Sauerstoffes zum Gas ist bei diesem Verfahren so einzurichten, daß nur eine Teilverbrennung des Gases stattfindet, derart, daß vor der Zumischung des Kohlenstaubes eine Temperatur von etwa 800 bis 1200° C erreicht wird. Hierbei kann den Fördergasen ein Schwachgas beigemischt werden, das aus dem erzeugten Koksstaub gewonnen wird.
Bei diesem Verfahren wird durch das Anoxydieren der Kohlenstaubteilchen in der Verbrennungszone des Gas-Luft-Gemisches die Backfähigkeit vollständig beseitigt. Das Gemisch aus Gas und Kohlenstaub kann deshalb unmittelbar anschließend entgast und der Koksstaub von dem Gasstrom abgeschieden werden. Das Anoxydieren und anschließende Entgasen gehen so rasch vor sich, daß bei mäßiger Höhe der Reaktionsräume eine Gasausbeute erreicht wird, die ein Vielfaches der mit den seither bekannten Verfahren möglichen Gasgewinne beträgt.
In der Zeichnung ist eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung schematisch dargestellt. Durch die Leitungen 2 und 12 werden Gas und Luft oder Sauerstoff dem Entgasungsraum 10 zugeführt. Diese durchströmen zuvor je einen Wärmeaustauscher 1, die entweder als Rekuperatoren oder als Regeneratoren ausgebildet sein können. Nach erfolgter Durchmischung an der Eintrittsstelle 3 des Rohres 5 wird das Gasgemisch durch einen Zünder 4 entzündet. An Stelle des Zünders können auch Zündsteine eingebaut sein. Durch die stattfindende teilweise Verbrennung in dem Rohr 5 ist bei Eintritt in den Entgasungsraum 10 die vorgesehene Temperatur von 800 bis 1200° C erreicht. Der Kohlenstaub befindet sich in einem Behälter 6, der so angeordnet ist, daß der Staub durch sein Gewicht entgegen dem Gasdruck in den Behälter 7 einläuft. Die Menge kann dadurch geregelt werden, daß über dem Kohlenstaub im Behälter 6 ein entsprechender Druck aufrechterhalten wird, welcher genügt, um den Gasdruck im Behälter 7 zu überwinden. Vom Behälter 7 führt ein gekühltes Rohr 9 in den Entgasungsraum 10. Der Kohlenstaub it-ird in dieses Rohr mit Hilfe eines Injektors 8 eingeblasen, welcher ebenfalls mit Gas betrieben wird. Das Rohr 9 kann entweder mit Wasser oder auch mit dem Gas gekühlt werden, das anschließend zum Betreiben des Injektors 8 verwandt wird.
Der Engasungsraum 10 wird so ausgebildet, daß der eingeblasene Kohlenstaub nicht mit den Wänden in Berührung kommt, sondern unmittelbar in das von dem Rohr 5 her einströmende Gas fällt. Die EinströmgC>Chwindigl-zeit des Kohlenstaubes ist dabei so zu halten, daß er nicht auf die gegenüberliegende Rohrwand auftrifft. Gegebenenfalls muß diese Rohrwand gegenüber dem Entgasungsraum 10 erweitert werden.
Das mit Koksstaub beladene Trägergas verläßt durch das Rohr 11 den Entgasungsraum, um in einem weiteren Entgasungsraum restlos verkokt zu werden, gegebenenfalls unter nachträglicher Wärmezufuhr von außen. Nach Verlassen dieses Entgasungsraumes werden Gas und Koksteilchen voneinander getrennt, das Gas dem vorgesehenen Verwendungszweck und der Koksstaub der Feuerung eines Dampferzeugers ..@_geführt. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, den Koksstaub zu Schwachgas zu vergasen. Um mit Sicherheit zu erreichen, daß die Temperatur innerhalb des Entgasungsraumes 10 und der Leitung 11 über der Schweltemperatur des Kohlenstaubes liegt, werden zweckmäßigerweise sowohl der Entgasungsraum 10 als auch die Leitung 11 isoliert. In die Zuflußleitungen 2 und 12 sind Regelorgane 13 eingebaut, welche es ermöglichen, das Verhältnis Luft zu Gas in beliebiger Weise zu regeln und so einzustellen, daß die gewünschte Teilverbrennung in dem Rohr 5 eintreten kann. In gleicher Weise ist in die Zuleitung zu dem Injektor 8 ein Regelorgan 18 eingebaut. Bei Verwendung von Wassergas als Trägergas wird das bei der Verbrennung entstehende Wasser wieder der Wassergasreaktion unterworfen und damit eine Herabsetzung des Heizwertes auf den Normalwert erreicht. Im Bedarfsfall kann weiterer Wasserdampf zugesetzt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Entgasen von Kohlenstaub im Gasstrom durch Erhitzen von Gas und Luft oder Sauerstoff in Wärmeaustauschern und weiteres Aufheizen auf Verkokungstemperaturen durch Teilverbrennung des Gas-Luft-Gemisches, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstaub in die Verbrennungszone des Gas-Luft-Gemisches eingeblasen, dort anoxydiert und von den heißen Gasen durch den Entgasungsraum gefördert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Fördergasen ein Schwachgas beigemischt wird, das aus dem erzeugten Koksstaub gewonnen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 344704, -122999, 508 391, 515 911, 551682, 672 118, 701232.