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Anlage zur Durchführung exothermer Reaktionen über einer Katalysator-Wirbelschicht
und Verfahren zum Betrieb der Anlage Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Durchführung
exothermer Reaktionen eines im wesentlichen Wasserstoff sowie Kohlenmonoxyd oder
Kohlenwasserstoffe enthaltenden hocherhitzten Synthesegases über einer Katalysator-Wirbelschicht
zur Herstellung bzw. Umwandlung von Kohlenwasserstoffen. Bei einer exothermen katalytischen
Reaktion dieser Art muß aus Gründen der Betriebswirtschaftlichkeit dafür gesorgt
werden, daß die frei werdende Wärme nicht verlorengeht. Ferner ist hierbei gleichzeitig
zu beachten, daß der Betrieb der Anlage zugleich auf eine solche Weise möglich ist,
daß die Temperatur der Reaktion geregelt werden kann.
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Ziel der Erfindung ist, die sonst verlorengehende Wärme zu zwei Zwecken
zu verwenden, nämlich Dampf zu entwickeln, der während des Verfahrens benötigt wird,
und die katalytische Umsetzung zu regeln.
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Die Erfindung wird bei der Herstellung von synthetischem Benzin aus
einem Synthesegas beschrieben, das aus Kohle, Ö1 oder einem ähnlichen Stoff durch
Vorrichtungen hergestellt wird, die keinen Teil der Erfindungen bilden und daher
nicht beschrieben worden sind. Eine für die Erfindung kennzeichnende Anlage enthält
einunddreißig Kesseleinheiten, von denen jede eine obere und eine untere Sammelkammer
aufweist. die durch eine Gruppe von Kesselrohren miteinander verbunden sind.
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Bei der Herstellung von synthetischem Benzin aus Synthesegas wird
das Gas, das im wesentlichen aus Wasserstoff und Kohlenmonoxyd besteht, in den Reaktionsturm
bei einer hohen Temperatur von beispielsweise 3700 C und einem hohen Druck von beispielsweise
14 bis 21 kglcm2 eingeführt, wie bekannt.
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Als Katalysator wird für gewöhnlich Eisenoxydpulver verwendet, das
in dieser Form entweder ständig oder mit Unterbrechungen in den Reaktionsturm eingeführt
wird, um eine Schicht von gewünschter Höhe zu bilden. Diese Katalysatorschicht wird
dabei vom Synthesegas mehr oder weniger durchwirbelt. Das vorerwähnte Synthesegas
strömt durch diese Schicht hindurch. Bei der katalytischen Umsetzung wird Wärme
entwickelt und das Eisenoxyd in dem Reaktionsturm zu Eisen reduziert. Der verbrauchte
Katalysator wird stetig oder von Zeit zu Zeit abgelassen.
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Die Temperatur der Umsetzung und derkatalysierenden Schicht muß geregelt
werden, und die Abwärme soll für nutzbringende Zwecke ihre Verwendung finden.
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Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, einen Abwärmekessel einzubauen,
der die sonst verlorene Abwärme zur Erzeugung von Dampf verwen-
det und der selbst
dazu benutzt wird, die Umsetzungstemperatur zu regeln, so daß sie den verschiedenen
Faktoren, die die Temperatur der Umsetzung und die Temperatur der Katalysatorschicht
nachteilig beeinflussen, z. B. Verunreinigungen des Katalysators, Ansammlung von
Schlacke an den Kesselrohren und andere wärmebeeinflussende Mängel, angepaßt werden
können.
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Ziel der Erfindung ist eine Kesselanlage, die unter bestimmten Betriebsbedingungen
als Umlaufkessel, unter anderen Betriebsbedingungen als Umlaufkessel mit einigen
ausgeschalteten Kesseleinheiten, unter weiteren anderen Bedingungen als Kessel für
schnelle Dampferzeugung und unter noch anderen Bedingungen als ein für schnelle
Dampferzeugung bestimmter Kessel arbeitet, bei dem einige Einheiten ausgeschaltet
worden sind.
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Die erfindungsgemäße Anlage ist eine Verbesserung der bekannten Anlagen,
wie sie beispielsweise im deutschen Patent 853 441 beschrieben werden, bei denen
aber die erfindungsgemäße Regelungsverfeinerung fehlt.
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Diese bekannten Anlagen zur Durchführung exothermer Reaktionen eines
hocherhitzten, im wesentlichen aus Wasserstoff und Kohlenmonoxyd oder Kohlenwasserstoffen
bestehenden Synthesegases zur
Herstellung oder Umwandlung von Kohlenwasserstoffen
über einer Katalysator-Wirbelschicht bestehen aus einem Reaktionsturm, der eine
Wirbelschicht eines Katalysators und mehrere in Gruppen angeordnete Kesseleinheiten
zumAbführen der Reaktionswärme aufnimmt, einem außerhalb des Reaktionsturmes angeordneten
Dampf- oder Wasserkessel, der mit den Kesseleinheiten durch eine Dampfzuführungsleitung
verbunden ist, und aus Wasserzuflußrohren der Kesseleinheiten. Diesen bekannten
Anlagen gegenüber kennzeichnet sich die Erfindung durch eine untere Wasserzuflußkammer,
eine durch Ventile gesteuerte Fallrohrverbindung vom Wasserraum des Dampf- oder
Wasserkessels zur Kammer, eine Vielzahl die Kammer mit den Kesseleinheiten verbindender,
mit Ventilen gesteuerter Wasserzuflußrohre und von den Kesseleinheiten zum Dampfraum
des Dampf-und Wasserkessels führender Steigrohrverbindungen sowie eine zwischen
Kessel und Kammer angeordnete Wasserumlaufpumpe.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen
ist Fig. 1 in vereinfachter Form eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Anlage, Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht des oberen Teils der Anlage, Fig.
3 eine vergrößerte Seitenansicht des unteren Teil der Anlage, Fig. 4 ein Teilschnitt
nach Linie 4-4 der Fig. 3, Fig. 5 eine Stirnansicht, gesehen von rechts in Fig.
1, wobei bestimmte Rohrverbindungen in strichpunktierten Linien eingezeichnet sind,
Fig. 6 eine Draufsicht der Fig. 2, wobei ebenfalls bestimmte Rohrverbindungen in
strichpunktierten Linien dargestellt sind, Fig. 7 ein Schnitt nach Linie 7-7 der
Fig. 3, Fig. 8 ein vergrößerter Querschnitt durch einen Dampf- und Wasserkessel
der Anlage nach Linie 8-8 der Fig. 5, Fig. 9 ein Längsschnitt nach Linie 9-9 der
Fig. 8 des Kessels, Fig. 10 ein senkrechter Teillängsschnitt des Kessels nach Linie
10-10 der Fig. 8, Fig. 11 eine schematische Unteransicht, die die Anordnung der
Kesseleinheiten und die Zuflußverbindungen zu diesen Kesseleinheiten zeigt; Fig.
12 bis 15 sind der Fig. 11 ähnliche schematische Darstellungen, die die Zuflußverbindungen
zu anderen Kesseleinheiten zeigen; Fig. 16 ist ein Teilschnitt einer Steigrohrverbindung
nach Linie 16-16 der Fig. 7; Fig. 17 ist eine Ansicht nach links der Fig. 16, und
Fig. 18 ist eine schematische Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform der
Erfindung.
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Die Anlage besteht aus einem Reaktionsturm A, der den Katalysator
enthält, aus einer Vielzahl von Kesseleinheiten B, aus einem Dampf- und Wasserkessel
C, aus einer unteren Ablaßkammer E und aus einer Pumpenanlage F für den Wasserumlauf.
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Der Katalysator wird in den Reaktionsturm A durch das Einlaßrohr
20 eingeführt, dessen Ablaufende auf einer Ebene liegt, die weitgehend durch die
gewünschte Höhe der Katalysatorschicht bestimmt wird. Das Synthesegas wird in den
Kessel von außen mittels der Gaseinlaßleitungen 21 und 22 eingeleitet, die mit einer
Mittelleitung 23 verbunden sind, die ein entsprechend geregeltes Ablaßrohr 24 umgibt.
Erwärmtes Frischgas wird durch die Leitung 21 zuge-
führt und, wenn nötig, wieder
in den Umlauf über die Leitung 22 zurückgeleitet. Am Kopf des Turmes A befindet
sich der Gasauslaß 25, aus dem das Gas zu einer nicht dargestellten Anlage zur Gewinnung
des synthetischen Benzins zugeleitet wird.
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Die Kesseleinheiten B besitzen untere Sammelkammern 26 und obere
Sammelkammern 27, die durch viele lotrechte Kesselrohre 28 miteinander verbunden
sind. Bei der in den Zeichnungen dargestellten typischen Anlage sind einunddreißig
solcher Kesseleinheiten vorgesehen, die in der in den Fig. 6 und 11 dargestellten
Weise angeordnet sind. Um die Zeichnung zu vereinfachen, sind in Fig. 2 nur sieben
solcher Kesseleinheiten dargestellt, während die schematische Darstellung nach Fig.
1 nur eine Kesseleinheit zeigt. Diese Kesseleinheiten B werden in dem Reaktionsturm
in bekannterWeise so aufgestellt, daß die unteren Sammelkammem 26 etwas oberhalb
des Einsatzes oder der mit Bohrungen versehenen Platte 29, die den Katalysator trägt,
liegen.
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Wie aus den Fig. 8, 9 und 10 ersichtlich, ist der Dampf- und Wasserkessel
C mit zwei nach dem Blasenprinzip arbeitenden Wäschern30, 30 ausgerüstet, die bei
der einen Betriebsart der Anlage als Wäscher und Speisewassererhitzer dienen, während
sie bei einer anderen Betriebsart als Vorrichtungen wirken, die die Überhitzung
des Dampfes heruntersetzen, wie dies noch beschrieben wird. Jeder Wäscher hat einen
Bodentrog 31, dem Speisewasser mittels der Zweigrohre 32, 32 eines Kesselspeisewasssereinlaßrohres
33 zugeführt wird, dessen Regelung mittels eines Ventils 34 und eines Rückschlagventils
35 erfolgt (Fig. 1).
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Da der Aufbau beider Wäscher und derzugehörenden Teile gleich ist,
wird nur der eine dieser Bauteile beschrieben.
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Die Prallplatten 36, 37, 38 und 39 bilden zwischen dem Wäscher und
der Dampf- undWasserkesselwand eine Dampfkammer40, in die die von den Kesseleinheiten
B ausgehenden Steigrohre 41 den Dampf liefern, wobei die Steigrohre 41 mit dem Dampf-
und Wasserkessel C an oberhalb des Wasserspiegels 42 liegenden Stellen verbunden
sind. An den Verbindungsstellen werden Wärmemuffen 43 verwendet, die in die Dampfkammern40
hineinführen. Von den Stirnenden des Dampf- und Wasserkessels C auf Abstand stehende
Querplatten44, 44 bilden die Stirnwände des Wäschers 30 und der dazugehörenden Dampfkammer
40.
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Der Trog 31 besitzt einen Deckel 45, dessen eine Kante von der Seitenwand
des Troges auf Abstand liegt, um einen Durchlaß 46 zu bilden, durch den das Speisewasser
zum darüberliegenden Raum 47 strömt, von dem es über ein Wehr 48 in den Wasserraum
des Dampf- und Wasserkessels fließt.
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Der Raum 47 ist durch auf Abstand gestellte Trennwände 51 auf seiner
ganzen Länge in viele abwechselnde Dampfzüge 49 und Wasserzüge 50 geteilt.
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Die Dampfzüge sind in den Enden 52 offen, so daß sie mit der Dampfkammer
40 des Dampf- und Wasserkessels C in Verbindung stehen, und sind an den anderen
Enden 53 sowie an den Scheiteln 54, wie bei dem rechtsliegenden Wäscher in Fig.
8 ersichtlich ist, geschlossen. Die Wasserzüge sind an ihren Enden 55 geschlossen,
um den Eintritt von Dampf aus der Kammer 40 zu verhindern, und sind an dem Scheitel
offen, wie aus dem links liegenden Wäscher der Fig. 8 ersichtlich. Die Trennwände
51
besitzen in der Nähe ihrer unteren Kanten Öffnungen 56.
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Der aus den Steigrohren 41 in die Dampfkammer 40 einströmende Dampf
strömt aus der Kammer 40 durch einen zwischen den Prallplatten 38 und 39 liegenden
Raum 57 in die Dampfzüge 49 und strömt dann durch die Öffnungen 56 in das in den
Wasserzügen befindliche Speisewasser, wie durch die Pfeile in den Fig. 8 und 9 dargestellt
ist. Auf diese Weise wird der Dampf durch Abscheiden der Unreinigkeiten gewaschen.
Der Dampf strömt dann nach oben durch die offenen Scheitel der Wasserzüge, dann
durch die Trockensiebe 58 und schließlich durch die Siebtrockner 59 zum Dampfauslaß
60.
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Unter bestimmten Betriebsbedingungen tritt gesättigter Dampf in die
Wäscher 30 ein, wobei die Kondensation des Dampfes das Speisewasser erwärmt.
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Unter anderen Betriebsverhältnissen tritt überhitzter Dampf in die
Wäscher ein, wobei dann die Wäscher als Einrichtungen wirken, die die Überhitzung
des Dampfes herabsetzen und auf diese Weise das Speisewasser ebenfalls erwärmen.
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Um eine Wasseransammlung am Fuß der Dampfkammern 40 zu verhüten,
führen Ablaufrohre 61 zum unteren Teil des Wasserraumes.
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In dem unteren Teil des Dampf- und Wasserkessels C befindet sich
eine Siebhaube 62 über der Wasserauslaßdüse 63 des Fallrohres 64. Dieses Fallrohr
ist an seinem unteren Ende mit einer Sammelkammer65 (Fig. 1 und 3) verbunden, die
eine Fallrohrverbindung66 mit der Saugseite der Umlaufpumpe oder der Umlaufpumpen
F hat. In den Fallrohren 66 liegen Regelventile 67. Der Pumpenauslaß führt mittels
Steigrohren 69 zu einer Sammelkammer 68 (Fig. 1), die durch eine Rohrleitung70 mit
der Wasserzufiußkammer D verbunden ist. Rückschlagventile 72 liegen in der Pumpenauslaßleitung
69.
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Mehrere ventilgesteuerte Wasserzuflußrohre 73, 73a, 73b, 73c, 73d,
73e, 73f und 73g, von denen jedes Rohr ein Regelventil 74 enthält, führen von der
WasserzuflußkammerD zu den kugelförmigen unteren Sammelkammern 26 der Kesseleinheiten
B in solcher Weise, daß eine Gruppenschaltung der Kesseleinheiten, wie nachstehend
beschrieben, möglich ist.
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Für die nachstehenden Ausführungen wird auf die Fig. 3, 4, 7 und
11 bis 17 verwiesen. Die acht Wasserzuflußrohre 73 bis 73g führen nach aufwärts
zum Mittelabschnitt der Bodenwand des Reaktionsturmes A, wo sie im Abstand voneinander
in kreisförmiger Anordnung liegen und mittels rohrförmiger Wärmemuffen oder Versteifungen75
(Fig. 16) getragen werden. An einer in der Nähe der Bodenwand des Turmes A liegenden
Stelle sind tÇbergangsrohrstücke76, 76 a und 76b vorgesehen, die zum Ansohließen
von Verlängerungs- oder Ausgleichsrohren an die Rohre 73 bis 73g dienen. Diese Verlängerungsrohre
führen in die unteren Sammelkammern der Kesseleinheiten B und sind mit diesen unteren
Kammern verbunden.
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In Fig. 11 sind die Ausgleichsrohre oder Verlängerungsrohre für die
Wasserzuflußrohre 73 und 73 a gezeigt. Das Obergangsrohrstück 76 für das Rohr 73
besitzt die Form eines Dreizacks, wie aus den Fig. 16 und 17 ersichtlich, so daß
eine Verbindung für drei Verlängerungsrohre77, 77 a und 77b zu dem Rohr 73 geschaffen
ist. Diese Verlängerungsrohre 77, 77a und 77b münden in die unteren Kammern der
Kesseleinheiten B 1, B 2 bzw. B 3. Das Übergangs-
rohrstück 76a für das Zuflußrohr
73 a hat die Form einer Gabel, die eine Verbindung von zwei Verlängerungsrohren
78 und 78 a mit dem Rohr 73 a zuläßt.
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Die Verlängerungsrohre 78 und 78 a münden in eine Ringkammer 79. Viele
Rohrverbindungen 80 führen von dieser Ringkammer zu den unteren Sammelkammern der
zwölf außenliegenden Kesseleinheiten B4.
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In Fig. 12 sind die Verlängerungsrohre für die Zufiußrohre 73 b und
73 c und ihre dreiarmigen Verbindungsstücke 76 gezeigt. Die Verlängerungsrohre 81,
81 a und 81 b des Rohres 73 b münden in die unteren Sammelkammern der Kesseleinheiten
B 5, B 6 bzw.
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B7. Die Verlängerungsrohre 82, 82 a und 82 b des Rohres 73 c münden
in die unteren Sammelkammern der Kesseleinheiten B 8, B 9 bzw. B 10.
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In Fig. 13 sind die Verlängerungsrohre 83, 83 a und 83b und das dreiarmige
Verbindungsrohrstück 76 des Zuflußrohres 73 d gezeigt. Diese Verlängerungsrohre
sind mit den unteren Sammelkammern der Kesseleinheiten B 11, B 12 bzw. B 13 verbunden.
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In Fig. 14 sind die Verlängerungsrohre 84, 84 a und 84b sowie das
dreiarmige Verbindungsrohrstück 76 für das Rohr 73 e gezeigt, wobei diese Verlängerungsrohre
in die unteren Kammern der Kesseleinheiten B14, B15 und B 16 münden.
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In Fig. 15 ist das Rohr 73 f mit einem Verbindungsrohrstück 76b für
ein einziges Ausgleichsrohr oder Verlängerungsrohr85 verbunden, das in die untere
Kammer der mittleren Kesseleinheit B 17 mündet. Das Rohr 73 g besitzt ein dreiarmiges
Verbindungsrohrstück 76. Die drei Rohre 86, 86 a und 86 b münden in die unteren
Kammern der Kesseleinheiten B 18. B19 und B 20.
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Die Regelung der mittleren Kesseleinheit B 17 erfolgt also durch
das Zuflußrohr 73 f, während die Regelung der zwölf außenliegenden Kesseleinheiten
B4 durch das Zuflußrohr 73 a geschieht. Die übrigen Kesse] einheiten werden in Dreiergruppen
durch die übrigen Zuflußrohre geregelt, wobei diese Gruppen in einer Art Dreifußanordnung
aufgebaut sind. Wird das Regelventil eines Zufiußrohres geschlossen, liegen die
ausgeschalteten Kesseleinheiten nicht dicht beieinander, sondern sind verteilt.
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Durch das Abschalten einer Kesseleinheit oder mehrerer Kesseleinheiten
oder Gruppen oder, umgekehrt, durch das Zuschalten von einer Kesseleinheit oder
von mehreren Kesseleinheiten oder Gruppen kann eine Temperaturregelung erfolgen.
Wenn beispielsweise die Temperatur in dem Reaktionsturm aus irgendeinem Grunde fallen
will (beispielsweise durchVerunreinigung des Katalysators duroh Kohlenstoff oder
durch andere Umsetzungserzeugnisse), dann kann dies dadurch korrigiert werden, daß
eine Kesseleinheit oder mehrere Kesseleinheiten oder mehrere Gruppen von Kesseleinheiten
abgeschaltet werden, wodurch die Wärme aufnahmefähigkeit des Dampfkessels sinkt,
was eine Erhöhung der in dem Reaktionsturm herrschenden Temperatur zur Folge hat.
Wenn, umgekehrt, die Temperatur in dem Reaktionsturm A steigen will, kann dies dadurch
korrigiert werden, daß eine Kesseleinheit B oder mehrere Kesseleinheiten B oder
mehrere Gruppen von KesseleinheitenB eingeschaltet werden, wodurch die Wärme aufnahmefähigkeit
des Dampf- oder Wasserkessels C erhöht und die im Reaktionsturm A herrschende Temperatur
herabgesetzt wird.
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Ein anderer Weg zur Regelung der Reaktionstemperatur besteht darin,
den Dampf- oder Wasserkessel
C mehr oder weniger als Schnellerhitzer
zu betreiben. Um dies zu erzielen, werden beispielsweise die Ventile 74 der Kesselzuflußrohre
73 bis 73g so weit gedrosselt, daß an einem beliebigen Punkt der Kesselrohre28 ein
Wasserspiegel vorhanden ist, wobei das Kochen unterhalb des Spiegels und die obere
hitzung oberhalb des Spiegels erfolgt, so daß der mittlere Temperaturunterschied
zwischen dem Katalysator und der tiberhitzungsfläche vermindert wird und infolgedessen
eine Herabsetzung der Wärmeübertragung erfolgt. Diese Betriebsart kann beispielsweise
dadurch erhalten werden, daß der Wasserstrom zu den Kesseleinheiten durch Drosseln
der Ventile 74 genau gleich dem erzeugten Dampf gemacht wird oder daß der Wasserumlauf
durch Drehzahlverminderung der Pumpen gedrosselt wird. In gleicher Weise kann der
mittlere Temperaturunterschied auch durch Erhöhen des Wasserspiegels oder durch
Erhöhen der Pumpendrehzahl erhöht werden.
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Beim Betrieb als Schnellerhitzer wird der überhitzte Dampf von den
Kesseleinheiten B in die Dampfkammern 40 des Dampf- oder Wasserkessels C durch die
Steigrohre 41 geleitet, und das Kesselwasser wird durch die Tröge 31 mittels einer
Rohrleitung91 in Umlauf gesetzt, die von der Zuflußkammer zum Dampf- oder Wasserkessel
führt und Abzweigungen 92, 93 besitzt, die mit dem Trog 31 verbunden sind.
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Überhitzter Dampf strömt von den Dampfkammern 40 durch die Gasblasenwäscher,
wo der überhitzte Dampf gesättigt wird und seine Wärme an das umlaufende Wasser
abgibt. Das Wasser wird zur WasserzuflußkammerD mittels des Fallrohres 64, der Wasserumlaufpumpe
F und des Rohres 70 zurückgeleitet.
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Eine weitere Regelung kann dadurch erzielt werden, daß durch eine
Außenanlage erwärmter überhitzter Dampf von 3700 C und einem Druck von 49 kg/cm°
in die Dampf- und Wasserkessel C mittels eines ventilgeregelten Rohres 87 und/oder
in die untere Ablaßkammer E mittels eines ventilgeregelten Rohres 88 eingeführt
wird, dessen Zweigleitungen 88 a und 88b in die Stirnseiten der Ablaßkammer E münden.
Der in die AblaßkammerE einströmende, durch eine Außenanlage erwärmte überhitzte
Dampf strömt zu den Zuflußrohren 73 bis 73g über die durch Ventile 90 geregelten
Zweigleitungen 89.
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Das Einführen von überhitztem Dampf hat beim Beginn und beim Wiederbeginn
wesentliche Vorteile.
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Sobald erwärmtes Synthesegas in den Reaktionsturm einströmt und Wärme
entwickelt, besteht, wenn der Dampf- und Wasserkessel C relativ kalt ist, ein sehr
großer mittlerer Temperaturunterschied, so daß die Temperatur des Katalysators sinkt
und die Umsetzung gehemmt wird. Dem wird durch die Einführung von überhitztem Dampf
entgegengewirkt, und zwar besonders dann, wenn diese Einführung von überhitztem
Dampf während des Arbeitens des Dampf- und Wasserkessels C als Schnellerhitzer,
nicht aber als üblicher Umlaufkessel erfolgt. Der Dampf-und Wasserkessel C wird
auf diese Weise schnell auf Temperatur gebracht.
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Offensichtlich können auch Kombinationen dieser Betriebsarten vorgenommen
werden.
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Der Dampf- und WasserkesselC paßt sich also den in weiten Grenzen
wechselnden, im Reaktionsturm A als auch im Kessel C selbst auftretenden Betriebsbedingungen
weitgehend an.
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Um den Dampf- und Wasserkessel C bei arbeitendem Kessel abblasen
zu können, können Gruppen
von Kesseleinheiten von Kesselwasser geleert werden, während
andere Einheiten im Betrieb bleiben. Zu diesem Zweck wird das Ventil 74, das die
jeweils abzu schaltende Gruppe versorgt, geschlossen, und das Ventil 90 der zugehörigen
Zweigleitung wird ebenso wie das Ablaßventil 94 der Abblasleitung 95 geöffnet. Eine
ventilgesteuerte Abblasleitung 96 ist ebenfalls für die Wasserzuflußkammer D vorhanden.
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Abblasrohre97, die durch die ventilgesteuerte Leitung 97 a versorgt
werden, sind im unteren Teil des Dampf- und Wasserkessels C vorgesehen.
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Da überhitzter Dampf den Dampfkammern 40 unter bestimmten Betriebsverhältnissen,
wie oben beschrieben, zugeführt wird und da die Steigrohre 41 mit dem Dampfraum
des Dampf- und Wasserkessels C oberhalb des Wasserspiegels verbunden sind, um Wasser
an einem Zurückströmen in die abgeschaltete Kesseleinheit zu hindern, enthält der
zwischen den Wärmemuffen43 und den Steigrohrdüsen vorhandene Raum nur Dampf. Diese
Zone des Dampf- und Wasserkessels kann durch Wasserrohre 98 gekühlt werden, die
oberhalb der Dampfkammern 40 liegen und deren Düsen 99 Sprühstrahlen von Kühlwasser
in den zwischen dem Kesselgehäuse und den Wandungen36 der Dampfkammern liegenden
Raum richten. Diesen Kühlrohren wird das Wasser durch einen Zweig 100 der Leitung
91 zugeleitet.
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Sobald der Dampf- und Wasserkessel C als gewöhnlicher Umlaufkessel
arbeitet und alle Ventile 74 der Wasserzuflußrohre 73 bis 73g offen sind, ferner
die Ventile der außenliegenden Dampfleitungen 87 und 88 für überhitzten Dampf geschlossen
sind und weiterhin das Kesselspeisewasserventil 34 offen ist, strömt das Speisewasser
in die Tröge 31 der Wäscher 30 und wird durch die beim Waschen auftretende Kondensation
des gesättigten Dampfes erwärmt.
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DieWasserzuffußrohre können in ihrer Größe auch so verändert werden,
daß den verschiedenen Kesseleinheiten das Wasser entsprechend den Erfordernissen
zugeführt wird, da alle diese Kesseleinheiten nicht die gleiche Zahl von Kesselrohren
besitzen.
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Der Dampf- und Wasserkessel C besitzt einen Anschlußnippel 101 für
Probedüsen, Regeldüsen und Meßvorrichtungen. Ebenso sind Sicherheits- und Abblasventile
102 und 103 vorgesehen. Chemische Stoffe zur Reinigung und/oder Säuberung können
in den Dampf- und Wasserkessel C bei 104 sowie in den unteren Teil der Anlage bei
105 eingeführt werden.
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Durch Öffnen der in den Ablaßleitungen 108 und 109 liegenden Ventile
106 und 107 kann die Anlage entleert werden.
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In Fig. 18 ist schematisch eine Abänderung dargestellt, in der die
Wasserzuflußrohre am Kopf der Anlage liegen und in der die Verlängerungsrohre 110
durch die Mittelrohre 111 der Kesseleinheiten B hindurch nach unten führen, um in
die unteren Sammelkammern 26 dieser Kesseleinheiten zu entleeren. Bei Verwendung
dieser Anordnung werden ventilgeregelte Zuflußrohre verwendet, und die Verbindungen
werden so hergestellt, daß die Gruppenschaltung sowie das Abblasen in der oben beschriebenen
Weise erfolgen.
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Ein weiterer Vorteil der in Fig. 18 dargestellten Anlage ergibt sich
aus folgender Betrachtung: Da ein Teil des Katalysators in den Raum unterhalb der
durchlochten Wand, die das Katalysatorlager trägt, durch die in diesem Einsatz befindlichen
Bohrungen hindurchtreten kann, kann bei der Ausführung nach
den
Fig. 1 bis 12 ein Ausnagen beim Eintritt von Synthesegas in diesem Raum hinein stattfinden.
Um diese Möglichkeit zu beheben, müssen die durch diesen Raum hindurchtretenden
Rohre mit irgendeinem Überzugsstoff (nicht dargestellt) verkleidet werden. Bei der
in Fig. 18 dargestellten Ausführung tritt diese Schwierigkeit nicht auf. Bei dieser
Abbildung ist es außerdem möglich, Ablagerungen aus der tiefstliegenden Stelle des
Dampf- und Wasserkessels ß auszuschlämmen.
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Die Erfindung ist zwar in Verbindung mit der Herstellung von Benzin
aus Synthesegas beschrieben worden, kann aber auch bei anderen Wärme entwickelnden
chemischen Umsetzungen verwendet werden, wo die Abwärme verwertet werden und Dampf
erzeugt werden soll.