DE1135419B - Verfahren zum Entgasen oder Vergasen von Brennstoffen mittels kohlenstoffhaltiger, feinkoerniger Waermetraeger - Google Patents

Description

• Verfahren zum Entgasen oder Vergasen von Brennstoffen mittels kohlenstoffhaltiger, feinkörniger Wärmeträger Bei der Ent- oder Vergasung werden feste, feinkörnige Wärmeträger verwendet, um die erforderliche Wärme in den Raum einzubringen, in dem der thermische Prozeß durchgeführt wird. Die festen Wärmeträger werden hierbei im Kreislauf geführt, bei dem sie in einem besonderen Raum aufgeheizt werden, darauf in den Raum zur Durchführung des thermischen Prozesses gelangen und nach Abgabe von Wärme aus diesem Raum in den Aufheizraum zurückkehren. Die Aufheizung der feinkörnigen Wärmeträger wird häufig mit ihrer pneumatischen Förderung verbunden und erfolgt dadurch, daß Luft, in kaltem oder in vorgewärmtem Zustand, in die Förderstrecke eingeführt wird und darin mit dem Kohlenstoff der Wärmeträger reagiert. Die bei der Reaktion entstehende Wärme liefert die für die Aufheizung der Wärmeträger erforderliche Wärme.
• Diesem Verfahren haften Mängel an, da der Abbrand des Kohlenstoffes an den Wärmeträgern ungeregelt verläuft. Vom Abbrand werden alle kohlenstoffhaltigen Wärmeträger, ob sie nun besonders feinkörnig oder auch gröber sind, erfaßt, so daß der Abbrand generell mit einer allgemeinen Kornverkleinerung verbunden ist. Nach dem Aufheizungsvorgang werden die Wärmeträger wieder aus den als Fördergase dienenden Verbrennungsgasen abgetrennt. Diese Abtrennung ist um so schwieriger, je feiner die Wärmeträger sind. Das bedeutet, daß man allgemein bestrebt sein soll, der Kornverkleinerung durch den Abbrand entgegenzuwirken.
• Das Verfahren gemäß der Erfindung behebt diese Mängel dadurch, daß bei der Ent- oder Vergasung von Brennstoffen mittels fester kohlenstoffhaltiger Wärmeträger die Wärme für die Aufheizung der Wärmeträger dadurch erzeugt wird, daß die Verbrennungsgase außerhalb der pneumatischen Förderstrecke in einer Feuerung erzeugt werden und nach Einführung in die Förderstrecke die kohlenstoffhaltigen Wärmeträger aufheizen, die darauf in zwei hintereinandergeschalteten Abscheidern, einem Großabscheider und einem Feinabscheider, aus den Verbrennungsgasen abgetrennt werden. Die im Grobabscheider anfallenden Anteile dienen als Wärmeträger und die im Feinabscheider anfallenden Anteile werden aus dem Kreislauf der Wärmeträger ausgeschieden und gegebenenfalls in die der Förderstrecke vorgeschaltete Feuerung eingebracht. Durch diese Maßnahme und dadurch, daß die Erzeugung der heißen Gase grundsätzlich von der Aufheizung und der Förderung der Wärmeträger getrennt wird, gelingt es, der Kornverkleinerung der umlaufenden Wärmeträger wirksam entgegenzuarbeiten.
• Für die Feuerung können sowohl staubförmige oder feinkörnige Brennstoffe in der Schwebe, als auch grobkörnige Brennstoffe im ruhenden Brennstoffbett verwendet werden.
• Die Verbrennung von feinkörnigen Brennstoffen in der Feuerung zur Herstellung der heißen Verbrennungsgase ergibt zum Teil eine sehr feinkörnige Asche, die mit den Verbrennungsgasen durch die Abscheider für die Wärmeträger hindurchströmt und in einem weiteren Feinstabscheider aus den Verbrennungsgasen entfernt werden müßte, wobei die Verwertung dieser feinen Aschestäube Schwierigkeiten machen kann. Die Erfindung ermöglicht die Beseitigung dieses Nachteils dadurch, daß die Feuerung mit flüssigem Schlackenabzug arbeitet, so daß sich praktisch keine feinkörnige Asche bilden kann. Die gesamte Asche wird eingeschmolzen und aus der Feuerung in granulierter Form abgeschieden.
• Das Verfahren gemäß der Erfindung sei an Hand der Zeichnung erläutert, in der beispielsweise und schematisch eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens dargestellt ist.
• 1 stellt den Ent- bzw. Vergasungsraum für die Brennstoffe dar. 2 ist die pneumatische Förderstrecke, in der die Wärmeträger aufgeheizt und zugleich gefördert werden. 3 und 4 sind Abscheider zur Trennung der aufgeheizten gröberen und feineren Wärmeträger aus den Verbrennungsgasen. 5 ist der Sammelbunker für die aufgeheizten gröberen Wärmeträger. 6 ist eine Feuerung und 7 ein Abhitzekessel. Durch die Leitung 14 wird der Brennstoff dem aus dem Sammelbunker 5 abfließenden aufgeheizten Wärmeträger zugemischt und Raum 1 zugeführt. Die erzeugten Ent- bzw. Vergasungsgase strömen bei 15 aus dem Ent- bzw. Vergasungsraum 1 ab. Überschüssige Wärmeträger werden aus dem Kreislauf entweder durch Leitung 16 aus dem Raum 1 oder durch Leitung 17 aus dem Sammelbunker 5 abgezogen.
• In Raum 1 geben die Wärmeträger einen Teil ihrer Wärme an den Brennstoff ab und kühlen sich hierbei beispielsweise auf 900° C ab. Mit dieser Temperatur werden sie durch die Falleitung 8 stetig in den Unterteil der pneumatischen Förderstrecke 2 eingeführt, wobei beispielsweise durch den Schieber od. dgl. Regelorgane die Menge der abfließenden Wärmeträger in einer bestimmten Höhe konstant gehalten wird. Unterhalb der Einführung der Wärmeträger in die Förderstrecke oder an einer anderen geeigneten Stelle ist die Feuerung 6 angeordnet, in die bei 10 Verbrennungsluft und bei 11 Brennstoff eingeführt werden. Die erzeugten Verbrennungsgase strömen aus der Feuerung 6 in die Förderstrecke, tragen die eingebrachten Wärmeträger mit sich hoch und geben ihre Wärme an die Wärmeträger ab, wobei nahezu Temperaturausgleich zwischen den Verbrennungsgasen und den Wärmeträgern eintritt. Beispielsweise werden hierbei die Wärmeträger auf etwa 950 bis 1000° C aufgeheizt. Die Wärmeträger werden in dem Grobabscheider 3 und dem nachgeschalteten Feinabscheider 4 aus dem Strom der Verbrennungsgase abgetrennt. Die Verbrennungsgase strömen anschließend in den Abhitzekessel7, in dem die fühlbare Wärme der Verbrennungsgase und durch eventuelle Zugabe von Zweitluft die in den Verbrennungsgasen z. B. in Form von Kohlenoxyd und Wasserstoff bzw. in den mitgeführten feinsten Stäuben enthaltene chemisch gebundene Wärme zur Dampferzeugung ausgenutzt werden.
• Die im Abscheider 3 anfallenden, aufgeheizten, grobkörnigen Wärmeträger fließen in den Sammelbunker 5 und von dort in den Ent- bzw. Vergasungsraum 1, so den Kreislauf der Wärmeträger schließend. Die im Abscheider 4 anfallenden feinkörnigen Wärmeträger werden dagegen durch die Leitung 12 in die Feuerung 6 eingebracht, um mit der bei 10 eingeführten Luft zu verbrennen und die Verbrennungsgase für die Aufheizung der Wärmeträger zu liefern. Vorteilhaft wird die Feuerung durch entsprechende Vorwärmung der Luft und eventuell durch Vertrocknen des Brennstoffes mit so hohen Temperaturen betrieben, daß der Rückstand verschlackt und die Schlacke stetig oder periodisch bei 13 aus der Feuerung abfließt. In einem angeschlossenen Wasserbad kann sie alsdann granuliert werden.
• Besondere Vorteile hat die Erfindung bei der Vergasung von Brennstoffen. Hier gelingt es, den zur Vergasung gelangenden Brennstoff mit einer sehr hohen Ausbeute in heizkräftiges Gas umzusetzen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Ent- oder Vergasen von Brennstoffen mittels kohlenstoffhaltiger, feinkörniger Wärmeträger, die durch heiße Verbrennungsgase in einer pneumatischen Förderstrecke erhitzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsgase außerhalb der pneumatischen Förderstrecke in einer besonderen Feuerung erzeugt werden und nach Einführung in die Förderstrecke die kohlenstoffhaltigen Wärmeträger aufheizen, die darauf in zwei hintereinandergeschalteten Abscheidern aus den Verbrennungsgasen abgetrennt werden, wobei die im Grobabscheider anfallenden Anteile als Wärmeträger und die im Feinabscheider anfallenden Teile als Brennstoff für die Feuerung zur Erzeugung der die Wärmeträger aufheizendenVerbrennungsgaseverwendet werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuerung mit flüssigem Schlackenabzug arbeitet. In Betracht gezogene Druckschriften: »Enzyklopädie der technischen Chemie« von Ullm a n n ,
3. 3. Auflage, Bd.1, 1951, S. 262, Abs. 2; »Chemical and Metallurgical Engineering«, 1946, S. 117, Fig. 2; »Journal of the American Ceramic Society«, Vol. 29 (1946), S. 188, Fig. 4.