DE120600C

DE120600C -

Info

Publication number: DE120600C
Application number: DENDAT120600D
Authority: DE

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMTPATENT OFFICE

PATENTSCHRPATENT WRITING

- M 120600 KLASSE 26«.- M 120600 CLASS 26 «.

oder Halbwassergas.or half water gas.

Bei den bisher angewendeten Verfahren, Wassergas aus kohlehaltigen Brennstoffen und Wasser zu erzeugen, ist es weder gelungen, das Gas frei von Kohlensäure und Stickstoff darzustellen, noch den Brennstoff völlig zu vergasen und die darin enthaltene Wärmemenge mit geringstem Verlust an das Gas zu binden, noch endlich den Ofengang frei von Störungen durch Schlackenansätze zu halten.In the processes used so far, water gas from carbonaceous fuels and To produce water, it was not possible to keep the gas free of carbonic acid and nitrogen to represent, nor to completely gasify the fuel and the amount of heat it contains to bind to the gas with the least amount of loss, and finally to keep the furnace corridor free from disturbances caused by slag deposits.

Diesen fünf Nachtheilen bezweckt das nachstehend beschriebene Verfahren abzuhelfen. Bei den meisten bisherigen Verfahren wurde die Luft von unten nach oben und der Dampf von oben nach unten in den Ofen eingeblasen, und dies aus gutem Grunde. Es sollte auf diese Weise der Dampf gezwungen werden, kurz vor dem Verlassen des Ofens die glühendste Koksschicht zu durchstreichen, um die noch in den minder glühenden oberen Schichten entstandene Kohlensäure thunlichst zu Kohlenoxyd zu reduciren. Dies gelingt wohl auch eine kurze Zeit lang unmittelbar nach Einführung des ersten Dampfes nach dem Heifsblasen, beim weiteren Verlauf des Dampfblasens wird aber diese unterste glühende Koksschicht abgekühlt und ein nicht unbeträchtlicher Theil der Kohlensäure tritt unreducirt in das Wassergas, dieses verdünnend. Es ist aber noch ein zweiter Uebelstand mit diesem Verfahren verbunden. In dem Augenblick des Wechsels des Heifsblasens und Gasmachens ist der Ofen mit Luft erfüllt, deren Sauerstoff sich zwar mit dem Brennstoff zu Kohlenoxyd verbunden hat, deren Stickstoff aber frei ist. . Dieser Stickstoff wird nun mit dem Kohlenoxyd beim. Wechsel der Blaserichtung in das Wassergas eingeführt, dieses abermals verdünnend. Das nachstehende Verfahren beseitigt diese beiden Verunreinigungen dadurch, dafs Luft und Dampf nach einander stets in derselben Richtung von unten nach oben eingeführt werden, und dafs der Reactionszone der in einem Entgasungsschacht verkokte Brennstoff stets glühend zugeführt wird, abweichend von dem Verfahren nach der Patentschrift 90415, bei dem der Brennstoff nur durch Verbrennung der Abgase beim Heifsblasen, also nicht unaufhörlich vorgeheizt und deshalb nicht stets glühend erhalten wird. Auf diese Weise ist der Dampf gezwungen, stets kurz vor dem Austritt aus dem Ofen eine im Laufe des Gasmachens nie erkaltende, immer glühende Brennstoffschicht . zu durchstreichen und in derselben enthaltene Kohlensäure zu Kohlenoxyd zu reduciren. Da nun auch das Gas, so lange noch Stickstoff in demselben enthalten ist, in die Heizungskanäle des oberen Entgasungsschachtes ■ durch Klappen geleitet werden kann, ehe es als Nutzgas fortgeführt wird, so bleibt dieses frei von Stickstoff. Die stetige Heizung des Entgasungsraumes hat noch den Vortheil, die auch während des Gasmachens durch Destillation erzeugten Gase dem Nutzwassergas zuzuführen, soweit sie nicht in einer oberen Schicht. des Entgasungsraumes zur abgesonderten Verwerthung abgesogen sind. Ferner ist die Ueberführung der Wärme von dem festen Brennstoff an das WassergasThe procedure described below aims to remedy these five disadvantages. In most previous processes, the air was from the bottom up and the steam blown into the oven from top to bottom, and for good reason. It should be on this way the steam will be forced to be the most red-hot just before leaving the oven To cross out the coke layer to remove the layer that was still in the less glowing upper layers To reduce carbonic acid as quickly as possible to carbonic oxide. This will probably work for a short time immediately after its introduction of the first steam after the hot-blowing, but in the further course of the steam-blowing this bottom becomes glowing The layer of coke has cooled, and a not inconsiderable part of the carbonic acid appears unreduced into the water gas, diluting it. But there is also a second disadvantage associated with this procedure. At the moment of switching between blowing and gasping the furnace is filled with air, the oxygen of which is indeed mixed with the fuel Carbon oxide, but its nitrogen is free. . This nitrogen is now using with the carbon monoxide. Change of blowing direction in the water gas introduced this thinning again. The following procedure eliminates both of these contaminants in that air and steam always follow one another in the same direction from below to are introduced above, and that the reaction zone coked in a degassing shaft Fuel is always supplied glowing, deviating from the method according to the patent 90415, in which the fuel is only produced by burning the exhaust gases during hot-blowing, so it is not continuously preheated and therefore not always kept glowing. on In this way, the steam is always forced to enter an im shortly before it leaves the oven In the course of gas activation, the fuel layer never cools down and is always glowing. to cross out and to reduce the carbonic acid contained in it to carbon dioxide. Since now that too Gas, as long as it still contains nitrogen, into the heating ducts of the upper one Degassing shaft ■ can be passed through flaps before it is continued as useful gas it remains free of nitrogen. The constant heating of the degassing room still has the advantage of the gases produced by distillation during gas making Supply water gas, as far as it is not in an upper layer. of the degassing room are drawn off for separate disposal. Furthermore, there is the transfer of heat from the solid fuel to the water gas

fast vollkommen, denn die zur Entgasung und Heizung des Brennstoffes im oberen Ofentheil verbrannten Heizgase können im Gegenstrom so weit fortgeführt werden, bis sie fast alle ihre Wärme an den Brennstoff abgegeben haben, ehe sie, von einem Dampfstrahlgebläse angesogen, in das Freie entweichen. Zwar ist auch das Verfahren nach Patentschrift 22880 durch diese Entgasung und Vorheizung gekennzeichnet. Die aber darauf folgende Vergasung durch eine stetige Dampfeinführung ohne Zuführung von Luft ist bei diesem Patent unvollkommen, und der. gröfste Theil des . Brennstoffes verläfst unvergast den Ofen. Diesen Uebelstand beseitigt die. Vereinigung des Entgasungsverfahrens nach der Patentschrift 22880 mit dem neuen Vergasungsverfahren.almost perfect, because that for degassing and heating the fuel in the upper part of the furnace Burned heating gases can be continued in countercurrent until they are almost all have given their heat to the fuel before they, from a steam jet fan sucked in, escape into the open. The method according to patent specification 22880 characterized by this degassing and preheating. The gassing that followed This patent is based on the constant introduction of steam without the addition of air imperfect, and the. largest part of the. Fuel leaves the furnace without gas. This one The evil eliminated. Association of the degassing process according to patent specification 22880 with the new gasification process.

Dieses Verfahren führt auch die im Brennstoff enthaltene Wärmemenge in vollkommenster Weise in Gas über. Bisher thut dies am meisten das Dellwik'sehe Verfahren nach der Patentschrift 1055 11. Dasselbe heizt die Kohle beim Heifsblasen mit den dabei entstehenden Abgasen, indem es dieselben innerhalb der Kohle in der Reactionschicht durch wiederholt oberhalb zugeführte Luft verbrennt. Nach der letzten Luftzuführung entstehen aber wieder Abgase, die nun nicht mehr verbrannt und nutzbar gemacht werden, also einen Verlust an Wärme darstellen. Auch leidet diese Weise an dem Uebelstand, dafs die herabsinkende Schlacke die Luftlöcher verstopft; dieselben aber wieder zu öffnen, veranlafst viel Mühe und Betriebsstörungen. Diesen Uebelstand des Schlackenansatzes beseitigt nun im Wesentlichen die nachstehend beschriebene Anordnung des Dampferzeugers.This process also guides the amount of heat contained in the fuel in the most perfect way Way into gas over. So far this has been done most of all by Dellwik's method according to the Patent Specification 1055 11. The same heats the coal during hot-blowing with the resulting Gassing off by repeating the same within the coal in the reaction layer Above supplied air burns. After the last air supply, however, arise again Exhaust gases that are no longer burned and made usable, so a loss in terms of warmth. This mode also suffers from the disadvantage that the sinking Slag clogs the air holes; but to open them again requires a lot of effort and breakdowns. This deficiency of the slag build-up is now essentially eliminated the arrangement of the steam generator described below.

Die Schlacke entsteht, sobald Asche aus dem Brennstoff frei wird und die darin enthaltenen Alkalien sich mit der ebenfalls in der Asche, aber auch in Thon- und Chamottewänden enthaltenen Kieselsäure chemisch zu Glasflüssen verbindet. Dieselben würden an den Thonwänden wie in den Hochöfen nicht haften und deshalb nicht betriebsstörend sein, wenn sie bei gleicher Ofentemperatur stets flüssig blieben. Nun aber wird beim Gasmachen Ofen und Schlacke kalt und letztere deshalb starr und haftet an Thonwänden in zähester Weise. In den von Thonwänden umgebenen Entgasungsräumen wird keine Asche frei, bildet sich also auch, wie die Leuchtgasretorten beweisen, keine Schlacke. Der Schlackenansatz und dadurch verursachte Betriebsstörungen werden nun durch Umgebung des Vergasungsraumes mit mit Wasser gefüllten eisernen Behältern mit glatten senkrechten Wänden verhindert, an denen erfahrungsmäfsig die Schlacke nicht haftet. Diese Behälter dienen zugleich zur Erzeugung des Dampfes.The slag is created as soon as ash is released from the fuel and the ones it contains Alkalis are also found in the ashes, but also in clay and chamotte walls The silicic acid it contains chemically combines to form glass fluxes. The same would not be found on the clay walls as in the blast furnaces adhere and therefore not disrupt the operation if they are always at the same oven temperature remained liquid. But now, when gas is turned on, the furnace and slag become cold, and the latter therefore rigid and adheres to clay walls in the toughest way. In the from clay walls Ashes are not released in the surrounding degassing rooms, so they also form like the luminous gas retorts prove no dross. The slag build-up and the operational disruptions caused by it are now through the vicinity of the gasification room with iron containers filled with water with smooth vertical walls, on which experience has shown the slag not liable. These containers also serve to generate the steam.

Der für das oben beschriebene Verfahren geeignete Ofen hat demselben entsprechend folgende Eigenthümlichkeiten: Zunächst die unmittelbare Anschliefsung eines rechteckigen länglichen Vergasungs- und darunter befindlichen Aschraumes an einen über dem Vergasungsraume liegenden Entgasungsraum. Der Entgasungsraum k ist seinerseits gekennzeichnet durch Umgebung desselben mit Heizkanälen g g (Blatt I und II), von denen aus die im Entgasungsschacht herabsinkenden Brennstoffe ununterbrochen durch die beim Heifsblasen und einen Theil der beim Gasmachen erzeugten Gase- geheizt werden. Der Vergasungsraum ist mit Dampfkesseln mit senkrechten glatten Wänden zur Verhinderung des Schlackenansatzes umgeben. Auf der Grenze zwischen dem Ent- und Vergasungsraum· befinden sich unterhalb der Heizkanäle g g die wagerechten Kanäle h h zur Aufnahme der sowohl aus der Vergasung, wie auch Entgasung entstehenden angesogenen Gase, welche letztere einschliefslich der im Brennstoff etwa enthaltenen Wasserdämpfe, um in die Gasauffangkanäle zu gelangen, ^:die glühendsten unteren Brennstoffschichten im Entgasungsschacht durchstreichen müssen und so in Wasserstoff und Kohlenoxydgas zersetzt werden. Wenn vortheilhaft zu verwenden, können aber die schweren Kohlenwasserstoffe auch in oberen abschliefsenden Sammelkanälen i der Zeichnung aufgefangen und besonders abgeleitet werden. Unmittelbar über den Gasauffangkanälen liegen die Gasverbrennungskanäle g¹ g¹ der Zeichnung. In dieselben tritt das beim Heifsblasen erzeugte Kohlenoxydgas sowie ein Theil des Wassergases durch einen regelbaren Schieber zwischen Verbrennungskanälen g¹ g^l und Gasauffangkanälen h h an einem Ende des letzteren und verbrennt darin mit Luft, welche an der Asche in dieselbe durchziehenden Kanälen f vorgewärmt ist. Das Nutzwassergas aber tritt durch Klappen oder Schieber am anderen Ende der Gasauffangkanäle heraus. Luft und Wasser treten unterhalb von Dampfkesseln, zwischen denen die Vergasung erfolgt, durch die Kanäle c c in den Vergasungsraum. Der Brennstoff wird durch Luftschleusen bekannter Construction oben in den Entgasungsraum eingeführt, die Asche und Schlacke unten aus Kanälen gezogen, die auf der Ofensohle unter den Dampfkesseln belegen, gedeckelt, aber seitlich gegen den Aschenraum geöffnet sind, und in welche Asche und Schlacke in Böschungen hineinrutschen. Die die einzelnen Vergasungsräume trennenden Dampfkessel erfüllen gleichzeitig drei Zwecke:The furnace suitable for the process described above has the following peculiarities: First, the direct connection of a rectangular oblong gasification chamber and an ash chamber below to a degassing chamber above the gasification chamber. The degassing space k is in turn characterized by its surroundings with heating ducts gg (sheets I and II), from which the fuels sinking in the degassing shaft are continuously heated by the gases produced during hot-blowing and some of the gases produced during gas-making. The gasification room is surrounded by steam boilers with vertical smooth walls to prevent the build-up of slag. On the border between the degassing and gasification room underneath the heating channels gg are the horizontal channels hh for receiving the gases drawn in from both the gasification and degassing, the latter including the water vapors contained in the fuel, in order to flow into the gas collection channels ^get: the glowing fuel lower layers must cross out in Entgasungsschacht and are decomposed into hydrogen and carbon monoxide gas so. If they are to be used advantageously, however, the heavy hydrocarbons can also be collected in the upper final collecting ducts in the drawing and specially drained off. The gas combustion channels g ¹ g ^{1 of} the drawing are located directly above the gas collecting channels. The carbon dioxide gas produced by hot-blowing and part of the water gas enter it through a controllable slide between the combustion ducts g ¹ g ^l and the gas collecting ducts hh at one end of the latter and burns therein with air, which is preheated on the ashes in ducts f running through the same. The utility water gas, however, emerges through flaps or slides at the other end of the gas collection channels. Air and water pass below steam boilers, between which gasification takes place, through channels cc into the gasification chamber. The fuel is introduced into the degassing room at the top through air locks of known construction, the ash and slag at the bottom drawn out of channels that cover the furnace floor under the steam boiler, but are open to the side of the ash chamber, and into which ash and slag slide in embankments . The steam boilers separating the individual gasification rooms serve three purposes at the same time:

Den Dampf zur Zersetzung an dem glühenden Brennstoff, ferner zum Betrieb des Dampfstrahlgebläses zu liefern und die Schlacke am Ansatz an den Wänden des Vergasungsraumes zu hindern. Noch ist einer Einrichtung Er-The steam to decompose on the glowing fuel, and also to operate the steam jet fan to deliver and to prevent the slag from building up on the walls of the gasification room. One institution is still

wähnung zu thun, die nur durch die lange und schmale Form des Ofens ermöglicht wird. Im Fall der Vergasungsraum infolge irgend eines Vorkommnisses ausgeräumt werden mufs durch luftdichte Thüren an den Schmalseiten des Vergasungsraumes, kann der Brennstoff im Entgasungsraum durch einen Schieber oberhalb der Dampfkessel abgefangen werden. Bei den bisherigen Rundöfen ist dies nicht möglich, und es mufs der ganze Ofen einschliefslich des unvergasten Brennstoffes ausgeräumt werden. Bei den gebräuchlichen Halbwassergasöfen mufs dies in der Regel alle 6 Stunden erfolgen mit Verlusten an Zeit, Brennstoff und Wärme. Die länglich schmale Form ermöglicht auch eine vortheilhaftere Vergröfserung im Bedarfsfalle durch Anbau neuer Schächte gegenüber Rundöfen, die eine solche Vergröfserung nur durch Vermehrung ihrer Anzahl gestatten. Eine gröfsere Anzahl von Rundöfen besitzt aber eine weit gröfsere Wärme ausstrahlende Oberfläche als ein zusammengebauter Ofen des vorliegenden Systems. Es erübrigt noch, die Unterschiede zwischen dem vorliegenden Verfahren und Ofen und den bisher gebräuchlichen nachzuweisen. In Bezug auf die Patentschriften 22880, 90415 und 105511 ist dies bereits oben geschehen. Mit den in der Patentschrift 13733, Kl. 24, beschriebenen haben Verfahren und Ofen nur das gemein, was alle übrigen nachher ertheilten Patente gemein haben. Das D. R. P. 13733, Kl. 24, ist der Vorläufer der modernen Wassergaserzeugung, aber auch nichts weiter. Er beschreibt, auf wie mannigfaltigen ununterbrochen wirkenden Wegen man ein ziemlich stickstofffreies Gas durch Zusammenführung von Brennstoff, Dampf, Luft und Wärme erzeugen kann. Dafs man auf diesem stetigen Wege aber niemals stickstoff- und kohlensäurefreies Wassergas in wirthschaftlich vortheilhafter Weise erzeugen kann, beweisen die vergeblichen Versuche mit einem Ofen nach dem D. R. P. 22880.Mention to do, which is only made possible by the long and narrow shape of the stove. In the case of some incident, the gassing room must be cleared through airtight doors on the narrow sides of the gasification room, the fuel in the The degassing space can be intercepted by a slide above the steam boiler. This is not the case with the previous round ovens possible, and the whole furnace including the ungased fuel must be emptied will. With the usual half-water gas ovens, this usually has to be done every 6 hours with a loss of time. Fuel and heat. The elongated narrow shape also enables a more advantageous one Enlargement if necessary by adding new shafts compared to round ovens, the one permit such enlargement only by increasing their number. A larger number of round ovens, however, has a much larger surface radiating heat than an assembled one Furnace of the present system. Needless to say, the differences between the present process and furnace and the previously used ones. In This has already been done above with reference to patents 22880, 90415 and 105511. With the method and furnace described in patent specification 13733, cl. 24, only what all the other subsequently granted patents have in common. The D. R. P. 13733, Class 24, is the forerunner of modern water gas generation, but nothing more. He describes, on how manifold and uninterrupted ways can one get a fairly nitrogen-free gas by bringing it together of fuel, steam, air and heat. That one is on this steady But never use nitrogen- and carbonic acid-free water gas in an economically more advantageous way The unsuccessful experiments with a furnace after the can produce manner prove D. R. P. 22880.

Claims

Patent Claims:

ι. Process for the production of water that is as free of nitrogen and carbon dioxide as possible or half-water gas by alternating or common, always in the same direction from bottom to top blowing or sucking air and steam through the from one of. on the outside in the countercurrent heated degassing space sinking into the gasification space Fuel, characterized in that the countercurrent heating of the degassing space is continuous by burning part of the gases produced takes place with preheated air.

2. Shaft furnace for generating water gas or half-water gas according to the process according to claim 1 with directly closing, elongated rectangular Degassing, gasification and ash space, characterized in that the degassing space is surrounded by heating ducts which by combustion of a part of the gases produced in countercurrent, they are heated continuously, and that the gas discharge is located between the degassing and gasification room, while an upper final end Gas discharge can serve to forward the degassing products.

3. embodiment of the furnace according to claim 2, characterized in that dafs in the gasification zone Steam boiler with vertical smooth walls to prevent slag build-up and generation of the Steam for gas making and fan operation are arranged.

For this purpose ι sheet of drawings.