DE1230964B - Ofen fuer eine Wasserdampfreformiervorrichtung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

ClOg

Deutsche Kl.: 26 a -12

Nummer: 1230 964

Aktenzeichen: P 36528IV d/26 a

Anmeldetag: 9. April 1965

Auslegetag: 22. Dezember 1966

Die Erfindung betrifft einen Ofen für eine Wasserdampfreformiervorrichtung.

Bei der Reformierung von Kohlenwasserstoffflüssigkeiten und -gasen zu einem Gas, das für die Erzeugung von Synthesegas oder Stadtgas geeignet ist, werden die Kohlenwasserstoffe, erforderlichenfalls nach Verdampfung, mit Wasserdampf gemischt, und das Gemisch wird durch Katalysator enthaltende Reformierrohre geleitet, die sich in einen Ofen erstrecken, der bei hoher Temperatur gehalten wird. Die Kohlenwasserstoffdämpfe oder -gase und der Wasserdampf unterliegen in den Rohren einer chemischen Reaktion, und die sich ergebenden Gase sind nach weiterer Behandlung als Stadtgas, für die Ammoniaksynthese und für andere Zwecke brauchbar.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine Anzahl von Reformierrohren in einem vom Kopf her befeuerten Ofen in Reihen anzuordnen, die sich mit gleichmäßigem Abstand über die Länge des Ofens erstrecken, und es ist natürlich wünschenswert, daß die heißen Gase von den am Kopf des Ofens angeordneten Brennern in jeder Höhenlage des Ofens gleichmäßig über den horizontalen Querschnittsbereich des Ofens verteilt werden, so daß alle Rohre gleichmäßig und richtig erhitzt werden können.

Zu diesem Zweck sind gemäß der Erfindung ein oberhalb des eigentlichen Ofenbodens angeordneter und im wesentlichen gleichmäßig über seine Fläche perforierter Zwischenboden, ein mit dem Raum zwischen dem Zwischenboden und dem eigentlichen Ofenboden kommunizierend verbundener Rauchgasauslaß und ein oder mehrere Brenner vorgesehen, die am oder angrenzend an das Ofendach angeordnet und zur Abwärtsfeuerung in den Ofen ausgebildet sind. Bei dieser Ofenausbildung werden die Verbrennungsgase gleichmäßig durch den Zwischenboden abgezogen, wodurch die gleichmäßige Verteilung der Rauchgase über den horizontalen Querschnittsbereich des Ofens verbessert wird.

Vorzugsweise sind zwischen dem Ofendach und dem Zwischenboden die Katalysator enthaltenden Reformierrohre, die sich abwärts durch den Ofen bis mindestens zu dem Zwischenboden erstrecken und von denen jedes ein konzentrisches Innen- und Außenrohr aufweist, derart angeordnet, daß das untere geschlossene Ende eines jeden Reformierrohres in dem Zwischenboden geführt, aber nicht unverschiebbar darin befestigt ist und sich die Einlaß- und Auslaßverbindungen eines jeden Reformierrohres oberhalb des Ofendachs befinden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines

Ofen für eine Wasserdampfreformiervorrichtung

Anmelder:

The Power-Gas Corporation Limited,

Stockton-on-Tees, Durham (Großbritannien)

Vertreter:

Dr.-Ing. K. Boehmert, Dipl.-Ing. A. Boehmert
und Dipl.-Ing. G. Eisenführ, Patentanwälte,
Bremen, Feldstr. 24

Als Erfinder benannt:

James McLaurin, Stockton-on-Tees, Durham

(Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 13. April 1964 (15 166) -

Ausführungsbeispiels für einen Reformierofen in

as Verbindung mit den Zeichnungen weiter erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Draufsicht und ist ein Schnitt längs der Linie I-I der F i g. 2;

F i g. 2 ist ein senkrechter Schnitt längs der Liniell-IIderFig. 1;

F i g. 3 ist ein Schnitt längs der Linie HI-III der Fig. 2.

Der in den Zeichnungen veranschaulichte Ofen ist zur Verwendung in einer Reformieranlage vorgesehen. Der Ofen hat einen eigentlichen oder Hauptboden 12, der im Abstand von den Fundamenten 13 durch Stützrohre 14 getragen wird sowie Seitenwände und ein aufgehängtes Dach 16, das teilweise durch die Seitenwände 15 getragen wird und teilweise mittels Kabeln (nicht dargestellt) an dem Dach des Gebäudes, in dem sich der Ofen befindet, aufgehängt ist. An dem einen Ende des Ofens ist ein Rauchgasabzugskanal 17 am Boden der angrenzenden Wand angeordnet, durch letztere führen Kanäle 18. Der Rauchgasabzugskanal 17 weist weiterhin einen Rauchgasauslaß 20 in der einen Wand und einen Hilfsbrenner 21, der in der gegenüberliegenden Wand angeordnet ist, auf.

Das Dach 16 des Ofens trägt eine Reihe von Brennern 23, die in regelmäßiger Weise über den Ofenbereich angeordnet sind. Zwischen aufeinanderfolgenden Brennerreihen befinden sich Reihen von Reformierrohren 24, wobei jedes Reformierrohr

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sowohl seinen Einlaß als auch seinen Auslaß am Rohroberende aufweist, d. h. oberhalb des Ofendaches 16.

Der Ofen ist mit einem Zwischenboden ausgestattet, der zusammengefaßt mit dem Bezugszeichen 25 bezeichnet und parallel zu, aber im Abstand oberhalb des Hauptbodens 12 angeordnet ist. Der Zwischenboden 25 wird von Pfeilern 26 getragen, die vom Boden 12 nach oben aufgebaut sind und sich in Längsrichtung des Ofens erstrecken; die Pfeiler 26 sind in einer Anzahl von Reihen angeordnet, wobei die Reihen parallel zueinander und in Querrichtung des Ofens im Abstand zueinander verlaufen und die Pfeiler 26 einer jeden Reihe durch verhältnismäßig kleine Räume 27 voneinander getrennt sind. Die Pfeiler 26 tragen Platten 28, die sich in Querrichtung des Ofens erstrecken, wobei die Enden einer jeden Platte auf den Pfeilern 26 von zwei benachbarten Pfeilerreihen ruhen. Die ganze Fläche des Ofens ist in dieser Weise mit den Platten 28 ausgelegt, abgesehen von den Räumen 27 zwischen den Pfeilern 26 einer jeden Reihe. Weiterhin sind die Platten 28 in geringem Abstand voneinander angeordnet, sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung des Ofens, um in dieser Weise schlitzartige Durchlässe oder Perforationen 30 zu bilden. Die Räume 27 sind in der Höhenlage der Platten 28 durch Verschlußstücke

31 geschlossen; letztere sind abgestuft ausgebildet, so daß sie auf den angrenzenden Platten 28 sitzen, wie das aus der F i g. 2 ersichtlich ist; sie sind weiterhin mit Seitenkerben versehen, die senkrechte Löcher 32 bilden, wenn sie in der in F i g. 1 gezeigten Weise Seite an Seite angeordnet werden. Die zu dem Rauchgasabzug 17 führenden Kanäle 18 befinden sich unter dem Niveau des Zwischenbodens 25.

Die Rohre 24, die an ihren Oberenden getragen werden, sind mit ihren Unterenden in den Löchern

32 angeordnet; jedoch liegen die Rohre 24 nur locker in den Löchern 32, und die die Lage bestimmenden Verschlußstücke beschränken in keiner Weise eine Vertikalbewegung der Rohre bei Ausdehnung und Zusammenziehung der letzteren.

Im Betrieb strömen die heißen Verbrennungsgase aus den Brennern 23, nach Durchgang durch den Ofen und Wärmeabgabe an die Rohre 24, durch die schlitzartigen Perforationen 30 in dem Zwischenboden 25. Die verbrauchten Gase fließen dann zwischen die Reihen der Pfeiler 26, bevor sie durch die Öffnungen oder Kanäle 18 in den Rauchgaskanal 17 abfließen. Der Hilfsbrenner 21 ist vorgesehen, um gegebenenfalls die Temperatur der Rauchgase zur Wasserdampferhitzung oder für andere Zwecke erhöhen zu können. Da die Perforationen 30 gleichmäßig über die gesamte Fläche des Ofens verteilt sind, fließen die Verbrennungsgase aus den Brennern 23 gleichmäßig durch den Ofen herab, so daß alle Rohre 24 angemessen und gleichmäßig erhitzt werden; eine ungleichmäßige Verteilung von Verbrennungsgasen, wie sie sich bei Anordnung einer kleinen Anzahl von Rauchgasauslässen aus dem Ofen leicht und häufig ergibt, wird hierdurch vermieden.

Wenngleich der Ofen vorstehend in Verbindung mit Reformierrohren beschrieben wurde, die sich nur durch das Dach des Ofens nach außen erstrecken, ist ersichtlich, daß der Ofen auch in Verbindnug mit Reformierrohren des Typs, die sowohl durch das Dach als auch den Boden 12 führen, verwendet werden kann; jedoch ist in diesem Fall die Leistung oder der Wirkungsgrad der Anlage geringer, da jene Teile der Rohre, die unter den Zwischenboden 25 reichen, nicht in vergleichbar wirksamer Weise ausgenutzt werden. Darüber hinaus hat die Anwendung von konzentrischen Reformierrohren der veranschaulichten Art den weiteren Vorteil, daß der Raum zwischen dem Boden 12 und den Fundamenten im wesentlichen frei und nicht durch Einrichtungen versperrt ist, so daß Kühlluft freien Zugang zu dem Boden 12 hat.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Ofen für eine Wasserdampfreformiervorrichtung, gekennzeichnet durch einen oberhalb des eigentlichen Ofenbodens (12) angeordneten und im wesentlichen gleichmäßig über seine Fläche perforierten Zwischenboden (25), einen mit dem Raum zwischen dem Zwischenboden und dem eigentlichen Ofenboden kommunizierend verbundenen Rauchgasauslaß (17,20) und einen oder mehrere Brenner (23), die am oder angrenzend an das Ofendach (16) angeordnet und zur Abwärtsfeuerung in den Ofen ausgebildet sind.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ofendach (16) und dem Zwischenboden (25) eine Mehrzahl von Katalysator enthaltenden Reformierrohren (24), die sich abwärts durch den Ofen bis mindestens zu dem Zwischenboden (25) erstrecken und jedes ein konzentrisches Innen- und Außenrohr aufweisen, derart angeordnet sind, daß das untere geschlossene Ende eines jeden Reformierrohres in dem Zwischenboden (25) geführt, aber nicht unverschiebbar darin befestigt ist und sich die Einlaß- und Auslaßverbindungen eines jeden Reformierrohres oberhalb des Ofendachs (16) befinden.

3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch kennzeichnet, daß der eigentliche Ofenboden (12) im Abstand über den Fundamenten (13) angeordnet ist.

4. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenboden (25) durch eine Mehrzahl von parallelen Reihen von Pfeilern (26), die sich in Richtung auf den Rauchgasablaß (17, 20) erstrecken, von dem eigentlichen Ofenboden (12) getragen wird und der Zwischenboden weitgehend aus Platten (28) besteht, die benachbarte Pfeiler (26) überbrücken und im Abstand voneinander angeordnet sind, so daß siezwischen sich schlitzartige Durchlässe (30) bilden.

5. Ofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfeiler (26) einer jeden Reihe im Abstand voneinander so angeordnet sind, daß die in den Reihen gebildeten Räume (27) zwischen den Pfeilern in Querrichtung der Pfeiler ausgerichtet sind, wobei mit Kerben versehene Verschlußstücke (31) die Lücken zwischen den Platten (28) längs der ausgerichteten Räume zwischen den Pfeilern verschließen und die Reformierrohre (24) in den durch die Kerben der Verschlußstücke (31) gebildeten Öffnungen (32) angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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