DE135025C

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Publication number: DE135025C
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Description

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

KLASSEGREAT

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, die Ausbeute an Ammoniak aus den reichen Gasen der Destillation bei der Kraftgaserzeugung zu steigern und die Erhaltung des Ammoniaks auf seinem Wege nach dem Auslafs für die reichen Gase zu sichern. Zu diesem Zwecke wird in eine mittlere Destillationszone des Er-" zeugers Dampf eingeführt, so dafs Ammoniak aus den stickstoffhaltigen Bestandteilen des reichen Gases entsteht und zugleich die Temperatur dieser Zone in der für die Erhaltung des gebildeten Ammoniaks zweckmäfsigsten Weise geregelt wird. Aufserdem wird darauf Bedacht genommen, die Vordestillation des Brennstoffes unter mäfsiger äufserer Erwärmung auszuführen, damit nicht der Brennstoff auf dieser Stufe bis zu einer für die Entwicklung und Erhaltung des Ammoniaks schädlichen Temperatur erhitzt wird.The invention relates to a method that yields ammonia from the rich gases to increase the distillation in the production of motor gas and the preservation of ammonia on his way to the outlet for the rich gases. To this end steam is introduced into a middle distillation zone of the generator, so that ammonia from the nitrogenous components of the rich gas arises and at the same time the temperature this zone is regulated in the manner most expedient for the preservation of the ammonia formed. It is also on it Taken carefully, the pre-distillation of the fuel with moderate external heating run so that the fuel at this stage doesn't go up to one for development and maintaining the ammonia harmful temperature is heated.

In den Zeichnungen ist ein nach der Erfindung eingerichteter Gaserzeuger beispielsweise veranschaulicht.In the drawings, a gas generator set up according to the invention is for example illustrated.

Fig. ι ist ein Längsschnitt nach der Linie A-B-C von Fig. 2, wobei nur der linke Theil des Ofens' mit Brennstoff beschickt dargestellt ist, damit im rechten Theil die bauliche Anordnung besser erkannt wird. Fig. ι und 3 sind Querschnitte nach den Linien D-E und F-G von Fig. 1. Fig. 4.ist ein Schnitt nach der Linie H-K-L-M von Fig. 1. Fig. 5 zeigt eine abgeänderte Anordnung der Dampfeinlafsröhren. Fig. 6 giebt eine äufsere Ansicht des Generators mit Zubehör.Fig. 1 is a longitudinal section along the line ABC of Fig. 2, only the left part of the furnace being shown charged with fuel, so that the structural arrangement can be better recognized in the right part. Fig ι., And 3 are cross-sections according to lines DE and FG of Fig. 1. Fig. 4.ist a section along the line HKLM of Fig. 1. Fig. 5 shows a modified arrangement of the Dampfeinlafsröhren. Fig. 6 gives an external view of the generator with accessories.

Der Gaserzeuger besteht hauptsächlich -aus drei Räumen oder Zonen, einer oberen oder Vordestillationszone, einer Zwischenzone und einer Vergasungszone. Der obere Raum kann aus zwei, drei oder auch mehr nach unten erweiterten Kammern oder Retorten b bestehen, die mit ihren unteren ausgebauchten Enden in eine Zwischenkammer c mit gröfserem Querschnitt münden, so dafs der Brennstoff gelockert und sein Herabfallen befördert wird. Die unteren Enden der Retorten sind von einem Metallgehäuse d umgeben, das eine ringförmige Kammer zur Sammlung der in den oberen und mittleren Kammern abdestillirteri reichen Gase bildet, die alsdann durch das Rohr e abgeleitet werden. Die Zwischenkammer c ist mit Hohlziegeln m ausgemauert, die unmittelbar an den Verbrennungsraum h des Erzeugers stofsen. Dieser Raum h ist weiter als die Kammer c, und. die plötzliche Vergröfserung des Bodenquerschnittes bewirkt, dafs der Brennstoff beim Eintritt in die unterste Kammer noch mehr gelockert wird. Am Boden der Kammer h ist ein kegelförmig überdachter Dampf- und Lufteinlafs η vorgesehen; durch das Rohr 0 wird der Dampf und durch das Rohr ρ die Luft zugeführt. Die Ausmauerung ζ des Erzeugers ruht auf einem Metallboden, der in der üblichen Weise über einem Wasserverschlufs von Stützen / getragen wird.The gas generator consists mainly of three rooms or zones, an upper or pre-distillation zone, an intermediate zone and a gasification zone. The upper space can consist of two, three or more chambers or retorts b which are widened downwards and which open with their lower bulging ends into an intermediate chamber c with a larger cross-section, so that the fuel is loosened and its fall is promoted. The lower ends of the retorts are surrounded by a metal casing d which forms an annular chamber for collecting the gases rich in the upper and middle chambers, which are then discharged through the tube e. The intermediate chamber c is lined with hollow bricks m , which abut directly on the combustion chamber h of the generator. This space h is wider than the chamber c, and. the sudden increase in the cross-section of the bottom causes the fuel to be loosened even more when it enters the lowest chamber. At the bottom of the chamber h there is a conically roofed steam and air inlet η ; The steam is supplied through the pipe 0 and the air is supplied through the pipe ρ. The masonry ζ of the generator rests on a metal floor, which is supported in the usual way by supports / over a water seal.

Das in der unteren Kammer erzeugte arme Gas oder Heizgas tritt durch die Kanäle 6 in der Ausmauerung m in eine Kammer q, die den unteren Theil der Vordestillationskammer b umgiebt, und von hier durch Oeffnungen r nach der Hauptgasleitung s. Die bedeutende Hitze der armen Gase wird auf diese Weise dazu benutzt, die Vordestillation des Brenn-The poor gas or heating gas produced in the lower chamber passes through the channels 6 in the lining m into a chamber q which surrounds the lower part of the pre-distillation chamber b , and from here through openings r to the main gas line see the considerable heat of the poor gases is used in this way to prevent the pre-distillation of the distillate

stoffes in der Retorte b zu bewirken. Um jedoch eine regelmäfsige Brennstoffzuführung durch die nach oben spitz zulaufende Retorte und eine . befriedigende Vordestillation des Brennstoffes zu erlangen, ist es wesentlich, dafs die Retorte nicht überhitzt wird; denn sobald eine Ueberhitzung eintritt, wird der Reichthum des durch das Rohr e abgeleiteten Gases vermindert und die Ausbeute an Ammoniak beträchtlich verringert; der Brennstoff backt in den Retorten zusammen und hemmt auf diese Weise das regelrechte Herabgleiten desselben nach der mittleren Zone. Um daher eine solche Ueberhitzung zu verhindern, werden die armen Gase nur um den unteren Theil einer jeden Retorte b herumgeführt, während ein Theil a, der etwa den dritten Theil oder die Hälfte ihrer Länge ausmacht, ungeheizt und der Atmosphäre ausgesetzt bleibt. Dieser obere Theil α der Retorte, der nach oben zu allmählich enger wird, schafft eine Säule von unerhitztem Brennstoff, welche die regelrechte Abwärtsförderung des Brennstoffes unterstützt und das Schüren vollkommen unnöthig macht. Frischer Brennstoff wird in die Retorten aus einem Behälter ι durch Oeffnungen 2 eingebracht, die durch Schieber 3 geregelt werden können.to effect substance in the retort b. However, in order to have a regular fuel supply through the upwardly tapering retort and a. In order to obtain satisfactory pre-distillation of the fuel, it is essential that the retort is not overheated; for as soon as overheating occurs, the richness of the gas discharged through the pipe e is diminished, and the yield of ammonia is considerably diminished; the fuel cakes together in the retorts and in this way prevents it from sliding down to the central zone. To prevent such overheating, therefore, the lean gases are only passed around the lower part of each retort b , while a part a, about a third or half of its length, remains unheated and exposed to the atmosphere. This upper part α of the retort, which becomes gradually narrower towards the top, creates a column of unheated fuel, which supports the proper downward conveyance of the fuel and makes stoking entirely unnecessary. Fresh fuel is introduced into the retorts from a container through openings 2 which can be regulated by slide 3.

Zwecks Gewinnung von Nebenerzeugnissen aus Erzeugern mit einer einzigen Kammer hat man die Ausbeute an Ammoniak bisher dadurch zu steigern versucht, dafs man im Verhältnifs zu der zersetzenden Kraft des Brennstoffes übergrofse Dampfmengen durch die brennende Masse leitete, um den Erzeuger so kühl zu halten, dafs das entwickelte Ammoniak vor Zersetzung bewahrt bliebe; diese Arbeitsweise aber wirkt störend auf die Umwandlung der erzeugten Kohlensäure in Kohlenoxyd ein. Infolge dessen wird die Güte des gewonnenen Gases durch einen hohen Gehalt an Kohlensäure herabgesetzt. Ferner erfordert dieses Verfahren die Behandlung der ganzen erzeugten Gasmenge zwecks Gewinnung des Ammoniaks, was offenbar ein grofser Nachtheil ist.Has the purpose of extracting by-products from producers with a single chamber one has hitherto attempted to increase the yield of ammonia by using a ratio in addition to the decomposing power of the fuel, excessive amounts of steam were conducted through the burning mass, so as to avoid the producer to be kept cool, so that the ammonia developed is preserved from decomposition; this way of working but has a disruptive effect on the conversion of the carbonic acid produced into carbon monoxide. As a result, the quality of the gas obtained is enhanced by a high carbonic acid content degraded. Furthermore, this method requires the treatment of the whole produced Amount of gas for the purpose of obtaining ammonia, which is evidently a great disadvantage.

Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, hat man Erzeuger gebaut, die zwei über einander liegende Entwicklungskammern besitzen, von denen jede ihre eigene Gasabgabe hat; nur das Gas aus der oberen Kammer wird auf Gewinnung der Nebenproducte bearbeitet, und der Brennstoff aus der oberen Kammer in dem unteren Räume zwecks Erzeugung von armem Gase behandelt. Bei derartigen Erzeugern ist der zur Steigerung der Ammoniakgewinnung benutzte Dampf, anstatt wie vorher in und durch den Brennstoff in dem Verbrennungsraum geleitet zu werden, nahe am Boden der oberen oder Destillationskammer eingeführt worden, damit er nur durch den in dieser befindlichen Brennstoff trat und mit der geringen Menge reichen Gases abgeleitet wurde. Der so eingebrachte Dampf kühlt indessen den Brennstoff in der Retorte bald ab und stört dadurch den Destillationsprocefs. Bei diesem Verfahren kann ein Theil des Dampfes, sowie etwas Kohlenwasserstoff in das arme Gas gelangen, so dafs dieses mit Wasserdampf und condensirbaren Gasen beladen und eine Verminderung der Ausbeute an Nebenproducten veranlafst wird.In order to overcome these difficulties, generators have been built, the two on top of each other have horizontal development chambers, each of which has its own gas output; only the gas from the upper chamber is processed to obtain the by-products, and the fuel from the upper chamber in the lower space for the purpose of producing poor Treated gases. With such producers it is to increase the ammonia production used steam instead of in and through the fuel in the combustion chamber as before to be passed, introduced close to the bottom of the upper or distillation chamber so that he only stepped through the fuel contained in it and with the small amount Amount of rich gas was derived. The steam introduced in this way cools the The fuel in the retort soon runs out and this interferes with the distillation process. With this one Process, part of the steam and some hydrocarbon can get into the poor gas, so that this is laden with water vapor and condensable gases and a diminution the yield of by-products is caused.

Nach der vorliegenden Erfindung werden nun die obere und die untere Gaserzeugungskammer durch eine Zwischenkammer c vollkommen getrennt (Fig. 1). In der Kammer c wird der in der Retorte b theil weise destillirte Brennstoff zur Erzeugung und Erhaltung von Ammoniak der Einwirkung von Dampf unterworfen, ohne dafs diese Dampfzuführung die in den Kammern b und h vor sich gehenden Processe der Destillation bezw. der Vergasung störend beeinflufst. In die Kammer c reichen zwei Rohre f und g, die mit Düsen 4 und 5 versehen sind. Die Röhre g leitet zweckmäfsig eine hinreichende Menge von stark überhitztem Dampf zur Zersetzung in den oberen Raum der heifsen Kammer gerade unter der Kammer c ein. Die Röhre/ führt zweckmäfsig gewöhnlichen nassen Dampf ein zur Kühlung des Brennstoffes und Regelung der Temperatur in der Kammer c, so dafs das Ammoniak, das infolge der Vereinigung des aus dem zersetzten überhitzten Dampf freiwerdenden Wasserstoffes mit dem Stickstoff des Brennstoffes entsteht, auf seinem Wege durch den Brennstoff i^;n dieser Kammer nach dem Exhaustor erhalten bleibt.According to the present invention, the upper and lower gas generating chambers are now completely separated by an intermediate chamber c (FIG. 1). Of b in the retort partially destillirte fuel is c in the chamber subjected to the generation and maintenance of ammonia to the action of steam, this steam supplying the b without DAF in the chambers and BEZW h prior to continuous processes of distillation. interferes with the gassing. Two pipes f and g, which are provided with nozzles 4 and 5, extend into chamber c. The tube g expediently introduces a sufficient quantity of strongly superheated steam for decomposition into the upper space of the hot chamber just below the chamber c . The tube / introduces normal wet steam to cool the fuel and regulate the temperature in chamber c, so that the ammonia, which arises as a result of the union of the hydrogen released from the decomposed superheated steam with the nitrogen of the fuel, passes through on its way the fuel i ^; n this chamber is retained after the exhaustor.

Diese Röhren sind so angeordnet, dafs sie zusammen gehoben oder gesenkt oder dafs ihre Düsen gegen einander verstellt werden können. ■ Infolge dieser einstellbaren Anordnung der Rohre kann die Stelle, an welcher der überhitzte Dampf in die brennende Masse eindringt, verändert werden, desgleichen kann der gesättigte Kühldampf in verschiedenen Abständen von der Düse für überhitzten Dampf eingelassen werden. Auf diese Weise kann man die Wärme in diesem Räume derart beeinflussen und regeln, dafs der gröfstmögliche Ertrag an Ammoniak gesichert wird.These tubes are arranged in such a way that they are raised or lowered or that together their nozzles can be adjusted against each other. ■ As a result of this adjustable arrangement the pipe can be the point at which the superheated steam penetrates the burning mass, The saturated cooling steam can also be changed at different intervals from the nozzle for superheated steam. That way you can the warmth in this room can be influenced and regulated in such a way that the greatest possible Ammonia yield is secured.

Die das Ammoniak enthaltenden reichen Gase werden zur Gewinnung der Nebenproducte durch den Auslafs e mittels eines Exhausters in eine Verdichtungsanlage abgesaugt. Das Ausströmen der nicht condensirbaren Gase kann mittels eines Exhausters befördert werden, der sie durch die Kanäle 6 in der Ausmauerung m und durch Kühlröhren abzieht.The ammonia-containing rich gases are extracted to obtain the products of addition by means of a Auslafs e Exhausters in a compressor plant. The outflow of the non-condensable gases can be promoted by means of an exhauster, which draws them off through the channels 6 in the lining m and through cooling tubes.

Auf diese Weise erreicht man d'urch Behandlung einer verhältnifsmäfsig kleinen- Menge des durch den Apparat erzeugten Gases inThis is how you get it through treatment a comparatively small amount of the gas generated by the apparatus in

einem beschränkten Raum, dafs trotzdem ein sehr hoher Procentsatz des Stickstoffes des Brennmaterials in Ammoniak umgesetzt wird. Natürlich können die reichen Gase auch in die Verbrennungszone des Ofens zurückgeleitet werden, durch Rohr u und Oeffnungen t. a limited space, so that a very high percentage of the nitrogen in the fuel is converted into ammonia. Of course, the rich gases can also be fed back into the combustion zone of the furnace, through pipe u and openings t.

Claims

Patent Claims:

ι. Process for the simultaneous production of heating gas and ammonia in one generator with three zones, two externally heated zones for pre-distillation and for final distillation and a gasification zone, characterized in that in the middle zone from below superheated steam is blown to the nitrogenous To convert constituents into ammonia, while in the upper part of this zone wet steam is introduced to prevent decomposition of the ammonia formed.

2. In the method characterized in claim ι the prevention of a harmful Heat in the pre-distillation retort, characterized in that the retort is only in its lower part is moderately warmed.

For this purpose ι sheet of drawings.