DE138477C - - Google Patents

Description

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α ton term fo.

Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung besteht darin, dafs das in einem Generator hergestellte Wassergas durch einen oder mehrere Regeneratoren geleitet wird, welche ihrer Wirkungsweise entsprechend als Fixir- und Oxydirkammern zu bezeichnen sind. In diesen Regeneratoren wird ein Theil des in dem Generator entstandenen Köhlenoxyds, sowie die aus der Kohle destillirten Kohlenwasserstoffe durch den noch untersetzten Wasserdampf in Kohlensäure und Wasserstoff umgesetzt. Alsdann passirt dieses Gemisch. einen zweiten Generator, welcher als Reductionsraum wirkt, von oben nach unten, so dafs der heifseste Theil des Feuers zuletzt passirt und so eine vollständige Reduction erreicht wird. Hier wird das aus den beiden Fixir- und Oxydationskammern (Regeneratoren) kommende Gasgemisch, welches im Wesentlichen Wasserstoff, Kohlenoxyd und' Kohlensäure nebst etwas Methan enthält, vollkommen reducirt, indem die Kohlensäure in Kohlenoxyd umgewandelt wird, so dafs aus dem Reductionsraum (Schlufsgenerator) nur Kohlenoxyd, Wasserstoff und etwas Methan entweicht. . ... .

Auf der beiliegenden. Zeichnung :ist ein zur Ausübung des Verfahrens _■ gebauter Apparat mit zwei Regeneratoren dargestellt ,"■ und zwar zeigt: .'..'.'.■:'..

Fig. ι eine Vorderansicht nebst theilweisem Schnitt nach Linie I-II der Fig.- 3, Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie IH-IV der Fig. 3 durch den Generator oder den Reductionsraum und einen der Regeneratoren und nach Linie V-VI der Fig. 3 durch den Vorwärmer der den Generatoren zugeführten Luft, Fig. 3 eine Oberansicht nebst theilweisem Querschnitt.

Wie die Fig. 1 bis 3 zeigen, sind der Generator ι und der Reductionsraum 2 (Schlufsgenerator) .neben einander aufgestellt. Dahinter liegen die beiden Fixir- und Oxydirkammern 3 und 4 (Regeneratoren), und zwar derart, dafs der Generator 1 mit der Fixir- und Oxydirkammer 3 und der Reductionsraum mit der Fixir- und Oxydirkammer 4 in Verbindung steht. Beide Fixir- und Oxydationskammern (Regeneratoren) münden in einen gemeinsamen Raum 5 (Fig. 1 und 2), und zwischen diesem Räume und dem oberhalb desselben angeordneten Vorwärmer für die Verbrennungsluft bezw. Recuperator 6 befindet sich ein mittelst Hebel 8 und Zugstange 9 zu bewegendes Absperrventil 7. .

Aldann sind in üblicher Weise an dem Generator und dem Reductionsraum (Schlufsgenerator) noch Fülltrichter 10 und 11, sowie Anheizthüren 12, Aschenthüren 13 und an den Fixir- und Oxydationskammern (Regeneratoren) Schaugla'ser 14 vorgesehen. Die Zuführung der Gebläseluft, welche die Heizrohre 16 des Vorwärmers 6 umströmt, geschieht durch das Hauptrohr 17 und die daran anschliefsenden Zweigrohre 18 und ig, welche oberhalb des Feuers und die Zweigrohre 20 und 21, welche unterhalb des Feuers einmünden, wobei letztere Zweigrohre durch die vier Schieber 22, 23, 24 und 25 abgesperrt werden können. Die Dampfzuleitung 26 (Fig. 2) schliefst sich an die beiden

Doppelhä'hne 27 und 28 an, und es wird der Dampf durch die Rohre 29 unterhalb des Rostes eingeführt. Die Abführung des Wassergases zu den Reinigungsapparaten geschieht durch die Rohre 33 und 34, welche mittelst der Schieber 35 und 36 abgesperrt werden können.

Der Betrieb geht nun folgendermafsen vor sich:

Nach dem Warmblasen der beiden Generatoren — das Absperrventil 7 und alle Luftrohrschieber sind geöffnet — wird z. B. der Generator 1 mit Kohle aus dem Trichter 10 beschickt. Das Ventil 7 und die Luftrohrschieber 22, 23, 24 und 25 werden nunmehr geschlossen, der Dainpfhahn 27 wird geöffnet und Dampf wird von unten durch die Brennstoffsäule in den Generator geblasen. Der Dampf wird hierbei zersetzt und es wird Wassergas erzeugt. Dieses Gas hat, wenn es die frisch aufgeworfene Kohlenschicht erreicht, eine so hohe Temperatur, dafs es die Kohle theilweise entgast, und es entsteht ein Gemisch von Wassergas mit noch unzersetztem Wasserdampf und schweren und leichten Kohlenwasserstoffen. Dieses Gemisch streicht nun durch die Fixir- und Oxydätionskammern 3 und 4 (Regeneratoren) und von oben nach unten durch die glühende Brennstoffsäule des Schlufsgenerators.

Auf diesem Wege werden die erwähnten Kohlenwasserstoffe fixirt und gröfstentheils durch den überschüssigen Wasserdampf in Wasserstoffgas und Kohlendioxyd übergeführt und sogar ein Theil des Ammoniaks in Wasserstoff und Stickstoff zerlegt, so dafs entsprechend diesen chemischen Wirkungen die Benennung der beiden Regeneratoren als Fixir- und Oxydationskammern gerechtfertigt erscheint.

Während in den Regeneratoren also Kohlenoxyd und Kohlenwasserstoffe durch unzersetzten Wasserdampf in Wasserstoff und Kohlensäure umgesetzt werden, wird die entstandene Kohlensäure im Reductionsraum (zweiten Generator) zu Kohlenoxyd reducirt, so dafs man also den jeweilig als zweiten oder Schlufsgenerator dienenden Generator als Reductionsraum bezeichnen kann.

Die Einschaltung der Regeneratoren zwischen die beiden Generatoren hat also den Zweck:

1. die leichten und schweren Kohlenwasserstoffe zu fixiren bezw. in Wasserstoff und unter Einwirkung -von nicht zersetztem Wasserdampf in Kohlendioxyd umzusetzen;

2. durch Einwirkung des im ersten Feuer nicht zersetzten Wasserdampfes auf Kohlenoxyd zur Bildung von Kohlensäure unter Freiwerden von Wasserstoff den Wasserdampf dem Gemische zu entziehen, damit es mit möglichst wenig Wasserdampf im Reductionsraum (zweiten Generator) anlangt und hinter dem Reductionsraum (zweiten Generator) keine Bildung von Kohlensäure zu befürchten ist.

Während also bei zwei in bekannter Weise hinter einander geschalteten Generatoren 1. das zweite Feuer infolge Zersetzung des Wasserdampfes stark abkühlt und alsbald Kohlensäure im Wassergas auftritt, 2. unzersetzter Wasserdampf hinter dem Apparat mit Kohlenoxyd reagirt unter Bildung von Kohlensäure, wird durch die Einschaltung der Regeneratoren zwischen die beiden Feuer bezweckt:

1. dafs etwa unzersetzter Wasserdampf in den zweiten Generator nur in ganz unbedeutenden Mengen kommen kann, so dafs das Feuer in dem zweiten Generator nicht merkbar abgekühlt wird und dadurch das Gasgemisch bis ans Ende des Gasganges, bevor es den Apparat verläfst, mit einem sehr heifsen Feuer in Berührung kommt und keine Bildung von Kohlensäure zu befürchten ist, auch wenn die Dampfgeschwindigkeit grofs gewählt wird, und

2. dafs die oben unter 2. genannte Reaction im Apparat selbst stattfindet, die gebildete Kohlensäure im zweiten Feuer zu Kohlenoxyd reducirt wird und infolge dessen der Kohlensäuregehalt des Gases sehr niedrig bleibt und kein unzersetzter Wasserdampf durch den Apparat hindurchgeht.

Das sehr reine Wassergas verläfst den Generator durch den geöffneten Gasleitungsschieber 35 und Sie Gasleitung 34, durch welche Leitung es in die Reinigungsapparate gelangt.

Sobald die Temperatur in dem Generator und dem Reductionsraum. (Schlufsgenerator) und in den Fixir- und Oxydationskammern (Regeneratoren) zu weit heruntergesunken ist, wird der Dampfhahn 27 und der Gasleitungsschieber 35 geschlossen, die Luftrohrschieber 22, 23, 24 und 25 und das Absperrventil 7 werden geöffnet und Generator und Reductionsraum (Schlufsgenerator) werden wieder wärm geblasen. Es bildet sich durch Einwirkung der Primärluft auf die Kohle in den beiden Feuern Kohlenoxyd, welches jedoch durch die oberhalb der beiden Feuer durch die Röhre 18 und ig gleichfalls zugeführte Secundärluft in den Fixir- und Oxydationskammern (Regeneratoren) zu Kohlensäure verbrannt wird. Die hierbei entwickelte Wärme wird in den Fixir- und Oxydationskammern (Regeneratoren) aufgespeichert.

Nun werden bei der folgenden Gasperiode die Apparate von den Gasen in gerade umgekehrter Reihenfolge durchströmt, und es wird infolge dessen der bisherige Reductionsraum zum Generator und der bisherige Generator zum Reductionsraum, also Schlufsgenerator...

Hat man sich durch die Schaügläser 14 überzeugt, dafs die Temperatur in den Fixir- und Oxydationskammern 3 und 4 (Regeneratoren)

hoch genug ist, so wird nunmehr der Reductionsraum (Generator 2) des ersten ,Gasganges, welcher jetzt als Generator functionirt, mit frischer Kohle beschickt, und nachdem die Luftrohrschieber und das Ventil 7 geschlossen worden sind, wird wiederum Dampf durch den Generator eingeblasen, das dadurch erzeugte Wassergas entgast die Kohle, die entstandenen Kohlenwasserstoffe werden in den Fixir- und Oxydationskammern (Regeneratoren) fixirt und sammt etwas Kohlenoxyd durch den überschüssigen Wasserdampf zu Kohlensäure oxydirt unter Freiwerden von Wasserstoff, und das Gasgemisch passirt dann die glühende Brennstoffsäule des Generators des ersten Gasganges, welcher jetzt als Reductionsraum thätig ist, zwecks Reduction der Kohlensäure zu Kohlenoxyd.

Damit nun die Primär- und Secundärluft gleichzeitig unter bezw. über die Feuer eingeführt werden können, zwecks Bildung von Kohlenoxyd und sofortiger Verbrennung desselben zu Kohlensäure in den Fixir- und Oxydationskammern (Regeneratoren), müssen die vier Luftschieber 22, 23, 24 und 25 gleichzeitig geöffnet bezw. geschlossen werden können. Dieses kann auf verschiedenem Wege erreicht werden, doch empfiehlt es sich, die Verschlüsse derart zwangläufig mit einander zu verbinden, dafs die richtige Stellung für den oben beschriebenen Wechselbetrieb von einer Stelle aus gesteuert werden kann.

Ein anderer Vortheil wird erreicht durch das Füllen der Füllapparate 10 und 11 gleich nach der Entleerung. Die Kohlen verbleiben dann während zweier Perioden des Warmblasens und während zweier Perioden des Gasmachens in diesen Apparaten und gelangen in vorgewärmtem Zustande in die Feuer. Es wird dadurch einem plötzlichen Abkühlen der glühenden Brennstoffschicht bei der Beschickung vorgebeugt.

Die Höhe der Brennstoffschicht braucht bei diesem Apparat nur gering zu sein und infolge dessen kann jede Kohlensorte verwendet werden, sowohl Koks wie Steinkohle und sogar Braunkohle und Abfalle, welche Kohlenstoff enthalten; auch wird durch diese kleine Schichthöhe das Verbrennen zu Kohlensäure möglich, ohne grofse Geschwindigkeit der Gebläseluft.

Die Abmessungen des Generators und Reductionsraumes (Schlufsgenerator) können mithin klein gehalten werden. Die Quantität Stickstoff und Kohlensäure, welche beim Umschalten vom Warmblasen zum Gasmachen im Apparat anwesend ist, ist deshalb nur gering, und das Wassergas wird also nur in geringem Mafse durch diese Gase verunreinigt, zumal da die Kohlensäure im zweiten Feuer noch reducirt wird.

Claims (2)

1. Patent-An Sprüche:

   ι. Verfahren zur Erzeugung von Wassergas, dadurch gekennzeichnet, dafs das in einem Generator erzeugte Wassergas mit den Entgasungproducten der frisch aufgeworfenen Kohle und überschüssigem Wasserdampf nach einander in eine oder mehrere getrennte Fixir- und Oxydationskammern (Regeneratoren) gelangt behufs Fixirung des Entgasungsproductes und Oxydation desselben und eines Theiles des Kohlenoxyds durch den Wasserdampf, und alsdann das Gasgemisch durch eine Reductionskammer (Schlufsgenerator) von oben nach unten geleitet wird, zum Zwecke, die entstandene Kohlensäure zu Kohlenoxyd zu reduciren, wobei infolge der abwechselnden Benutzung der beiden Generatoren als Generator bezw. als Reductionsraum bei jedem Gasmachen der Zustand der Feuer der gleiche bleibt und ein reines Wassergas von gleichbleibender Zusammensetzung erzeugt wird.
2. 2. Zur Ausführung des im Anspruch 1 gekennzeichneten Verfahrens zur Erzeugung von Wassergas ein Apparat, gekennzeichnet durch die Combination von zwei Generatoren (1 und 2), welche abwechselnd als Generator und Reductionsraum benutzt werden, mit zwei zwischen dieselben geschalteten Regeneratoren (3 und 4, Fixir- und Oxydationskammern), zum Zwecke, die im jeweiligen Generator erzeugten Gase zuerst durch die Fixir- und Oxydationskammern und dann durch den als Reductionsraum dienenden zweiten Generator durchzuleiten.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.