DE152840C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT

Bei dem Dellwik-Verfahren wird bekanntlich darauf hingearbeitet, daß die Verbrennungsgase während der Aufblaseperioden stets viel mehr Kohlensäure als Kohlenoxyd enthalten. Die Ausbeute an Wassergas wird dadurch gegenüber den früheren Verfahren wesentlich erhöht.

Erfordernis für einen guten Wirkungsgrad bei diesem Prozeß ist, daß die Pressung der

ίο eingeblasenen Luft in einem bestimmten, möglichst konstant bleibenden Verhältnis zur Schichthöhe der Kohle steht. Dies hat Dellwik schon erkannt. In seiner Patentschrift spricht er sich folgendermaßen darüber aus:

»Der nach folgendem Verfahren angestrebte Zweck wird nun dadurch erreicht, daß man das Verhältnis zwischen der Höhe der Kohlen-(bezw. Koks-) Schicht und der einzublasenden Luftmenge so reguliert, daß während der ganzen Dauer der Aufblaseperiode innerhalb der Brennstoff schicht eine möglichst vollkommene Verbrennung der Kohle zu Kohlensäure stattfindet.«

Weiter heißt es noch:

»Je nachdem man nun eine höhere oder niedrigere Schichtung des Brennmateriales anwenden will, wird man die Luftmenge (durch erhöhten Druck) vergrößern oder verkleinern müssen, damit eine vollkommene Verbrennung zu Kohlensäure während der Aufblaseperioden erreicht wird. Man kann also ebensowohl die Schichthöhe nach einem gegebenen Winddruck als auch umgekehrt den Winddruck nach einer gegebenen Schichthöhe regulieren; in allen Fällen aber wird man auf Grund des Experimentes zu konstanten Verhältnissen gelangen, welche bei dem gegebenen Winddruck eine bestimmte Schichthöhe beizubehalten erfordern.«

Dellwik hat auch erkannt und ausgesprechen, daß vorteilhaft ein Apparat verwendet wird, bei welchem die Höhe der S.ehüttung konstant bleibt, und gibt verschiedene derartige Bauarten an. Bei allen wird die Luft durch die ganze Höhe des Gaserzeugers geleitet. Die Aufschüttungen erfolgen aber vom oberen Teil des Generators aus, und es macht sich hierbei der Übelstand bemerkbar, daß eine konstante Schichthöhe nicht mit solcher Genauigkeit eingehalten wird, wie es wünschenswert und für den besten Erfolg erforderlich ist. Von wesentlicher Bedeutung ist hierbei noch, daß sich das Verbrennungsgut bei der großen Schichthöhe verschieden senkt und staut und so auch bei Verwendung ein und desselben Brennstoffes der durchgeblasenen Luft keinen ganz konstanten, sondern einen periodisch etwas schwankenden Widerstand darbietet.

Diese Nachteile zu vermeiden, d. h. eine ganz konstante Schichthöhe zu schaffen, ist Gegenstand vorliegender Erfindung. Außerdem wird noch eine Reihe anderer, später zu beschreibender Vorteile erreicht.

Die Erfindung besteht darin, daß man zu diesem bekannten Dellwik-Verfahren Gaserzeuger verwendet, bei denen die Luft und der Dampf durch- Seitenwandungen sowohl eingeführt als abgeführt werden. Die Bauart

Lagerexemplay

. solcher Gaserzeuger wurde bisher beiläufig bei der Herstellung von Generatorgas und von Wasserglas nach dem alten Verfahren (Blasen auf Kohlenoxyd) beschrieben, ohne daß dabei aber die oben gekennzeichnete Absicht zutage getreten und ausgesprochen wurde. Dies ist ja auch selbstverständlich in Anbetracht dessen, daß die Schaffung einer solchen konstanten Schichthöhe bei diesen Verfahren lange

ίο nicht in dem Maße auf den Wirkungsgrad der Gaserzeuger einen Einfluß ausübte, wie dies beim Dellwik-Verfahren der Fall ist. Bei der Herstellung von Generatorgas und von Wassergas mit Blasen auf Kohlenoxyd wurde demnach auch im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung eine besondere neue technische Wirkung· bezüglich der Gaserzeugung nicht erzielt ; man verwendete diese Bauart (zumal bei Wassergasherstellung) vielmehr nur aus anderen (baulichen oder wirtschaftlichen) Gründen, z. B. dann, wenn man an den Generator unmittelbar einen Regenerator anschloß.

Auf der Zeichnung sind einige Schnitte durch schematisch dargestellte Gaserzeuger, wie sie bei dem neuen Verfahren Verwendung finden können, zur Anschauung gebracht. Fig. ι zeigt z. B. einen Gaserzeuger, der sich für einen unabhängigen Betrieb mit verschiedenen Düsenreihen, einen »mehrstufigen Betrieb« eignet.

Es ragen bei dieser Bauart verschiedene Rohre in die Kammern α und b hinein und jedes mündet in einen besonderen abgeschlossenen Behälter vor seiner entsprechenden Düsenreihe. Der senkrechte, stark ausgezogene Pfeil gibt die Abbrandrichtung (Füllrichtung) an, die wagerechten Pfeile die A¥ind- bezw. Dampf richtung (Schichtrichtung) .

Fig. 2 ist ein Grundriß dazu, der natürlich auch viereckig, dreieckig oder sonst beliebig vieleckig gestaltet sein kann.

Fig. 3 zeigt den Grundriß eines viereckigen Gaserzeugers, bei welchem keine besonderen Kammern an die Seitenwandungen angebaut sind, sondern wo absperrbare Rohre in der Anzahl der Düsenreihenzahl an den Außenwänden entlang geführt sind. Während bei der vorigen Bauart die Einrichtung" so getroffen war, daß Dampf und Wind, falls sie nacheinander durchgeblasen werden, in paralleler Richtung durchstreichen, stehen ihre Richtungen hier, wie die Pfeile andeuten, senkrecht zueinander, was besondere Vorteile gewährt, wie später noch auseinandergesetzt werden soll.

Fig. 4 zeigt eine ähnliche Bauart mit vorgebauten Kammern. Die gegenüberstehenden Düsen c, d werden auch bei den übrigen Bauarten vorteilhaft, wie hier gezeichnet ist, gegeneinander versetzt.

Fig. 5 endlich zeigt die Art und Weise, wie bisher beim Dellwik-Verfahren gearbeitet wurde.

Statt der Düsenreihen können bei den obigen Gaserzeugern natürlich auch seitliche Roste angewendet werden.

Wie ersichtlich, wird die Luft und auch der Dampf durch Seitenwandungen zugeführt und durch gegenüberliegende Seitenwandungen abgeführt. Hierdurch ist eine gleichbleibende Schichthöhe gegeben, so daß sich für das Dellwik-Verfahren nach den obigen Angaben stets der günstigste Wirkungsgrad erreichen läßt. Man braucht nur die richtige Luft- und Dampfpressung für einen bestimmten Brennstoff einmal auszuprobieren und kann sie dann ständig beibehalten. Dadurch wird man von der Arbeitsweise des Arbeiters, der früher die Luft- bezw. Dampfpressung stets beobachten und entsprechend verschiedener Schichthöhe nachregeln mußte, vollkommen unabhängig.

:Die Art und Weise der Luft- bezw. Dampfzuführung kann in verschiedener Weise erfolgen: Wind und Dampf in derselben, in entgegengesetzter Richtung, oder auch winklig zu einander.

Die Vorteile, welche gegenüber den bisherigen , zum Dellwik-Verfahren verwendeten Gaserzeugern durch Anwendung dieser seitlichen Zuführung tmd Abführung entstehen, sind außer dem oben angegebenen, welcher auf der stets gleichbleibenden Schichthöhe beruht, noch folgende :

Durch Anbringen einer größeren Anzahl von Düsen in der Richtung der Füllhöhe, die jederzeit leicht zu öffnen und zu schließen sind (mehrstufige Gaserzeuger), können einerseits auf kleiner Grundfläche Gaserzeuger von großer Leistungsfähigkeit untergebracht werden, andererseits kann aber auch innerhalb sehr weiter Grenzen die Leistungsfähigkeit eines, einzelnen Gaserzeugers gesteigert oder vermindert werden, ohne daß man durch Überlastung oder Unterbelastung eine Verringerung des Wirkungsgrades hervorrufen müßte oder gar in Zeiten geringen Verbrauches den Gaserzeuger für einige Zeit ganz stillegen müßte.

Der Gaserzeuger besitzt also große Betriebssicherheit und gestattet, in der einfachsten Weise selbst großen Verbrauchschwankungen zu folgen bei Vermeidung von Verlustquellen, die sich aus dem bisherigen Betrieb ergaben.

Da die Füllhöhe des Vergasungsgutes beliebig groß gewählt werden kann, so kann dem Gaserzeuger ein großer Fassüngsraum gegeben werden. Hierdurch wird aber das häufige Auffüllen, wie dies heute notwendig ist, überflüssig, und damit verschwindet eine weitere Ursache, die im heutigen Betrieb zu großen Wärmeverlusten Veranlassung war; außerdem

wird der Betrieb weniger häufig unterbrochen, so daß die stündliche Ausbeute gegen früher gesteigert erscheint.

Da sich ferner jetzt sehr einfache Füllvorrichtungen anbringen lassen, so wird die Arbeit am Gaserzeuger sehr vermindert.

Dadurch, daß man jetzt die Füllhöhe des Vergasungsgutes beliebig groß wählen kann, ist man nun auch in der Lage, den glühenden

ίο Koks sofort aus den Retorten einer Kohlenleuchtgasanlage in den Gaserzeuger gelangen zu lassen, was besonders bei Öfen mit schräg liegenden Retorten in der bequemsten A¥eise erfolgen kann. Es lassen sich dabei diese Gaserzeuger in der bequemsten W'eise so mit den Kohlenleuchtgäsöfen verbinden, daß sowohl die Abhitze unter die Retorten, wie das erzielte Gas durch die Retorten geleitet werden kann.

Ebenso einfach läßt sich die Wärme der abziehenden Verbrennungsgase für die Dampfbildung verwerten.

Dadurch, daß Abhitze und Gas in seitlicher Richtung abziehen, werden Funken- und Flugaschefänger besonderer Bauart überflüssig.

Indem das Vergasungsgut allmählich an den Düsen vorüberwandert, also vor ihnen in steter Bewegung ist, bietet es Wind und Dampf eine gute Angriffsfläche und wird infolgedessen nach Möglichkeit ausgenutzt.

Aus demselben Grunde werden die Düsen wenig durch Verschlackung zu leiden haben, da nur die in der Nähe der Gaserzeugerwände gebildete Schlacke sich an ihnen ansetzen wird, während sich alle übrigen, nicht vergasbaren Rückstände am Ende des · Gaserzeugers ansammeln und dort leicht entfernt werden können.

Es werden also einerseits die Schlackenzeiten kurz ausfallen, die Arbeit des Schlackens wird gering sein, andererseits wird aber, und dies ist sehr wichtig, der Gaserzeuger stets ohne Störung und mit gutem Erfolge arbeiten.

Die Ansammlung der Hauptmasse der

. Schlacke kann immer an ein.er Stelle erfolgen, die außerhalb der eigentlichen Betriebszone liegt, während das Reinigen der seitlichen Düsen innerhalb größerer Zeiträume entweder unter Zuhilfenahme der üblichen Absteckstäbe oder nach Abstellen des Gaserzeugers erfolgt.

Die Entnahme der sich am Boden ansammelnden Schlacke ist für die Bedienung viel bequemer geworden, da sie nun nicht mehr in der Betriebszone, d. i. der heißesten Zone erfolgt, sondern an einer Stelle, die bereits eine wesentlich niedrigere Temperatur besitzt. Die in den meisten Fällen notwendigen Absteckstäbe werden nicht so rasch glühend, sich durchbiegen und verbrennen, denn sie werden jetzt nicht mehr über der heißesten Zone eingelegt, sondern unter derselben.

Dadurch, daß der Gaserzeuger, zum Schlacken und Aufgeben des Gutes nicht so oft geöffnet zu werden braucht, dasselbe vielmehr in größeren Zeiträumen und in größerer Menge aufgegeben und demnach immer von oben herab allmählich angewärmt wird, behält der Gaserzeuger eine gleichmäßige Temperatur, so daß eine große Haltbarkeit zu erwarten steht und die Ausbesserungskosten dementsprechend gering ausfallen werden.

Bei Gaserzeugern, die mit kaltem Koks aufgefüllt und betrieben werden, kann die Wärme der Abhitze und des Gases mit zur Vorwärmung des Vergasungsgutes, das ja, hoch aufgeschüttet, längere Zeit im Gaserzeuger liegt, verwendet werden.

Da die Richtung des Dampfes bezw. Windes verschieden von der Abbrandrichtung ist, sind die Einrichtungen und die Arbeiten für die Gutzuführung von den Einrichtungen und Arbeiten für den eigentlichen Betrieb der Gaserzeuger, dem Blasen und Gasen, nicht mehr in dem Maße wie früher voneinander abhängig, so daß beide Funktionen, jede nach verschiedenen Richtungen, sich frei entwickeln können.

Durch Vorbau von Gaserzeugerkammern vor den eigentlichen Gaserzeuger läßt sich ein großer . Teil der in den Abgasen und im erzielten Gase enthaltenen Wärme wieder gewinnen; diese Vorkammern ersetzen dann gleichzeitig die Funken- und Aschenfänger.

Im Falle des Betriebes nach Fig. 3 und 4, wo Wind- und Dampfrichtung einen Winkel bilden, ergeben sich noch andere besondere Vorteile. Es zeigt sich nämlich, wenn Wind durch den Gaserzeuger geblasen wird, daß die Schichten unmittelbar an den Düsen die heißeste Temperatur haben, also auch für die Gaserzeugung am günstigsten sind; macht man den Ofen in der Windrichtung nun genügend schmal, so wird die Temperatur, in der ganzen Breite eine gleichmäßig hohe werden. Was man durch diese Verschmälerung an Flächeninhalt des Querschnittes verlieren würde, gewinnt man wieder durch Verlängerung in Richtung des durchströmenden Dampfes. Die gesamte Betriebsarbeit spielt sich hier also nach drei Achsen ab, welche Winkel miteinander bilden: die Richtung des Abbrandes der Gase bildet die eine, die Blasrichtung (Riehtung des durchtretenden Windes) die zweite und die Gasrichtung (Richtung des Dampfes) die dritte Achse.

Durch Anwendung dieser Gaserzeuger für das Dellwik- Verfahren ergibt sich aber außerdem noch der ganz besondere Vorteil, daß ein überaus reines Gas erhalten werden kann. Man kann z. B. den Wind durch eine größere Anzahl übereinander liegender Düsenreihen zuführen als den Dampf, d. h. man bläst in größerer Höhe und gast in geringerer. Damit ist aber, da der Dampf durch eine

ganz gleichmäßig erhitzte Schicht tritt, die Herstellung eines sehr reinen Gases gewährleistet.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Verfahren zur Herstellung von Wassergas bei Prozessen, bei denen in der Blasperiode auf Kohlensäure geblasen wird (Dell wik-Verfahren), dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Abführung der Luft bezw. der Luft und des Dampfes durch in Seiten wan düngen des Generators angeordnete Düsen oder dergl. erfolgt, wodurch erreicht wird, daß die Gebläse bei bestimmtem Brennstoff mit gleichbleibenden, die größte Nutzwirkung ergebenden Spannungen arbeiten können.
2. 2. Eine Ausführungsform des Verfahreiis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft in größerer Höhe, der Dampf in geringerer innerhalb der ersten liegenden Höhe durchgeblasen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.