DE1796311B1 - Verfahren zur Vergasung von wasserhaltiger Kohle - Google Patents

Verfahren zur Vergasung von wasserhaltiger Kohle

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vergasung von wasserhaltiger Kohle, insbesondere Rohbraunkohle, in einem im Kreis geführten Schmelzbad, gemäß dem die Kohle unterhalb des Badspiegels eingeleitet, die in ihr enthaltene Flüssigkeit verdampft und der Dampf als Vergasungsmittel genutzt wird.
  • Es ist bereits ein derartiges Verfahren zur Vergasung von wasserhaltiger Kohle in einem Schlackenbad bekannt, bei dem die Kohle und das Vergasungsmittel unterhalb des Schlackespiegels in das Schlakkebad eingeführt werden. Da ein Teil der Kohle zur Bereitstellung der für den Vergasungsprozeß erforderlichen Wärme verbrannt werden muß, sind dem verfahrenstechnischen Ablauf des Prozesses enge Grenzen gesetzt, zumal die Vergasungstemperatur an den Schmelzpunkt der Schlacke gebunden ist. Hinzu kommt noch, daß die Handhabung eines Schlackebades ohnehin mit Schwierigkeiten verbunden ist, da im allgemeinen besondere Maßnahmen getroffen werden müssen, um ein Erstarren der Schlacke an irgendwelchen ungeeigneten Stellen zu verhindern. Andererseits muß nach Möglichkeit der ganze Prozeß so gesteuert werden, daß sich an besonders gefährdeten Stellen des das Bad enthaltenden Systems Schlackenkrusten bilden, um einen Angriff der flüssigen Schlacke auf die Wände des Raumes und andere Einrichtungen zu verhindern. All diese Dinge setzen Maßnahmen und Vorkehrungen voraus, die den Gesamtablauf des Verfahrens, das ohnehin innerhalb enger Grenzen ablaufen muß, also wenig flexibel ist, zusätzlich komplizieren. Dies gilt insbesondere auch dann, wenn, wie bei dem bekannten Verfahren vorgesehen ist, die Schlacke im Kreislauf geführt ist, wobei in einem Bereich desselben die Kohle vergast und in einem anderen Teil verbrannt wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs angeführten Art so auszugestalten, daß die Vergasung von wasserhaltiger Kohle ohne Schwierigkeiten und in bezug auf die Verfahrensführung ohne besondere Vorkehrungen und Maßnahmen möglich ist. Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß als Badflüssigkeit in an sich bekannter Weise flüssiges Blei verwendet wird. Es hat sich gezeigt, daß, obwohl keinerlei Reaktion zwischen dem Schmelzbad und der wasserhaltigen Kohle möglich ist und somit die Badflüssigkeit ausschließlich als Wärmeübertragungsmittel dient, die angestrebte Umsetzung zwischen Kohle und dem in ihr enthaltenen Wasser bzw. dem daraus entstehenden Wasserdampf in optimaler Weise erfolgt, wobei der Ablauf des Verfahrens selbst keinerlei besondere Vorkehrungen erfordert, da die Verwendung von flüssigem Blei als Badflüssigkeit alle jene Schwierigkeiten ausschließt, mit denen bei einem Schlackebad gerechnet werden muß.
  • Es ist zwar bereits ein Verfahren zum Thermolisieren von kohlenstoffhaltigem Material bekannt, bei welchem letzteres zunächst feinstzerkleinert und alsdann mit flüssigem und feinstzerteiltem Metall in ein Rohr eingeleitet wird, in welchem das Material durch einen sehr kurzen Kontakt mit dem Metall die für die Thermolyse erforderliche Erwärmung erfahren soll. Voraussetzung für dieses Verfahren ist, daß die Materialien zuvor getrocknet werden, da sonst eine Feinstzerkleinerung praktisch nicht möglich ist. Trocknung und Feinstzerkleinerung machen aber ein solches Verfahren weniger wirtschaftlich. Demgegenüber liegt ein wesentlicher Vorteil der Erfindung darin, daß sie eine Vorbehandlung der zu vergasenden Kohle nicht voraussetzt.
  • Im Gegensatz zu einem weiteren bekannten Verfahren zur Wärmebehandlung unter anderem von festen kohlenstoffhaltigen Materialien unter Verwendung einer Bleischmelze besteht bei Anwendung der Lehre gemäß der Erfindung auch keinerlei Notwendigkeit, besondere Mittel und Maßnahmen vorzusehen, um die wasserhaltige Kohle in die Badflüssigkeit einzubringen oder von dieser überfluten zu lassen. Vielmehr ist es gerade die Einfachheit des Verfahrens gemäß der Erfindung, die seine Wirtschaftlichkeit begründet.
  • Für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kommen vor allem solche Kohlen in Betracht, die bereits in der Lagerstätte große Mengen an Wasser enthalten und auch bei ihrer Gewinnung einen hohen Wassergehalt aufweisen. Es sind dies vor allem Braunkohlen, deren Wassergehalt im Gewinnungszustand zwischen 50 und 60 ()iu liegt. Des weiteren ist die Lehre gemäß der Erfindung bei Torf anwendbar, wenn dessen Wassergehalt etwa auf die bei Rohbraunkohlen üblichen Werte herabgesetzt worden ist. Die Lehre gemäß der Erfindung ist auch bei solchen Kohlen mit Vorteil zu benutzen, die in der Lagerstätte kein oder wenig Wasser enthalten, die aber während des Gewinnungsprozesses mit großen Mengen Wasser in Berührung gebracht werden. Hierunter fallen beispielsweise Steinkohlen, die gegebenenfalls in einer Aufschwemmung mit etwa 40 bis 50 % Wasser aus der Grube gefördert und in dieser Form vom Gewinnungsort zum Vergasungsort transportiert werden können. Nach Einführen der kohlenstoffhaltigen Materialien in das Metallbad geben diese zunächst ihren Wassergehalt durch Verdampfen ab, wobei das verdampfte Wasser sich direkt mit den festen vergasbaren Bestandteilen der Kohle unter Bildung von brennbaren Gasen umsetzt. Als Vergasungsmittel wird also hauptsächlich jenes Wasser benutzt, das die Kohle entweder von vornherein bereits in der Lagerstätte aufweist oder aber aus dem Gewinnungsprozeß oder dem Transport zur Vergasungsstelle mitbringt.
  • Das flüssige Metall des Metallbandes kann im Kreislauf geführt werden, wobei es außerhalb des Reaktionsraumes beispielsweise durch das Reaktorkühlmittel eines Hochtemperaturkernreaktors in einem Wärmeaustauscher erhitzt wird, in den es wieder aus dem Reaktionsraum zurückgeführt wird, nachdem es seine Wärme an die kohlenstoffhaltigen Materialien abgegeben hat. In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung das Schema einer Einrichtung zur Vergasung von feuchten kohlenstoffhaltigen Materialien dargestellt.
  • Oberhalb einer als Schneckenpumpe 40 ausgebildeten Rotationsdruckpumpe ist ein Trichter 41 angeordnet, durch den die zu verarbeitenden Materialien 42 der Schneckenpumpe 40 bzw. der darin befindlichen Schnecke 43 zugeführt werden.
  • An die Pumpe 40 schließt eine Rohrleitung 44 an, durch die das Material in einen Reaktionsraum 45 gedrückt wird. Die Rohrleitung 44 zwischen Pumpe und Reaktionsraum weist einen derartigen Querschnitt und eine derartige Länge auf, daß infolge des Reibungswiderstandes in der Rohrleitung ein Zurückdrücken des Materials auf Grund des im Reaktionsraum herrschenden Innendruckes nicht möglich ist.
  • Der Reaktionsraum 45 ist zugleich auch der Abscheideraum. In seinem oberen Teil befindet sich ein Auslaß 46, durch den hindurch die Vergasungsrückstände in ein Sammelgefäß 47 treten. Letzteres ist an seinem unteren Ende mit einem Schieber 48 versehen, der auch als Doppelschieber ausgebildet sein kann. Mit Hilfe dieses Schiebers können die Vergasungsrückstände aus dem Sammelgefäß 47 abgezogen werden.
  • Am oberen Ende des Reaktionsraumes 45 befindet sich ein Gasabzugsstutzen 49 mit einem Regulierorgan 50. Am unteren Ende des Reaktionsraumes 45 ist eine Zuführungsleitung 51 für das fluide und im Kreislauf geführte Heizmittel angebracht. Dieser Zuleitung 51 ist ein Regulierorgan 52 zugeordnet. Die Rohrleitung 44 für die Zuleitung der zu vergasenden Materialien mündet über ein Mündungsstück 53 in den Reaktionsraum 45.
  • Die in der Zeichnung dargestellte Einrichtung arbeitet in der Weise, daß die Rotationsdruckpumpe 40 das feuchte kohlenstoffhaltige Material durch die Rohrleitung 44 und über das Mundstück 53 in den Reaktionsraum 45 eindrückt. Weiter wird in den Reaktionsraum 45 über das Regulierorgan 52 und die Zuleitung hocherhitztes Blei eingeführt, das eine Anfangstemperatur von beispielsweise 1000° C aufweist. Das flüssige Blei steht im Reaktionsraum 45 bis zur Niveauhöhe 54 und wird durch die Ableitung 55 über das Regulierorgan 56 abgeführt, nachdem es sich auf eine Temperatur von beispielsweise 750° C abgekühlt hat. Das Blei wird danach durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten Kreislauf geführt, in welchem es von 750° C wiederum auf 1000° C erhitzt und gegebenenfalls gereinigt wird. Die Wärme für die Erhitzung des Bleis kann in besonders vorteilhafter Weise einem Atomkernreaktor entnommen werden. Die über das Mundstück 53 in das Bad 57 eingeführten feuchten kohlenstoffhaltigen Materialien werden spontan getrocknet und entgast, wobei die hierbei entstehenden Gase Anlaß zu einer starken Verwirbelung der Kohle und ihrer Entgasungsprodukte im Bleibad sind. Hierbei findet eine intensivere Reaktion des Wasserdampfes und der durch Entgasung entstandenen Kohlensäure mit dem Kohlenstoff unter Bildung permanenter brennbarer. Gase statt. Diese Produktionsgase 58 sammeln sich im Oberteil des Reaktionsraumes 45 und werden über den Auslaßstutzen 49 und das Regulierorgan 50 nach außen abgeführt. Oberhalb des Niveaus 54 des Bleibades 57 sammeln sich die Vergasungsrückstände 59, die vornehmlich aus der Asche der vergasten Materialien bestehen. Diese Vergasungsrückstände werden als Abfall über das Sammelgefäß 47 nach außen geführt.
  • Das Verfahren erfolgt zweckmäßig bei Drücken bis zu etwa 50at.

Claims (1)

  1. Patentanspruch: Verfahren zur Vergasung von wasserhaltiger Kohle, insbesondere Rohbraunkohle, in einem im Kreislauf geführten Schmelzbad, gemäß dem die Kohle unterhalb des Badspiegels eingeleitet, die in ihr enthaltene Flüssigkeit verdampft und der Dampf als Vergasungsmittel genutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Badflüssigkeit in an sich bekannter Weise flüssiges Blei verwendet wird.
DE19681796311 1968-08-22 Verfahren zur Vergasung von wasserhaltiger Kohle Ausscheidung aus 1796050 Expired DE1796311C (de)

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DE1796311C DE1796311C (de) 1973-03-08

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1592861A (en) * 1921-09-14 1926-07-20 Leonarz Johann Emil Production of water gas
DE897310C (de) * 1948-12-07 1953-11-19 Roman Dipl-Ing Rummel Verfahren und Vorrichtung zur Vergasung von Brennstoffen

Patent Citations (2)

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