DE1943080A1 - Method and device for gasifying coals with a high water content - Google Patents
Method and device for gasifying coals with a high water contentInfo
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"*■"* 194308C"* ■" * 194308C
PatentanmeldungPatent application
der Firmaof the company
Rheinische Braunkohlenwerke AG., Köln, Kaiser-Friedrich-UferRheinische Braunkohlenwerke AG., Cologne, Kaiser-Friedrich-Ufer
Verfahren und Vorrichtung zur Vergasung von Kohlen mit hohemMethod and device for gasifying coals with high
Wassergehalt. Zusatz zur Patentanmeldung P 17 96 05O08Water content. Addition to patent application P 17 96 05O 0 8
In der Hauptanmeldung ist ein Verfahren besehrieben und ist eine Vorrichtung für die Durchführung dieses Verfahrens angegeben, bei dem wasserhaltige Kohle in Form einer Piste oder in einem sonstigen fluidgemachten Zustand in einen von aussen oder von innen beheizten Reaktionsraum eingedrückt wird, in dem die Vergasung mit dem verdampften Eigenwasser der Kohle erfolgt.. Die erforderliche Wärme für die Vergasung der Kohle mit dem EigenWöLWser bzw. für die Verdampfung dieses Wassers und die Aufwärmung des Reaktionsgemisches auf die Reaktionstemperatur erfolgte hierbei durch Fremdwärme, in dem beispielsweise die Rohre, durch die die Kohlenpaste hindurchgedrückt wurde, von aussen durch das Reaktorkühlmittel eines Kernreaktors beheizt werden.In the main application a procedure is described and is a device is specified for carrying out this procedure, in the case of the hydrous coal in the form of a runway or in some other fluidized state into one from the outside or inside heated reaction chamber is pressed in, in which the gasification takes place with the evaporated own water of the coal .. The heat required for the gasification of the coal with the EigenWöLWser or for the evaporation of this water and the The reaction mixture was heated to the reaction temperature here by external heat, in which, for example, the Pipes through which the coal paste was pressed, heated from the outside by the reactor coolant of a nuclear reactor will.
Es wurde gefunden, dass der in der Hauptanmeldung grundsätzliche beschriebene Prozess besonders günstig durchgeführt wer den kann, wenn die Eigenwärme der zu vergasenden Kohle für dieIt was found that the basic process described in the parent application performed particularly beneficial to those who can, if the sensible heat of the gasified coal to
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Warmeerzeugung herangezogen wird.Heat generation is used.
Das Verfahren nach der Erfindung ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass die wasserhaltige Kohle mit dem in ihr enthaltenen Eigenwasser nur teilvergast wird. Die Vergasung wird soweit getrjfben, dass sich ein Vergasungsrückstand mit noch beträchtlichem Rest Heizwert ergibt. Dieser Heizwert des Vergasungsrückstandes soll mindestens so gross sein, dass bei der: Verbrennung mit Luft die für die Beheizung,des yergasungsprozesr ses erforderliche Wärme erzeugt wird.The method according to the invention is characterized in particular by that the hydrous coal is only partially gasified with the own water it contains. The gassing will to such an extent that there is a gasification residue with still considerable Remaining calorific value results. This calorific value of the gasification residue should be at least so high that: Combustion with air for heating, the gasification process the required heat is generated.
Geht man von Rohbraunkohle mit einem Wassergehalt von etwa 56 bis 59 % aus, so wird die Kohle vor ihrer Einführung in den eigentlichen Vergasungsraum zunächst auf einen Wassergehalt von etwa 40% Restwasser vorgetrocknet. Der hierbei erzeugte Wasserdampf wird ganz, oder teilweise so abgeführt, dass er nicht in den Vergasungsraum gelangt. Die vorgetrocknete Rohbraunkohle wird am Aufgabeende in ein Röhrenvergasungsgerät eingespeist, dessen Wände mit Rauchgas beheizt sind. Bei der Bewegung der Kohle durch das Vergasungsgerät wird zunächst das Restwasser verdampft, danach werden die flüchtigen Bestandteile ausgetrieben und die Kohle schliesslich auf eine Vergasungstemperatur von etwa 800 bis 900° C erhitzt. Der im Gleichstrom mit der Kohle durch die Röhren geführte Wasserdampf setzt sich mit der Kohle sowie mit den Entgasungsgasen der Kohle um und es entsteht ein hochwertiges Gas, das im wesentlichen aus Kohlenmonoxid und Was- Assuming raw lignite with a water content of around 56 to 59 % , the coal is first pre-dried to a water content of around 40% residual water before it is introduced into the actual gasification room. The water vapor generated in this way is wholly or partially discharged in such a way that it does not get into the gasification chamber. At the end of the feed, the pre-dried raw lignite is fed into a tube gasifier, the walls of which are heated with flue gas. When the coal moves through the gasifier, the residual water is first evaporated, then the volatile components are expelled and the coal is finally heated to a gasification temperature of around 800 to 900 ° C. The water vapor, which is passed through the tubes in cocurrent with the coal, reacts with the coal and with the degassing gases of the coal and a high-quality gas is produced, which essentially consists of carbon monoxide and water.
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serstoff besteht. Die Aufenthaltszeit der Kohle in den Vergasungsröhren, die Vergasungstemperatur und die Menge des angebotenen Wasserdampfes für die Vergasung werden so bemessen, dass beim Austrag der Kohle aus den Röhren am Austragsende des Vergasungsgerätes etwa ein Vergasungsgrad von 60$ vorliegt, d. h., etwa 60$ des mit der Kohle zugeführten Heizwertes sind in Gasform übergeführt worden. Es ergibt sich so eine Restkohle mit entsprechend hohem Heizwert. Die Restkohle wird anschiiessend, möglichst ohne Abkühlung, verbrannt, wobei es zweckmässig ist-, die Verbrennung mit vorgewärmter Luft durchzuführen. Die bei der Verbrennung der Estkohle erzeugte Wärme wird für die Beheizung des Vergasungsprozesses verwendet, in dem beispielsweise d'ie Rauchgase derart durch das Röhrenvergasungsgerät geleitet" werden, dass sie die Röhren von aussen beheizen. -.:■;.?■■■.-. .".*·.".. ' . ·there is hydrogen. The length of time the coal remains in the gasification tubes, the gasification temperature and the amount of water vapor available for gasification are measured in such a way that when the coal is discharged from the tubes at the discharge end of the gasification device, there is about a degree of gasification of $ 60, i.e. about $ 60 of the with The calorific value added to the coal has been converted into gaseous form. This results in a residual coal with a correspondingly high calorific value. The remaining coal is then burned, if possible without cooling, whereby it is advisable to carry out the combustion with preheated air. The heat generated during the combustion of the coal is used to heat the gasification process, in which, for example, the flue gases are passed through the tube gasifier in such a way that they heat the tubes from the outside. -.:■;.?■■■. - .. ". * ·." .. '. ·
Für eine gute Wärmeökonomie des Prozesses ist es zweckmässig, die Verbrennungsluft für die Restköhle im.Gegenstrom mittels den abzukühlenden ^9,duktiOnsgasen des Vergasungsprozesses vorzuwärmen. ·. .For a good heat economy of the process it is advisable to to preheat the combustion air for the remaining coal in the countercurrent by means of the ductile gases of the gasification process to be cooled. ·. .
Es hat sich als zweckmässig erwiesen, als Röhrenvergasungsgerät gradlinige in geeignetem Abstand voneinander angeordnete Röhren zu verwenden, die etwa eine Neigung bis 10 bis 30° gegenüber der Horizontalen aufweisen. Da die vorgetrocknete Rohbraunkohle in einem pulverig krümeligen Zustand vorliegt·,, können für die Beschickung der Vergasungsrohre am oberen, Ende derIt has proven to be useful as a tube gasifier straight lines arranged at a suitable distance from each other To use tubes that have an inclination of up to 10 to 30 ° relative to the horizontal. Since the pre-dried raw lignite is in a powdery crumbly state · ,, can for charging the gasification tubes at the top, end of the
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geneigten Rohrbündel nach verschiedenen an sich bekannten . Methoden erfolgen. So ist es möglich, am Beschickungsende eine Einwurfvorrichtung nach Art des bekannten Slingerapparates vorzusehen, mit der die Kohle in die Rohröffnungen eingeschleudert wird. Desweiteren besteht die Möglichkeit, Verteilervorrichtungen nach Art von Krählarmen vorzusehen, so dass die schaufelartigen Krählarme über die Rohröffnüngen hinwegbewegt werden und diese mit 'der in der Schaufel befindlichen Kohle füllen.inclined tube bundle according to various known per se. Methods are done. So it is possible to add a To provide a throw-in device in the manner of the known slinging apparatus, with which the coal is thrown into the pipe openings will. Furthermore, there is the possibility of providing distribution devices in the manner of rake arms, so that the shovel-like rake arms are moved over the pipe openings and fill this with the coal in the shovel.
an die Stelle eines Röhrenvergasungsgerätes können grundsätzlich auch andere an sich .bekannte Vergasungsvorrichtungen für den vorliegenden Zweck herangezogen werden. Besondere Vorteile hat auch'ein Metallbadvergasungsgerät, bei dem beispielsweise die Warme an den Vergasungsprozess durch flüssiges Blei übertragen wird. Die pulverförmige bis' krümelige Kohle wird mittels eines Trägergases in das Bleibad eingeblasen und beim Aufsteigen gemeinsam mit dem an der Kohle entbundenen Wasserdampfgas. Als Trägergas wird hierbei zweckmässig rückgeführtes Produktionsgas verwandt. Das hierbei abgekühlte Blei wird einem benachbarten Aufheizbad zugeführt, in dem die Aufheizung mittelsInstead of a tube gasifier, you can basically also other known gasification devices for can be used for the present purpose. Special advantages also has a metal bath gasification device in which, for example the heat is transferred to the gasification process through liquid lead. The powdery to 'crumbly coal is blown into the lead bath by means of a carrier gas and when Rise together with the steam gas released from the coal. Recirculated production gas is expediently used as the carrier gas. The lead that has cooled down becomes a adjacent heating bath supplied, in which the heating means
d it·* der in das Bleibad eingeblasenen Rauchgase erfolgt,/durch die Verbrennung der Restkohle mit Luft erzeugt sind. d it · * the flue gases blown into the lead bath takes place / are generated by the combustion of the residual coal with air.
Die Vortrocknung der Kohle kann einmal im direkten Zusammenhang mit der Vergasung eTfolgen, in dem beispielsweise ein zuvor beschriebenes Röhrenvergasungsgerät Verwendung findet, das direkt mit der Kohbraunkohlebeciuf schlagt wird. Dir cn ent-The pre-drying of the coal can be directly related with the gassing, in which, for example, a previously described tubular gasifier is used that is whipped directly with the brown coal cake. You cn
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sprechende Abstimmung des Druckes in dem Raum, in den die Rohre an der Aufgabeseite münden mit dem Druck in dem Raum, in den die Rohre an der austragsseite münden, wird dafür gesorgt, dass eine gesteuerte Menge des bei der Trocknung der Kohle im ersten Teil des Köhrengerätes entstehenden Wasserdampfes in den Aufgaberaum abströmt und hierdurch der Vergasung entzogen wird.speaking vote of the pressure in the room in which the pipes on the feed side flow with the pressure in the room into the the pipes open out on the discharge side, it is ensured that a controlled amount of the water vapor produced during the drying of the coal in the first part of the tube device into the feed area flows away and is thereby withdrawn from the gasification.
Die Vortrocknung der Rohbraunkohle kann aber erfindungsgemäss auch in einem speziellen Vortrocknungsgerät durchgeführt werden, wobei insbesondere ein Fluidatbetttrockner eingesetzt wird. Durch diesen Fluidatbetttrockner verlaufen Heizröhren, die von dem Beheizungsabgas des Röhrenvergasungsgerätes durchströmt sind, gegebenenfalls vermehrt durch weitere Raumgase aus direkter Verbrennung von Restkohle. Dieser indirekt beheizte Fluidatbetttrockner wird jjit der Rohbraunkohle beaufschlagt, wobei der Fluidierungsprozess ganz oder teilweise durch den bei der Trocknung entstehenden Wasserdampf aufrechterhalten wird. Eine geeignete Oimensionierung der Strömungsquerschnitte in dem Fluidatbetttrockner ermöglicht es, dass die bei der Trocknung entstehende vorgetrocknete Kohle mit dem nach oben abströmenden Wasserdampf ausgetragen wird und aus diesem mit an sich bekannten Methoden abgeschieden werden kann.The predrying of the raw lignite can, however, according to the invention can also be carried out in a special pre-drying device, a fluidized bed dryer being used in particular. Heating tubes run through this fluidized bed dryer, through which the heating exhaust gas from the tube gasification device flows are, possibly increased by additional room gases from direct combustion of residual coal. This indirectly heated The fluidized bed dryer is charged with the raw lignite, wherein the fluidization process is wholly or partially maintained by the water vapor produced during drying will. Appropriate dimensioning of the flow cross-sections in the fluidized bed dryer enables the in the Drying resulting pre-dried coal is discharged with the upwardly flowing water vapor and from this with methods known per se can be deposited.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass beim eigentlichen Vergasungsprozess nur die verhältnismässig leicht vergasbaren Bestandteile der Kohle mit Wasserdampf umgesetzt werden müssen, während die schwerer vergasbaren RestbestandteileA major advantage of the invention is that in the actual gasification process only the relatively easy gasifiable components of the coal must be converted with water vapor, while the more difficult to gasify residual components
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durch die Verbrennung mit Sauerstoff restlos und schnell ausgenutzt werden.completely and quickly through the combustion with oxygen be exploited.
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- 1970-06-16 AU AU16373/70A patent/AU1637370A/en not_active Expired
- 1970-08-04 FR FR7028748A patent/FR2059654B2/fr not_active Expired
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
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FR2059654A2 (en) | 1971-06-04 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 |