DE217204C

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Publication number: DE217204C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 217204 KLASSE 24e. GRUPPE

ARTHUR GRAHAM GLASGOW in LONDON.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. August 1908 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von karburiertem Wassergas, insbesondere nach dem Verfahren von Lowe, und betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Nutzbarmachung der fühlbaren Wärme, die beim Kühlen des frisch erzeugten Gases sowie der Wärme, • die in den Abgasen verloren geht, zur Erzeugung des für die Herstellung von Wassergas erforderlichen Dampfes.

ίο Bei der Behandlung des frisch erzeugten Gases gemäß vorliegender Erfindung werden zunächst die kohlenstoffhaltigen Unreinigkeiten. die sich in den Gaskühlröhren niederschlagen und diese verstopfen würden, entfernt, indem das noch heiße Gas derart in Berührung mit Wasser gebracht wird, daß letzteres einen großen Prozentsatz dieser Unreinigkeiten aufnimmt und in eine teerige Flüssigkeit umwandelt, die selbsttätig abfließt, während das Wasser selbst größtenteils in Dampf umgewandelt wird. Dieser Dampf mischt sich mit dem teilweise gereinigten Gas, wird durch dieses überhitzt und verläßt den Reinigungsraum bei einer 100⁰C. wesentlich übersteigenden Temperatur. Es wird genügend Reinigungswasser vorgesehen, um einen Ausgleich für das in Dampf umgewandelte sowie für dasjenige Wasser zu schaffen, welches während der Gasungsperiode mit den teerigen, vom Gas niedergeschlagenen Unreinigkeiten verloren geht. Von der Reinigungskammer wird das Gas- und Dampfgemisch durch Gaskühl- und Wasserheizvorrichtungen geführt, in welchen die beim Kühlen des Gases und Kondensieren des hinzugemischten Dampfes abgegebene Wärme nutzbar gemacht wird, um die Temperatur des Kühlwassers bis zu einem Grade zu erwärmen, der wesentlich höher als 100⁰C. ist.

Die Konstruktion des Wäschers zum Reinigen des Gases bildet kein wesentliches Merkmal der Erfindung, doch ist es vorteilhaft, für den in Frage kommenden Zweck einen Gaswäscher zu verwenden, der gleichzeitig als hydraulischer Verschluß dient.

Es hat sich gezeigt, daß das Gas in einem derartigen Wasserverschlußgaswäscher so weit gereinigt werden kann, daß es keine Verstopfung der Röhren der später von ihm zu durchströmenden Reinigungsvorrichtungen verursacht, ohne daß es — wie bei der Reinigung in den gebräuchlichen Skrubbern — durch einen ununterbrochenen Wasserstrom hindurchgeleitet wird. Hierbei ist nur erforderlich, daß die Teerüberlauf- und Wassereinlaßvorrichtungen den Verschluß auf einer im wesentlichen beständigen Höhe halten und dem Teer gestatten, während der durch die Gasmacheperiode hervorgerufenen Druckerhöhung abzufließen. Während der Aufblaseperiode wird frisches Wasser in genügender Menge zugeführt, um den Verschluß wieder herzustellen und das verdampfte Wasser zu ersetzen. Das Wassergas und der in dem Wäscher erzeugte Dampf treten mit einer ver-

hältnismäßig noch hohen Temperatur in den Kondensator ein und geben bei der Abkühlung und Kondensierung beträchtliche Wärmemengen ab, die zur Erzeugung von hochgespanntem Dampf nutzbar gemacht werden. -

Wie bereits erwähnt ist, wird bei Anwendung des Wasserverschlußreinigers der Skrubber überflüssig. In Verbindung mit vorliegender Erfindung führt nun die Fortlassung des Skrubbers

ίο zu weitgehenden Vorteilen, und zwar wird zunächst eine zu kräftige Behandlung der Ölgase und der Dämpfe vermieden; auch wird eine Emulsion des Teers und Wassers vermieden, die eintritt, sobald ein Skrubber zur Anwendung gelangt, und die eine außerordentlich sachverständige und sorgfältige Trennung erfordert, bevor der Teer zum Gebrauch fertig und das Wasser zur Wiederzirkulation oder zum Ablassen wieder geeignet ist; ferner die Wiederzirkulation (bzw. das Ablassen) des Wassers mit den Folgeerscheinungen, nämlich kostspielige Vorkehrungen zur Wiederkühlung und zum Einpumpen fallen fort, und es wird ermöglicht, die auf dieses Wasser übertragene und wegen der niedrigen Temperatur und unreinen Beschaffenheit desselben verloren gehende Wärme zur Dampferzeugung nutzbar zu machen.

Wegen der dem Kondenswasser gegebenen hohen Temperatur kann nicht nur dieses und die Abhitze aufs wirksamste zur Dampferzeugung nutzbar gemacht werden, anstatt, wie früher, eine große Menge Wassers mit einer Temperatur von unter 100 ° C. zu erzeugen, sondern es wird auch die Wassermenge, die zur Reinigung und Kühlung des Gases erforderlich ist, entsprechend verringert auf Grund der Tatsache, daß der große Betrag fühlbarer Wärme, . der bei der Umwandlung des Wassers in Dampf gebunden wird, die Kühlwirksamkeit des Wassers entsprechend erhöht.

Um die in dem frisch erzeugten Gas und in den Warmblaseabgasen enthaltene Wärme gemeinschaftlich nutzbar zu machen, wird ein besonderer Dampferzeuger oder Kessel verwendet, der durch die Warmblasegase erwärmt wird. Dieser Kessel wird mit dem durch das Gas erwärmten, oben beschriebenen Dampferzeuger verbunden, so daß beide Kessel gemeinschaftlich Dampf erzeugen können. Das überschüssige Gaskühlwasser, welches in dem vom Gas erwärmten Kessel nicht in Dampf umgewandelt worden ist, kann dem von den Warmblasegasen erwärmten Kessel zugeführt werden.

Es ist bereits früher versucht worden, die in dem frisch erzeugten Gas und in den Warmblaseabgasen enthaltene Wärme wiederzugewinnen, indem die Abgase und das ungereinigte frische Gas durch einen einzelnen Dampfkessel geleitet wurden. Es hat sich aber dabei heraus-' gestellt, daß gegen dieses Verfahren schwerwiegende Bedenken obwalteten, die sich erstens darauf gründeten, daß die Kesselröhren durch Niederschläge sehr schnell verstopft wurden und nur mit großem Aufwand an Zeit und Arbeit, bei starker Abnutzung und Gefahr für den Arbeiter, gereinigt werden konnten, und zweitens darauf, daß die Luft in der Umgebung durch die Teerdämpfe sowie durch Rauch und Dunst, die durch das frisch erzeugte Gas abgesetzt und nachher in der Aufblaseperiode in die Luft ausgeblasen wurden, verpestet wurde.

Abgesehen davon, kann der durch die Verunreinigung der Kesselröhren hervorgerufene erhöhte Widerstand sehr schnell zu Brennstoffverlusten führen, da Luftwiderstand mit einem ökonomischen Aufblasen der Brennstoffschicht nicht vereinbar 1st.

Durch den abwechselnden Gebrauch des Dampfkessels für die Gebläseprodukte während der Aufblaseperiode und für das frisch gemachte Gas während der darauf folgenden Gasungsperiode wird ferner ein besonderer und unab-. hängiger Dampfkessel für jede Abteilung eines Wassergasapparates nötig, während ein und derselbe Dampfkessel ebensogut oder auch günstiger für zwei oder mehr Abteilungen eines Wassergasapparates dienen kann, wenn er nur für die Warmblaseabgase gebraucht wird. Eine Vergrößerung der für zwei Abteilungen dienenden Dampfkessel ist nicht erforderlich, da die Aufblaseperioden (welche kürzer sind als die Gasungsperioden) abwechseln, ohne jedoch ineinander überzugreifen.

Dadurch, daß ein einzelner Dampfkessel ausschließlich und fast immerwährend für die Warmblasegase von zwei oder mehr Abteilungen eines Wassergasapparates verwendet wird, anstatt abwechselnd für die Warmblasegase und das Wassergas aus einer einzigen Abteilung, werden Zustände geschaffen, die eine sichere und einfache Vorwärmung des Windes ermög- · liehen. Frühere Versuche in dieser Richtung schlugen fehl, größtenteils infolge der bei den höheren Temperaturen eintretenden Schwierigkeiten; gemäß vorliegender Erfindung aber, nach welcher die Rauchgase den Dampfkessel fast kontinuierlich bei einer verringerten Temperatur von ungefähr 370^c C. verlassen, kann ein weiterer großer Betrag der Wärme derselben leicht zur Vorwärmung des Windes nutzbar gemacht werden.

An Hand der obigen Erklärungen wird es leicht sein, die Vorkehrungen zur Wiedergewinnung der Abhitze, sowohl der entweichenden Warmblasegase als auch des frisch hergestellten Gases, unter Bezugnahme auf die Zeichnung zu verstehen. In letzterer ist Fig. 1 eine schematische Ansicht, teilweise im Schnitt einer Ausführungsform des Apparates, und Fig. 2 ein Schnitt im rechten Winkel von Fig. 1.

Die bei der Herstellung von karburiertem Wassergas aus der Ölfixierkammer bzw. dem Überhitzer α austretenden Warmblasegase werden durch den Röhrenkessel b geleitet. Die Kesselröhren besitzen eine ausreichende Heizfläche, um die entweichenden Warmblasegase auf die richtige Temperatur zu bringen, bevor sie in den gegebenenfalls vorhandenen Gebläseluftvorwärmer c eintreten. Während der

ίο Gasungsperiode ist der Dampfkessel (und der Gebläseluftvorwärmer) von der. Ölfixierkammer bzw. dem Überhitzer α durch das Ventil d abgeschlossen. Das Ablaßventil (ψιά Sicherheitsauslaß) e umgeht den Dampfkessel b. Ein Auslaß für Staub ist mit f bezeichnet. Vor dem Dampfkessel ist zweckmäßig ein kleiner durch Ventil gesteuerter Lufteinlaß g angebracht, so daß Kohlenoxyd, das in den dem Dampfkessel zugeführten Warmblasegasen etwa vorhanden sein könnte, zur Verbrennung gebracht werden kann.

Das frisch gemachte Wassergas tritt durch

das Rohr k¹ nach dem Wäscherverschluß h und prallt auf die durch den Spiegel des Wassers A² gebildete Prallfiäche auf. Das Wasser nimmt einen großen Teil der kohlenstoffhaltigen Unreinigkeiten des Gases auf. h³ ist das Überflußrohr für die teerige Flüssigkeit. Demnächst wird das Gas durch einen Vorkessel oder Kondensator i geleitet, der unter Kesseldruck arbeitet und gemeinschaftlich mit dem durch die Warmblasegase geheizten Kessel b Dampf erzeugt, und dann durch den Kondensator (bzw. Kondensatoren) e für Gas von niedrigem Druck, der als ein Speisewasservorwärmer dient, von wo das aus dem Warmwasserbehälter I abfließende Wasser von der Pumpe m in den Vor-. kessel i gepumpt wird.

Es ist daher ein aus zwei Abteilungen zusammengesetzter Verbundkessel vorhanden;. die eine Abteilung ist ein von den Warmblasegasen geheizter Dampfkessel, während die andere Abteilung den für die gehörige Abkühlung des Gases nötigen Apparat darstellt. Die beiden Abteilungen erzeugen gemeinsam Dampf, wobei der durch die Warmblasegase geheizte Kessel durch dasjenige Wasser gespeist wird, das aus der durch das Wassergas geheizten Abteilung überfließt. Wie in der Zeichnung ersichtlich ist, hat der im Vorkessel bzw. Kondensator i erzeugte Dampf durch die Röhren η freien Zutritt zum Dampfraum des durch die Warmblasegase geheizten Dampfkessels b. Das überschüssige Wasser fließt aus dem Vorkessel i durch die Rohre 0 in den Dampfkessel b.

Die Kesselspeisepumpe m wird zwischen dem Vorkessel i und dem Niederdruckkondensator k angeordnet. Das Gas verläßt den Kondensator k bei normaler Temperatur, das kalte Kesselwasser tritt in den Kondensator k an ungefähr derselben Stelle ein, während die Kesselspeisepumpe Wasser aus dem selbsttätigen Warm-,wasserbehälter entnimmt und dieses ausfließende Wasser gegen den üblichen Dampfdruck in den Vorkessel bzw. Kondensator drückt. Das warme Wasser durchläuft dann die ganze Länge des Kessels in entgegengesetzter Richtung wie das in letzterem befindliche heiße Gas, und der auf diese Weise erzeugte Dampf verbindet sich mit dem im Haupt dampfkessel erzeugten Dampf. Derjenige Teil des erforderlichen, dem Vor kessel zugeführten Kondenswassers, der nicht in Dampf umgewandelt worden ist, fließt selbsttätig in den Wasserraum des Haupt dampf kesseis ab und wird dort durch die Wärme der Warmblasegase in Dampf umgewandelt; gegebenenfalls kann durch die Rauchgase dieses Hauptkessels eine Vorwärmung des Gebläsewindes stattfinden.

Auf diese Weise wird eine fast vollständige Wiedergewinnung der Wärme erreicht, die in den Warmblasegasen und in dem Wassergas enthalten ist.

Als zweckmäßig ist ein Dampfkessel b (gegebenenfalls mit einem Gebläsewindvorwärmer c) dargestellt, der abwechselnd durch die Warmblasegase aus zwei Abteilungen eines Gaserzeugungsapparates α erwärmt wird.

Andererseits werden mit Vorteil zwei Vorkessel i verwendet, die gemeinschaftlich durch die Dampfröhren η und Wasserrohren 0 mit dem Dampfkessel b verbunden sind. Jeder dieser Vorkessel wird gesondert durch das Gas aus einer der Abteilungen des Gaserzeugungsapparates erwärmt.

Die angegebene Anordnung kann natürlich geändert werden. Da aber die Aufblaseperioden gewöhnlich viel kürzer sind als die Gasungsperioden, so werden die Aufblaseperioden bei zwei Abteilungen niemals ineinander übergreifen, während die Gas.ungsperioden für gewöhnlich während einer erheblichen Zeitdauer ineinandergreifen müssen. Es ist daher leicht, die Warmblasegase gemeinschaftlich und das Gas gesondert zu behandeln.

Wenn eine Anlage angeheizt oder wo ein Apparat intermittierend verwendet werden soll, oder wo andere Umstände obwalten, kann sich die Notwendigkeit oder Zweckmäßigkeit herausstellen, einen unabhängig gefeuerten Kessel p anzuwenden, um dieses Abhitzesystem zu ergänzen. Der Kessel p wird zweckmäßig mit dem no Verbundkessel durch das Dampfrohr q und das Wasserrohr r verbunden.

Claims

Pate nt-An Sprüche:

i. Verfahren zur Abkühlung karburierten Wassergases bei gleichzeitiger Nutzbarmachung seiner Wärme zur Erzeugung von , Dampf, dadurch gekennzeichnet, daß die Unreinigkeiten des Gases durch Berührung des

letzteren mit Wasser entfernt werden und hierzu nur so viel Wasser verwendet wird, daß es größtenteils in Dampf umgewandelt wird, worauf dieser Dampf mit den noch heißen Gasen vermischt, von diesen überhitzt und zusammen mit ihnen durch Dampferzeugungs- und Gaskühlapparate geleitet wird.
2. Anlage zur Herstellung karburierten Wassergäses unter Benutzung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Anordnung zweier mit den Gaserzeugern verbundener Dampfkessel, von denen der eine durch das Wassergas und der andere durch die Warmblasegase beheizt wird, und die derart miteinander verbunden sind, daß das überschüssige Kühlwasser, das in dem durch das Gas erhitzten Kessel nicht in Dampf umgewandelt worden ist, in den durch die Warmblasegase erhitzten Kessel strömt. ' ao

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.