DE217313C

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Publication number: DE217313C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 217313 KLASSE 24 e. GRUPPE

UIHLEIN & CO. in NÜRNBERG.

der Verbrennungsgase der Feuerung in den Gaserzeuger.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. November 1908 ab.

Die Beheizung der in der Kokerei und Leuchtgasfabrikation verwendeten Destillationsöfen geschieht gewöhnlich durch Generatorgas. Dieses wird in bekannter Weise dadurch hergestellt, daß man in Generatoröfen den bei der trockenen Destillation der Kohle in der Leuchtgasfabrikation als Nebenprodukt gewonnenen Koks vergast. Die Vergasung vollzieht sich bei einer Temperatur von 8oo° bis

ίο goo° C, so daß das gebildete Generatorgas mit einer Temperatur von etwa 850° in den Destillationsofen gelangt, wo es unter Zuführung von Luft verbrannt wird. Die abziehenden Verbrennungsgase, gemischt mit den nicht brennbaren gasförmigen Bestandteilen der zur Verbrennung zugeführten Luftmenge, besitzen einen Kohlendioxydgehalt von etwa 18 bis 20 Prozent und eine Temperatur von etwa 6oo° C, während der anfallende Retortenkoks, der nach üblichem Verfahren größtenteils abgelöscht wird, eine Temperatur von i25o^p besitzt. Bei dem geschilderten Verfahren gehen die in den Abgasen und dem Retortenkoks aufgespeicherten erheblichen Wärmemengen vollkommen nutzlos verloren.

Das neue Verfahren bezweckt nun zunächst eine Verwertung der vorhandenen Eigenwärme des Rauchgases und des Kokses und ferner eine Ausnutzung des Kohlendioxydgehaltes der Abgase in der Weise, daß die Rauchgase immer wieder in den nächstfolgenden Gaserzeuger eingeführt und dort über den aus den Retorten kommenden glühenden Koks geleitet werden, um zu brennbarem Gas rückverwandelt und alsdann in den Destillationsöfen wieder zur Beheizung verwendet zu werden ; hierbei trägt natürlich die den Abgasen innewohnende Eigenwärme wesentlich mit zur Destillation der Kohle bei.

Eine Betrachtung der bei der praktischen Durchführung des Verfahrens sich ergebenden Volumverhältnisse und thermischen Wirkungen zeigt, daß das Verfahren nicht nur theoretisch begründet, sondern auch praktisch mit wesentlicher Erhöhung des Wirkungsgrades durchführbar ist.

Die Rauchgase entsprechen in ihrer physikalischen und chemischen Zusammensetzung annähernd dem in der ersten Hälfte des Generatorprozesses entstehenden Gas, derart, daß in 100 Volumen Abgas etwa 20 Volumen Kohlendioxyd und 80 Volumen Stickstoff enthalten sind. Bei der Rückwandlung nach dem Verfahren werden weitere 20 Volumen Kohlenmonoxyd gebunden , so daß ein Kubikmeter des hergestellten Heizgases zu einem Drittel aus Kohlenmonoxyd, zu zwei Dritteln aus Stickstoff besteht. Diese Mischung besitzt nach ihrer Zusammensetzung einen Wärmeinhalt von etwa 1100 Kai. für ι cbm.

Daraus geht zunächst hervor, daß, abgesehen von der zu Gasbildung im Generator erforderlichen Anfangswärme, der Kohlenverbrauch rund nur die Hälfte der im bisher üblichen Generatorbetrieb erforderlichen Menge beträgt, da der Rest aus dem Kohlendioxydgehalt der Abgase gedeckt wird; ferner beträgt der Gasverbrauch für dieselbe Wärmeerzeugung nur etwa vier Fünftel des bisherigen, da der Heizwert entsprechend höher liegt.

Bei der Verbrennung dieses Generatorgases entsteht wieder Rauchgas von der ursprünglichen Zusammensetzung, und zwar bei vollkommener Verbrennung, d. h. richtig bemessener Luftzufuhr aus einem Kubikmeter Generatorgas i,66 cbm Rauchgas, welche Menge das Doppelte des für die Heizgasbildung erforderlichen Volumens beträgt. Somit kann die aus der Ofeneinheit erhaltene Rauehgasmenge zur Erzeugung einer für die doppelte Ofenzahl ausreichen denGeneratorgasmenge verwendet werden.

Was nun die zur Generatorgaserzeugung erforderliche Anfangswärme betrifft, so wird diese nach dem Verfahren aus dem Wärmeinhalt des anfallenden Retortenkokses gedeckt, der eine Anfangstemperatur von etwa 1250⁰ C. besitzt und derart durch den Generator geführt wird, daß seine Temperatur nicht unter 8oo° C. sinkt. Da praktisch ein bedeutender Überschuß an Retortenkoks zur Verfügung steht, so können einerseits die auftretenden Wärmestrahlungsverluste leicht gedeckt werden, andererseits wird die Güte desselben durch die geringe Kohlenstoffentnahme nur unmerklich verringert.

Eine zur Ausübung des Verfahrens geeignete Einrichtung ist in den Fig. 1 bis 3 der Zeichnung in einer Ausführungsform, wie sie in der Leuchtgasfabrikation anwendbar erscheint, wiedergegeben.

Die Rauchgase ziehen vom Ofen O₁ durch einen Kanal α in den Generator des Ofens O₂. Dort streichen sie über glühenden Retörtenkoks, wodurch in geschilderter Weise die Bildung von Kohlenmonoxyd stattfindet. Durch die Kanäle b erfolgt in üblicher Weise die Luftzufuhr, wodurch die Verbrennung eintritt. Die neu entstandenen Rauchgase, deren Menge,

wie nachgewiesen, zur Speisung von zwei öfen hinreicht, gelangen durch den Kanal c in die Generatoren der öfen O₃ und o₄. Dort wiederholt sich der Vorgang, und die für vier öfen genügende Rauchgasmenge der öfen O₃ und o₄ verteilt sich durch die Kanäle d, U₁ in die Generatoren der öfen O₅ bis O₈. Der Rauchkanal e sammelt alle schließlich nicht mehr verwendeten Rauchgase und führt sie zum Kamin f.

Praktisch kann natürlich der Vorgang nur so lange fortgesetzt werden, als der Kaminzug ausreicht; die Regelung des Zugs zwecks gleichmäßiger Verteilung auf die einzelnen öfen geschieht durch Schieber g, während die Einfuhr des Retortenkokses in die Generatoren ' durch die Schüttöffnungen h erfolgt. Nachdem die Eigenwärme des Kokses ausgenutzt und seine Temperatur auf etwa 8oo° gesunken ist, werden die Schieber i gezogen, wodurch der Koks in Gruben k fällt, aus denen er unter Wasserverschluß entfernt wird.

Es ist einleuchtend, daß das ganze Verfahren in seiner Anwendung nicht etwa lediglich auf die Regeneration der in der Leuchtgasfabrikation entweichenden Abgase beschränkt bleiben muß, sondern mit sinngemäßer Abänderung bei allen Feuerungsanlagen vorteilhaft verwertet werden kann, wo kohlendioxydhaltige Rauchgase entweichen und glühender Kohlenstoff in irgendwelcher Form vorhanden ist.

Es ist zwar bereits bekannt, kohlendioxydhaltige Abgase von Feuerungen zwecks Herstellung eines brennbaren Gases infolge Reduktion des Kohlendioxydes wieder in den Gaserzeuger einzuführen. Das Neue an der Erfindung besteht jedoch im wesentlichen darin, daß von irgendeinem Prozesse fallender glühender Koks unter Hindurchführung der Abgase eine Temperaturerniedrigung (teilweise Ablöschung) erfährt, wobei die abgegebene Wärme zur Herstellung von Generatorgas benutzt wird. Ferner besteht das Neue an der Erfindung in einer sinngemäßen Anwendung des Verfahrens zur Beheizung eines Komplexes von öfen unter möglichst günstiger Ausnutzung der durch den Ofenprozeß und die Beheizung gegebenen Wärmemengen.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Verfahren zur Herstellung des zur Beheizung von Destillationsöfen und zu sonstigen Zwecken erforderlichen Generatorgases unter Einführung der Verbrennungsgase der Feuerung in den Gaserzeuger, dadurch gekennzeichnet, daß der beim DestillationsVorgang oder sonstwie im Überschuß sich ergebende heiße Koks nur so lange, bis seine Temperatur unter die Reduktionstemperatur der Kohlensäure herabsinkt, von dem kohlensäurehaltigen Verbrennungsgas durchstrichen, dann aber aus dem Reduktionsofen entfernt und durch frischen heißen Koks ersetzt wird.

2. Verfahren zum Betriebe einer Ofenanlage mit Benutzung des Verfahrens nach 1Ό5 Anspruch 1, 'dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Ofen durch Verbrennung einer geringen Koksmenge kohlensäurehaltige Verbrennungsgase erzeugt, diese Verbrennungsgase in einem zweiten Ofen zunächst reduziert, dann vollständig verbrannt und schließlich in weiteren Ofengruppen, von denen die folgende immer die doppelte Ofenzahl besitzt wie die ihr vorgeschaltete, in gleicher Weise weiterbehandelt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.