DE2264924A1 - Verfahren zur erzeugung eines gasgemisches - Google Patents

Verfahren zur erzeugung eines gasgemisches

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Description

Verfahren zur Erzeugung eines Gasgemisches
Es sind bereits Kohleverpiasungsanlagen mit Pest-Bett verwendet worden. Es fet bekannt, daß der erfolgreiche Betrieb dieser Anlagen abhängig ist von der Verwendung von Kohle oder Koks, welche nicht verkokend sind (non-coking), um die Vergasung zu erreichen. Wenn nicht sorgfältig darauf geachtet wird, die Zusammensetzung für das Pest-Bett auf diese Weise zu beschränken, dann unterbricht das Anschwellen der Kohle die erforderliche Porosität des Bettes und die Aufwärtsbewegung der Gase kann nicht stattfinden.
Es wurde berichtet, daß die Ausdehnungsfähigkeit einer Kohlensorte vermindert wird durch Zusatz von Mengen eines inerten Materials zur Kohle, wie beispielsweise Abfallkoks, Holzkohle oder feine Asche, Ascheklumpen (bulk ash) wurden einer "Pittsburgh-Flö'z-Kohle" (seam coal) zugesetzt mit dem Ergebnis einer hohen Indexzahl für das Anschwellen
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und Verkoken oder Zusammenbacken, welche benötigt wurde zur Einführung der Kohle in eine Vergasungsanlage mit Fest-Bett. Während eines kurzen Betriebes wurden dabei zufriedenstellende Ergebnisse erzielt.
Die vorliegende Erfindung umfaßt Mittel zur Lösung des Problems des Anschwellens und Verkokens oder Zusammenbackens von Kohle bei der Pest-Bett-Vergasung von Kohle, Ein Mittel hierzu ist ein Verfahren, bei dem eine Extrusion verwendet wird, um ein Gemisch von Kohle, Asche und Pech oder Teer in Brikettform zu bringen und in die Vergasungsanlage einzubringen, Das zweite Mittel ist ein Verfahren, durch das hohle Feuerfest-Zylinder, welche eine ähnliche Form wie "Raschig-Pinge" besitzen, bei der Kohlezuführung zugesetzt werden. Auf diese Weise wird das Anschwellen der Kohle berücksichtigt und das Bett erhält dadurch eine zusätzliche Porosität, Wie nachstehend erläutert, können diese Mittel auch kombiniert werden, um in wirtschaftlicher Weise die Kohle so auszunutzen (ohne Sortierung), wie sie bei der bergmännischen Gewinnung anfällt (run-of-mine coal).
Die Aufgabenstellung der Frfindung besteht darin, die Möglichkeit zu schaffen zur Verwendung von Kohle In der Form, wie sie bei der Gewinnung im Bergbau anfällt, für Kohlevergasungsanlagen mit Fest-Bett, und zwar unabhängig von den Schwell- und Verkokungsei-genschaften der Kohle, Im Gegensatz zu Kohlevergasungsanlagen mit Fließbett besitzt die Anordnung mit Festbett ausgeprägte Vorteile wegen der Gegenstrombewegung des erzeugten Gases relativ zur Bewegung der Kohle in der Vergasungsanlage, Eine größere Menge von Wärme verbleibt in der Vergasungsanlage und tritt nicht mit dem erzeugten Gas aus und die Kohle wird entflüchtigt (devolatilized) bevor sie vergast wird. Dadurch können die flüchtigen Bestandteile einen Teil des Produktgases bilden.
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Bei dem Kohlevergasungsverfahren mit Pest-Bett tritt die Kohle in die Vergasungsanlage oben ein und fällt oben auf die Charge oder das Einsatzgut, Dabei nimmt sie von dem sich nach oben bewegenden Produktgas Wärme auf, Da der Verbrennungsprozeß in der Nähe des Bodens der Vergasungsanlage einen Teil der Kohle aufbraucht und der Rest der Kohle vergast wird, bewegt sich die Kohle oben auf der Charge allmählich nach unten und durchläuft dabei eine Reihe von Behandlungsstufen: eine erste Aufheizung, eine Entflüchtigung und Verkokung, eine Vergasung und eine Oxydation von Kohlenstoff, Es treten dabei eine große Zahl chemischer Reaktionen auf und es ist eine Mindesttemperatur von etwa 930 bis 1040°C (1700 bis IQOO0F) erforderlich, Wenn Luft und Wasserdampf in die Verbrennungszone eingeleitet werden, ergibt sich als Endprodukt Generatorgas, Wenn Sauerstoff und Dampf verwendet werden, ist das Endprodukt Synthesegas,
Wenn das Produktgas in einer Gasturbine verbrannt wird, müssen die erosiven Teile (Ascheteilchen), die korrosiven Bestandteile (beispielsweise Natrium- und Kaliumverbindungen) und Ammoniak durch Waschen entfernt werden.
Die Erfindung wird veranschaulicht durch die beigefügten Abbildungen,
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Kohlevergasungsanlage, welche als Brennstoff extrudierte Briketts gemäß der Erfindung erhält.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer Kohlevergasungsanlage mit Fest-Bett, die zur Aufnahme eines Einsatzgutes gemäß der Erfindung mit Anteilen von Kohle und verdünnenden Stoffen eingerichtet ist,
Fig. 1 zeigt eine Vergasungsanlage 10 mit einem Gaserzeugungsraum, der mit Feuerfestmaterial ausgekleidet ist und
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ausgestattet ist zur Aufnahme eines eingesetzten Brennstoffes in Form von stabShnlichen Briketts aus einem Extruder 11. Die Kohle, welche eine Abmessung von weniger als etwa 3,0 mm (kleiner als etwa 6 mesh) und einen niedrigen Feuchtigkeitsgehalt besitzt, Asche(mit einer Teilchengröße von weniger als 2 mm und mehr als 0,15 mm) (weniger als mesh und mehr als 100mesh) mit niedrigem Feuchtigkeitsgehalt und Pech (oder Teer) (mit einer Teilchengröße von weniger als etwa 1,2 mm) (unter 16 mesh) treten in den Extruderzylinder 12 aus der Schütte 13 ein. Unter der Wirkung der Extruderschraube 14 und einer nicht-gezeigten Heizvorrichtung zur Aufheizung des Extruderzylinders werden die Bestandteile im richtigen anteiligen Verhältnis in ein stabförmiges Extrudat ausgeformt, das eine im wesentlichen gleichförmige Zusammensetzung besitzt. Das erhitzte Pech benetzt und überzieht die Teilchen der Kohle und der Asche und verbindet sie miteinander zu einer festen Masse Beim Durchgang durch die Wand 16 wird der Extrudatstab periodisch getroffen durch einen hin- und hergehenden Mssserarm 17, der durch eine Magnetspule l8 oder eine andere Antriebsvorrichtung bewegt wird, Diese Schlagwirkung führt zu einem Abbrechen kurzer Stücke des zusammengesetzten Stabes, Diese fallen in die sich drehende Verteilereinrichtung 19 und von dort aus werden die Stabstücke (Briketts) gleichfömig über die Charge 21 verteilt,
Wenn dies bevorzugt wird, kann der Teerbestandteil des Einsatzgutes für den Extruderzylinder 12 vorgeheizt werden. In diesem Falle ist er dann weich genug, so daß eine Heizung des Extruderzylinders nicht erforderlich ist. Es kann anstelle der Schütte 13 zur Beschickung des Extruderzylinders 12 jede geeignete bekannte Einrichtung verwendet werden.
Die gemäß dieser Erfindung richtig hergestellten Briketts sind bei Zimmertemperatur (etwa 21 bis 240C) (etwa 70 bis
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75°F) hart, jedoch nicht spröde. Vorzugsweise können diese Briketts ihre Form beibehalten und ihr eigenes Gewicht tragen im vollen Bereich der Temperatur (bis zu etwa (etwa 20000P) unter den auftretenden Belastungen, Die Mindestanforderung besteht jedoch darin, daß die Briketts ihre Form bis zu einer Temperatur von etwa 37O°C (etwa 7000F) beibehalten. Bei dieser Temperatur erfolgt die Entflüchtigung und es bleibt bei jedem Brikett eine verkohlte Masse zurück, Diese verkohlte Masse darf bei ihrem Weitergang dirch die Temperaturzonen, deren Temperatur oberhalb der Verflüchtigungsstufe liegt, nicht anschwellen. Es wurde gefunden, daß die Verflüchtigung der Briketts von außen nach innen erfolgt.
Obwohl vorstehend ein Extrudat in Form eines festen Stabes beschrieben wurde, kann auch ein Extrudat in Form eines Hohlstabes vorteilhaft verwendet werden, besonders bei Durchmessern oberhalb von etwa 5 cm, Die Herstellung von Briketts in Form eines Hohlstabes kann dadurch vorgenommen werden, daß die Fxtruderschraube Ik so abgeändert wird, daß sie eine zentrische stabförmige Verlängerung (nicht gezeigt) zur Ausbildung des Hohlraums besitzt. Briketts mit einem Außendurchmesser bis zu etwa 2,5 cm ergeben eine befriedigende Arbeitsweise und erfordern nicht die Vergrößerung der Oberfläche, welche man durch einen solchen mittleren Hohlraum erhält,
Mit der Bewegung des Einsatzes oder der Charge in die Verbrennungszone 37 und ihrer Verbrennung sammelt sich über dem Rost 22 ein Aschebett 38 an. Es wird dann über den Rost 22 abgegeben und weiterhin entfernt, beispielsweise durch ein Förderteil 23, Teile der anfallenden Asche werden selbstverständlich als Beschickung des Extruders 11 wieder in das System zurüekp.eführt,
Luft und Dampf, welche der Vergaseranlage bei B zugeführt werden, können entweder vorgemischt werden oder können in
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das Verteilerteil 24 getrennt eingebracht werden. Diese Gaszufuhr in Kombination mit der Kohle führt zu einer Zusammensetzung des Produktgases mit dem folgenden angenäherten Analyseergebnis:
Gas Volumen-ff
H2 15
00 25
CA^ 5
co2 ίο
N2 115
100 %
Das Produktgas wird bei A abgezogen und anschließend durch eine Wasser-Uaschanlage geführt (nicht gezeigt), in welcher der Teer- und Pechgehalt kondensiert wird, Dieser kann im Kreislauf geführt werden, um entsprechend der Kohlequelle wieder das Bindematerial für Briketts abzugeben,
Es wurde gefunden, daß vorteilhafterweise die folgende Zusammensetzung der Briketts anzustreben ist:
Bestandteil Gew. -%
Pech oder Teer (neben dem in
den Kohleteilchen vorhandenen Teer) 6 bis 12 Ascheteilchen 20 bis 60
Kohleteilchen 28 bis 7^
100 %
Für das Fxtruderverfahren kann jedes als Kohle gekennzeichnete Material verwendet werden, vorausgesetzt, daß es unterhalb einer Temperatur von etwa 93°C (etwa 20O0F) praktisch keine flüchtigen Bestandteile abgibt (beispielsweise Torf, bitumenreiche Kohle, usw.). Die Teilchengröße sollte dabei unterhalb etwa 3,Qmm (6 mesh) liegen und größere Stücke können leicht durch eine Hammermühle zerkleinert werden. Fs kann ein Trockenvorgang erforderlich sein, um den Feuchtigkeitsgehalt auf einen geringen Wert zu vermindern, Die vorgenannten Siebgrfißen beziehen sich auf die Standardsiebe
nach "Tyler". ,
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Als Asche für das Extruderverfahren ist Kohlenasche im Teilchengrößenbereich von etwa 1,6 bis etwa 0,15 mm (10 bis 100 mesh) brauchbar. Ascheteilchen mit einer geringeren Teilchengröße (beispielsweise Plugasche) besitzen eine zu große Oberfläche und erfordern die Verwendung eines zu hohen Anteils von Pech, Wie bei den Kohleteilchen sollen auch die Ascheteilchen höchstens nur einen geringen Peuch- . tigkeitsgehalt besitzen. Es wird umso mehr Asche zugefügt, je größer die Neigung einer Kohlesorte zum Anschwellen ist.
Als Binder oder Bindemittel für das Extruderverfahren wurde ein Teerpech (auf Petroleumbasis) als geeignet befunden, wie es für Dachanstriche verwendet wird. In Abhängigkeit von der Kohlequelle und der Darstellungsmethode kann Pech aus Kohlenteer verwendet werden. Das verwendete Pech sollte einen Erweichungspunkt im Bereich zwischen etwa 77 und 82°C (etwa 170 bis l80°F) besitzen und sollte bei Erhitzen um etwa l6°c (etwa 300F) über seinen Erweichungspunkt gute Benetzungseigenschaften bezüglich der Kohle und der Ascheteilchen besitzen,
Eisenoxid (Fe?0,) verändert in vorteilhafter Weise die Schwelleigenschaften von Kohle und gewünsentenfalls können geringe Mengen dieses Materials (beispielsweise 5 Gew.-%) der Zusammensetzung zugefügt werden, welche dem Extruder zugeführt wird,
Die Fähigkeit des Bindemittels zur Benetzung der Teilchen der Kohle und der Asche zur Verbindung dieser Teilchen miteinander ist wichtig für das Extruderverfahren selbst (neben der Ausbildung der Briketts), da eine gute innere Adhäsion die Ausbildung von Rissen am'Extrudat verhindert, welche sonst die Aufrechterhaltung eines Differenzdruckes zwischen der Vergasungsanlage und der Umgebung verhindern würde (Differenzdruck etwa 21 kg/cm ) (etwa 300 psi).
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Zusätzlich zur Beherrschung; des Anschwel]ens der Kohle ist die Anwesenheit von Asche oder irgendeinem verdünnenden Bestandteil günstig vom thermischen Standpunkt, da sie die Möglichkeit ergibt, durch Verminderung der Austrittstemperatur des Produktgases mehr Wärme in der Vergasungsanlage zurückzubehalten.
Es wurde gefunden, daß Gemische mit 50 Gew,-% Kohle, 40 Gew.-% Asche und 10 0ew,-# Asphaltbinder den Schwellindex von etwa 7,5 für die Kohle allein auf etwa 2,5 für das extrudierte Produkt vermindern. Eine brauchbare Zusammensetzung des Fxtrudats enthalt(auf Oewichtsanteile korrigiert errechnet) 50 % bltumenhaltige Kohleteilchen, 50 % Kohlenasche in Teilchenform und ti% Asphaltpechbinder. Das Pech wurde gemahlen zum Durchgang durch ein Sieb mit einer !"'aschenweite von etwa 1 mm (^yler-Sieb, Nr, 16), Die Kohle wurde auf eine Teilchengröße von etwa 3 mm (Sieb Mr, 6) und die Asche auf eine Teilchengröße von etwa O1R mm (Sieb Nr1 20) gemahlen. Diese Zusammensetzung wurde extrudiert und vergast in einer Vergasungsanlage mit einer Atmosphäre und einem Innendurchmesser von etwa 30 cm (12 Zoll) und zwar mit einer Betriebsdauer von etwa 10 Stunden,
Die vorstehend angegebenen Bereiche für den Aschezusatz sind unter Ausschluß des Aschegehaltes der Kohleteilchen zu verstehen, da der Aschegehalt der bergmännisch gewonnenen Kohle bereits in der Kohle vorhanden ist, wenn die Schwellprüfungen vorgenommen werden, Wenn daher bei der Prüfung eine Kohlensorte ein besonders starkes Anschwellen ergibt, dann geschieht dies mit dem bestimmten bereits in der Kohle vorhandenen Aschegehalt. Dieser Aschegehalt trägt daher nicht zu einer Verminderung des Schwell Verhaltens dieser bestimmten Kohlensorte bei,
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Die Anordnung nach Fig, 2 zeigt das erfindungsgemäße Verfahren mit Verwendung geformter "Verdünnungskörper", nämlich mit hohlen Feuerfest-Zylindern,
Solche Verdünnungskörper müssen eine strukturelle Integrität besitzen und während des ganzen Temperaturverlaufs beibehalten, um eine Stütze für das Bett zu erhalten, bei dem das Zusammenpressen oder Aufbrechen des Bettes auf ein Minimum reduziert ist, da diese Verdünnungskörper sich während des Vergasungsverfahrens mit dem Bett nach unten bewegen. Der Hohlraum in dem Verdünnungskörper muß groß genug sein, um das Anschwellen der Kohle aufzunehmen und außerdem zu einer Frhöhung der Porosität des Bettes beizutragen zwecks Förderung des Kontaktes zwischen Gas und !fehle. Weiterhin müssen diese Verdünnungskörper aus Feuerfe st -Material in der Lage sein, einen wiederholten Durchgang durch die Vergasungsanlage und die Transporteinrichtungen zu überleben.
Der Vergasungsanlage 30 werden über die Schütte 31 bei D die bergmännisch gewonnene Kohle und bei E die Verdünnungskörper aus Feuerfest-Material im richtigen Anteil zugeführt^ beispielsweise 50 VoI,-% Verdünnungskörper und 50 Vol,~# Kohle. Mit der Abwärtsbewegung der Masse 39 der Kohle und der Verdünnungskörper zur Verbrennungszone 37 bleibt eine Masse ^O von Asche und Feuerfest-Verdünnungskörpern auf dem Ibst 22 liegen, Asche und Feuerfest-Verdünnungskörper werden vom Rost 22 entfernt, fallen auf das Förderteil 23 und werden von ihm weggeführt, In dem Sieb 34 wird die Asche von den Feuerfest-Körpern getrennt und bei J ausgebracht. Die Feuerfest-Körper wurden dann, wie bei K angedeutet, wieder zurück nach oben zu der Beschickungsstation geführt, un dort mit Kohle gemischt zu werden, Luft wird bei G und Dampf bei H zugeführt. Fei F v;ird das Produktgas abgezogen und einer Waschanlage zugeführt,
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Die Verdünnungskörper können aus Siliciumcarbid, Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Magnesiumoxid usw. hergestellt werden, wenn die Zusammensetzung sinterbar ist und der erhaltene Körper eine ausreichende strukturelle Integrität besitzt, Die Zylinder sollten mindestens eine Länge von etv/a 51Cm mit einem Außendurchmesser von etwa mindestens 3,tf cm besitzen. Die Bohrung so]] einen merklichen Hohlraum ergeben unter Beibehaltung einer ausreichenden Wanddicke, so daß der Zylinder noch eine genügende Festigkeit besitzt. Die Bohrung soll mindestens einen Innendurchmesser von etwa 1,8 cm besitzen.
Es wurden beispielhafte Hohlzylinder aus Siliciumcarbid hergestellt, und zwar aus mit Ton gebundenem Siliciumcarbidpulver (erhältlich unter eier Typenbezeichnung Carbofrax Nr, 4, gießbares oder Stopfgemisch, Carborundum Co,), Das Pulver wurde mit einer kleinen Menge von Wasser gemischt und unter hohem Druck verpreßt, Es war nicht notwendig, gemäß den Anweisungen für die Verwendung dieses Materials die Körper zu erhitzen, da sie eine ausreichende Festigkeit zum Einsatz zusammen mit der Kohle besaßen und anschließend in der reduzierenden Atmosphäre der Vergasungsanlage selbst erhitzt wurden, Die Körper waren etwa 5 cm lang mit einem Außendurchmesser von etwa 3,8 cm und einem Innendurchmesser von etwa 1,8 cm.
Es wurde bereits vorstehend ausgeführt, daß die beiden Verfahren gleichzeitig in vorteilhafter Weise verwendet werden können. Beispielsweise kann bergmännisch gewonnene Kohle bis. zu etwa 30 VoI,-55 Grus enthalten (die kleinste Abmessung beträgt dabei weniger als 3 mm). Dieser Grus stellt ein bedeutungsvolles Problem dar, denn die sehr kleinen Teilchen werden beim Einsetzen einer solchen Kohle in die Vergasungsanlage im Produkt mit aufgenommen und mitgeführt, wenn die Gasgeschwindigkeit im System nicht beträchtlich verringert wird. Hierdurch wird dann aber die Gasmenge
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verringert, welche bei einer vorgegebenen Kapazität der Vergasungsanlage erzeugt werden kann.
Durch einen Trennvorgang der Kohle in der "^e können die größeren Kohlestücke in die Vergasungsanlage mit feuerfesten Verdünnungskörpern eingesetzt werden und der Grus kann über das Extruderverfahren eingesetzt werden,
In ähnlicher Weise kann das Fxtruderverfahren gekoppelt werden mit einer Vergasungsanlage mit bewegtem Pest-Bett, bei der die bei der bergmännischen Gewinnung anfallende Kohle zur Entfernung von Grus einem Trennvorgang unterworfen wird. Pie größeren Kohlestücke werden unmittelbar in die Vergasungsanlage eingebracht und der Grus wird als Zusammensetzung von Kohle, Asche und Bindemittel eingesetzt, Ein wassergekühlter Rührteil besitzt zwei Bewegungsfreiheitsgrade und zerbricht zusammengebackene Gebilde, welche sich sonst ausbilden könnten, Auf diese Weise wird (zusammen mit dem Beitrag durch die Brikett^ ein gleichförmiges leeres Volumen von 30 % oder mehr in der Charge aufrechterhalten, welche für einen zufriedenstellenden Betrieb der Vergasungsanlage erforderlich ist.
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Claims (5)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erzeugung eines Gasgemisches mit brennbaren Bestandteilen, bei dem ein sich abwärts bewegendes Bett aus Kohle in einer Gasaustauschbeziehung mit einem sich in einer Kohlevergasungsapparatur nach oben bewegenden Gasgemisch gebracht wird, wobei als Ausgangsgas am Boden des Bettes Dampf und ein sauerstoffhaltiges Gas eingeführt wird, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
(a) Herstellung einer Mischung aus fein verteilter Kohle und Bindematerial ausserhalb der Kohlevergasungsapparatur,
(b) Extrudieren der Mischung als stabförmiges Extrudat in das Innere der Kohlevergasungsapparatur und
(c) Zerbrechen des Extrudates in Stücke im Inneren der Apparatur.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
(a) Abtrennung des feinteiligen Materials von der bergmännisch gewonnenen Kohle,
(b) Herstellung einer Kohle/Asche/Bindemittel-Mischung unter Verwendung der feinteiligen Kohle ausserhalb der Kohlevergasungsapparatur ,
(c) Extrudieren der Mischung als stabförmiges Extrudat in das Innere der Kohlevergasungsapparatur,
(d) Zerbrechen des Extrudats in Stücke, wobei die Stücke eine Formbeständigkeitseigenschaft bis zu wenigstens etwa 5100C (95O0P) aufweisen, und
(e) Einführen der grösseren Stücke der bergmännisch gewonnenen Kohle aus der Abtrennstufe in die Kohlevergasungsapparatur.
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3. Verfahren zur Erzeugung eines Gasgemisches mit brennbaren Bestandteilen, bei dem Kohle und ein Verdünnungsmaterial, welches im wesentlichen gleichmässig darin verteilt ist, ein sich abwärts bewegendes Bett bilden, welches in Gasaustauschbeziehung mit einem sich nach oben bewegenden Gasgemisch gebracht wird, wobei als Ausgangsgas am Boden des Bettes Dampf und ein sauerstoffhaltiges Gas eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet , dass als Verdünnungsmaterial eine Vielzahl von feuerbeständigen Körpern Verwendung findet, die in Form von Hohlzylindern ausgebildet sind und ihre strukturelle Unversehrtheit während der gesamten Temperaturbehandlung beibehalten, wobei in jedem Körper ein ausreichend grosser Hohlraum vorhanden ist, um ein Schwellen der Kohle zu ermöglichen und um eine Porosität des Bettes zu ergeben, um den Gas-Kohle-Kontakt zu fördern, wobei das Volumenverhältnis zwischen feuerfesten Körpern und Kohle wenigstens etwa 1 : 1 ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , dass als Peuerfestmaterial Siliciumcarbid eingesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , dass die Hohlzylinder mindestens etwa 5 cm lang sind und einen Aussendurchmesser von mindestens etwa 3»8 cm und einen Innendurchmesser von mindestens etwa 1,9 cm besitzen.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2540151A1 (de) * 1975-09-09 1977-03-17 Steag Ag Vorrichtung zur druckvergasung von steinkohle, insbesondere von feinkohle in einem generator
DE2540166A1 (de) * 1975-09-09 1977-03-17 Steag Ag Vorrichtung zur druckvergasung von steinkohle, insbesondere von feinkohle in einem generator
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2847416A1 (de) * 1978-11-02 1980-05-14 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum vergasen feinkoerniger brennstoffe
DE2851370A1 (de) * 1978-11-28 1980-06-04 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum vergasen koerniger fester brennstoffe
AT387786B (de) * 1984-03-22 1989-03-10 Waagner Biro Ag Verfahren zur vergasung von kohlenstoffhaeltigen materialien

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2540151A1 (de) * 1975-09-09 1977-03-17 Steag Ag Vorrichtung zur druckvergasung von steinkohle, insbesondere von feinkohle in einem generator
DE2540166A1 (de) * 1975-09-09 1977-03-17 Steag Ag Vorrichtung zur druckvergasung von steinkohle, insbesondere von feinkohle in einem generator
EP2489969A3 (de) * 2011-02-21 2014-10-15 Babcock Borsig Steinmüller GmbH Trockneranordnung

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