DE2455127A1 - Verfahren zum ausschleusen von rueckstaenden aus einem unter erhoehtem druck stehenden vergasungsraum - Google Patents

Verfahren zum ausschleusen von rueckstaenden aus einem unter erhoehtem druck stehenden vergasungsraum

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DE2455127A1 DE19742455127 DE2455127A DE2455127A1 DE 2455127 A1 DE2455127 A1 DE 2455127A1 DE 19742455127 DE19742455127 DE 19742455127 DE 2455127 A DE2455127 A DE 2455127A DE 2455127 A1 DE2455127 A1 DE 2455127A1
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Description

7455127
HK
Essen, den 18. 11. 1974 N 4640/8h Vo/Wi.
Koppers Gesellschaft mit beschränkter Haftung, 43 Essen, Moltkestrasse 29
Verfahren zum Ausschleusen von Rückständen aus einem unter erhöhtem Druck stehenden Vergäsungsraum.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausschleusen von Rückständen aus einem unter erhöhtem Druck stehenden, der Vergasung aschehaltiger, insbesondere fester Brennstoffe mit sauerstoffhaltigen Gasen dienenden Raum unter Verwendung eines unter dem Vergasungsraum vorgesehenen Wasserbades, eines darunter angeordneten wassergefüllten Schleusbehälters und einer an letzteren anschliessenden Fördervorrichtung für den Abtransport der Rückstände.
Beim Betrieb derartiger Schleusvorrichtungen muss das Hauptaugenmerk auf ausreichende Sicherheitsvorkehrungen gerichtet sein, um während des Schleusvorganges einerseits ein Austreten von Produktions gas und andererseits ein Eindringen von Luft in das Schleus- bzw. das Vergasungssystem wegen der damit verbundenen Gefahren zu verhindern. Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese Sicherheitsvorkehrungen noch verbesserungsbedürftig sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ausschleusen von Rückständen aus einem unter erhöhtem Druck stehenden
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- 2 - HK
18. 11. 1974 N 4640/8 h
Vergasungsraum zu entwickeln, das allen hinsichtlich der Betriebssicherheit gestellten Anforderungen gerecht wird. Das erfindungsgemäfise Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass nach Unterbrechen der Verbindung zwischen Wasserbad und Schleusbehälter letzterer über einen mit diesem verbundenen Druckausgleichsbehälter entspannt wird, der zuvor während offener Verbindung zwischen Wasserbad und Schleus behälter gleichen Wasserstand und mittels eines Inertgaspolsters gleichen Druck wie im Wasserbad aufwies, dass während des Entleerens des Schleusbehälters der Druckausgleichsbehälter mit Niederdruck-Inertgas beaufschlagt wird und dass nach dem Entleeren des Schleusbehälters und Unterbrechen der Verbindung zwischen Schleusbehälter und Fördervorrichtung das Schleus system (Schleusbehälter, Druckausgleichsbehälter und Verbindungsleitung) wieder mit Wasser aufgefüllt und dann durch Zufuhr eines unter höherem Druck als dem des Vergasungsraumes stehenden Inertgaaes zum Druckausgleichsbehälter das Schleus system wieder auf den Druck des Vergasungsraumes gebracht wird. Als Inertgas kommt hierbei in erster Linie Stickstoff infrage, da dieser bei der Gewinnung des benötigten Vergasungssauerstoffes ohnehin anfällt.
Der erfindungsgemäes vorgesehene Druckausgleichsbehälter kann mit vergleichsweise kleinen Abmessungen ausgebildet sein. Dementsprechend gering ist auch die Inertgasmenge, die bei der Entspannung des Druckausgleichs· behälters entweicht. Dieses Inertgas kann daher, ohne die Wirtschaftlichkeit
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der Vergasungsanlage zu belasten, gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung über eine Wassertauchung in die Atmosphäre entlassen werden. Es ist selbstverständlich aber auch möglich, das entweichende Inertgas wiederzugewinnen, indem man es einem unter relativ geringem Druck stehenden Inertgasbehälter zuführt.
Statt das Schleus system nach beendeter Austragung der Rückstände im wesentlichen drucklos mit Wasser wieder aufzufüllen und erst dann durch das unter entsprechendem Druck stehende Inertgas den gleichen Druck wie im Vergasungsraum bzw. im Wasserbad herzustellen, kann nach einem anderen Vorschlag der Erfindung das Schleus system auch mit Druckwasser aus dem Wasserbad oder aus dessen Zu- bzw. Abführungsleitung aufgefüllt werden, wobei vor dem Auffüllen mit Druckwasser das Schleussystem aus einem Druckbehälter mit Inertgas beaufschlagt wird, das dann beim Auffüllen vom Druckwasser wieder in den Druckbehälter zurückgedrängt wird. Auf diese Weise wird das Druckgefälle gering gehalten, wodurch die sonst erhebliche Beanspruchung dee Absperrorgans in der Verbindungsleitung zwischen Wasserbad und Schleus system klein bleibt.
Die Erfindung sieht ferner vor, dass die Fördervorrichtung für die Rückstände hydraulisch betrieben wird. Das hierfür benötigte Druckwasser kann dabei im Kreislauf über einen Sammelbehälter für die Rückstände und über eine Pumpe geführt werden. Es ist jedoch auch möglich, das Druckwasser dem Wasserbad zu entnehmen.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in zwei Ausführungeformen veranschaulicht.
In Fig. 1 ist mit 1 der unter Druck, beispielsweise einem solchen von 30 atü, stehende Vergasungsraum bezeichnet, in dem die Reaktion eines a s c he haltigen Breaastoffes, vorzugsweise Kohlenstaub, mit einem sauerstoffhaltigen Gas (Luft, sauerstoffangereicherte Luft, praktisch reiner Sauerstoff), deren Zuleitungen hier nicht dargestellt sind, erfolgt. Im unteren Teil des Vergasungsraumes ist ein Wasserbad 2 vorgesehen, dem über Leitung 3 ständig eine bestimmte Menge Druckwasser zugeführt wird. Durch ein Regelorgan 4, das ein Drosselorgan 5 in der Abfluseleitung 6 steuert, wird ein Wasserbad 7 aufrechterhalten. Die bei der Vergasung anfallenden Ascherückstände, die häufig in flüssiger oder teigiger Form vorliegen, granulieren im Wasserbad bzw. kühlen dort ab. Die
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kleinstückigen Rückstände fallen durch den Rost 8, während grössere Aschestücke von dem Unterwasser-Brecher 9 zerkleinert werden. Die Rückstände gelangen ans chlie es end durch die Verbindungsleitung 10 und das offene Absperrorgan 11 in den Schleusbehälter 12. Während dieser Betriebsphase ist das Absperrorgan 13 in der Leitung 14 zur Fördervorrichtung 15 geschlossen.
Der Schleusbehälter 12 ist über eine Leitung 16 mit einem Druckaus gleichebehälter 17 vergleichsweise geringen Durchmessers verbunden. Darin wird
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durch eine Standmessung 18 der gleiche Wasserstand wie im Wasserbad 2 eingestellt, ebenso durch ein Stickstoffpolster 19 der gleiche Druck wie dort. Letzteres erfolgt durch die Druckregelung 20, der die Messwerte von der Druckmess vor richtung 21 am Vergaserraum und der Druckmessvorrichtung 22 am Druckausgleichsbehälter zugeleitet werden. Die Druckregelung 20 wirkt ihrerseits auf das Absperrorgan 23 in der Zufuhrleitung 24 für Druckstickstoff ein.
Wenn der vorgesehene Maximalstand der Rückstände, ermittelt durch die Sonde 25, im Schleusbehälter erreicht ist, wird das Absperrorgan 11 geschlossen, die Druckregelung 20 unterbrochen und auch das Absperrorgan 23 geschlossen. Danach wird das Absperrorgan 26 in der Entspannungs leitung 27 geöffnet, wodurch das Schleussystem bis auf annähernd Atmosphärendruck entspannt wird. Der hierbei aus dem Druckausgleichsbehälter entweichende Stickstiff strömt im vorliegenden Fall durch die Entspannungs -
leitung 27 zu einer Wassertauchung 28 und gelangt dann in die Atmosphäre. Sobald durch das Manomater 29 der vorgesehene Minimaldruck im Schleussystem ermittelt ist, wird das Absperrorgan 30 in der Leitung 31 geöffnet, und Niederdruck-Stickstoff von beispielsweise 200 mm Wassersäule beaufschlagt nunmehr das Schleus system. Darauf wird das Absperrorgan 13 in der Verbindungsleitung 14 geöffnet, so dass die im Schleusbehälter befindlichen Rückstände zur Fördereinrichtung 15 gelangen können. Die Fördereinrichtung wird bei dieser Ausführungsform der Erfindung hydraulisch betrieben, wobei das hierfür benötigte Druckwasser im Kreislauf geführt wird.
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Das Gemisch aus Druckwasser und Rückständen wird von der Fördereinrichtung 15 durch die Leitung 32 zu einem hier nicht dargestellten Sammelbehälter für die Rückstände transportiert, aus dem das Wasser abflieset und dann durch die Leitung 33 und die Pumpe 34 mit dem erforderlichen Druck zur Fördervorrichtung zurückgeführt wird. Statt der Kreislaufführung des Druckwassers kann auch ein Druckwasseranschluss an das Wasserbad 2 vorgesehen sein (vgl. strichpunktiert gezeichnete Leitung 35 mit dem Absperrorgan 36).
Wenn durch die Sonde 37 der vorgesehene Minimalstand der Rückstände im Schleusbehälter ermittelt ist, wird die Fördervorrichtung abgeschaltet, und die Absperrorgane 13 und 30 werden geschlossen. Es wird nun das Absperrorgan 38 in der Wasserzufuhrleitung 39 geöffnet, und Wasser niedrigen Drukkes, beispielsweise 3 atü, strömt in das Schleussystem ein, bis im Druckausgleichsbehälter 17 der durch die Standmessung 18 kontrollierte gleiche Wasserstand wie im Wasserbad 2 erreicht ist. Nach Schliessen des Absperr organs 26 in der Entspannungsleitung 27 wird das Absperrorgan 23 in der Zufuhrleitung 24 für Stickstoff, dessen Druck über dem des Vergasungsraumes liegt, geöffnet und dadurch das kleine Stickstoffvolumen über der Wassersäule in dem Druckausgleichsbehälter unter Druck gesetzt. Wird am Manometer 29 der vorgesehene Maximaldruck, d.h. gleicher Druck wie im Wasserbad 2, erreicht, so öffnet das Absperrorgan 11, womit der Schleusbehälter wieder mit dem Wasserbad verbunden ist. Die in der Zwischenzeit angefallenen Rückstände, die sich im Wasserbad angesammelt haben, fallen nun in den Schleusbehälter .
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Eine andere zur Durchführung dee erfindungs ge massen Verfahrene geeignete.Einrichtung ist in Fig. 2 dargestellt. Dabei sind die Anlagenteile, die denen ge mass Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugs zahlen vers.ehen. Bei dieser Aueführungsform wird das Schleus system nach der Ausschleusung der Rückstände nicht, wie es nach Fig. 1 vorgesehen ist, mit Niederdruckwasser eines separaten Anschlusses aufgefüllt, sondern es wird Druckwasser aus dem Wasserbad 2 zugeführt. Hierfür ist eine von der Leitung 6 abgehende Zweigleitung 40 mit einem Absperrorgan 41 vorgesehen. Um das Druckgefälle an diesem Absperrorgan klein zu halten, wird das Schleueeystem vorher mit Stickstoff unter Druck gesetzt. Der hierfür benötigte Stickstoff wird dem Druckbehälter 42 über Leitung 43 entnommen. Mit 44 ist die Druckregelung für das Auffüllen des Druckausgleichebehälters bezeichnet. Zum Auffüllen des Druckbehälters dient die Leitung 45 mit dem Absperrorgan 46, für das Ablassen von Stickstoff die Leitung 47 mit dem Absperrorgan 48. Die Absperrorgane 46 und 48 sind in eine Verhältnieregelung 49 einbezogen, die ihre benötigten Messwerte von der Druckmess vorrichtung 21 am Vergasungsraum 1 und von der Druckmess vorrichtung 50 an der Stickstoffleitung 45 erhält. Mit diesem System wird im Druckbehälter 42 gleicher Druck wie im Vergasungsraum 1 gehalten. Beim Auffüllen des Schleus systems mit Druckwasser wird der Stickstoff wieder in den Druckbehälter 42 zurückgedrängt, so dass hierbei keine Stickstoffverluste auftreten.
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Claims (7)

- ir - HK 18. 11. 1974 .&♦ N 4640/8h Patentansprüche :
1. Verfahren zum Ausschleusen von Rückständen aus einem unter erhöhtem Druck stehenden, der Vergasung aschehaltiger, insbesondere fester Brennstoffe mit sauerstoffhaltigen Gasen dienenden Raum unter Verwendung eines unter dem Vergaeungsraurn vorgesehenen Waeserbades, eines darunter angeordneten wassergefüllten Schleusbehälters und einer an letzteren anschliessenden Fördervorrichtung für den Abtransport der Rückstände, dadurch gekennzeichnet, dass nach Unterbrechen der Verbindung zwischen Wasserbad (2) und Schleusbehälter (12) letzterer über einen mit diesem verbundenen Druckauegleichsbehälter (17) entspannt wird, der zuvor während offener Verbindung zwischen Wasserbad und Schleusbehälter gleichen Wasserstand und mittels eines Inertgas -polsters (19) gleichen Druck wie im Wasserbad aufwies, dass während des Entleerens des Schleusbehälters der Druckaue gleichsbehälter mit Niederdruck-Inertgas beaufschlagt wird und dass nach dem Entleeren des Schleusbehälters und Unterbrechen der Verbindung zwischen Schleusbehälter und Fördervorrichtung (15) das Schleuesystem (Schleusbehälter 12, Druckausgleichsbehälter 17 und Verbindungsleitung 16) wieder mit Wasser aufgefüllt und dann durch Zufuhr eines unter höherem Druck als dem des Vergasungsraumes (1) stehenden Inertgases zum Druckausgleichsbehälter das
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-er-
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Schleus system wieder auf den Druck des Vergasungsraumes gebracht wird. . . >
2. Verfahren nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, dass das bei der Entspannung des Druckausgleichsbehälter β (17) entweichende Inertgas über eine Wassertauchung (28) in die Atmosphäre entlassen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bei der Entspannung des Druckausgleichsbehälters (17) entweichende Inertgas einem Inertgasbehälter zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleussystem (12, 17, 16) nach Entleerung des Schleusbehälters (12) mit Druckwasser aus dem Wasserbad (2) oder dessen Zu- bzw. Abfuhrungsleitung (3 bzw. 6) wieder aufgefüllt wird, wobei vor dem Auffüllen mit Druckwasser das Schleus system aus einem Druckbehälter (42) mit Inertgas beaufschlagt wird, das beim Auffüllen mit Druckwasser wieder in den Druckbehälter zurückgedrängt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (15) für die Rückstände hydraulisch betrieben wird.
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18. 11. 1974 N 4640/8h
6. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das für die Fördervorrichtung (15) benötigte Druckwasser im Kreislauf über einen Sammelbehälter für die Rückstände und eine Pumpe (34) geführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckwasser für die Fördervorrichtung (15) dem Wasserbad (2) entnommen wird.
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