DE2503400A1

DE2503400A1 - Verfahren zum zufuehren von vergasungsstoffen in einen druckvergaser und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE2503400A1
Application number: DE19752503400
Authority: DE
Inventors: Erwin Duane Funk; Michael Ignacy Sherman
Original assignee: Kamyr Inc
Current assignee: Kamyr Inc
Priority date: 1974-01-31
Filing date: 1975-01-28
Publication date: 1975-08-14
Also published as: JPS613837B2; SE405013B; FI750251A; FR2259893B1; FI56695C; DE2503400C2; GB1483135A; JPS50114404A; IE41132B1; FR2259893A1; IT1031401B; AU7756975A; IE41132L; SE7500762L; CA1060210A; NO750192L; FI56695B

Description

PATENTANW-I ~

HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN

KAXYR, INC. GU-kr-13

3B/p 20,Januar 1975

Verfahren zum Zuführen von Vergasungsstoffen in einen Druexvergaser und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Zuführen von insbesondere Kohle, Ölschiefer, Holz und ähnlichem in einen sich unter Druck befindenden Vergaser zum Erzeugen von Gas entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1, und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 11.

Einem Bericht, der für die US-Kohleforschungsabteilung mit de.?. Titel "Dar Stand der Kohlevergasungstechnik" im Dezember 1972 verfaßt werden ist, kann man entnehmen, daß die Versorgung mit Erdgas so bedenklich zu sein scheint, daß höchste Anstrengungen gerechtfertigt sind, so schnell wie möglich das beste und wirtschaftlichste Verfahren zum Erzeugen von zusätzlichem hochwertigem Gas aus Kohle zu entwickeln. Die Expertengruppe, die den Bericht vorbereitet hat, bemerkt, daß zur Zeit der Erstellung des Berichtes der Lurgi Kohlevergaser mit festem Bett den einzigen Vergaser darstellt, der für eine gewerbliche Anwendung bereitsteht. Ein schematisches Flußdiagramm des Lurgi Vergasers mit festem Bett ist in der PIg. 3-69, Seite 3/1C6 in dem Gas- Engineer's Handbook, Industrial Press,Inc., 1969, dargestellt. Bei der Besehreibung des Standes der Technik bei der vorliegenden Anmeldung wurde Kapitel 9 dieses Buches, und zwar Seiten 3/100 bis Seiten 3/111/ zusammen mit dem bereits erwähnten Bericht verwendet.

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D-707 SCHWÄBISCH GMC.MD GEMEINSAME KONTEN: Ρ-β MONCHE¹N 7O

T.Ufon: C7171156 90 Deutsche Bank München 70/37369 (BLZ 700 700 10) Telefon: (O »9) 77 89

H. SCHROETER T^nir.n.i: Schroepac Sdiwäbisch Gmünd 02/CO 535 (BLZ 613 700 86) K.LEHMANN Telegramme: Schroepit

49 Telex: 7243 868 pagd d Postscheckkonto München 1679 41-804 Lipowskystraße 10 Telex: 5 212 248 p«we d

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Die von der Expertengruppe angestellte Analyse des Lurgi-Verfahrens mit festem Bett ist auf Seite yj zu finden und lautet:

¹¹ Das Vergasungsverfahren mit sich setzendem 3ett (LurgiJ beruht auf einem abwechselnden Zuführen von Kohle und Entfernen von Asche mittels verschließbarer Schächte , wobei die Vergasung in einem sich bewegenden Bett aus ?:ohlestücken stattfindet. Die Schwierigkeiten, die darin bestehen, die Kohle zuzuführen und in dem Bett mit einem sich drehenden , wassergekühlten Arm oder einer ähnlichen Rühreinrichtung zu rühren, beschränkt einen einzelnen Vergaser auf eine relativ kleine Größe und einen geringen Kohledurchgang. 3ei "erbrennungsverfahren wurde diese Technik innerhalb der Vereinigten Staaten vor 30 bis 50 Jahren zugunsten der Verwendung von Kohlestaub aufgegeben, da letzterer eine hohe Verbrennungsrate in großen Anlagen hat. Wenn die bei diesem Verfahren angewandten Methoden bei der Hochdruckverge.sung angewendet werden kennten, könnten Kapitalinvestitionen und Arbeitskosten gespart werden. Aus diesem Grund schlägt die. Expertengruppe, vor, eine Anzahl von Verfahren zu untersuchen, um so schnell als möglich das beste oder die zwei besten zu bestimmen, die· die günstigsten technologischen und wirtschaftlichen Vorteile für Vergasungsanlagen haben."

■Alle anderen von der Expertengruppe untersuchten Vergasungsverfahren verlangen das Zuführen von Kohlenstaub und die Verwendung von Kohlenstaub bei der Vergasung. Zumindest bei einem dieser Verfahren wird der Kohlenstaub in der Form eines Schlammes zugeführt. Jedoch wird bei der Analyse dieses Verfahrens als Nachteil hervorgehoben, daß die Vorteile der Schlammzuführung in gewisser Weise durch die Maßnahmen zu dessen Herstellung, die Wiedergewinnung der Flüssigkeit aus dem Schlamm, insbesondere Öl, und die für die Wiedergewinnung notwendige Wärme kompensiert wird.

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Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Darstellung eines Vergasur.gsVerfahrens mit festem Bett und einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, bei dem kontinuierlich in Stückfcrm vorliegende Vergasungsstoffe wie z.3. Kohle in einen Hochdruckvergaser eingeführt werden. Ferner soll das Verfahren dadurch bewerkstelligt werden, daß bekannte Vorrichtungen oder Einrichtungen verwendet werden.

Ein Verfahren als Lösung der Aufgabe wird durch den Anspruch 1

anlege "oen. -

Eine Verrichtung als Lösung dieser Aufgabe wird durch den Anspruch 11 angegeben.

Bei dem vorliegenden Verfahren ist es möglich, die bisherige technische Erfahrung beim Arbeiten mit Vergasern mit festem Bett zu verwenden und die dieser Arbeitsweise eigenen -lachteile auszuräumen, wie es von der Expertengruppe bemerkt worden ist, UTi eine Lösung für die bei der Vergasungstechnik auftretenden Schwierigkeiten zu erhalten, ohne die Notwendigkeit,die Verfahren, die Kohlestaub verwenden, bis zu eine^ wirtschaftlichen Verwendbarkeit weiter voranzutreiben.

G-- mä.3 der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zuerst die zuzuführenden Kohlestücke mit einer .Flüssigkeit vermischt werden, um eine Aufschwemmung zu bilden und das Zuführgut in dieser aufgeschwemmten Form zu verarbeiten. Das Zuführen von aufgeschwemmtem Kohlenstaub ist bekannt, jedoch werden aufgrund der gegenwärtigen Erfindung die großen Nachteile, die die Expertengruppe in Bezug auf das Aufschwemmen von Kohlenstaub hervorgehoben hat, ausgeräumt. Es xtfurde herausgefunden, daß die Energieanforderungen zum Trennen des Kohlenstaubes von der Flüssigkeit vielmehr darin liegen, daß die Flüssigkeit, die der Oberfläche der Teilchen anhaftet,abgetrennt wird, als im Abtrennen der freien Flüssigkeit, die in dem

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Raum zwischen den Teilchen vorhanden ist. Es hat sieh nun herausgestellt, daß die Energieanforderungen eher dann wesentlich reduziert werden, wenn die Kohle in Stückform als in Staubform vorliegt, da das Oberfläche zu Volumenverhältnis bei den Stücken wesentlich kleiner ist. 3ei dem vorliegenden Verfahren werden die Teilchen von der Flüssigkeit, die zwischen den Zwischenräumen vorhanden ist, einfach dadurch getrennt, daß sie durch eine freie Flüssigkeitsoberfläche, die den Druckbedingungen innerhalb des Vergasers ausgesetzt ist, einfach nach oben geführt werden. Die Flüssigkeitsoberfläche dient als eine wirkungsvolle Dichtung. Der nach oben gerichtete Transport kann in geeigneter V/eise durch die Bewegung eines einfachen Schraubenförderers erfolgen. Das Nasser oder eine andere Flüssigkeit, die an der Teilchenoberfläche anhaftet, wird durch die Anwendung von Wärme innerhalb der Vergaserzone oder des Vergasers entfernt. Da jedoch eine relativ kleine Oberfläche pro Volumen des Materials,verglichen mit der sehr großen Oberfläche pro festem Volumen bei Kohlestaub,vorhanden ist, wird durch das Abtrennen der Oberflächenfeuchtigkeit kein wesentlicher Energieverlust eintreten, wie es bei aufgeschwemmtem Kohlenstaub der Pail ist. Gleichzeitig wird bei der vorliegenden Anlage die Energie eingespart, die zum Überführen der Kohle in Staubform notwendig wäre.

Das besondere der Erfindung besteht nicht nur darin, daß eine Aufschwemmung verwendet wird, noch darin, daß die Kohleteilchen durch eine freie Flüssigkeitsoberfläche die mit den Druckbedingungen in Verbindung steht, bis direkt zu diesem Druckbereich geführt werden. Wesentlich für eine sinnvolle- Verwendung des kontinuierlichen Zuführens von Kohle in den Druckbereich ist auch, daß die Aufschwemmung derart gepumpt wird, daß die Pumpwirkung nur an der Flüssigkeit selbst angreift. Dies wird erfindungsgemäß dadurch ermöglicht, daß eine Niederdruckflüssigkeitsstrecke vorgesehen ist, die in ähnlicher Weise ein Volumen

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mit einer freien Oberfläche hat, die mit Druckbedingungen unterhalb derer in Verbindung steht, die am Eingang des Vergasers vorhanden sind. Am vorteilhaftesten ist es, wenn der dort herrschende Druck Atmosphärendruck ist, wodurch ein einfaches Zuführen der Kohleteilchen in die Niederdruckflüssigkeit durch die freie Oberfläche hindurch aufgrund der Schwerkraft möglich ist. Aus der Niederdruekstrecke werden aufeinanderfolgend Volumina von Teilchen und mitgenommener Flüssigkeit entnommen und in die zweite Flußstrecke an einer Stelle eingebracht, die zwischen der Pumpe und der Zuführstelle in den Vergaser liegt.

Die Puiipe in dem zweiten Kreislauf, das heißt in der Hochdruckstrecke hat bei der erfindungsgemäßen Anlage im wesentlichen die Aufgabe die Strömung aufrechtzuerhalten und nicht Flüssigkeit und Teilchen von Atmosphärendruck auf den Druck zu bringen, der am Einlaß des Vergasers herrscht, wie es die Pumpen vollziehen müssen, die bei den bekannten Zuführvorriehtungen für aufgeschwemmten Kohlestaub verwendet werden. Der Flüssigkeitsdruck in der zweiten Flußstrecke wird dadurch aufrechterhalten, wie es bereits erwähnt wurde, daß der Vergasereinlaß mit der freien Oberfläche in der Flüssigkeitsstrecke in Verbindung steht. Die Pumpe dient, wie es bereits erwähnt wurde, primär zur Zirkulation der Flüssigkeit und damit zu einem Fördern der Teilchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert.

Fig.l zeigt ein schematisches Flußdiagramm, der einzelnen Verfahrensschritte und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Fig.2 zeigt einen vergrößerten Teilquerschnitt, der in Fig.l dargestellten Überführungsvorrichtung.

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Pig. 5 zeigt eine perspektivische Darstellung der Transportvorrichtung.

Pig. 4 zeigt eine Sprengdarstellung, in der verschiedene Teile . der Transportvorrichtung der Fig.3 gezeigt werden.

Pig. 5 zeigt ein vereinfachtes,schematisches Flußdiagramm des Verfahrens und eine vereinfachte Vorrichtung.

In der Fig. 1 ist ein schematisches Flußdiagramm dargestellt, das die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens zur kontinuierlichen Zuführung von Kohle in einen kontinuierlich arbeitenden Kohlevergaser, in dem ein Innendruck von ungefähr 21 at oder mehr herrscht, angegeben. Die Druckkammer 10 des Kohlevergasers hat an ihrem oberen Ende einen Einlaß, in den Kohle eingefüllt wird. Durch einen am unteren Ende angeordneten Einlaß 14 wird erhitztes Gas zum Umwandeln der Kohle in Gas der Druckkammer 10 zugeführt. Asche oder feste Kohlereste, die sich in der Druckkammer 10 bilden, werden durch einen Bodenauslaß 16 entfernt. Das in der Druckkammer 10 erzeugte Gas wird kontinuierlich durch einen Gasauslaß 18 am oberen Ende der Druckkammer 10 abgeführt. Der Kohlevergaser kann von beliebiger Art sein, solange nur ein solcher verwendet wird, bei dem die Vergasung kontinuierlich unter Druck derart abläuft, daß die Vergasung selbst durch das Vorhandensein von kleinen Kohleteilchen in der Druckkammer 10 beeinflußt wird, die einem Durchmesser von ungefähr j5 mm und weniger haben.

Bei dem vorliegenden Verfahren der Zufuhr von Kohle, ölschiefer oder einem Material zur Gaserzeugung in die Druckkammer 10 wird ein kontinuierlicher Fluß einer Flüssigkeit längs einer ersten Flußstrecke, die in der Fig.l mit 20 bezeichnet ist, aufrechterhalten. Bei der flüssigkeit kann es sich beispielsweise um

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Wasser oder ähnliches handeln* wobei eine bevorzugte Flüssigkeit öl und Teer sind, wie es im einzelnen weiter unten beschrieben wird. Die erste Flußstrecke 20 ist mittels einer Pumpe 22 zu einem Kreislauf ausgebildet. Die Pumpe ist in der ersten Flußstrecke 20 angeordnet und dient dazu,einen Kreislauf aufrechtzuerhalten. An einer Kohlenzuführstelle, die in Bezug auf die Pumpe 22 in der Flußstrecke 20 stromabwärts angeordnet ist, werden Kohleteilchen innerhalb eines bestimmten Größenbereichs z.B. von 3 bis 50 mm der Flüssigkeit beigegeben. Die soeben erwähnten*beispielhaften^unteren und oberen Grenzen des bevorzugten Größenbereiches sind Annäherungen und können insbesondere im Bezug auf die ungefähre obere Grenze verändert werden, welche wesentlich über dem beispielhaft angegebenen Wert von 50 mm liegen kann. Eine Verringerung der unteren Grenze ist kritischer, da sie nicht bis zu einem Wert gehen sollte, bei dem im wesentlicher Menge Teilchen einer Größe vorhanden sind, die den Vergasungsprozeß nachteilhaft beeinflussen, wie es bereits erwähnt worden ist.

Der Größenbereich, hängt im wesentlichen von den Erfordernissen des Vergasungsprozesses selbst ab, da die Zuführvorrichtung der Erfindung nahezu mit jeder beliebigen Teilchengröße arbeiten kann, "ur unter Berücksichtigung der Eigenschaften der Zuführvorrichtung ist es wünschenswert, die untere Grenze nach oben zu schiebe;, um das Oberflächen zu Volumenverhältnis der Teil-■ chen zu erhöhen, wodurch die Wärmeenergie vermindert wird, die zum Entfernen der an der Oberfläche anhaftenden Flüssigkeit benötigt wird. Die obere Grenze sollte nach unten verschoben werden, um Abnützungserseheinungeη an der Anlage zu vermindern.

Die Vorrichtung zum Beigeben der Kohle an der Zuführstelle ist mit 24 bezeichnet. Die der Flüssigkeit beigegebene Kohle wird vom Flüssigkeitsstrom stromabwärts längs

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der ersten Flußstrecke 20 zu einer Grer.zstelle rr.itgenarrten, wo Mengen von Kohleteilchen, die von der Flüssigkeit transportiert werden, von der ersten Flußstrecke abgetrennt werden, während Flüssigkeit mit· Kohleteilchen, die kleiner sind als der oben erwähnte Größenbereich in der ersten Flußstrecke weiterfließen.

Bei dem vorliegenden Verfahren ist eine zweite Flußstrecke vorgesehen, deren Flüssigkeitsdruck über -:r-m der erster. Flugstrecke liegt. Die zweite Flußstrecke ist in der FIg. 1 rr.it 26 bezeichnet. Durch eine Pumpe 28, die innerhalb der Flußstrecke 26 angeordnet ist, und dazu dient, den Fluß aufrechtzuerhalten, ist die zweite Flußstrecke zu einem Kreislauf ausgebildet. An einer l'oerführungsstelle innerhalb der zweiten Flußstrecke, die strorr.aowärts von der Pumpe liegt, werden die von der ersten Flußstrecke aogetrennte Flüssigkeit und Kohleteilchen der zweiten Flu2strec*ce zugeführt. Das Abtrennen der Kohleteilchen aus der ersten Flußstrecke und das Zuführen In die zweite Flußstrecke geschieht durch eine einzige Vorrichtung zum überführen oder Auswaschen der Kohle, die mit 30 bezeichnet ist.

An einer Abgabestelle In der zweiten Flußstrecke 26 stromabwärts von der Überführungsstelle sind die Flüssigkeit und die von ihr mitgenommenen Kohleteilchen in einem Raum derart eingeschlossen, da3 eine freie Flüssigkeitsoberfläche irr Abstand vorr Einlaß 12 des Vergasers entsteht. Auf die Flüssigkeitsoberfläche wirkt der Druck im Vergaser 10, wobei jedoch Flüssigkeit und Kohleteilchen, die kleiner als der vorgegebene Größenbereich sind, von der Atracesrelle weiterfließen können. Die Kohleteilchen werden in dem begrenzten Raum im wesentlichen kontinuierlich nach oben durch die freie Flüssigkeitsoberfläche hindurch und in den Einlaß des Vergasers 10 transportiert. Durch eine mechanische Trennvorrichtuni J>2 wird der begrenzte Raum geschaffen, und durch sie erfolgt auch der Transport der Kohle.

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Erfindungsgemäß wird die in der ersten und zweiten Flugstrecke fiie3er.de Flüssigkeit fortwährend von Kohleteilchen gereinigt, deren Größe unterhalb des vorbestimmten GröGenbereiches liegt. Das Abscheiden dieser Kohleteilchen geschieht irr wesentlichen kontinuierlich. Bei dem in der Fig.l dargestellten scherr.atIschen Flu-Bäiagramm erfolgt der Trennvorgang in beiden FluSstrecken . Jedoch kann die Trennung auch nur in einer FluGstrecke vorgenommen werden. Gemäß Flg.l ist in Jeder Flußstrecke ein Zentrifugalsecerator y-\ bzw. 36 angeordnet. In der ersten Flugstrecke befindet sich der Zentrifugalseperator J54 zwischen der Überführungsstelle und der Pumpe und in der zweiten Flu3stelle ist der Zentrifugalseperator 36 zwischen der Abgabestelle und der Pumpe vorgesehen.

Die KohlezufUhrvorrichtung 24 ist von bekannter Art. Zu ihr gehört gemäß Fig.l ein Förderband 40, welches die Kohleteilchen ir. vergegebenen Grc'ßsnbe reich von einem Vorrat (dieser ist hier nicht dargestellt) in das obere Ende einer trichterförmiger, öffnung 42 transportiert, wobei das untere Ende der Zufuhrvorrichtung ir.it dem oberen Ende eines Gehäuses 44 in Verbindung steht. Das Gehäuse 44 ist allgemein zylindrisch ausgestaltet, wobei seine Achse waagerecht angeordnet ist. In ihm ist ein Schaufel- oder Sternrad 46 vorgesehen, das sich urr. eine zur Achse ces Ge* hduses 44 konzentrische dreht. Tan Sternrad 4f wird rrit einer gleichförmigen Geschwindigkeit angetrieben, um ein im wesentlichen gleichförmiges Zuführen von Kohleteilchen in die Flüssigkeit der , ersten Flußstrecke zu gewährleisten. Wenn es erwünscht ist, kann die trichterförmige Öffnung 42 in Schwingungen versetzt werden, wie z. 3. durch eine Vibrationsvorrichtung 48,U-Ti einen gleichrräßigen Fluß von Kohleteilchen in das Sternrsulgehause 44 zu bewirken. r~s offene, untere Ende des Sternradgehäuses 44 steht reit dem offenen, oberen Einlaß einer Kohlezuführkamr.er 50 in Verbindung, die die Kohlezufuhrstelle in der erster. Flußstrecke cO bildet. Das offene, untere Ende der Kohle zuführkamr.er 50 steht direkt mit einem oberen Einlaß 52 eines Gehäuses 5* £er f^rführur.jrsvorrichtung 30 in Verbindung." Die Kammer 50 erhalt durch die e 22 Flüssigkeit aus der ersten Flußstreoke 20 rrittels einer

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Leitung 56, die anschließend an das obere Ende in ihr r.Ur.cet (siehe PIg.2). Die Flüssigkeit und die Kohleteilchen fließen von .einem offenen, unteren Ende 5& derÜrerfur.rur.rsVorrichtung längs der ersten Flußstrecke 20 durch eine Leitung 60 zu der. Zentrifugalseperator 34. Der Kreislauf wird durch ein Rohr 62 geschlossen, durch das die im Seperator 34 gereinigte Flüssigkeit längs der ersten Flußstrecke 20 zur Ansaugseite der Pumpe 22 fließt

Ατι Gehäuse 54 der Vorrichtung 30 befindet sich auch ein Einlaß 64, zu dem Flüssigkeit der zweiten Flußstrecke 26 unter höherem Druck gelangt, die ve-" -'er Pumpe 28 über eine Leitung 66 herfließt. An der Vorrichtung 30 befindet sich ein Auslaß 65, der üoer eine Leitung 70 mit der mechanischen Trennvorrichtung 32 in -Verbindung steht. Die Verbindung zwischen der überführungsvorrichtung 30 und der ersten Flußstrecke ist in der Fig.2 durch ausgezogene Linien dargestellt. Die Verbindung mit der zweiten Flugstrecke 26 ist durch unterbrochene Linien angedeutet. Gemä3 Fig. 3 ^-~ * -at die überführungsvorrichtung 30 ein Rad 72 mit zwei Reihen von auf dem Durchmesser gegenüberliegenden und hindurchgehenden kanalartigen öffnungen 74. Jede Reihe besteht aus zwei durchgehenden, zueinander senkrechten öffnungen, so daß vier Einll'sre entstehen, die bezüglich jeder Reihe gleichmäßig über den Umfang des Rades verteilt sind. Die zwei Reihen von öffnungen sind parallel zueinander und gegeneinander um 45° umfangsmäßig gerr.H3 ?ig.4 versetzt. Das Rad 72 wird von einem Gehäuse 5^ umschlossen und ist drehbar innerhalb einer Gehäusebuchse 76 gelagert. Gemäß Fig. 3 -at die Buchse 76 vier?:anäle 78, 80, 82 und 84, die gleichmäßig über dem Umfang des Gehäuses angeordnet sind und entsprechend mit dem Einlaß 52, dem Einlaß 64, dem Auslaß 58 und dem Auslaß 68 übereinst im-rten. Jeder Einlaß ist mehr als doppelt so weit wie die Summe der Welten der öffnungen 74 im Rad 72. Ein Trenneler.er.t 86 ist in der Kitte eines jeden Gehäuseeinlasses angeordnet, um Ihn in zwei parallele Einlasse aufzuteilen, wie es in den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist.

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Das Rad 72 kann entweder zylindrisch oder abgeschrägt ausgestaltet sein. In den Fig. 3 und 4 ist ein abgeschrägtes Rad dargestellt, dessen Durchmesser in die Richtung auf ein Handrad 88 zunimmt, das zum Einstellen des Spieles dient. Bei einem abgeschrägten Rad 72 ist es möglich, den Zwischenraum zwischen dem Rad 72 und der Gehäusebuchse 76 einzustellen. Ferner kann der Abstandszunähme aufgrund von Abnutzung durch Drehen des Handrades 88 begegnet werden, wenn man das Rad 72 in Richtung auf seine Antriebsachse 90 (Fig.J5) drückt. Die durchgehenden öffnungen 74 einer Reihe führe übereinander um, wodurch ein Durchgang durch das Rad geschaffen wird, während inline- öffnungen im Rad auf «einer Peripherie aufrechterhalten werden. Während des Umlaufens wird die öffnung schmäler aber weiter. Solches Ausweiten ist in Fig. 2 zu erkennen. Das Schmälerwerden ist zum Erre'ichen des Obereinanderumlaufpns der Öffnungen notwendig. Das Erweitern wird vorgenommen, um einen ungefähr konstanten Querschnitt der öffnungen für den Flüssigkeits- und Kohleteilchenriuß zu haben.

Die Kohleteilchen treten mit der Flüssigkeit durch den Einlaß in die Überführvorrichtung 30 ein und werden.durch ihr Eigengewicht und die Flüssigkeitsbewegung, die durch die Pumpe 22 gewährleistet ist, durch die Kanäle 78 und 82 hindurchgeführt. Ein Sieb 92 ist in jedem Kanal 82 angeordnet. Jedes Sieb hat öffnungen oder Schlitze mit einer Größe, durch die Wasser und itete Kohlentelichen(z.B. von ungefähr 3 mm 0 )» die den Vergasungs-

pro?,eß nachteilhaft beeinflussen, hindurchtreten können,' wobei größere Teilchen, insbesondere jene aus dem vorgegebenen Größenbereich in der in Verbindung stehenden öffnung 74 zurückgehalten werden. Wenn sich die gefüllte öffnung 74 dreht und sich einer Lage nähert, die ungefähr senkrecht zur Füllage ist, wird Flüssigkeit in der zweiten Flußstrecke 26 durch die ^umpe ?i über die leitung 66 und den Einlaß 80 in die entsprechende öffnung 74 gebracht, wodurcn die Kohleteilchen aus dieser öffnung durch den Durchlaß 84 in die Leitung 70 gefördert werden. -Bevor sich die öffnung erneut in die Füllage dreht, sind alle Kohleteilchen in die Leitung 70 entleert, worauf sich nur noch Flüssigkeit in der kanalartigen öffnung 74 befindet.

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Die in der öffnung zurückgelassene Flüssigkeit, welche Flüssigkeit aus der zweiten Flußstrecke ist, wird von selbst der zweiten Flußstrecke entnommen, bevor die öffnung erneut in die Füllage gelangt und mit der Flüssigkeit der ersten Flußstrecke in Verbindung kommt, wenn sich die Tasche zur Füllage dreht. Für Jedes nacheinander mitgenommene Volumen von Flüssigkeit und enthaltenen Kohlenteilchen, das aus der ersten Flußstrecke entnommen wird und in die zweite Flußstrecke eingebracht wird, ist ein entsprechendes FlUssigkeitsvolumen vorhanden, welches der zweiten Flußstrecke entnommen und in die erste Flußstrecke überführt wird. Auf diese Weise ist eine kontinuierliche, volumenmäßig gleiche Überführung oder Austausch zwischen den beiden Flußstrecken von vorneherein sichergestellt, mit der Folge, daß ein Nettofluß von Kohlenteilchen aus der ersten Flußstrecke in die zweite Flußstrecke und ein gleicher Nettofluß von Flüssigkeit aus der zweiten Flußstrecke in die erste Flußstrecke erzeugt wird.

Das Drehen des Rades 72 erfolgt ununterbrochen, jedoch erfolgt das Füllen und Leeren der kanalartigen öffnungen oder Taschen einer einzelnen Reihe in gewissen zeitlichen Abständen. Da bei der anschließenden, parallelen Reihe von öffnungen, die um 45° umfangsmäßig versetzt ist, das Füllen und Leeren auch in Abständen erfolgt, ergibt sich als Resultat dieser zwei in Abständen erfolgenden Füll- und Entleerungsvorgänge ein kontinuierliches Füllen und Entleeren. Der kontinuierliche Vorgang wird durch die umfangsmäßige Versetzung, die in der Fig.4 dargestellt ist, der beiden parallelen Reihen bewirkt, da, wenn eine öffnung an einem Einlaß des Gehäuses geschlossen wird, eine Öffnung am gleichen Eingang geöffnet wird, so daß immer ein konstanter Öffnungsquerschnitt an den Kanälen 78 und 82 der ersten Flußstrecke und den Kanälen 8o und 84 der zweiten Flußstrecke vorhanden ist, wodurch das Füllen und Leeren in den Kreisläufen kontinuierlich erfolgt.

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Die IV-rführungsvorrichtung 30 zeichnet sich durch mehrere, bedeutende Eigenschaften aus. Die erste besteht darin, daß Kphleteilchen aus einer Flußstrecke in eine andere mit höherem Druck überführt werden können, ohne daß dichtende Oberflächen notwendig wären. Erfindungsgemäß muß das sich drehende Rad 72 nicht in unmittelbare berührung mit der Gehvusebuchse ~6 kcrr.r.er., sondern es kann ein gewisser Abstand vorhanden sein. Da sich die Kar.äle 78 und 82 auf einem niederen Druckniveau als die Kanäle 80 und 84 befinden,erfolgt durch den Zwischenraum ein Übertritt von Flüssigkeit von den Kanälen 80 und 84 zu den Kanälen 78 und 82. Die Menge der tfbertretenen Flüssigkeit durch den Abstand kann dadurch gering gehalten werden, daß man den Abstand selbst klein läßt. Die übertretete Flüssigkeit bewirkt eine Schmierung und Reinigung, wodurch eine Verbindung zwischen dem sich drehenden Rad 72 und der Gehäusebuchse 76 verhindert wird. Eine weitere Eigenschaft der Vorrichtung 30 besteht im Abscheiden von feinem Material durch die Siebe. Während des Füllens einer öffnung 74 werden feine Kohleteilchen durch die ünfangsmäßigen Schlitze in den Sieben 92 fortgeführt. Die Schlitze haben eine solche Größe, daß Teilchen unterhalb des vorgegebenen Größenbereiches hindurchtreten können. Die Überführungsvorrichtung 30 ist so ausgestaltet, daß eine Selbstreinigung der Siebe 92 vorgesehen ist, die dadurch erfolgt, daß eine Kante der sich drehenden Radöffnung über die Schlitze hir.weggeführt wird, wodurch die Reinigung erfolgt. Ferner kann die 3uchse 76 mit einer oder mehreren Nuten 9^» anschließend an die Auslaßöffnungen 80 und 84 gemäß Fig. 4 versehen sein. Die Nuten ?4 haben umfangsrnäßig eine größere Abmessung als in der axialen Richtung, so daß die von der Pumpe 28 in die Einlasse SO und 84 unter hohem Druck einströmence Flüssigkeit einer starken Dämpfungswirkun^ ausgesetzt ist. Infolgedessen werden Stöße und Viorationen, die am übergang zwischen der öffnung und dem Einlaß entstehen, abgeschwächt, wodurch die Möglichkeit des Zerbrechens : von Kohleteilchen verringert wird. Schließlich vrird durch die Verwendung von einer Flüssigkeit als Transportir.edium das Zerbrecher von Kohleteilchen auf zweierlei Weise verhindert,, wenn die Kante

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einer sich drehenden Radöffnung den Kanal 78 des Gehäuses .gegenüber der Radöffnung schließt, und sich das Rad 72 mit einer geringen Umdrehungszahl dreht, die vorzugsweise bei 5-10 Umdrehungen pro Minute liegt. Die Flüssigkeit vermittelt den Kohleteilchen einen gewissen Auftrieb, da

die Kohleteilchendichte vorzugsweise nur 1,2 bis 1,4 mal größer ist als die der Flüssigkeit. Da die Teilchendichte gerade ein bißchen größer als die der Flüssigkeit ist, wird die Kante der öffnung eher die Teilchen zur Seite stoßen als sie einzuzwängen oder die Teilcher "Wischen der Öffnungskante und der Kante des Einlasses des Gehäuses zu zerbrechen. Wenn sich die gefüllte öffnung gegenüber dem Einlaß schließt, ninmt die öffnung in- der parallelen Reihe ihren größten Querschnitt in 3ezug auf den Einlaß an, so daß der größte Flussigkreitsfluß durch diese öffnung erfolgt, wobei alle Teilchen in diese öffnung gebracht werden und keines oder nahezu keine übrigbleiben, die von der sich schließenden öffnung eingeklemmt oder zerbrochen werden.

Die von der Pumpe 28 erzeugte Strömung fördert laufend Kohleteilchen und Flüssigkeit von der Vorrichtung 30 durch die Leitung 70 zum mechanischen Separator 32. Der mechanische Separator 32, der ein beliebiger, bekannter Separator sein kann, ist als ein geneigter Schraubenförderer 96 dargestellt. An seinem unteren Ende ist er von einem Sieb 92 ürr.reben. Die Schraube und das Sieb sind in einem Gehäuse 100 angeordnet. 3ei dem mechanischen Separator 32 muß es sich nicht um eine geneigte Ausführungsform handeln, sondern es kann auch eine senkrechte verwendet werden. Eine Neigung von 30 - 60 beim mechanischen Separator 32 hat sich als besonders günstig herausgestellt. Kohleteilchen und Flüssigkeit gelangen durch die Leitung 70 zum unteren Ende des Gehäuses· 100 und bewegen sich in Richtung der Einlaßöffnung 12 des Vergasers 10. Die Flüssigkeit, die die Kohleteilchen zum Gehäuse 100 gebracht hat, kann kontinuierlich längs der zweiten Flußstrecke durch das Sieb 93 und die Leitung 102 weiter strömen. Das Sieb 98 ist so groß, daß feine Kohleteilchen cd.t z.B. einem Durchmesser'von 3 mm und weniger zusammen mit der Flüssigkeit hindurchtreten können. Man sieht, daß der Flüssigkeitsspiegel Im Gehäuse 100

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?aubenT ordere

auf einer konstanten Höhe gehalten wird. Der Schrauberiföraerer 96 dient zum kontinuierlichen Transport der Kohleteilchen durch die "Flussigkeitsoberflache hinaus, woraufhin diese aufgrund des Eigengewichtes durch den Einlaß 12 des Vergasers in diesen . gelangen. Wenn die Kohleteilchen durch die Flüssigkeitsoberfläche

hindurchtreten, tropft die meiste Flüssigkeit von ihnen ab. Durch die Flüssigkeitsoberfläche wird eine Dichtung gebildet, die verhütet, daß Gas aus dem Vergaser 10 durch den mechanischen Separator 32 austreten kann. Die Flüssigkeit und beliebige kleine Kohleteilchen werden durch die Leitung 102 zum Zentrifugalseperatoi 36 gebracht, wo die kleinen Kohleteilchen von der Flüssigkeit aufgrund der Zentrifugalkräfte getrennte werden, so da3 eine gereinigte Flüssigkeit durch die Leitung 104 zur Pumpe 28 gelangt. Von derPumpe 28,die als Zentrifugalpumpe ausgebildet sein kann, wird die Flüssigkeit durch die-Leitung 66 zum Einlaß 64 der Aufschwemmvorrichtung 30 gebracht, wodurch der Flüssigkeitskreislauf abgeschlossen ist. -

Die Flüssigkeitsniveaus in der Zuführkammer 50 und dem Oscharfschen~ Separator 32 werden durch Steuerventile I06 bzw. Γ08 auf einem vorgegebenen Stand gehalten.Der Flüssigkeitsstand in der Zuführkammer 50 stellt eine freie Oberfläche dar, die niederen Drücken (z.3. Atmojphärendrücken) ausgesetzt ist. Die Flüssigkeit, die die freie Oberfläche bildet,bildet gleichzeitig einen Teil der flüssigkeit innerhalb der ersten Flußstreeke 20. Der Flüssigkeitsstand im Separator 32 hat eine den Hochdruckbedingungen des Vergasereinlasses (z.B. 21 at) ausgesetzte Oberfläche. Die diese Oberfläche bildende Flüssigkeit stellt einen Teil der Flüssigkeit innerhalb der zweiten Flußstrecke 26 dar. Betrachtet man die Flüssigkeitsbewegung in und aus jeder Flußstrecke, und zwar die nicht durch die Ventile 106 und 108 gesteuerte, so sieht man, daß der Flüssigkeitsstand der Zufuhrkammer 50 eher ansteigt, während der

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Flüssigkeitsstand in dem Separator ^2 eher fällt. Flüssigkeit gelangt in die erste Flußstrecke 20 und verläßt die zweite Flußstrecke 26 durch den bereits erwähnten Nettoflüssigkeitsfluß, der sich durch den volumenmäßigen Austausch mittels der Aufschwemmvorrichtung J>0 und das Übertreten von Flüssigkeit aus dem Hochdruckbereich in den Niederdruckbereich innerhalb der Aufschwemmvorrichtung 30 ergibt. Zusätzlich zu dem erwähnten Flüssigkeitsübertritt zwischen den Flußstrecken, wird Flüssigkeit aus jeder Flußstrecke dadurch entfernt, daß sie an den feinen Kohleteilchen hängen bleibt, Je von den Separatoren J>h und J>6 und an den aus der zweiten Flußstrecke in den Vergaser abgegebenen Kohleteilchen hängen bleibt. Das Steuerventil 106 öffnet sich, wenn es auf das steigende Niveau in der Zuführkammer 50 anspricht, damit Flüssigkeit aus der ersten Flußstrecke durch ein ringförmiges Sieb 110 und entsprechende Leitungen 112 und 114, die hintereinander mit dem Ventil 106 angeordnet sind, in einen Steuertank 116 fließt. Eine Zentrifugalpumpe 118 zieht Flüssigkeit über die Leitung 120 aus dem Steuertank 116 ab und bringt sie durch die Leitung 122 zu einem Ventil I08, das der Steuerung des Flüssigkeitsniveaus dient. Das Steuerventil I08 wird geöffnet, wenn das Flüssigkeitsniveau im Gehäuse 100 absinkt, um der zweiten Flußstrecke 26 über die Leitung 124 Flüssigkeit zuzuführen. Da Flüssigkeit durch die Zentrifugalseparatoren J>h und J>6 verlorengeht und auch eine gewisse Flüssigkeitsmenge durch Anhaften an den Kohleteilchen dem Vergaser 10 zugeführt wird, muß Flüssigkeit in den Steuertank 116 zusätzlich eingebracht werden.

Ein TDesonderei; allgemeiner Vorteil besteht dann, wenn die verwendete Flüssigkeit Öl oder leichter Teer ist, da diese im Vergaser entstehen und von dort gewonnen werden können, und wenigstens einen Teil der dem Tank 166 zuzuführenden Flüssigkeit bilden können. Diese Wiederverwendung ist schematisch in Pig.l

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dargestellt, wo die heißen Gase, die öl- und leichte Teerdämpfe enthalten,aus dem Auslaß 18 des Vergasers austreten und an··.*- schließend einem bekanrten Waschvorgang unterworfen werden. In der Wascheinrichtung 126 wird das Gas gereinigt und ein Teil des Öles und leichten Teeres entnommen. Das öl und der leichte Teer werden von der Stelle 128 dem Tank 116 über ein Steuerventil IjJO, das auf Niveauänderungen im Tank anspricht, zugeführt. Diese Anordnung stellt nicht nur einen Vorteil hinsichtlich der wirkungsvollen Materialausnutzung, sondern auch im Hinblick auf die Wärmeausnutzung dar.

In der Fig.5 ist ein schematisches Flußdiagramm einer vereinfachten Form des vorliegenden Verfahrens und der Vorrichtung dargestellt. Bei dieser Vorrichtung wird Kohle, deren Größe innerhalb des bereits erwähnten Bereiches liegt, von einem Vorratssilo oder Bunker I50 direktdem oberen Ende einer Rutsche 152 durch eine geeignete Transporteinrichtung 154 zugeführt, die hier eine vibrierende Fördereinrichtung ist. Andere Zuführeinrichtungen können ebenso verwendet werden, wie z.3. ein sich hin- und herbewegender Plattenförderer. Eine vibrierende Fördereinrichtung wird gegenüber einer solchen mit einem Sternrad 46 , wie es vorhergehend beschrieben worden ist, bevorzugt, da durch letztere Kohlenstaub erzeugt wird, wenn das Rad an der Kohle entlangreibt.

Die Verwendung der einfachen, zylinderförmigen Rutsche 152 wird gegenüber der Kammer 50 bevorzugt, die das bereits beschriebene zylinderförmige Sieb 110 hat. Das Sieb Ho war Im Zusammenhang mit dem Tank 116 zur Steuerung des Niveaus und dem Zentrifugal* separator J>k vorgesehen. Bei dem in der FIg.5 dargestellten System sind der Tank II6 und der Separator 34 nicht vorhanden, so daß auch das Sieb 110 nicht benötigt wird, wodurch die Kosten verringert werden und auch kein Verstopfen des Siebes beim Arbeitseinsatz mehr auftreten kann.

Die Rutsche 152 stellt einen Teil eines ersten Niederdruckweges

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dar, In dem ein Flüssigkeitsvolumen vorhanden ist, hier . vorzugsweise Wasser, und eine freie Oberfläche hat. Die Rutsche 152 erstreckt sich zu einer Überführungs- oder Aufschwemmeinrichtung 156, deren Konstruktion der Vorrichtung 30, die bereits beschrieben worden ist, entspricht. Von-der Überführungseinrichtung I56 her ist die erste Plußstrecke durch eine erste Leitung 158, die zu einer Umlaufpumpe 162 führt, und eine zweite Leitung, die von der Pumpe 162 zurück zur Rutsche I52 führt, gegeben.

Die Überführungsvorrichtung I56 befindet sich ebenso wie bei der anderen Anordnung innerhalb einer zweiten Plußstrecke, in der ein höherer Druck herrscht. Diese Plußstrecke wird durch eine Leitung 164, die von einer Trennvorrichtung 166 herführt und die entsprechend der Vorrichtung J>2. ausgestaltet ist und mit dem Vergaser I68 in Verbindung steht, beschrieben. Der Kreislauf der zweiten Hochdruckflußstrecke wird durch eine Leitung I70, die von der Trennvorrichtung 166 zu einer Umlaufpumpe 172 und eine Leitung 174, die von der Pumpe 172 zurück zur Überführungseinrichtung I56 führt, geschlossen.

Die Kohle, deren Größe ungefähr in dem vorgegebenen Größenbereich liegt, wird direkt bei Atmosphärendruck der Rutsche 152 zugeführt. Die Kohle kommt von dem Silo I50 über die vibrierende Zuführeinrichtung 154 her und fällt aufgrund, ihres eigenen Gewichtes in das in der Rutsche I52 vorhandene Wasser. Die Menge der zugeführten Kohle wird In Abhängigkeit von der von dem Vergaser 168 verwendeten Kohle gesteuert. Der Pluß in der Hochdruckstrecke wird durch eine Pumpe I72 gewährleistet, um Kohle von der Aufschwemmvorrichtung I56 zu dem Separator zu bringen. In dem Separator 166 wird Kohle aus dem Hochdruckflüssigkeitsvolumen durch dessen freie Flüssigkeitsoberfläche hindurch nach oben bewegt. Der Pluß in der Niederdruckfluß-

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strecke wird durch eine Pumpe 16O aufrechterhalten. Die Kohle wird in diese Plußstrecke durch eine freie Flüssigkeitsoberfläche in der Rutsche I52 eingeführt, wie es bereits erwähnt worden ist. Die Aufschwemmvorrichtung I56 überführt Kohle von der Niederdruckflußstrecke in die Hochdruckflußstrecke.

Die in die Öffnungen der Aufschwemmvorrichtungen I56 gelangende Kohle verdrängt Flüssigkeit aus der Hochflußstrecke, wobei die Niederdruckstrecke Flüssigkeit erhält und die Hochdruckstrecke solche verliert. Zusätzlich entsteht ein · Gewinn bzw. Verlust an flüssigkeit durch übertreten, desselben in der Vorrichtung ,56. Die Flüssigkeitszunahme in der Niederdruckflußstrecke be— viirkt ein Ansteigen des Flüssigkeitsniveaus in der Rutsche 152. Dieses Ansteigen wird durch das öffnen eines Flüssigkeitsstandventils 176 verhindert, welches in einer an die Leitung I58 anschließenden Leitung 178 vorhanden ist, so daß der Flüssigkeitsüberfluß zu einer unabhängigen Einrichtung durch die Leitung I80 geführt werden kann, in der Kohlenstaub abgetrennt wird. In der Leitung I80 kann eine Pumpe vorgesehen sein, wenn die Abtrenneinrichtung zu weit entfernt ist, oder höher angeordnet ist, so daß dadurch ein Schwerkraftfluß unterbunden wird. Die unabhängige Vorrichtung zum Entfernen des Kohlenstaubes kann von beliebiger Bauweise und räumlicher Anordnung sein , ebenso wie die Reinigungsvorrichtung für die zuzuführende Kohle oder wie ein Platz zur Verwendung des Kohlenstaubes wie z.B. eine Bohrstelle. Die Vorrichtung zum Entfernen des Kohlenstaubes ist in der Form eines Eindickers l82 dargestellt, der Wasser in die Hochdruckflußstrecke zum Ausgleich des Wasserverlustes liefert. Selbstverständlich kann das der Hochdruckflußstrecke zuzuführende Wasser von jeder beliebigen anderen Quelle genommen werden.

Die Menge des zuzuführenden Wassers wird durch ein Niveausteuerventil 184 gesteuert, das den freien Flüssigkeitsspiegel

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in dem Separator 166 auf einem vorgegebenen Stand hält. Die zuzuführende Flüssigkeit wird in die Leitung I70 durch eine Leitung I86 eingespeist, die ein Ventil 184 enthält. Durch eine Leitung I90 wird die flüssigkeit von dem Eindicker 182 von einer Pumpe I88 angesaugt und in die Hochdruckflußstrecke eingebracht. Es findet laufend ein Flüssigkeitsaustausch zwischen der Hochdruckstrecke und ein anschließender Flüssigkeitsverlust aus der Niederdruckstrecke statt, so daß frische Flüssigkeit in die Hochdruckstrecke eingeführt werden muß. Aufgrund des Flüssigkeitsaustausches ergibt sich ein Fluß des Kohlenstaubes. Der Kohlenstaub wird beim Durchgang durch das Sieb in der Aufschwemmvorrichtung I56 entfernt. Ein Teil dieses Staubes wird während des Füllens der öffnungen oder Taschen der Vorrichtung I56 entfernt. Derjenige Staubanteil, der übrigbleibt, wird durch das Sieb des Separators I66 gelangen und zur Aufschwemmvorrichtung 156 zurücktransportiert. Unmittelbar vor dem Füllen mit Kohle enthalten die öffnungen der Vorrichtung I56 Flüssigkeit, die zuvor in der Hochenergieflußstrecke war. Diese Flüssigkeit enthält Staub, der durch das Sieb des Separators 166 gelangt ist. Während des Füllens der öffnungen wird Flüssigkeit mit dem in ihr enthaltenen Staub durch das Sieb der Aufschwemmvorrichtung eingespeist. Der Nettoverlust von Flüssigkeit mit Staub und anschließendem Auffüllen mit frischer Flüssigkeit hat zum Ergebnis, daß die Flüssigkeit in der Anlage eine geringe Staubkonzentration aufweist und dadurch verhindert, daß Staub in den Vergaser gelangt.

Die vorliegende Erfindung wurde im wesentlichen im Zusammenhang mit einem vollkommenen Vergasungsverfahren dargestellt, bei dem die von der Vergasungskammer abgegebene.! festen Bestandteile als Asche vorliegen. Die Erfindung kann auch für solche Verfahren verwendet werden, bei denen die Erzeugung von Gas ein Nebenprodukt darstellt, wie z.B. bei Kohlenstoffentziehungsverfahren bekannter Art insbesondere bei der Verkokung.

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Claims

PATENTANWÄLTE

HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN

DIPL.-PHYS. DIPL.-ING.

KAMYR, INC. CU-kr-13

BB/p 20.Januar 1975

PATENTANS PRÜCHE

Verfahren zum Erzeugen von Gas aus Vergasungsstoffen in Stückform wie z.B.Kohle,deren Größe innerhalo eines vorgegegebenen Größenbereichs liegt, dessen untere Grenze ungefähr 3 mm nominaler Durchmesser ist, wobei das Zuführen der Teile in den unter einem vorgegebenen, erhöhten Innendruck stehenden Ejniaß einer Vergasungsvorrichtung erfolgt und wobei sie kontinuierlich unter Druck erhitzt werden, um Gas bei einem solchen Verfahren zu erzeugen, das In nachteilhafter Veise durch die Gegenwart von wesentlichen Mengen kleiner Teilchen beeinflußt wird, deren Größe unterhalb des vorgegebenen Größenbereichs liegt, g e k e η η ζ ei c h η e t durch folgende Schritte;

Begrenzen einer Flüssigkeit innerhalb einer ersten Flußstrecke (20), die ein erstes Volumen mit einer ersten freien Oberfläche hat, die Druckbedingungen ausgesetzt ist, welche klein sind in Bezug auf den erhöhten Einlaßdruck des Vergasers (10, 168),

Zuführen von Teilen innerhalb des vorgegebenen Größenbereiches in die Flüssigkeit in der ersten Flußstrecke (20) wobei dies nach unten weisend durch die freie Oberfläche geschieht,

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D-707 SCHWÄBISCH CMOND GEMEINSAME KONTEN: D-8 MÜNCHEN

Telefon: (07171) 56 90 Deutsche Bank München 70/37369 (BLZ 700 700 10) Telefon: (0 f9) 77 19 5t

H. SCHROETER TcIf grimm«: Schroepat Schwäbisch Gmünd OZ/00 535 (BLZ 613 700Ii) K.LEHMANN Telegramme: Schnxpac

Bücksgasse 49 Tekx: 724» 168 jagd d Pwtscheckkonto München 147941-804 Lipowikyttrtie 10 Telex: 521224t f*w« d

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Begrenzen von Flüssigkeit innerhalb einer zweiten, kreislaufmäßig geschlossenen Plußstrecke (26) , die ein zweites Volumen mit einer freien Oberfläche hat", die mit dem erhöhten Druck am Einlaß (12) des Vergasers (10, 168) .in Verbindung steht,

fortwährendes Umlaufen der Flüssigkeit innerhalb der zweiten Flußstrecke durch Pumpen an einer Pumpstelle (28, 172), die von dem zweiten Volumen entfernt liegt,

Entfernen aufeinanderfolgender,zusätzlicher Flüssigkeits volumina und von ihnen mitgenommene Teile aus der ersten Flußstrecke (20) und überführen dieser Volumina von Flüssigkeit und mitgenommenen Teilen in die in der zweiten Flußstrecke (26) fließender Flüssigkeit an einer Stelle (30,156) die zwischen der Pumpstelle und den zweiten Volumen liegt,

Ansammeln der Teile aus dem Größenbereich innerhalb des zweiten Volumens,

und nach oben bewegen der angesammelten Teile durch die zweite freie Oberfläche hindurch und in den Einlaß (12) des Vergasers (10, 168) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennze lehnet, daß für jedes aufeinanderfolgende, zusätzliche Volumen von Flüssigkeit und mitgenommenen.Teilen, das aus der ersten Flußstrecke (20) entfernt und in die zweite Flußstrecke (26) eingebracht wird, ein entsprechendes, Volumen Flüssigkeit aus der zweiten Flußstrecke (26) an einer Stelle zwischen der Pumpstelle und de* zweifcen Volumen entnommen wird und mit der Flüssigkeit in der ersten Flußstrecke so in Verbindung gebracht wird, daß ein volumen-

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mäßig gleicher Austausch zwischen den Flußstrecken erfolgt, wodurch sich ein Nettofluß von Teilen innerhalb des Größenbereiches aus der ersten Flußstrecke in die zweite Plußstrecke und ein gleich großer Nettofluß von flüssigkeit aus der zweiten Plußstrecke in die erste Flußstrecke ergibt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennze i ohne t , daß die zweite freie Oberfläche im wesentlichen auf einem konstanten Niveau dadurch gehalten wird, daß ausreichend Flüssigkeit aus einer Flüssigkeitsversorgung

(182) durch eine Pumpe (I88) in die zweite Flußstrecke (26) gepumpt wird,um den Nettoverlust von Flüssigkeit von der zweiten Plußstrecle zur ersten Plußstrecke und anderer Flussigkeitsverluste von der zweiten Flußstrecke zu ergänzen.
4. Verfahren nach Anspruch j5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste freie Oberfläche im wesentlichen auf einem festen Wert gehalten wird, wobei ausreichend Flüssigkeit der ersten Plußstrecke (20) entnommen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Aufrechterhalten des Standes der ersten Oberfläche der ersten Flußstrecke entnommene Flüssigkeit behandelt wird, um einen Flüssigkeitsmenge ohnefeine Teilchen zu erzeugen, und daß diese Flüssigkeitsmenge als Flüssigkeitsversorgung zum Ergänzen der Flussigkeitsverluste der zweiten Flußstrecke verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Behandlung, bei der die Flüssigkeitsmenge geliefert wird, die Flüssigkeit von der ersten Flußstrecke in einen Eindicker (I82) gebracht wird, wo die feinen Teilchen in einem Anteil der sie mitbringenden

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Flüssigkeit konzentriert werden, wobei der restliche Flussigkeitsteil von feinen Teilchen befreit wird.
7. Verfahren nach Anspruch 2 oder k, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgenden zusätzlichen Volumina aus der ersten Flußstrecke entnommen werden, wobei ein kontinuierlicher Fluß von Flüssigkeit und mitgenommenen Teilchen von dem ersten Volumen zu einer Stelle innerhalb der ersten Flußstrecke aufrechterhalten wird, an der Volumina entfernt werden, wobei der Fluß von den innerhalb des vorgegebenen Größenbereiches liegenden Teilen an dieser Stelle verhindert wird, während Flüssigkeit und Teilchen, die kleiner als der vorgegebene Größenbereich sind, über diese Stelle hinausfließen können, und daß nacheinander eine Menge von zurückgehaltenen TeiJ en entfernt wird und gleichzeitig auch die Flüssigkeit, die beim Entfernen in dem zusätzlichen Volumen vorhanden ist
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der kontinuierliche Fluß der Flüssigkeit und der mitgenommenen Teile aus dem ersten Volumen dadurch aufrechterhalten wird, daß öin Teil der über die Entfernungsstelle herausfließenden Flüssigkeit zurück in das erste Volumen gepumpt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichn e t , daß die feinen Teilchen aus einem Teil der Flüssigkeit abgetrennt werden, wodurch die aus dem Flüssigkeitsvorrat in die zweite Flußstrecke gepumpte Flüssigkeit im wesentlichen frei von feinen Teilchen mit einer Größe unterhalb des vorgegebenen Größenbereiches ist.

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Si
10. Verfahren nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsanteil, von dem die feinen Teilchen abgetrennt wurden, in die erste Flußstrecke zwischer. der Entfernungsstelle (30*156) und dem ersten Volumen fließt

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11. Vorrichtung mit einer Vergasereinrichtung zum kontinuierlichen Erhitzen unter Druck von Teils η von gaserzeugendem Stoff, wie z.B. Kohle, wobei die Teile innerhalb eines vorgegebenen Größenbereiches mit einer unteren Grenze von ungefähr 3 nim 0 liegen, wobei Gas nach einem Verfahren erzeugt wird, welches durch die Gegenwart von Teilchen mit einer Größe unterhalb des vorgegebenen Größenbereiches nachteilhaft beeinträchtigt wird und wobei der Vergaser einen Einlaß hat, der während des Arbeitseinsatzes unter

.einem erhöhten Innendruck steht, und mit einer Einrichtung zum kontinuierlichen Zuführen von Teilen, deren Größe innerhalb des vorgegebenen Größenbereiches liegt, an den Einlaß des Vergasers, während der Einlaß unter einem vorgegebenen, hohen Druck steht, dadurch ge k e η η ζ ei c h net, daß

eine erste Vorrichtung (60, 34, 62, 22, 56, 30; I58, I60, 162,156) zum Begrenzen einer Flüssigkeit innerhalb einer ersten Flußstrecke (20) vorhanden 1st, zu der ein Volumen mit einer ersten freien Oberfläche gehört, welche Druckbedingungen ausgesetzt ist, die im Bezug auf den erhöhten Druck am Einlaß (12) des Vergasers (10, 168) niedrig sind, und daß

eine zweite Vorrichtung (30, 156) vorhanden ist, durch die Teile innerhalb des vorgegebenen Größenbereiches in die Flüssigkeit der ersten Flußstrecke durch die freie Oberfläche hindurch nach untenweisend einführbar sind, und daß eine

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dritte Vorrichtung (70, 32, 102, 36, 1Ό4, 28, 66, 3O; 164, Ιββ , 17ο, 172, 156) vorhanden ist, durch die . Flüssigkeit in einer zweiten Flugstrecke (26) begrenzt ist,. die einen Kreislauf bildet und -ein weiteres Volumen mit einerzweiten Oberfläche hat, die mit dem erhöhten Druck am Einlaß (12) des Vergasers in Verbindung steht, und daß eine

vierte Vorrichtung (28, I72) vorhanden ist, durch die ein kontinuierlicher Flüssigkeitskreislauf innerhalb der zweiten Flußstrecke durch Pumpen-an einer Pumpstelle (172) erzeugbar ist, die von dem Volumen mit der zweiten freien Oberfläche einen Abstand hat, und daß eine

fünfte Vorrichtung (30, I56) vorhanden ist, durch die aufeinanderfolgende, zusätzliche Volumina von Flüssigkeit und innerhalb der ersten Flußstrecke mitgenommene Teile entfernbar und in die Flüssigkeit innerhalb der zweiten Flußstrecke (26) an einer Stelle einbringbar sind, die zwischen der Pumpstelle (28, 172) und den Volumen mit der zweiten freien Oberfläche liegt, und daß eine

sechste Vorrichtung vorhanden ist, durch die die Teile mit einer Größe innerhalb des vorgegebenen Größenbereiches innerhalb des Volumens mit der zweiten freien Oberfläche einsammelbar sind, und daft· eine

siebte Vorrichtung (32, I66) vorhanden ist, durch die die eingesammelten Teile nach oben durch die zweite freie Oberfläche hindurch und in den Einlaß (12) des Vergasers transportierbar sind.
12.·Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Vorrichtung (116, 120, 118, I08; I88, .184) die zweite freie Oberfläche auf einem im wesent-

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lichen konstanten Niveau haltbar ist, wobei durch Pumpeinrichtungen (118, 188) Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitsvorrat (116, 182) in die zweite Flußstrecke (26) einbringbar ist, wodurch der Flüssigkeitsnettoverlust von der zweiten Flußstrecke zur ersten 'lußstrecke und andere Flüssigkeits Verluste von der zweiten Flußstrecke ergänzt werden.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Vorrichtung die erste freie Oberfläche durch Hinzuführen von Flüssigkeit aus der ersten Flußstrecke auf einem im wesentlichen konstanten Stand haltbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch I3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eindicker (l82) vorhanden ist, in den Flüssigkeit aus der ersten Flußstrecke fließt, wobei in dem Eindicker eine Flüssigkeitsmenge von feinen Teilchen gereinigt wird, und diese Flüssigkeit als Flüssigkeitsvorrat zum Ergänzen der zweiten Flußstrecke dient.
15. Verrichtung nach Anspruch ll,dadurch gekennzeichnet, daß die fünfte Vorrichtung eine Auf schwemmvorrichtung (30) mit einem Gehäuse (54) ist, das für die erste Flußstrecke •'(20) einen Einlaß (52) und einen Auslaß (5E] und für die zv/eite Flußstreckc (26) einen Einlaß (64) und einen. Auslaß (68 hat, und daß ein drehbares Rad (J2) mit mehreren getrennten ?ffnun,~en oder Taschen (74) angeordnet ist, die. sieh durch das. Rad hindurch erstrecken und durch welche bei sich drehendem t Rad eine abwechselnde Verbindung zwischen der. Einlaß (52) und ' dem Auslaß (58) der ersten Flußstrecke (20) und dem Einlaß (6$ und dem Auslaß (68) der zweiten Flußstrecke (26) herstellbar ist, und daß eine Siebeinrichtung (92) am Auslaß (53) der ersten Flußstrecke (20) angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15,dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (52) der ersten Flußstrecke (20) aus j einem Paar von ersten Kanälen (78) besteht, die axial in " ^! Bezug auf die Drehachse des Rades (72) voneinander einen Abstand haben, und daß der Auslaß (58) ein Paar von axial

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zueinander in Abstand angeordneten Kanälen (62) hat, die zu den Kanälen (78) ausgerichtet sind und ihnen gegenüber um lSo° in Bezug auf die Drehachse des Rades (72"' versetzt sind, und daß der Einlaß (64) der zweiter. Flugstrecke (26) aus einem Paar von axial zueinander mit Abstand angeordneten Kanälen (80) besteht, die axial zu den Kanälen (7S) ausgerichtet und um 9o° ihnen gegenüber versetzt sind, und daß der Auslaß (68) der zweiten Flußstrecke (26) aus einem Paar von axial zueinander mit Abstand angeordneten Kanälen (84) besteht, die zu den Kanälen (8O) ausgerichtet sind und ihnen gegenüber um ISO versetzt sind, und daß die öffnungen oder Taschen (74) des Rades (72) aus zwei Reihen bestehen, von denen jede zwei getrennte Taschen von allgemein gleich großer Querschnittsflache hat, wobei die Enden einer jeden Tasche einer jeden Reihe axial zueinander ausgerichtet und um ISO zueinander versetzt sind, wobei die Enden einer Tasche in Bezug auf die Enden einer anderen Tasche der gleichen Reihe um 90 versetzt sind, und in 3ezug auf ,die Enden einer vergleichbaren Tasche der anderen Reihe um 45° versetzt sind, und daß die Ausbildung der Enden der Taschen von der Ausbildung der Kanäle derart abhängt, daß jedes Taschenende während der Raddrehung fortschreitend aus einer Lage, in der keine Verbindung zwischen den Taschenenden und den Kanälen vorliegt, in eine Lage, in der eine maximale Verbindung vorliegt, und aus dieser heraus bringbar sind.
17· Vorrichtung nach Anspruch I5,dadurch gekennzeichnet, daß das Rad (72) abgeschrägt ist, und daß das Gehäuse (54) entsprechend abgeschrägt ist, und daß durch ein Handrad (88) der Abstand zwischen dem Rad (72) und dem Gehäuse ( 54) veränderbar ist.

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aa
18. Vorrichtung nach Anspruch 17,dadurch g"e k e η η- ζ eichnet, daß im Gehäuse (54) eine Buchse (76) angeordnet ist.
19· Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch g e k e η η ζ e lehnet, daß die Buchse (76) Nuten (94) anschiieSend an die die zweiten Einlasse und Auslässe (8O, 84) begrenzenden Kanten hat, wobei die Nuten umfangsmäßig größere Abmessung . als in radialer Richtung haben, und daß die Tiefe der Nuten mit zunehmender Entfernung von der Kante der öffnung abnimmt.
20. Vorrichtung nach Anspruch H oder 16,_ dadurch gekennzeichnet, daß die fünfte Einrichtung zum Begrenzen des Raumes aus einem druckdichten Gehäuse (100) besteht, das einen unteren ringförmigen Abschnitt mit einem Einlaß für die Flüssigkeit in der zweiten Flußstrecke (26) und einen oberen ringförmigen Abschnitt hat, der in Druckverbindung mit der Zuführöffnung (12) des Vergasers (10) steht , und daß ein ringförmiges Sieb (98)innerhalb des Gehäuses (100) zwischen dem oberen und unteren Abschnitt angeordnet ist, und daß das Gehäuse einen ringförmigen mittleren Abschnitt hat, der von dem ringförmigen Sieb nach außen weist und in dem ein Auslaß für Flüssigkeit und feine Kohleteilchen der zweiten Flußstrecke (26) stromabwärts der Abgabestelle (32) ist,und daß die Vorrichtung zum Transportieren der Kohle ein Schraubenförderer (96) ist, der innerhalb des Gehäuses (100) drehbar um eine geneigte Achse angeordnet ist,und dessen Umfang im wesentlichen mit dem oberen und unteren Gehäuseabschnitt und dem ringförmigen Sieb (98) in Eingriff steht.

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