DE263391C

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Publication number: DE263391C
Application number: DENDAT263391D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVi 263391 KLASSE 12«. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Juli 1912 ab.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff durch Vermittlung von Eisen und einen diesem Verfahren dienenden Schachtofen. Das Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß die Beheizung des in einem Schachtofen aufgeschichteten Eisens am Umfange des Ofens ■ erfolgt. Hierbei kann in der Weise verfahren werden, daß die einzelnen Zonen des Schacht-ίο ofens nacheinander reduziert und beheizt werden, derart, daß die Abgase der tiefer liegenden Zone in der höheren Zone durch Zuführung von Wind verbrannt werden.

Bei der Ausführung des dem Verfahren dienenden Schachtofens versieht man vorteilhaft die mit feuerfester Auskleidung versehenen Ofenwände mit ringförmigen, in verschiedenen Höhen des zur Aufnahme der Eisenfüllung dienenden Schachtes angeordneten Heizkanälen. Zur Beheizung und Einführung des reduzierten Gases ordnet man Gas und Winddüsen vorteilhaft derart an, daß die Einführung tangential erfolgt.

Man hat bereits früher vorgeschlagen, in einem mit Eisenerz angefüllten Schachtofen durch abwechselnde Reduktion mit reduzierenden Gasen und Oxydation mit Dampf Wasserstoff herzustellen.

Wenn dieser alte Vorschlag bis heute technisch keine Anwendung gefunden hat, so lag das daran, daß es bisher unmöglich war, die technischen Schwierigkeiten, welche in der gleichmäßigen Beheizung und der dauernden Aufrechterhaltung einer genügend hohen Tem-

peratur unter Vermeidung jeder Überhitzung liegen, zu überwinden.

Vorliegendes Verfahren kommt auf diesen einfachsten Apparat zurück, vermeidet jedoch die ihm anhaftenden Mängel dadurch, daß die Beheizung durch radiale, in verschiedenen Höhen der feuerfesten Ausmauerung des Schachtes angeordnete Heizkanäle erfolgt.

In diese wurden tangential eine genügende Anzahl Gas- und Winddüsen eingeführt. Der Schachtofen gestattet, die Eisenfüllung (Eisenoxyde, Erze, Briketts usw.) unter Vermeidung aller Unterstützungsroste, die sich leicht verstopfen und den Gasen den Weg versperren sowie schwer standhalten, mit natürlicher Böschung einfach aufzuschichten und direkt durch hocherhitzte Gase zu beheizen.

Durch direkte Beheizung der Eisenfüllung am ganzen Umfange des Schachtes, d. h. dort, wo naturgemäß die größte Abkühlung des Erzes durch Strahlung und Leitung der Schamottewand erfolgt, wird die Eisenfüllung nicht nur sehr gleichmäßig erhitzt, sondern die Wärmezufuhr erfolgt auch dort, wo der größte Wärmeverlust, stattfindet.

Durch die tangential Anordnung der Heizdüsen wird ein Auftreffen von Stichflammen auf die Eisenfüllung und damit Schmelzflüsse vermieden.

Beiliegende Zeichnung stellt einen dem neuen Verfahren dienenden, mit feuerfestem Material b ausgekleideten Schachtofen α dar. Der Ofen α ist mit ringförmigen Kanälen c, c versehen, in welche eine Anzahl Düsenreihen für Wind und Gas in verschiedenen Höhen i, 2, 3, 4 münden. Seitliche Türen d, d dienen zur Beschickung und Entleerung. Am oberen, eventuell auch am unteren Ende kann

der Schacht mit feuerfestem Gitterwerk für Vorwärmung der Gase (Reduktionsgas, Dampf) versehen werden. Zweckmäßig ist es, Dampf und reduzierende Gase von entgegengesetzten Seiten einzuführen. Der Dampf wird bei e eingeführt, während der Wasserstoff bei f entweicht und durch eine Klappe g ins Freie

■ oder durch eine Vorlage i in den Sammler geleitet werden kann. Die Abgase entweichen

ίο bei h und können eventuell noch zur Heizung eines Dampfkessels verwendet werden. Nachdem man durch öffnen der Düsen i, 2, 3, 4 den ganzen Schacht genügend aufgeheizt hat, werden alle Düsen geschlossen

.1.5 und bei ι Gas, z. B. Wassergas, eingelassen, welches die Eisenoxyde reduziert und eventuell, nachdem es im oberen Teil durch Zuführung von Wind in 4 verbrannt ist, durch Klappe g entweicht. Nachdem genügend Eisenschwamm gebildet ist, werden die Düsen ι, ι sowie Klappe h geschlossen und durch e Dampf eingeleitet. Nachdem durch Lüften von Klappe g die stickstoffhaltigen Gase entlassen sind, wird der Wasserstoff durch Vorlage i in den Sammler abgeleitet. Der beschriebene Schachtofen gestattet ferner noch eine besondere Modifikation der Beheizung, durch welche bedeutend an Gas gespart wird, indem die noch brennbaren Abgase der Reduktion direkt zur Beheizung nutzbar gemacht werden, was dadurch geschehen kann, daß man die einzelnen Höhenschichten der Eisenfüllung nacheinander reduziert und das Abgas der unteren Zone in der nächst höheren Schicht durch Zuführung von Wind verbrennt.

Es werden z. B. zunächst Heizdüsen 1 und 2 geöffnet, sodann aber abgestellt und lediglich Gas bei 1 eingelassen, während nunmehr Winddüsen 3 und 4 geöffnet werden. Nach einiger Zeit wird Düse 3 wieder geschlossen, endlich auch Düse 4, worauf Dampf eingeleitet wird.

Mit besonderem Vorteil wird als Eisenfüllung die in dem Patent 263390 beschriebene Kontaktfüllung angewandt.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff durch Vermittlung von in einem Schachtofen aufgeschichtetem Eisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung am Umfange des Ofens erfolgt.

2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Zonen des Schachtofens nacheinander reduziert und beheizt werden, derart, daß die Abgase der tiefer liegenden Zone in der höheren Zone durch Zuführung von Wind verbrannt werden.

3. Schachtofen zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die mit feuerfester Auskleidung versehenen Ofenwände mit ringförmigen, in verschiedenen_Höhe 11 des zur Aufnahme der Eisenfüllung dienenden Schachtes angeordneten Heizkanälen versehen sind.

4. Schachtofen nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung von Gas- und Winddüsen, daß die Einführung der Gase tangential erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.