DE2813208A1 - Gasification of solid fuels in molten slag bath - giving synthesis or reducing gas mixts. of improved compsn. - Google Patents
Gasification of solid fuels in molten slag bath - giving synthesis or reducing gas mixts. of improved compsn.Info
- Publication number
- DE2813208A1 DE2813208A1 DE19782813208 DE2813208A DE2813208A1 DE 2813208 A1 DE2813208 A1 DE 2813208A1 DE 19782813208 DE19782813208 DE 19782813208 DE 2813208 A DE2813208 A DE 2813208A DE 2813208 A1 DE2813208 A1 DE 2813208A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- slag
- gas
- slag bath
- fuel
- bath
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/57—Gasification using molten salts or metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/093—Coal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0953—Gasifying agents
- C10J2300/0959—Oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0983—Additives
- C10J2300/0996—Calcium-containing inorganic materials, e.g. lime
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
- C10J2300/1861—Heat exchange between at least two process streams
- C10J2300/1869—Heat exchange between at least two process streams with one stream being air, oxygen or ozone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
- C10J2300/1861—Heat exchange between at least two process streams
- C10J2300/1884—Heat exchange between at least two process streams with one stream being synthesis gas
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von SpaltgasMethod and device for the production of cracked gas
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Spaltgas aus Brennstoffen und Vergasungsmedien im Kontakt mit hocherhitzter Schlacke.The invention relates to a method and a device for production of cracked gas from fuels and gasification media in contact with highly heated Slag.
Bekannt ist ein Verfahren zur Erzeugung von Synthesegas im Schlackenbadgenerator. Bei diesem Verfahren wird beispielsweise Braunkohle mit 4 % bis 10 % Wasser und einer Körnung von O bis 2 mm durch Kohlendioxid als Fördermittel tangential durch Zweistoffdüsen auf ein rotierendes Schlackenbad gedruckte Gleichzeitig wird vorgewärmter Sauerstoff aufgeblasen. Die Reaktionswärme wird der hoeherhitzten Schlacke entzogen, die im konzentrischen Erhitzungsschacht durch vorgewärmte Luft und Brennstoffreste aufgeheizt und durch die beim tangentialen Einblasen erzielten Strömungen in Rotation versetzt wird0 Die jeweils im Überschuß gebildete Schlacke fließt über einen Uberlauf aus dem Erhitzungssehacht ab und granuliert in einem Wasserbad.A method for generating synthesis gas in the slag bath generator is known. In this process, for example, brown coal with 4% to 10% water and a grain size of 0 to 2 mm through carbon dioxide as a conveying means tangentially Two-substance nozzles printed on a rotating slag bath. At the same time, it is preheated Oxygen inflated. The heat of reaction is withdrawn from the highly heated slag, those in the concentric heating shaft through preheated air and fuel residues heated and rotated by the currents achieved during tangential injection 0 The slag formed in excess flows over an overflow from the heating compartment and granulated in a water bath.
Als Vergasungsmittel werden Je Tonne Braunkohle 460 m3N Sauer stoff mit einer Reinheit von ca. 98 , zugegeben. Zur Förderung werden 44 m3N Kohlendioxid verbraucht. Die Kohlenstoffumsetzung wird mit 98,1 % angegeben.As a gasification agent, 460 m3N of oxygen are used per ton of lignite with a purity of approx. 98 was added. 44 m3N of carbon dioxide are used for extraction consumed. The carbon conversion is given as 98.1%.
Das von dem bekannten Schlackenbadgenerator erzeugte Synthesegas hat beispielsweise folgende Zusammensetzung: CO = 53,6 , C°2 = 14,0 % H2 = 30,7 % CH4 = 0,5 % N2 = 0,7 % H2S = 0,5 5' Siehe die Veröffentlichungen: "Herstellung von Reduktionsgas für die Eisenhtlttenindustrie durch Umsetzung feuchter Braunkohlen im kernenergiebeheizten Bleibad" Dissertation von Dipl.-Ing. Jürgen Schneider, 1974, Seiten 121/ 122; sowie F. Dohmann: nStand des Schlackenbadgeneratorsn Internationale Zeitschrift nGaswärmen 14 (1965) Seite 325.The synthesis gas produced by the known slag bath generator has for example the following composition: CO = 53.6, C ° 2 = 14.0% H2 = 30.7% CH4 = 0.5% N2 = 0.7% H2S = 0.5 5 'See the publications: "Production of reducing gas for the ironworks industry by converting moist brown coals into those heated by nuclear energy Bleibad "Dissertation by Dipl.-Ing.Jürgen Schneider, 1974, pages 121/122; and F. Dohmann: nStatus of the slag bath generatorn International magazine nGaswärmen 14 (1965) page 325.
Bei dem mit dem bekannten Schlackenbadgenerator erzeugten Synthesegas werden die hohen Anteile von ca. 14 % bis 15 % C02 und 0,5 % H2S bei Verwendung des Synthesegases als Ausgangsprodukt für Synthese-Prozesse oder zur Durchführung von Re duktionsprozessen als störend bis gegebenenfalls völlig unzu lässig empfunden. Denn der Verwendungszweck als Synthese-oder Reduktionsgas erfordert einen Anteil von C02 möglichst nahe 0, von CO möglichst gegen 70 5', von H2 zwischen 20 % und 25 5'; schwefelige Verbindung wie beispielsweise H2S oder COS sollten insgesamt Werte um 100 ppm nicht übersteigen.In the case of the synthesis gas produced with the known slag bath generator the high proportions of approx. 14% to 15% C02 and 0.5% H2S are used of the synthesis gas as the starting product for synthesis processes or to carry out re duction processes as disruptive to possibly completely felt to be inadmissible. Because the intended use as a synthesis or reducing gas requires a proportion of C02 as close as possible to 0, of CO as close to 70 5 'as possible H2 between 20% and 25 5 '; sulphurous compounds such as H2S or COS should not exceed values of around 100 ppm in total.
Ein solches, vom Standpunkt der Verwendung als Idealgas zu bezeichnendes Spaltgas ist jedoch mit dem bekannten Verfahren des Schlackenbadgenerators nicht erzielbar.Such, from the point of view of use, to be described as an ideal gas However, cracked gas is not possible with the known method of the slag bath generator achievable.
Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Verfahren zur Herstellung-von Spaltgas aus Brennstoffen und Vergasungsmedien im Kontakt mit hocherhitzter Schlacke zu verbessern, um ein Spaltgas zu erhalten, dessen Zusammensetzung möglichst dem des Idealgases entspricht.The object of the invention is to provide the known process for the production of Fission gas from fuels and gasification media in contact with highly heated slag to improve in order to obtain a cracked gas whose composition as possible the of the ideal gas.
Es wurde nun überraschend gefunden, daß die Lösung dieser Aufgabe dadurch gelingt, daß der Brennstoff und das Vergasungsmedium durch die Schlacke hindurchgeleitet werden.It has now surprisingly been found that the solution to this problem this succeeds in that the fuel and the gasification medium through the slag be passed through.
Im Gegensatz zu dem bekannten Prozess zur Herstellung von Synthesegas im Schlackenbadreaktor besteht der Vorteil der Erfindung darin, daß die Spaltung des Brennstoffes beim Hindurchleiten durch die Schlacke in so innigem Kontakt unter vollständigem Abschluß durch die hocherhitzte Schlacke und infolge des allseitigen Wärmeangebotes mit so großer Geschwindigkeit als Spontanreaktion vor sich geht, daß die unerwUnschte Bildung von C02 verhindert wird, weil dieses bei der Temperatur der umgebenden Schlacke nicht beständig sein kann.In contrast to the well-known process for the production of synthesis gas in the slag bath reactor, the advantage of the invention is that the cleavage of the fuel at Passing through the slag so intimately Contact with complete closure by the highly heated slag and as a result the all-round heat supply with such great speed as a spontaneous reaction what is happening is that undesirable formation of CO 2 is prevented because of this cannot be stable at the temperature of the surrounding slag.
Ähnliches gilt von der Reaktion zwischen Schlacke und Schwefel, weil hier offenbar ebenfalls der innige Kontakt der Reaktanden eine restlose Überführung des Schwefels und/oder seiner Komplexverbindungen an die basischen Komponenten der Schlacke derart intensiviert, daß das austretende Gas nur noch vernachlässigbar kleine Spuren von Schwefel aufweist, deren Größenordnung unterhalb der Grenze von 100 ppm liegt.The same applies to the reaction between slag and sulfur, because here, too, the intimate contact of the reactants evidently results in a complete conversion of sulfur and / or its complex compounds to the basic components of the Slag intensified in such a way that the escaping gas is negligible has small traces of sulfur, the order of magnitude below the limit of 100 ppm.
Bei Versuchen zur Herstellung von Spaltgas nach der Erfindung ergeben sich als Mittelwerte aus 10 Versuchen folgende Analysenwerte: Brennstoff Ruhr-Steinkohle Feuchtigkeit: 3,5 5' Schwefelgehalt: 1,2 96 Körnung: 0/2 mm Schlackentemperatur: 1.400 °C Badhöhe: 0,9 m Basizitätsfaktor: 1,2 Spaltgas CO: 74,5 % CO2 0,0 % H2 24,85 % CH4 0,0 % N2: 0,65 % H2S / COS: ca. 85 ppm Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung wird das Hindurchleiten in der Weise vorgenommen, daß der Brennstoff und das Vergasungsmedium an einer möglichst tiefen Stelle in das Schlackenbad eingeleitet werden0 Dies kann beispielsweise in der Art erfolgen, daß die Einleitung von unten her, vorzugsweise durch BodendUsen vorgenommen wird.In attempts to produce cracked gas according to the invention The following analysis values are the mean values from 10 tests: Fuel Ruhr hard coal Moisture: 3.5 5 'Sulfur content: 1.2 96 Grain size: 0/2 mm Slag temperature: 1,400 ° C bath height: 0.9 m basicity factor: 1.2 Cracked gas CO: 74.5 % CO2 0.0% H2 24.85% CH4 0.0% N2: 0.65% H2S / COS: approx. 85 ppm With an appropriate Embodiment of the invention, the passage is made in such a way that the fuel and the gasification medium at the lowest possible point in the Slag bath are initiated0 This can be done, for example, in such a way that the introduction is carried out from below, preferably through floor nozzles.
Die Temperatur des Schlackenbades hängt bekanntlich von dessen Basizität ab. Die Basizität ihrerseits richtet sich - wie ebenialls bekannt ist - nach dem Schwefelgehalt der Kohle.As is well known, the temperature of the slag bath depends on its basicity away. The basicity for its part depends - as is also known - according to the Sulfur content of coal.
Bei Brennstoffen mit niedrigem Schwefelgehalt kann demnach die Basizität und damit auch die Schmelztemperatur der Schlacke relativ niedrig sein.In the case of fuels with a low sulfur content, the basicity and thus the melting temperature of the slag can also be relatively low.
In einem solchen Falle besteht eine zweckmäßige Durchführung des Verfahrens darin, daß die Einleitung von Brennstoff und Vergasungsmedium von oben her durch mindestens eine Lanze in die Tiefe des Bades vorgenommen wird.In such a case, the procedure is expedient in that the introduction of fuel and gasification medium through from above at least one lance is made into the depth of the bath.
Beide Arten der Einleitung von Stoffen in ein Schmelzbad können vom Fachmann wahlweise nach Bedarf angewendet werden.Both types of introduction of substances into a weld pool can be made by the Those skilled in the art can optionally be used as required.
Eine zweckmäßige Maßnahme bei der Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß außer dem Brennstoff und mindestens einem oxidierenden Vergasungsmedium ein Medium zur Regulierung der Basizität der Schlacke, vorzugsweise Kalziumoxid und/oder Magnesiumoxid, in das Schlackenbad eingeleitet wird.An expedient measure in the design of the procedure sees before that in addition to the fuel and at least one oxidizing gasification medium a medium for regulating the basicity of the slag, preferably calcium oxide and / or magnesium oxide, is introduced into the slag bath.
Dabei kann BO vorgegangen werden, daß das oxidierende Vergasungsmedium als Trägergas für das vorzugsweise feinkörnige Kalziumoxid und/oder Magnesiumoxid verwendet wird.In this case, BO can proceed that the oxidizing gasification medium as a carrier gas for the preferably fine-grain calcium oxide and / or magnesium oxide is used.
Es ist gegebenenfalls aber auch zweckmäßig, wenn das Kalzium-oder Magnesiumoxid in Mischung mit dem Brennstoff in die Schlacke eingeführt wird.However, it may also be useful if the calcium or Magnesium oxide is introduced into the slag in a mixture with the fuel.
In Ausgestaltung des Verfahrens kann weiter von der Maßnahme Gebrauch gemacht sein, daß der vorzugsweise feste und zweckmaßigerweise feinkörnige Brennstoff mit Hilfe eines Trägergases, vorzugsweise eines Kohlenwasserstoffes enthaltenden Gases indasSchlackenbad eingeführt wird.In an embodiment of the method, use can continue to be made of the measure be made that the preferably solid and conveniently fine-grained fuel with the aid of a carrier gas, preferably containing a hydrocarbon Gas is introduced into the slag bath.
Als Trägergas kann dabei vorzugsweise Erdgas verwendet werden.Natural gas can preferably be used as the carrier gas.
Dies hat den Vorteil, daß auch das Trägergas vollständig zu CO mit H2 aufgespalten wird, ohne daß an der Reaktion fremde Stoffe teilnehmen.This has the advantage that the carrier gas is also completely converted to CO H2 is split up without foreign substances taking part in the reaction.
Eine weitere erfindungswesentliche Maßnahme bei der Ausgestaltung.des Verfahrens besteht darin, daß die verschiedenen Medien voneinander getrennt, jedoch an unmittelbar benachbarten Stellen in das Schlackenbad eingeleitet werden.Another measure essential to the invention in the design of the Method consists in keeping the various media separate from each other, however are introduced into the slag bath at immediately adjacent points.
Je inniger die Mischung der in das Schlackenbad eingeleiteten, miteinander in Reaktion zu bringenden Stoffe ist, desto bessere Resultate werden mit dem Verfahren nach der Erfindung erzielt. Andererseits muß jedoch eine Mischung des Kohlenstoffträgers und des Sauerstoffträgers-vor Einleitung in das Schlackenbad vermieden werden, weil sonst die Gefahr einer explosionsartigen Reaktion nicht auszuschließen ist.The more intimate the mixture of those introduced into the slag bath with one another the substances to be reacted, the better the results will be with the process achieved according to the invention. On the other hand, however, there must be a mixture of the carbon carrier and the oxygen carrier -be avoided before introduction into the slag bath because otherwise the risk of an explosive reaction cannot be ruled out.
Der Vorteil der angegebenen Maßnahme, daß nämlich die Medien an unmittelbar benachbarten Stellen in das Schlackenbad eingeleitet werden, beruht darin, daß deren Mischung nach Eintritt in das Schlackenbad offensichtlich optimal ist.The advantage of the specified measure, namely that the media is connected directly Adjacent sites are introduced into the slag bath is based on the fact that their Mix according to Entry into the slag bath obviously optimal is.
Auch damit könnte der überraschende Effekt der Erfindung seine Erklärung finden.This could also explain the surprising effect of the invention Find.
Eine wichtige Voraussetzung für die Funktion des Verfahrens ist dessen autothermer Ablauf. Das heißt, daß die zur Aufrechterhaltung der Schlackenbadtemperatur sowie zur Deckung der Strahlungs- und Konvsktionsverluste ebenso wie zum Aufheizen und schließlich für die Deckung der zur endothermen Reaktion der Crackung benötigten Wärmemengen, in der Größenordnung zwischen 1.500 bis 1.800 kcal je kg BrennstoffRdurch den Reaktionsmechanismus Brennstoff/Sauerstoff gedeckt werden müssen.This is an important prerequisite for the functioning of the process autothermal process. That is, that is necessary to maintain the slag bath temperature as well as to cover the radiation and convection losses as well as for heating and finally, to cover the costs required for the endothermic cracking reaction Amounts of heat in the order of magnitude between 1,500 and 1,800 kcal per kg of fuel the fuel / oxygen reaction mechanism must be covered.
Bei Brennstoff mit relativ geringem Heizwert kann es daher geschehen, daß ein Wärmedefizit entsteht.In the case of fuel with a relatively low calorific value, it can therefore happen that a heat deficit arises.
Als Folge davon würde das Schlackenbad einfrieren und der Prozess zum Erliegen kommen.As a result, the slag bath would freeze and the process come to a standstill.
Dieser Schwierigkeit wird mit der Erfindung dadurch abgeholfen, daß nach einer Ausgestaltung des Verfahrens die zum Trocknen und/oder Vorwärmen mindestens des festen Brennstoffes benötigte Wärmemenge mindestens teilweise dem Spaltgas entzogen wird.This difficulty is remedied with the invention in that according to one embodiment of the method, the drying and / or preheating at least The amount of heat required for the solid fuel is at least partially withdrawn from the cracked gas will.
Dies hat den weiteren Vorteil, daß das Spaltgas in ein für dessen Fortleitung und Weiterverwendung günstigeres weil niedrigeres Temperaturniveau gebracht wird.This has the further advantage that the cracked gas in a for whose Forwarding and further use brought more favorable because lower temperature level will.
Eine andere Ausgestaltung des Verfahrens, welche in der gleichen Richtung wirkt, ist dadurch gekennzeichnet5 daß die zum Erhitzen des Sauerstoffträgers benötigte Wärmemenge mindestens teilweise dem Spaltgas entzogen wird.Another embodiment of the method, which is in the same direction acts, is characterized5 that the required for heating the oxygen carrier Amount of heat is at least partially withdrawn from the cracked gas.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen temperaturbeständigen Reaktor zur Aufnahme des Schlackenbades mit Einrichtungen zum Einführen von gasförmigen, flüssigen oder festen Reaktanden unter die Oberfläche des Schlackenbades, sowie mit einem Gassammelraum für das Spalt gas und eine daran anschließende Leitung zum Austrag des Gases, sowie mit einer Auslauföffnung für die Schlacke.A device for carrying out the method according to the invention is characterized by a temperature-resistant reactor for receiving the slag bath with devices for introducing gaseous, liquid or solid reactants under the surface of the slag bath, as well as with a gas collecting space for the gap gas and an adjoining line for discharging the gas, as well as with a Outlet opening for the slag.
Dabei ist diese Auslauföffnung annähernd in Höhe des Badspiegels angeordnet und bewirkt durch eine vorzugsweise syphonartige Ausgestaltung einen Abschluß gegenüber dem Gasraum des Reaktors.This outlet opening is arranged approximately at the level of the bath level and by means of a preferably siphon-like configuration, it closes off opposite the gas space of the reactor.
In weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, daß eine Einrichtung zum Einführen der Reaktanden in das Schlackenbad als Mehrfach-Düsenanordnung ausgestaltet ist.In a further embodiment of the device it is provided that a Device for introducing the reactants into the slag bath as a multiple nozzle arrangement is designed.
Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, daß mindestens der Sauerstoffträger getrennt von dem Kohlenstoffträger in unmittelbar benachbarten Kanälen geführt und so in das Schlackenbad eingebracht wird.This results in the possibility that at least the oxygen carrier guided separately from the carbon carrier in immediately adjacent channels and so introduced into the slag bath.
Dabei kann die Mehrfach-Düsenanordnung so ausgestaltet sein, daß diese mindestens zwei konzentrisch zueinander angeordnete Kanäle aufweist.The multiple nozzle arrangement can be designed so that this has at least two channels arranged concentrically to one another.
Und schließlich besitzt die Vorrichtung einen Wärmetauscher zur Obertragung von Wärme vom Spaltgas auf mindestens eines der Gaserzeugungs-Medien.And finally, the device has a heat exchanger for transmission of heat from the cracked gas to at least one of the gas generating media.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung näher erläutert und deren Funktion beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild der kompletten Anlage Fig.2 einen Reaktor zum Aufnahme des Schlackenbades, im Schnitt, In Fig. 1 enthält der Vorratsbunker 1 feinkörnigen Brennstoff, und der Vorratsbehalter 2 fenkörniges Kalziumoxid als medium für die Regulierung der Basizität der Schlacke.In the following the invention is based on an exemplary embodiment explained in more detail in the drawing and their function described. They show: Fig. 1 shows a block diagram of the complete system; FIG. 2 shows a reactor for receiving the Slag bath, in section, In Fig. 1, the storage bunker 1 contains fine-grain fuel, and the reservoir 2 granular calcium oxide as a medium for regulation the basicity of the slag.
Mit Hilfe der dosierenden Abzugsrinnen 3 und 4 werden beide Stoffe in einem definierten Verhältnis gemischt und als Gemisch in den Zwischenbehälter 5 abgegeben. Dieser ist an seinem unteren Ende mit einer dosierend austragenden Zellenradschleuse 6 ausgestattet, welcher eine Stopfsch-necke 7 nachgeschaltet ist. Diese fördert das Gemisch aus Kohlenstoff und Kalziumoxid durch die gasdichte Schleuse 8 in den zu einer pneumatischen Förderanlage gehörenden Druckbehälter 9. Dieser besitzt einen Anschluß 10 für das pneumatische Fördermittel, wofür im gezeigten Beispiel Erdgas (CH4) verwendet wird, welches mit Hilfe der Druckerhöhungspumpe 11 auf den zum pneumatischen Transport des Gutes notwendigen Druck gebracht wird.With the help of the dosing chutes 3 and 4, both substances mixed in a defined ratio and as a mixture in the intermediate container 5 submitted. This is at its lower end with a metering discharge Rotary feeder 6 equipped, which is followed by a plug screw 7. This conveys the mixture of carbon and calcium oxide through the gas-tight lock 8 in the pressure vessel 9 belonging to a pneumatic conveyor system has a connection 10 for the pneumatic conveying means, for which in the shown Example natural gas (CH4) is used, which with the help of the booster pump 11 is brought to the pressure necessary for the pneumatic transport of the goods.
Der Druckbehälter 9 weist das Steigrohr 12 auf, durch welches das pulverförmige Gemisch aus Kohlenstoff und Ca0 in die Anlage gefördert wird. Dabei durchläuft das Gemisch mit der Förderleitung 13 einen Wärmetauscher 14, welcher Teil des Kühlaggregates 15 für das erzeugte Spaltgas ist.The pressure vessel 9 has the riser pipe 12 through which the powdery mixture of carbon and Ca0 is fed into the system. Included the mixture passes through a heat exchanger 14 with the delivery line 13, which Is part of the cooling unit 15 for the cracked gas generated.
Durch die Förderleitung 13 gelangt das Kohlenstoff-Kalk--Gemisch zum Reaktor 16 der Anlage, welcher die flüssige Schlacke in Form des Schlackenbades 17 enthält, wie dies aus der teilweise im Schnitt dargestellten Vorrichtung erkennbar- ist.Through the delivery line 13, the carbon-lime mixture reaches the Reactor 16 of the plant, which the liquid slag in the form of the slag bath 17 contains, as can be seen from the device partially shown in section- is.
Als Vergasungsmittel dient im gezeigten Beispiel technisch reiner Sauerstoff mit 98 % 02, welcher einer 02-Anlage 18 entnommen wird, die über ein Absperr- und Druckminderventil 19 an die Leitung 20 angeschlossen ist. Diese Leitung 20 geht durch das Innere des Kühlaggregates 15 in Form des Wärmetauschers 21, in welchem das Sauerstoffgas im Gegenstrom auf eine Temperatur von ca. 500 0C aufgeheizt wird. Die aufgeheizten Medien, einerseits das Gemisch aus feinkörnigem Brennstoff und feinkörnigem Calziumoxid und andererseits der Sauerstoff, werden von unten her durch Bodendüsen durch das Schlakkenbad hindurchgeleitet. Dabei werden die Kohlenwasserstoffe aufgespalten und es bildet sich Spaltgas, welches oberhalb des Schlackenbades im Gassammelraum 22 des Reaktors 16 mit einer Temperatur von ca. 1.400 °C anfällt. Das Spaltgas wird aus dem Sammelraum 22 des Reaktors 16 durch eine Leitung 23 abgeführt und durch das Kühlaggregat 15 hindurchgeleitet, worin es unter teilweiser Abgabe seiner fühlbaren Wärme an die genannten Reagenzien bis auf annähernd 600 OC abgekühlt wird.In the example shown, technically purer is used as the gasification agent Oxygen with 98% 02, which is taken from an 02 system 18, which has a Shut-off and pressure reducing valve 19 is connected to line 20. This line 20 goes through the interior of the cooling unit 15 in the form of the heat exchanger 21, in which the oxygen gas is heated in countercurrent to a temperature of approx. 500 ° C will. The heated media, on the one hand the mixture of fine-grain fuel and fine-grain calcium oxide and, on the other hand, oxygen, are from below passed through the bottom nozzles through the slag bath. Thereby the hydrocarbons split and it forms cracked gas, which above the slag bath in the Gas collecting space 22 of the reactor 16 with a temperature of approx. 1,400 ° C is obtained. The cracked gas is discharged from the collecting space 22 of the reactor 16 through a line 23 and passed through the cooling unit 15, in which it is partially discharged its sensible heat to the reagents mentioned is cooled down to approximately 600 OC will.
In Fig. 2 ist der Reaktor 16 im Schnitt im vergrößerten Maßstab dargestellt. Dieser enthält das Schlackenbad 17, dessen Badspiegel 24 durch den syphonartig ausgebildeten Uberlauf 25 auf annähernd konstanter Höhe gehalten wird. Aus dem Gassammelraum 22 wird das Produktgas, symbolisiert durch den Pfeil 26, abgezogen.In Fig. 2, the reactor 16 is shown in section on an enlarged scale. This contains the slag bath 17, the bath level 24 of which is formed like a siphon Overflow 25 is kept at an approximately constant level. From the gas collection room 22nd the product gas, symbolized by the arrow 26, is withdrawn.
Im Bodenteil 27 des Reaktors 16 befinden sich die Bodendüsen 28, 28'. Es handelt sich im vorliegenden Fall um konzentrische Ringdüsen. Der innerste Kanal 29, 29' leitet aus dem Raum 30 das Vergasungsmittel Sauerstoff, welches durch den Anschlußstutzen 31 in den Raum 30 eingeführt wird. Durch den Anschluß 32 erhält der Raum.33 feinkörniges Kalziumoxid mit einem Trägergas, während der Raum 34 durch den Anschluß 36 mit Kohlenstaub und einem Trägergas versorgt wird. Diese verschiedenen Medien strömen durch entsprechende konzentrische Kanäle der Düsen 28, 28' als konzentrische Ströme in das Schlackenbad und werden als innige Stoffmischung durch das Schlackenbad hindurchgefördert, wie dies symbolisch mit den Pfeilen 35, 35' angedeutet ist.The bottom nozzles 28, 28 'are located in the bottom part 27 of the reactor 16. In the present case, it is a question of concentric ring nozzles. The innermost channel 29, 29 'conducts the gasifying agent oxygen from the space 30, which through the Connection piece 31 is introduced into the space 30. Received through terminal 32 the space. 33 fine-grain calcium oxide with a carrier gas, while the space 34 through the connection 36 is supplied with coal dust and a carrier gas. These different Media flow through corresponding concentric channels of the nozzles 28, 28 'as concentric Flows into the slag bath and are as an intimate mixture of substances through the slag bath conveyed through, as symbolically indicated by the arrows 35, 35 '.
Beim Durchtritt durch das Schlackenbad 17 geht das Kalziumoxid in die Schlacke über und bindet den Schwefel des eingebrachten Brennstoffes, während der Kohlenstoff in Anwesenheit vom Sauerstoff gecrackt wird und zu dem Produkt- und Spaltgas, im wesentlichen CO (ca. 76 %) und H2 (ca. 23 %) aufgespalten wird. Dieses Produktgas tritt, wie bereits vorstehend beschrieben, durch den Sammelraum 22 des Reaktors 15 mit einer Temperatur von ca. 1.4o0 0C entsprechend dem Pfeil 26 aus dem Reaktor 16 aus. Das beschriebene Beispiel einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist nur exemplarisch aufzufassen.When passing through the slag bath 17, the calcium oxide goes into the slag over and binds the sulfur of the introduced fuel while the carbon is cracked in the presence of oxygen and becomes the product and cracked gas, essentially CO (approx. 76%) and H2 (approx. 23%) is split. As already described above, this product gas passes through the collecting space 22 of the reactor 15 with a temperature of about 1.4o0 0C according to the arrow 26 from the reactor 16. The described example of a plant to the Implementation of the method according to the invention is only to be understood as an example.
Andere Vorrichtungsgestaltungen, welche im Ermessen des Fachmannes liegen, fallen ebenfalls unter die Erfindung, sofern sie einem der geltenden Patentansprüche genügen.Other device designs which are at the discretion of those skilled in the art are also covered by the invention if they are one of the applicable claims suffice.
LeerseiteBlank page
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782813208 DE2813208A1 (en) | 1978-03-25 | 1978-03-25 | Gasification of solid fuels in molten slag bath - giving synthesis or reducing gas mixts. of improved compsn. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782813208 DE2813208A1 (en) | 1978-03-25 | 1978-03-25 | Gasification of solid fuels in molten slag bath - giving synthesis or reducing gas mixts. of improved compsn. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2813208A1 true DE2813208A1 (en) | 1979-10-04 |
Family
ID=6035510
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782813208 Withdrawn DE2813208A1 (en) | 1978-03-25 | 1978-03-25 | Gasification of solid fuels in molten slag bath - giving synthesis or reducing gas mixts. of improved compsn. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2813208A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2942450A1 (en) * | 1979-10-05 | 1981-04-16 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Gasification of carbonaceous materials - which are injected with oxidants into bath of molten metal, to mfr. carbon mon:oxide and hydrogen |
JPS60500674A (en) * | 1983-03-09 | 1985-05-09 | フロリダ プログレス コ−ポレ−シヨン | Methods for desulfurizing, denitrifying and oxidizing carbonaceous fuels |
CN109680114A (en) * | 2019-01-29 | 2019-04-26 | 山东大学 | A kind of system and method for coal gasification collaboration reduction of iron ore |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE897310C (en) * | 1948-12-07 | 1953-11-19 | Roman Dipl-Ing Rummel | Method and device for the gasification of fuels |
DE1040734B (en) * | 1952-08-21 | 1958-10-09 | Roman Rummel | Process and device for the combustion or gasification of fuels |
DE2520883A1 (en) * | 1975-05-10 | 1976-11-18 | Maximilianshuette Eisenwerk | Continuous gasification of reactants in a steel converter - forming redn gas fed into blast furnace to reduce coke consumption |
DE2750725A1 (en) * | 1977-11-12 | 1979-05-17 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Prodn. of sulphur-free synthesis gas in high-temp. melt - in presence of high-basicity solid slag-forming material |
-
1978
- 1978-03-25 DE DE19782813208 patent/DE2813208A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE897310C (en) * | 1948-12-07 | 1953-11-19 | Roman Dipl-Ing Rummel | Method and device for the gasification of fuels |
DE1040734B (en) * | 1952-08-21 | 1958-10-09 | Roman Rummel | Process and device for the combustion or gasification of fuels |
DE2520883A1 (en) * | 1975-05-10 | 1976-11-18 | Maximilianshuette Eisenwerk | Continuous gasification of reactants in a steel converter - forming redn gas fed into blast furnace to reduce coke consumption |
DE2750725A1 (en) * | 1977-11-12 | 1979-05-17 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Prodn. of sulphur-free synthesis gas in high-temp. melt - in presence of high-basicity solid slag-forming material |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
"The Oil and Gas Journal", 1973" * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2942450A1 (en) * | 1979-10-05 | 1981-04-16 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Gasification of carbonaceous materials - which are injected with oxidants into bath of molten metal, to mfr. carbon mon:oxide and hydrogen |
JPS60500674A (en) * | 1983-03-09 | 1985-05-09 | フロリダ プログレス コ−ポレ−シヨン | Methods for desulfurizing, denitrifying and oxidizing carbonaceous fuels |
CN109680114A (en) * | 2019-01-29 | 2019-04-26 | 山东大学 | A kind of system and method for coal gasification collaboration reduction of iron ore |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2932939C2 (en) | ||
DE3685559T2 (en) | TWO-STAGE CARBON GASIFICATION PROCESS. | |
DE2413558C3 (en) | Process for the reduction of oxide ores | |
DE1783180B2 (en) | PROCESS FOR THE GAS-FORM REDUCTION OF IRON ORES AND DEVICE FOR CARRYING OUT THIS PROCESS | |
DE2312283A1 (en) | TWO-STAGE GASIFICATION OF COAL WITH FORCED MIXING OF THE REACTION PARTIES | |
DE2952434A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR GASIFYING SOLID, CARBONATED MATERIALS | |
EP0179752B1 (en) | Process for the direct reduction of materials containing iron oxide | |
DE3544792C2 (en) | ||
DE2851912A1 (en) | METHOD FOR DIRECTLY REDUCING IRON ORE IN A FLOATING LAYER | |
AT405293B (en) | METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING MOLTEN IRON USING COAL | |
DE2250056A1 (en) | DEVICE AND METHOD FOR THE REDUCTION OF PARTICULATE METAL ORE TO METAL PARTICLES | |
DE3606108A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A GAS CONTAINING MAINLY CO + H (ARROW DOWN) 2 (ARROW DOWN) BY THERMAL REFORMING OF GASEOUS HYDROCARBON | |
DE3033336A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING SPOON IRON | |
DE2401540A1 (en) | METHOD OF MELTING IRON SPONGE | |
EP0072457A2 (en) | Process and apparatus for producing synthesis gas | |
DE3605715A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR GASIFYING FOSSILER FUELS AND REFORMING GAS-SHAPED FUEL FOR THE GENERATION OF A MAINLY CO AND H (ARROW DOWN) 2 (ARROW DOWN) GASES | |
DE3441359A1 (en) | METHOD FOR GENERATING A HOT GAS FROM A CARBONATING INITIAL | |
DE4128379C2 (en) | Method and device for the direct reduction of iron | |
DE3537758C2 (en) | ||
DE2813208A1 (en) | Gasification of solid fuels in molten slag bath - giving synthesis or reducing gas mixts. of improved compsn. | |
DE1955115C3 (en) | Process for the continuous production of hydrogen, which is essentially free of sulfur-containing gases, from carbon-containing fuels | |
DE3441355C2 (en) | ||
DE1268164B (en) | Process for reducing a reducible metal oxide | |
DE3633710A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING SULFUR DIOXIDE | |
DE2747571A1 (en) | Continuous reducing gas mixt. prodn. - from solid fuel using a vertical three-zone gasifier |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8130 | Withdrawal | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: C10J0003700000 Ipc: C10J0001213000 Effective date: 20111209 |