DE2932399C2

DE2932399C2 - Verfahren zur Erzeugung von Schwelgas, Wassergas und Koks aus feinkörnigem festem Brennstoff

Info

Publication number: DE2932399C2
Application number: DE2932399A
Authority: DE
Inventors: Sinovij F. &Ccaron;uchanov; Sinovij S. &Ccaron;uchanov; Sergej A. Moskva Zuprov
Original assignee: Gosudarstvennyj Naucno-Issledovatel'skij Energeticeskij Institut Imeni Gm Krzizanovskogo Moskva Su
Current assignee: Gosudarstvennyj Naucno-Issledovatel'skij Energeticeskij Institut Imeni Gm Krzizanovskogo Moskva Su
Priority date: 1979-08-09
Filing date: 1979-08-09
Publication date: 1985-10-31
Also published as: DE2932399A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von Schwelgas, Wassergas und Koks aus feinkörnigem, festem Brennstoff. Das erfindungsgemäße Verfahren findet Anwendung bei der Umwandlung von festen Brennstoffen, insbesondere von Torf, Kohle u. a., in transportable Brennstoffe, z. B. künstliche flüssige Brennstoffe, in elektrische Energie sowie in chemische und technische Rohstoffe.

Verfahren der angegebenen Art sind in verschiedenen Ausgestaltungen und mit jeweils unterschiedlichen primären Zielen bekannt.

Ein dem vorliegenden Verfahren relativ nahekommendes Verfahren ist in der GB-PS 14 47 546 beschrieben, die ein Verfahren zum Erzeugen von Schwelgas, Koks sowie ggf. Wassergas aus feinkörnigem, festem Brennstoff durch Trocknung des Brennstoffes und Verwendung des dabei erzeugten Wasserdampfes zur Gaserzeugung und anschließende zweistufige Entgasung unter Anwendung von heißem Koks als Wärmeträger mit jeweils folgendem Trennen und Abziehen des Kokses und der Schwelgase, Aufheizen von Schwelkoks aus der zweiten Entgasungsstufe durch Wärmezufuhr von außen oder durch seine teilweise Verbrennung und anschließendes Vergasen von aus den sauerstoffarmen Heizgasen abgetrennten Koks mit Wasserdampf zu Wassergas beschreibt Bei dem bekannten Verfahren wird der die zweite Entgasungsstufe verlassende heiße

ίο Koks in einem Ofen durch Teilverbrennung weiter erhitzt und als Wärmeträger beiden Entgasungsstufen zugeführt Bei dem bekannten Verfahren ist die Möglichkeit erwähnt, einen Teii dieses zusätzlich erhitzten Kokses in einem Synthesegasgenerator unter Zusatz von

is Dampf zu vergasen, wobei ggf. Sauerstoff zugesetzt werden kann. Bei dem bekannten Verfahren wird ferner ein infolge einer Restfeuchte des eingesetzten Brennstoffs entstehender Wasserdampf in die Entgasung eingeleitet, um dort vorteilhaft die Zusammensetzung der erhaltenen Schwelgase zu beeinflussen.

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rung von Koksgrus in einem Kohleumwandlungssystem bekannt, bei dem eine Verkokung mit einer Vergasung von Koks mit Dampf gekoppelt ist Bei diesem Verfahren wird der Einsatzbrennstoff in einem vorgeschalteten Erwärmer erwärmt, wobei die entstehenden Dämpfe jedoch abgeleitet worden. Neben erhitztem Koks werden als Erhitzungsmittel auch noch gasförmige Produkte zurückgeleitet

Aus der DE-PS 9 74 376 ist es bekannt Koks als Wärmeträger für die Entgasung und in der Vergasung zu verwenden, wobei durch Teilverbrennung des feinen Kokses Wärme gewonnen wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugründe, ein Verfahren zum Erzeugen von Schwelgas, Wassergas und Koks aus feinkörnigem festem Brennstoff so auszugestalten, daß eine hohe Ausbeute an qualitativ hochwertigem Wassergas erhalten wird, während gleichzeitig die Energiebilanz des Verfahrens vorteilhaft gestaltet wird und die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmte Anlage relativ einfach gestaltet werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren gemäß Oberbegriff von Patentanspruch 1 durch die Merkmale des Kennzeichens gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen 2 bis 5 zu entnehmen.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist eine hohe Wirksamkeit auf sowie einen hohen energetischen Wirkungsgrad (bis 84 bis 88%), und zwar infolge der Ausnutzung des erzeugten Kokses und des aus der Feuchtigkeit des Brennstoffes erhaltenen Wasserdampfes für den Vergasungsprozeß bei einer gleichzeitigen komplexen Ausnutzung des Brennstoffes für die Herstellung chemischer, technologischer und energetischer Rohstoffe. Außerdem ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren, das Temperaturpotential des Wärmeträgers rationell auszunutzen, was ebenfalls die Wirksamkeit des Prozesses erhöht. Die Verwendung eines festen Wärmeträgers für die Entgasung, nämlich des bei der Vergasung abgekühlten Kleinkokses, ermöglicht es, die Entgasung unter milderen Temperaturbedingungen durchzuführen, d. h. unter Verringerung des Temperaturgefälles des Wärmeträgers in der ersten Entgasungsstufe, was ermöglicht, die Ausbeute an besonders wertvollen flüssigen Produkten der Hochgeschwindigkeitsentgasung zu erhöhen.

Da der gebildete feinteilige Koks der Vergasung in

einem Oberschuß zugeführt wird, dessen Größe von der Wärmebilanz des Wassergasreaktors abhängig ist weist der der Vergasung zugeführte Wasserdampf einen höheren Umwandlungsgrad bei höherer Umwandlungsintensität auf, so daß auch der Wirkungsgrad der Wassergasherstellung wächst

Zur Intensivierung und Regelung des Prozesses der Erhitzung des Brennstoffes und seiner Trocknung wird die letztere vorzugsweise in einem Strom eines überhitzten Wasserdampfes durchgeführt, und der ersten Entgasungsstufe wird ein Teil der vom im Erhitzer erwärmien Koks abgetrennten Gase zugeführt

Zur Intensivierung des Verfahrens und zur Erhöhung der Ausbeuten an wertvollen dampf- und gasförmigen Schwelgasen verwendet man vorzugsweise den zerkleinerten festen Brennstoff mit einer Korngröße bis höchstens 1,5 mm. Der ersten Entgasung werden Gase zugeführt, die höchsten 2 Volumenprozent freien Sauerstoff enthalten.

Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Entgasung, Vergasung und Trocknung in einem geschlossenen Zyklus erfolgt wird eine Emission schäd'-cher Stoffe vermieden. Die gebildeten gasförmigen Produkte Schwelgas, Wassergas und Mischgas können auf einfache Weise gereinigt werden.

Da ferner bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in die Vergasung der bei der Trocknung des Brennstoffes erhaltene Wasserdampf eingeleitet wird, wird zur Wasserdampferzeugung kein zusätzlicher Brennstoff verbraucht Das erhöht den energetischen Wirkungsgrad der Verwendung des Brennstoffs um etwa 3 bis 5%.

Das erfindungsgemäße Verfahren liefert besonders günstige wirtschaftliche Kennwerte für Torf, darunter auch für Torf mit einem hohen Feuchtigkeitsgehalt Die Abmessungen der erforderlichen Kesselaggregate werden bedeutend kleinen

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch geringerwertige flüssige Brennstoffe verwendet werden, die unter Berücksichtigung des Verwendungszweckes de^ herzustellenden Wassergases in den Erhitzer oder in den Vergaser eingeleitet werden können.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Vei fahren unter Bezugnahme auf ein Fließschema des Verfahrens näher erläutert.

Wie in der Figur gezeigt wird, gelangt der feinkörnige feste Brennstoff ir.it einer Korngröße bis höchstes 1,5 rnm aus einem Behälter 1 in eine Schachtmühle 2, in der der Brennstoff zerkleinert und getrocknet wird, wobei man gleichzeitig einen Teil des bei der Entgasung erhaltenen heißen Koki?s über einen Stutzen 3 und Rohrleiiungen 4 und 5 sowie über einen Ventilator 6 Wasserdanpf zuführt. Durch eine Rohrleitung 7 wird die gebildete Gassuspension einem Zyklon 8 zugeführt, in dem der gebildete trockene Brennstoff abgetrennt wird, während der aus der Feuchtigkeit des eingesetzten Brennstoffs erhaltene überhitzte Wasserdampf über den Ventilator 6 durch eine Rohrleitung 9 und ein Gitter 10 in einen Wassergasreaktor 11 sowie teilweise in die Schachtmühle 2 eingeleitet wird. Die Trocknung und Erhitzung des eingesetzten Brennstoffes können jedoch auch ohne Zufuhr des überhitzten Dampfes durchgeführt werden.

Den abgetrennten trockenen Brennstoff leitet man aus dem Zyklon 8 über einen Zwischenbehälter 12 einer ersten Entgasungsvorrichtung 13 zu, der gleichzeitig über eine Rohrleitung 14 auch ein fester Wärmeträger, nämlich ein feinteiliger beißer Koks, oder ein gemischter (fest/gasförmiger) Wärmeträger zugeführt wird, der den Brennstoff in der ersten Entgasungsstufe auf eine Temperatur von 500 bis 800° C erhitzt. Die Schwelgase werden zusammen mit einem geringen Anteil an mitgerissenem staubförmigem feinteiligem Koks in einen Zyklon 15 geleitet in dem der feinteilige Koks abgetrennt wird und woraus er in Zwischenbehälter 16 und 17 geleitet und anschließend entweder als Wärmeträger für die Entgasung verwendet oder als Endprodukt (transportabler Brennstoff) aus dem Verfahren abgeleitet wird. Die Schwelgase in Form eines Gas-Dampf-Gemisches leitet man aus dem Zyklon 15 über eine Rohrleitung 18 einem Reinigungs- und Kondensationssystem zu, in dem hochwertige flüssige Produkte und Gase abgetrennt werden. Einen Teil des in der ersten Entgasungsvorrichtung 13 gebildeten feinteiligen heißen Kokses führt man über die Rohrleitung 4 durch den Stutzen 3 der Schachtmühle 2 zu, während die Restmenge des heißen Kokses in die zweite Entgasungsvorrichtung 19 eingeführt wird, in der er mit Hilfe eines Gasbrenners 20 auf eine Temperatur von 600 bis 1100°C erhitzt wird. Im Oasbrenner 20 wird ein über Zuführungsleiuingen 21 ?o;jeführtes Gas mit Luft verbrannt. Das Schwelgas aus der zweiten Entgasungsvorrichtung 19 sowie dem Behälter 17 wird über Stutzen durch Gaszüge 34 bzw. 22 abgeleitet.

Einen Teil des feinteiligen heißen Kokses aus der zweiten Entgasungsvorrichtung 19 führt man ebenfalls durch die Rohrleitung 5 und den Stutzen 3 der Mühle 2 zu. Die restliche Menge an feinteiligem Koks wird aus der zweiten Pyrolysevorrichtung 19 einem Erhitzer 23 zugeführt, der mit einem Zyklon 24 verbunden ist. Es ist dabei auch möglich, nur einen Teil des feinteiligen heißen Kokses aus der zweiten Pyrolysevorrichtung 19 dem Erhitzer 23 zuzuführen und den restlichen Teil des feinteiligen Kokses aus dem Verfahren über eine Leitung 33 abzuziehen. Dem Erhitzer 23 wird aus einem Brenner 25, in dem ein über Zuführungsleitungen 26 zugeführtes Gas mit Luft verbrannt wird, der zweiten Hauptteil des gasförmigen Wärmeträger zugeführt, der für eine Erhitzung des festen Wärmeträgers, des feinteiligen Kokses, sorgt und diesen durch den Erhitzer 23 η den Zyklon 24 transportiert. Den bei einer Temperatur von 800 bis 1500⁰C im Zyklon 24 abgetrennten feinteiligen Koks führt man über einen Zwischenbehälter 27 dem Vergaser oder Wassergasreaktor 11 zu, in dem man eine vorgegebene Teilmenge dieses fsinteiligen Kokses dadurch vergast, daß man über die Rohrleitung 9 durch das Gitter 10 den der Feuchtigkeit des Brennstoffs entstammenden Wasserdampf bzw. bei einer nicht ausreichenden Menge an einem solchen Wasserdampf über eine Leitung 28 zusätzlichen Frischdampf zuführt. Der Wasserdampf wandelt sich im Vergaser Ii in ein Wassergas von hohem Heizwert um, OaS bekanntlich ein wertvoller chemischer Rohstoff und Brennstoff ist. Die gebildete Suspension des feinteiligen Kokses in Wassergas leitet man aus dem Vergaser 11 in einen Zyklon 29, in dem der feinteilige Koks vom Wassergas abgetrennt und als fester Wärmeträger über den Behälter 30 in die Rohrleitung 14 eingeleitet wird, in der er mit einem Teil Jes aus dem Zyklon 24 austretenden Gases vermischt wird. Der Hauptteil dieses Gases wird über eine Leitung 31 zur Reinigung und ggf. Weiterverwendung zur Energiegewinnung abgeführt. Es ist dabei jedoch möglich, das Verfahren auch so durchzuführen, daß kein Gas aus dem Zyklon 24 in die erste Entgasungsvorrichtung IjT einge/ührt wird. Bei dem Vermischen des festen Wärmeträgers mit einem Teil des genannten Gases führt man den gebildeten »gemischten« Wärmeträger der ersten Entgasungsvorrichtung 13 zu.

Das Wassergas (im wesentlichen Wasserstoff und Kohlenoxide) leitet man aus dem Zyklon 29 über eine Leitung 32 zu einer Reinigung und dann zum Verbrauch. Dort kann es zur Energieerzeugung, z. B. in einer Gasturbine, oder in einem chemischen Reaktor zur Herstellung von Wasserstoff, Synthesegas, Methanol oder anderen Erzeugnissen verbraucht werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, ein sehr billiges Wassergas zu erzeugen, weil der Überschuß an feinteiligem Koks im Vergaser 11 einen hohen X&O bis 95%) Zersetzungsgrad des Wasserdampfes sowie einen hohen energetischen Wirkungsgrad gewährleistet, wobei das gesamte System vereinfacht ausgeführt werden kann. Die automatische Regelung der Erzeugung der benötigten Wassergasmenge, der Temperatur des Prozesses sowie der Menge des im Kreislauf geführten festen Wärmeträgers, des feinteiligen Kokses, erfolgt durch eine Veränderung der aus dem Verfahren über den Zwischenbehälter 17 durch die Rohrleitung 33 abgezogenen Menge des feinteiligen Kokses sowie der in den Vergaser 11 eingeleiteten Dampfmenge unter Berücksichtigung der möglichen Veränderungen der Qualität des Brennstoffes und der Betriebsbedingungen des Energieblocks. Die zur Regelung der jeweiligen Ströme von Dampf, Gas, gasförmiger Suspension und festen Teilchen benötigten Ventile sind in der Zeichnung nicht dargestellt.

Die Temperaturbedingungen bei der Entgasung und Vergasung werden auch durch eine Änderung der Menge und der Temperatur des gasförmigen Wärmeträgers geregelt, der in den Brennern 20 und 25 sowie im Erhitzer 23 erzeugt wird.

Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Verdünnung der Gase durch die Verbrennungsprodukte der Brenner 20 und 25 führt dazu, daß bei einer Verbrennung der erhaltenen Gase niedrigere Verbrennungstemperaturen erhalten werden, was bekanntlich zu einer niedrigeren Stickoxidbildung führt und umweltfreundlich ist.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Es wird eine Rohkohle mit einem Heizwert von 14905 kj/kg (3560 kcal/kg) thermisch verarbeitet, die 36Gew.-% Feuchtigkeit, 6,5 Gew.-°/o Asche und 48 Gew.-% flüchtige Stoffe, bezogen auf die brennbare Masse, enthält. Die Kohle führt man aus dem Behälter 1 der Trockenmühle 2 zu, in die man durch den Siutzen 3 pro 100 kg Kohle e«n zirkulierendes Gemisch aus 120 kg feinteiligem Koks (fester Wärmeträger) sowie aus 80 kg Dampf einleitet, die auf eine Temperatur von 78O⁰C (Koks) bzw. 580⁰C (Dampf) erhitzt sind. Die bei der Trocknung gebildeten Produkte, nämlich 64 kg staubförmige Trockenkohle (Rückstand auf einem Sieb von 100 μπι 10 Gew.-%) und 36 kg Dampf einer Temperatur von 250⁰C, leitet man zusammen mit dem zugesetzten Wärmeträger durch den Zyklon 8, in welchem die Kohle und der feinteüige Koks vom Wasserdamptanteil abgetrennt werden.

Die Menge des Wasserdampfs wird so aufgeteilt, daß die bei der Trocknung gebildeten 36 kg zu dem Vergaser 11 hingeleitet werden, während 80 kg als zirkulierender Wasserdampf der Mühle 2 zugeführt werden. Wenn der bei der Trocknung der Kohle entstehende Wasserdampf in einer Menge entsteht, die über der für die beabsichtigten Vergasung benötigten liegt, kann ein Teil z. B. in die Feuerung einer Energieerzeugungsanlage abgeleitet werden. In diesem Beispiel sollen 18 kg Wasserdampf vergast werden, so daß 18 kg abgeleitet werden. Die gebildete Trockenkohle in einer Menge von 64 kg und den zirkulierenden feinteiligen Koks (120 kg mit einer Temperatur von 250°C) führt man über den Zwischenbehälter 12 der ersten Entgasungsvorrichtung 13 zu, wo sie mit dem gemischten Wärmeträger (feinteiliger Koks mit einer Temperatur von ίο 850⁰C und ein höchstens ein Volumenprozent freien Sauerstoff enthaltendes Gas mit einer Temperatur von 1050⁰C) aus dem Zyklon 24 des Erhitzers 23 sowie dem Zyklon 29 des Vergasers 11 auf eine Temperatur von 680° C erhitzt werden. Dabei führt man der ersten Entgasungsvorrichtung 13 als Wärmeträger 160 kg feinteiligen Koks und 32,5 kg Gas zu. Die Entgasung der Kohle wird bei einer Temperatur von 780°C in der zweiten Entgasungsvorrichtung 19 abgeschlossen. Den Überschuß an Gas leitet man über eine Leitung 31 aus dem Verfahren ab, reinigt es und führt es einer Anlage zur Energiegewinnung zu. Bei einer Zunahme des zirkulierenden feinteiligen Kokses führt man diesen der ersten Entgasungsvorrichtung in einer Menge von 203 kg zu, während man den gasförmigen Wärmeträger vollständig über die Leitung 31 ableitet.

Bei der Entgasung erhält man aus 64,0 kg Trockenkohle und dem zirkulierenden feinteiligen Koks 29,5 kg Schwelgas und 35,2 kg feinteiligen Koks. Den feinteiligen Koks trennt man von dem Schwelgas ab, das man zur Reinigung und anschließend in ein Kondensationssystem leitet. Bei der Entgasung und Erhitzung der Kohle erhält man neben dem als Handdsprodukt verwendbaren feinteiligen Koks 18,0 kg Pyrolysegas (Pyrogas), 8,6 kg Teer und Gasbenzin, 2,9 kg pyrogenes Wasser sowie den Wärmeträger.

Das erhaltene Pyrolysegas weist einen Heizwert von 20264 kj/m³ (4840 kcal/m³) und die folgende Zusammensetzung auf: CO2 22 Volumenprozent, CÖ 27 Volumenprozent. H2 20 Volumenprozent, CH₄ 21 Volumenprozent und andere Kohlenwasserstoffe 10 Volumenprozent. Damit überführt man in das Pyrolysegas 339131 kj (81000kcal), d.h. 23% der latenten Wärme der Kohle, und in den Teer und das Gasbenzin 282609 kj (67500 kcal), d. h. 19% der latenten Wärme der Kohle.

In den bei der Entgasung der Kohle gebildeten feinteiligen Koks (35,2 kg) werden 63% der latenten Wärme der Kohle oder 58% der der Anlage zugeführten Wärme überführt. Es ist auch eine Variante möglich, wonach man das in dem Erhitzer 23 erhaltene gesamte Halbgas über die Leitung 31 einer Energieerzeugungsanlage zuführt und gleichzeitig die Zufuhr des festen Wärrr ^trägers, des feinteiligen Kokses, in die Entgasungsvorrichtung um eine ungefähr gleiche Anzahl von kg erhöht
Man erzeugt 14,4 kg als Handelsprodukt geeigneten feinteiligen Koks, der 12 kg Kohlenstoff und 0,2 kg Wasserstoff enthält. In der zweiten Pyrolysevorrichtung 19 und dem Erhitzer 23 führt man 22 kg bzw. 8,3 kg feinteiligen Koks in ein Gas bzw. Halbgas über. Mit dem feinteiligen Koks und der Schlacke leitet man 6,5 kg Asche des Brennstoffs ab.

Den in dem Erhitzer 23 auf eine Temperatur von 1050⁰C erhitzten feinteiligen Koks trennt man von dem gasförmigen Wärmeträger ab und führt ihn dem Vergaser 11 zur Wassergaserzeugung zu, wo man aus 18 kg überhitztem Wasserdampf (Restmenge des bei der Trocknung gebildeten Wasserdampfes einer Temperatur von 250⁰C nach Ableitung eines Überschusses von

" 18 kg) und 166 kg staubförmigem feinteiligem Koks

Wassergas in einer Menge von 24 kg (Reaktion H2O + C) erhält. Das gebildete Wassergas trennt man im Zyklon 29 vom [einteiligen Koks (160 kg mit einer Temperatur von-S50°C) ab, leitet es über die Rohrleitung 32 aus der Anlage ab, wonach es nach einer entsprechenden Abkühlung und Reinigung zur Energieerzeugung oder als Zwischenprodukt für die Herstellung von Wisserstoff, Reduktionsgas oder Synthesegas verwendet werden kann. Den im Vergaser nicht verbrauchten feinteiligen Koks führt man als Wärmeträger über den Zwischenbehälter 30 der Rohrleitung A4 zu, wo er mit dem Gas (den Halbgasen) aus dem Zyklon 24 vermischt wird. Das dabei erhaltene Gemisch führt man der ersten Entgasungsvorrichtung 13 zu und schließt damit den Kreislauf. Weder im Energieerzeugungsteil noch im Kohle verarbeitenden Teil entstehen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren offene schädliche Emissionen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders im Rahmen eines Kohleverarbeitungskombinats anwendbar. Die Leistungsfähigkeit der einzelnen Anlage beträgt 500 t Rohkohle in der Stunde. Die Leistungsfähigkeit des Kombinats beträgt 50 mio. t Kohle im Jahr und die gekoppelte Stromerzeugung beträgt 32 mrd. kWh im Jahr.

Beispiel 2

in Beispiel 1 aufweist. Der Feuchtigkeitsgehalt der Kohle beträgt 27%, der Aschegehalt 21,9%. Dem Erhitzer 23 führt man mit Hilfe der über die Leitung 31 austretenden Gase auf eine Temperatur von 700⁰C erhitzte Luft zu, erhöht die Temperatur im Erhitzer 23 auf 1500 bis 1600⁰C und entfernt die Asche in Form flüssiger Schlacke. Man erhält die gleichen Produkte wie in Beispiel 2 in den folgenden Mengen: 36 kg Wassergas, 6,5 kg Teer und Gasbenzin, 13,7 kg Pyrolysegas, 2,3 Voll) lumenprozent pyrogenes Wasser, 29,9 kg Schlacke und Asche. Bei dieser Verfahrensvariante wird die Kohle in flüssige und gasförmige Produkte umgewandelt, während gleichzeitig eine Emission von Asche und Schwefeloxiden in die Atmosphärcvermieden wird.

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Dieses Beispiel illustriert eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der die Herstellung von feinteiligem Koks als Handelsprodukt wegen seines erhöhtf η Asche- und Schwefelgehaltes sowie aus anderen Gründen unerwünscht ist. Man verarbeitet eine Rohkohle der gleichen Zusammensetzung wie in Beispiel 1. Im Vergaser 11 setzt man jedoch die doppelte Menge (36 kg) Wasserdampf um, d. h. die Gesamtmenge des aus 100 kg Kohle gebildeten Wasserdampfes, der mit 12,6 kg feinteiligem Koks reagiert. Man erhält bei dieser Verfahrensvariante 48 kg Wassergas, 8,5 kg Benzin und Teer, 183 kg Pyrolysegas, 3 kg pyrogenes Wasser, 63 kg Asche und Schlacke und 105 kg Halbgas. Bei dieser Variante wird somit die gesamte Feuchtigkeit des eingesetzten festen Brennstoffs in einer Menge von 36 kg je 100 kg Kohle vergast, d. h. in Wassergas umgewandelt. Das ergibt unmittelbar eine Einsparung von etwa 6% der Wärme der eingesetzten Kohle und erhöht den Wirkungsgrad der Verarbeitung und der Verwertung der Kohle.

Bei einem Mangel an Dampf für den Fall von praktisch möglichen Schwankungen des Feuchtigkeitsgehalts und der Zusammensetzung der eingesetzten Kohle oder bei einer verminderten Aktivität des Kohlenstoffs führt man über eine Leitung 28 eine regelbare Menge an Frischdampf zu. DerTrocknungsprozeß der Kohle kann nötigenfalls (aus konstruktiven Überlegungen) ohne Dampfzufuhr, d.h. durch ausschließliche Zufuhr des festen Wärmeträgers zur Mühle 2 durchgeführt werden.

Beispiel 3

Dieses Beispiel illustriert eine Variante des Verfahrens, bei der der feinteilige Koks eine niedrige Aktivität im Hinblick auf die Reaktion mit Wasserdampf oder eine besondere Zusammensetzung der Asche aufweist In einem solchen Falle werden der Wärmeträger und der mit dem Wasserdampf reagierende feinteilige Koks auf eine hohe Temperatur erhitzt

Man verarbeitet Kohle, die im Hinblick auf ihre organischen Bestandteile die gleiche Zusammensetzung wie Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Erzeugen von Schwelgas, Wassergas und Koks aus feinkornigem, festem Brennstoff, insbesondere Torf, Kohle u. a_ durch Trocknung des Brennstoffes und Verwendung des dabei erzeugten Wasserdampfes zur Gaserzeugung und anschließende zweistufige Entgasung unter Anwendung von heißem Koks als Wärmeträger mit jeweils folgendem Trennen und Abziehen des Kokses und der Schwelgase, Aufheizen von Schwelkoks aus der zweiten Entgasungsstufe durch Wärmezufuhr von außen oder durch seine teilweise Verbrennung und anschließendes Vergasen von aus den sauerstoffarmen Heizgasen abgetrenntem Koks mit Wasserdampf zu Wassergas, dadurch gekennzeichnet,

daß das Trocknen des Brennstoffes mit einem Teil des aus beiden Entgasungsstufen abgezogenen hei-

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xjcii ivuruca ei i\sigi,

daß der beim Trocknen erzeugte Wasserdampf, ggf. zusammen mit überhitztem Frischdampf, zum Vergasen des erhitzten Kokses verwendet wird;
daß der gesamte im Erhitzer auf 800 bis 1500° C erwärmte Koks zu dieser Vergasung eingesetzt wird;

daß der gesamte Restkoks der Vergasung der ersten Entgasungsstufe als Wärmeträger zugeführt wird, während die zweite Entgasungsstufe durch gesondert erzeugt'· \ Ieißgase direkt erhitzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feinkörnige Brennstoff eine Korngröße bis höchstens 1,5 mm hat.

3. Verfahren nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung des Brennstoffs zusätzlich mit überhitztem Wasserdampf erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der vom aufgeheizten Heißkoks abgetrennten Erhitzungsgase zusätzlich der ersten Entgasungsstufe zugeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieses der erster! Entgasungsstufe zusätzlich zugeführte Heißgas höchstens zwei Volumenprozent freien Sauerstoff enthält