DE436515C

DE436515C - Smoldering and generator system for the production of primary tar

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Publication number: DE436515C
Application number: DEE31715D
Authority: DE
Original assignee: CARL ERHARD
Current assignee: CARL ERHARD
Publication date: 1926-11-04

Description

Schwel- und Generatoranlage zur Erzeugung von Urteer. Während noch in der Kriegszeit verschiedene Werke, im Braunkohlengebiet gelegen, dazu übergingen, ihre zur Gewinnung von Urteer geschaffenen Anlagen auf den Grundsatz vollkommener Vergasung aufzubauen, so ist man in neuerer Zeit dem Gedanken gefolgt, daß es unrationell ist, wegen der kleinen Menge gewinnbaren Urteers ein Verfahren (Vergasungs- und Generatorverfahren) auszubauen, das die ganze Substanz der Kohle zerstört. Bedenkt man, daß das gewählte Verfahren von der brikettierten Braunkohle auszugehen hat, daß also der gesamte Aufwand an Dampfenergie zum Trocknen der Rohbraunkohle und zum Betriebe des Generators vollkommen verloren ist, des weiteren, daß im bergbaulichen Gebiete die als Nebenprodukt gewonnene Menge Generatorgas nur mit dem Produkte der Rohbraunkohle als Kesselfeuerungsmaterial in Konkurrenz treten kann, das heißt hier immer unterliegen muß, so erhellt, daß das Verfahren der modernen Verschwelung, das die gleiche Menge Urteer liefert wie das Generatorverfahren und das wenig Gas, dagegen eine große Menge des höchst wertvollen Schwelkokses abgibt, entschieden im Vorteil ist. Trotz der Unwirtschaftlichkeit hat das im Krieg ausgebaute Vergasungsverfahren volle Erkenntnis über die Bildungstemperatur und die Bildungsvorgänge des Urteers, der Vergasung, der Entgasung und der Trocknung geliefert. Es ist der Satz bewiesen worden, daß die Temperatur und _ die zugeführten Wärmemengen von ausschließlichem Einfluß auf die Qualität und Quantität der zu gewinnenden Edelprodukte ist.Smoldering and generator system for the production of primary tar. While still During the war, various works, located in the lignite area, went over to their plants created for the extraction of primordial tar on the principle of more perfect To build up gassing, one has recently followed the idea that it is inefficient is a process (gasification and Generator process), which destroys the whole substance of the coal. Consider one that the chosen method has to start from the briquetted lignite, So that the entire expenditure of steam energy for drying the raw lignite and for the operation of the generator is completely lost, furthermore that in mining Regulate the amount of generator gas obtained as a by-product only with the products of the Raw lignite as a boiler fuel can compete, that is here must always succumb, so it is clear that the process of modern smoldering, that delivers the same amount of primary tar as the generator process and the little gas, on the other hand emits a large amount of the most valuable low-temperature coke, decided is at an advantage. Despite the inefficiency, the gasification process developed during the war full knowledge of the formation temperature and the formation processes of the primordial tar, gasification, degassing and drying. It is the theorem proved been that the temperature and _ the amount of heat supplied from exclusive Influence on the quality and quantity of the precious products to be won.

Zur Durchführung der beim Schwelen und beim Generatorprozeß erforderlichen chemisch-wärmetechnischen Wärmevorgänge ist es deshalb ratsam, die verschiedenen Stationen der Prozesse (der Vergasung, der Entgasung und der Trocknung) möglichst räumlich zu trennen.To carry out the required during smoldering and the generator process It is therefore advisable to use the various chemical and thermal heat processes Stations of the processes (gasification, degassing and drying) if possible spatially separate.

Gelingt es, einen Schweler oder Generator so zu konstruieren, daß er für die Verhüttung von wasserhaltigem Grundstoff, das heißt einem grubenfeuchten, lufttrockenen Grundstoff, in Frage kommt, ohne dabei die Wirkung als Spender für Urteer zu verlieren, so ist ein bedeutsamer Schritt in technischer Beziehung vorwärts getan.Is it possible to construct a Schweler or generator in such a way that he for the smelting of water-containing raw material, i.e. a mine-damp, air-dry raw material, without sacrificing the effect as a dispenser for Losing primal tar is a significant step forward in technical terms did.

In beiliegender Zeichnung stellt: i einen Trockner, 2 einen Gasaustrittstutzen, 3 Rohre mit zwischengebauten Gebläsen, q. einen Entgaser, 5 einen rötierenden Abwurftisch, 6 einen Auflagerbock, 7 eine Entteerungsanlage mit zugehöriger Vorlage vor.In the accompanying drawing: i represents a dryer, 2 a gas outlet nozzle, 3 pipes with fans installed in between, q. a degasser, 5 a reddening discharge table, 6 a support block, 7 a de-tarring system with associated template.

Wie dargestellt ist, ist die Trocknung der Kohlen und die Entgasung der Kohle räumlich voneinander getrennt.As shown is the drying of the coals and the degassing the coal spatially separated from each other.

Die durch das Gebläse 22 durch , den Stutzen 23 eintretenden Heißgasmengen kommen über 5 nach ¢, wo sie mit einer Temperatur größer als ioo° zum Austritt kommen.- Von dem Gasraum q. kommen diese Gase durch die Rohre 3 über die dort eingebauten Gebläse nach dem Temperaturzentrum von i, wo sie mit den durch das Gebläse 2q. im Stutzen 25 einlaufenden frischen Heißgasmengen von i9 vermischt werden. Nach Bespülung der in i liegenden Kohlenschichten kommen sie über 2 zur Entteerung bei 7.The amounts of hot gas entering through the fan 22 through the nozzle 23 come over 5 to ¢, where they exit with a temperature greater than 100 °. From the gas space q. these gases come through the pipes 3 via the installed there Fan after the temperature center of i, where they are with the by the fan 2q. in the Nozzle 25 incoming fresh hot gas quantities of i9 are mixed. After flushing of the coal layers lying in i, they are cleared via 2 at 7.

Der Generator oder Schweler werde so betrieben, daß die Gase den Trockner mit iio° verlassen. Weiter ist in folgendem die Voraussetzung gemacht, daß es sich ausschließlich um die Verhüttung von nassen Grundstoffen handelt. Es ist klar, daß ein solcher Grundstoff in seiner Verhüttung an Bedingungen geknüpft ist, die in ihrer Gesamtheit das konstruktive Problem umschließen. Als solche Bedingungen gelten: i. Allgemeine Bedingung. Wie bereits eingangs erwähnt, ist zur Voraussetzung gemacht, daß der Trockner und der Entgaser vollkommen getrennt voneinander aufzustellen sind.The generator or Schweler is operated in such a way that the gases enter the dryer leave with iio °. In the following the assumption is made that it is exclusively concerns the smelting of wet raw materials. It is clear that the smelting of such a raw material is subject to conditions specified in their entirety enclose the constructive problem. Such conditions apply: i. General condition. As already mentioned at the beginning, it is a prerequisite that that the dryer and the degasser must be set up completely separately from one another.

2. Es ist klar, daß im Falle des Festhaltens der Bedingung i man aus betriebstechnischen Gründen dazu übergeht, den Trockner i senkrecht über dem Entgaser q. anzuordnen. Mit anderen Worten: Man sucht den Einfluß der Schwerkraft auszunutzen, um beim Füllen des Entgasers oder Trockners zur automatischen Beschickung greifen zu können.2. It is clear that if the condition i is held, one off For operational reasons, the dryer i moves vertically above the degasser q. to arrange. In other words: one tries to exploit the influence of gravity, to use automatic loading when filling the degasser or dryer to be able to.

3. Bedingung der Schwelung. Studiert man eine in Schwelung begriffene Schicht, so erkennt man klar und deutlich, daß mit Rücksicht auf die Bedingung i jeder Zusammenhang zwischen Kohlenschicht im Entgaser und Kohlenschicht im Trockner fehlen muß. Weiter geht aus Bedingung i hervor, daß zum freien Durchgang der Gase die Rohre 3 vollkommen der Bedingung i genügen.3. Condition of swelling. If one studies one that is in the process of smoldering Layer, one can clearly see that with regard to condition i any connection between the carbon layer in the degasser and the carbon layer in the dryer must be missing. Further from condition i it follows that for the free passage of the gases the tubes 3 fully satisfy condition i.

q.. Bedingung des Drucks. Es ist klar, daß der Druck über der Entgaserschicht o Atmosphären und der Druck über dem Trockner ebenfalls o Atmosphären beträgt. Da die Gase in der Zwischenzeit die Kohlenschicht im Trockner zu passieren haben, also mit einem gewissen Druck ankommen müssen, so ist klar, daß die Gase, nachdem sie dem Entgaser entströmt sind, auf Druck gebracht werden müssen. Dies geschieht dadurch, daß man die Gase veranlaßt, die Rohre 3 mit den dort eingebauten Gebläsen zu passieren.q .. condition of pressure. It is clear that the pressure above the degassing layer o atmospheres and the pressure above the dryer as well o atmospheres. Because the gases meanwhile, the coal layer in the dryer have to happen, so have to arrive with a certain pressure, so it is clear that the gases, after they have flowed out of the degasser, are brought to pressure have to. This is done by causing the gases, the tubes 3 with the blowers built in there to happen.

5. Bedingung der Temperatur. Die Gase verlassen den Entgaser mit einer Temperatur größer als ioo°, die jedoch zu klein ist, um Trockenwirkung in dem beabsichtigten Umfange auszuführen. Die Folge davon ist, daß man die Gase nach einem Wärmezentrum zu leiten hat, wo sie sich mit frischen Heißgasen zu Gasen mit einer Temperatur gleich der Gastemperatur im Trockner vermischen. Es ist deshalb das Vorhaltern eines Wärmezentrums erforderlich.5. Condition of temperature. The gases leave the degasser with a Temperature greater than 100 °, which, however, is too small to have the intended drying effect Extent to be carried out. The consequence of this is that the gases are directed to a heat center has to direct where it is with fresh hot gases to gases with a temperature Mix in the dryer at the same temperature as the gas. It is therefore advocating one Heat center required.

6. Bedingung der Entteerung. Durch die Vermehrung der Verarbeitungsstellen um eine Einheit sollte man annehmen, daß die Entteerungsstellen sich ebenfalls um eine Einheit vergrößern. Hat man doppelte Entteerung, eine hinter dem Entgaser, die andere hinter dem Trockner, so erkennt man, daß es technisch unmöglich ist, in den Entgaser die Gase und Dämpfe so zu führen, daß sie mit einer Temperatur, die mit der für die Entteerung günstigen von iro° übereinstimmt, entweichen. Des weiteren ist klar, daß diese Gase und Dämpfe auf dem Wege nach ihrer Entteerungsstelle durch Kühler geschickt werden müssen, um sie auf die günstigste Entteerungstemperatur von iio° zu bringen. Diese Nachteile werden vermieden, wenn man, wie in Abb. i zur Darstellung gebracht ist, verfährt. Die aus dem Entgaser -. kommenden Gase und Dämpfe werden durch die Rohre 3 nach dem Trockner i geleitet, nachdem sie dort durch die in die Rohre 3 eingebauten Gebläse auf den dem Innendruck der durch die Leitung 2412,5 kommenden Heißgase entsprechenden Druck gebracht worden sind. Die durch 3 entströmenden Heißgase und Dämpfe geben ihre überschüssige Wärme an die in i zur Trocknung gelagerten Kohlenschichten ab, die sie durch 2 mit der für die Entteerung günstigsten Temperatur verlassen; sie werden also in der Wärmeenergie vollkommen ausgenutzt.6. Condition of tar removal. By increasing the number of processing points around a unit one should assume that the tar removal points are also around enlarge a unit. If you have double tar removal, one behind the degasser, the other behind the dryer, so you can see that it is technically impossible to lead the gases and vapors into the degasser so that they are at a temperature which corresponds to that of iro °, which is favorable for de-taring, escape. Of It is also clear that these gases and vapors are on the way to their removal point must be sent through coolers to bring them to the most favorable taring temperature to bring from iio °. These disadvantages are avoided if, as shown in Fig Representation is brought, proceeds. The ones from the degasser -. coming gases and vapors are passed through the tubes 3 to the dryer i, after being there through the in the pipes 3 built-in blower to the internal pressure of the pipe 2412.5 coming hot gases have been brought to the appropriate pressure. The through 3 Escaping hot gases and vapors give their excess heat to the in i Drying of stored coal layers, which they pass through 2 with the one for de-taring leave the most favorable temperature; so they become perfect in the heat energy exploited.

Es ist klar, daß die Bedingungen i bis 6 eine Konstruktion des Generators oder Schwelers umschließen, die für die Verhüttung wasserhaltiger Grundstoffe geeignet ist. In Abb. i und 2 ist die sich hieraus entwickelnde Konstruktion zur Darstellung gebracht.It is clear that conditions i to 6 are a construction of the generator or enclosing Schwelers, which are suitable for the smelting of water-based raw materials is. In Fig. I and 2, the resulting construction is for illustration brought.

Vergleicht man die Konstruktion des Generators oder Schwelers mit der durch Patentschrift 2o6576, so erkennt man, daß folgende Unterschiede bestehen: i. Nach der genannten Patentschrift ist der Trockner und Entgaser in einem gemeinschaftlichen Schacht untergebracht, während das Wesen der Erfindung darauf hinausgeht, jeden Zusammenhang zwischen Trockner und Entgaser zu nehmen.If one compares the construction of the generator or Schwelers with the patent specification 2o6576, it can be seen that the following differences exist: i. According to the patent mentioned, the dryer and degasser are in one joint Well housed, while the essence of the invention is everyone Relationship between dryer and degasser.

2. Während die Erfindung zur Verstärkung des Drucks der abziehenden Gase aus dem Entgaser besondere Gebläse vorsieht, setzt sich die genannte Patentschrift vollkommen über diese Frage hinweg.2. While the invention to increase the pressure of the peeling Gases from the degasser provides a special fan, the patent mentioned continues completely overlooked this question.

3. Während die Erfindung unterhalb des Trockners ein besonderes Wärmezentrum zum Temperaturausgleich und zur Sammlung der Gase aus dem Entgaser vorsieht, setzt sich die genannte Patentschrift vollkommen über diese Frage hinweg.3. While the invention below the dryer a special heat center provides for temperature equalization and for collecting the gases from the degasser, sets the said patent completely ignores this question.

Während zur Führung des Prozesses die genannte Patentschrift die offene Verfeuerung des Schwelkokses vorsieht, ist nach der Erfindung die Verwendung besonderer, genau regulierbarer Heißgaserzeuger ohne jede Inanspruchnahme des Schwelkokses zur Bedingung gemacht.While the named patent specification is the open one to guide the process Provides for burning the coke, is according to the invention the use of special, precisely adjustable hot gas generator without any use of the smoldering coke Made a condition.

5. Während die genannte Patentschrift von selbst auf den ungünstigen Wirkungsgrad der Feuerung hinweist, läßt sich nach der Erfindung jede Wärmeeinheit zwischen Einsatz und Wiedergewinnung verfolgen.5. While the said patent by itself on the unfavorable Indicates the efficiency of the furnace, any heat unit can be used according to the invention track between use and recovery.

6. Während im Sinne der genannten Patentschrift bei normalem Brennen der Feuerung entweder ein normales Entgasen und eine Kondensation der Schwelgase und Dämpfe im oberen Teile des Trockners stattfindet oder Überhitzungen im unteren Teile des Schachts und normaler Abzug der Schwelgase vor sich geht, ist nach dem Wesen der Erfindung jede Überhitzung infolge der Verwendung von regulierbaren Heißgäserzeugern ausgeschlossen.6. While in the sense of the patent specification mentioned, with normal burning the furnace either normal degassing and condensation of the smoldering gases and steam takes place in the upper part of the dryer or overheating in the lower part Parts of the shaft and normal discharge of the smoldering gases is going on is after that Essence of the invention any overheating as a result of the use of adjustable hot gas generators locked out.

Daraus geht hervor, daß das Wesen der Erfindung einen technisch ganz anderen Gedanken umschließt.It follows that the essence of the invention is a technical one other thoughts.

Die Gase und Dämpfe verlassen den Trockner i und 2 und strömen nach der Entteerung 7 ab. Die Gase bestehen nach Passieren der Entteerung zum vornehmlichen Teile aus dem Wasser des zu verhüttenden Grundstoffes. Es ist klar, daß die nach der Entteerung, welche durch elektrische Teerabscheidung oder durch Passieren eines Desintegrators geschieht, erfolgende Art der Behandlung dieser Gase und Dämpfe darauf gerichtet sein muß, sie in ihre einzelnen Bestandteile zu zerlegen (Wasserdampf und Gas).The gases and vapors leave the dryer 1 and 2 and flow in of tar removal 7. The gases mainly exist after the tar removal has passed Parts from the water of the raw material to be smelted. It is clear that the after tar removal, which is carried out by electrical tar separation or by passing through a Disintegrator happens, the type of treatment of these gases and vapors takes place on it must be directed to break them down into their individual components (water vapor and gas).

Eine wirtschaftlich bedeutsame Rolle in der Verschwelung und der Vergasung spielt der- Dampf. Gelingt es, die Wirtschaft im Betriebe so zuführen; daß der Eigenbedarf gedeckt und daß der Überschuß in einer gespannten Form zur Verfügung gestellt werden kann, daß er ohne weiteres industriell weiter verwertet werden kann, ferner, daß die brennbaren Gase für sich abgezogen werden können, so ist das Ziel der Erfindung erreicht: Um dieses Ziel zu ereichen, ist in folgendem wie folgt verfahren: In Abb. i sei: 8 ein Abzweigstutzen, 9 ein Hochdruckgebläse, io ein Abzweigstutzen, i i ein Bodenventil vom Druckkessel 12, 13 ein Sicherheitsventil mit Gasfanghaube, 14. ein Entlastungsventil mit zugehöriger Steigleitung, 15 ein Gasbehälter, 16 ein Zuflußventil, 17 ein Abflußventil, 18 und 2o seien Gasbrenner der beiden Heißgaserzeuger i9 und 21, 22 und 2q: Gebläse für die Einführungsstutzen 23 und 25.An economically important role in smoldering and gassing plays the- steam. If it succeeds in managing the economy in the company like this; that the personal needs are covered and that the excess is available in a strained form can be provided that it can easily be further processed industrially, The aim is also that the flammable gases can be withdrawn by themselves the invention achieved: To achieve this goal, proceed as follows: In Fig. I: 8 a branch pipe, 9 a high pressure blower, io a branch pipe, i i a bottom valve from the pressure vessel 12, 13 a safety valve with gas trap hood, 14. a relief valve with associated riser, 15 a gas container, 16 a Inflow valve, 17 an outflow valve, 18 and 2o are gas burners of the two hot gas generators i9 and 21, 22 and 2q: blower for inlet ports 23 and 25.

Das in den H:eißgaserzeugern i9 und 21 für den Trockner i und Entgaser q. erzeugte Heißgas kommt bei 2 mit Wasserdampf, Schwel- und `Generatorgas beladen wieder zum Vorschein und gelangt bei 7 zur Ent= Leerung. Hinter .-der Untteerung steht das Hochdruckgebläse 9, während bei 8 die zur Speisung der beiden Heißgaserzeuger i9 und 21 vorgesehene Dampfrückleitung 8, iö, i9 angeordnet ist. Das Hochdruckgebläse 9 drückt die Gase und Dämpfe nach dem Druckkessel 12 mit einem solchen Druck, der dem Druck gesättigter Dämpfe bei der Temperatur der ankömmenden Gase und Dämpfe entspricht. Die Folge davon ist, daß sich die Wasserdämpfe in 12 verflüssigen, während die Gase (Schwelgeneratorgase, Ammoniak und Kohlensäure) in Gasform bleiben und durch das Sicherheitsventil-13 (oder rotierende Drosselklappe) nach 15 abblasen. Von 15 strömt das Gas durch die Leitungen 17, 18 und 17, 2o nach den Brennerstellen 18 -und 2o ab.That in the hot gas generators i9 and 21 for the dryer i and degasser q. The hot gas generated comes at 2 loaded with steam, smoldering and `generator gas reappears and arrives at 7 for emptying. Behind.-The under-taring is the high pressure blower 9, while at 8 that to feed the two hot gas generators i9 and 21 provided vapor return line 8, iö, i9 is arranged. The high pressure blower 9 pushes the gases and vapors to the pressure vessel 12 with such a pressure that the pressure of saturated vapors at the temperature of the incoming gases and vapors is equivalent to. The consequence of this is that the water vapors liquefy in 12 while the gases (smoldering generator gases, ammonia and carbon dioxide) remain in gaseous form and Blow off through the safety valve -13 (or rotating throttle valve) after 15. From 15 the gas flows through lines 17, 18 and 17, 2o to the burner points 18 and 2o from.

Der Anschluß 8 ist seiner Lage nach deshalb so gewählt, um dem Hochdruckgebläse so wenig Kompressionsarbeit als möglich zu geben im Gegensatz zu jeder anderen Anordnung, wo die gesamten Gas- und Dampfmassen des - Hochdruckgebläses 9 den Druckkessel 12 zu passieren hätten. -Das Charakteristische der beschriebenen neuen Anlage ist das Fehlen jeder Kondensationsanlage auf dem ganzen Verarbeitungsweg, ein Punkt, worin sie sich prinzipiell von der seitherigen Art der Verarbeitung teerhaltiger Gase unterscheidet.The position of the connection 8 is therefore chosen so as to accommodate the high pressure fan to give as little compression work as possible in contrast to any other arrangement, where the entire gas and steam masses of the - high pressure blower 9 the pressure vessel 12 to happen. -The characteristic of the new system described is that Absence of any condensation plant on the whole processing route, a point in which they differ in principle from the previous type of processing of tar-containing gases differs.

Eine Folge davon ist das Fehlen der Kühleranlagen sowie von Pumpanlagen zur Förderung des Kühlwassers sowie der Verzicht auf Kühlwasser.One consequence of this is the lack of cooling systems and pumping systems for conveying the cooling water as well as the waiver of cooling water.

Der Wassergehalt des Grundstoffes (Kohle, bituminöser Schiefer, lufttrockener Torf) wird entscheidend dafür sein, ob der Trockner i als solcher oder nur als Vorwärmer betrieben wird. Selbst ein kleiner Wassergehalt rechtfertigt noch eine Anlage im Sinne der Abb. i und 2 infolge der damit verbundenen Ersparnis an Dampf, Kühlwasser und mechanischer Energie, ein Punkt, der mit jeder Anlage älteren Systems in Kauf genommen werden müßte.The water content of the raw material (coal, bituminous slate, air-dry Peat) will be decisive for whether the dryer i as such or just as a preheater is operated. Even a small water content justifies an investment in the Meaning of Fig. I and 2 due to the associated savings in steam and cooling water and mechanical energy, a point that must be accepted with any older system would have to be taken.

Claims

PATENT CLAIM Procedure for operating a smoldering or generator system for the processing of water-based raw materials, in particular for the extraction of primal tar, characterized in that the moving in a degasser or a generator Gases and vapors by means of pipelines and blowers built into them into one dryer located above the degasser (generator). In this the gases and vapors pass a heat center; that by someone outside Hot gas generator is supplied with a gas vapor mixture. The ones leaving the dryer gases and vapors loaded with carbonization gases are removed via a tar separator (disintegrator) suctioned by means of a 'high-pressure blower arranged behind this and into a Pressure vessel, in which the water vapors liquefy, while the gases Blow off carbon dioxide and carbon dioxide into a gas container. The degasser (generator) and dryer separately supplied gas-vapor mixture is the suction line between the tar separator and high-pressure fan removed and in the smoldering operation in each special heater, the gas taken from the gas tank is used for heating, heated to the extent that that the gas vapor mixture laden with carbonization gases the dryer with one for the De-taring leaves the most favorable temperature of i io °.