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Verfahren zur Erzeugung eines leuchtgasähnlichen, hochwertigen Gases.
Die Erfindung bezweckt, in einer Generatoranlage (im Gegensatz zu den üblichen Steinkohlengasretortenöfen)
ein dem Leuchtgas ähnliches, hochwertiges Gas-zu erzeugen. Dieses Ziel wird erreicht
durch weitreichende Verwertung der beim Betrieb des Doppelgas liefernden Generators
als Abfallprodukt entstehenden Heißblasegase zu dem doppelten Zwecke, nämlich der
Entschwelung von Kohle in einer der Generatoranlage angegliederten Zusatzretorte
und der Fixierung der beim genannten Betrieb entfallenden Schweldämpfe.
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Bei der sogenannten restlosen Vergasung der Kohle wurde bisher, allerdings
vergeblich, ein ähnliches Ziel verfolgt. Hierbei verwendete man einen Wassergasgenerator
mit darüber angeordnetem Schwelschacht, letzterer für die Aufnahme der frischen
Kohle, während der Generator den mittels=durchgeführten heißen Wassergases entschwelten
niedersinkenden Brennstoff empfing. Der untere Schacht (Generator) erzeugte also
Wassergas mit niedrigem Heizwert, während oben im Schwelschacht Schwelgas mit hohem
Heizwert entstand. Das Gemisch beider Gase wies nach Entfernung der kondensierbaren
Urteer- bzw. Schweldämpfe einen Heizwert von etwa 320o WE auf. Ein höherer Heizwert
des Mischgases ist auf solche Weise nicht zu erreichen, wenn man von der Nutzbarmachung
der Urteerdämpfe für den Gasprozeß absieht, da das Verhältnis zwischen der Menge
des im unteren Schacht erzeugten Wassergases und des im Schwelschacht entwickelten
Schwelgases ein ganz bestimmtes ist. Ein Gas von 320o WE Heizwert kann aber nicht
als vollwertiger Ersatz des Leuchtgases mit 4ooo bis 5000 WE gelten. Es wurde
auch versucht, den Heizwert des in »restloser« Vergasung der Kohle gewonnenen Mischgases
dadurch zu erhöhen, daß ein Teil des sonst in Wassergas ui ngewandelteri Koks dem
Schacht entzogen wurde. Diese Maßnahme ändert das Verhältnis zwischen Wassergas
von niedrigem und Schwelgas von hohem Heizwert, indem zur Wassergasbildung weniger
Koks zur Verfügung steht. Der Heizwert des resultierenden Mischgases wird durch
das Abziehen des Koks zwar erhöht, aber die Gasmenge, die in demselben Apparat (Generator
und Schwelschacht) erzeugt wird, vermindert, weil verhältnismäßig weniger Wassergas
entsteht.
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Will man also durch Abziehen von Koks aus einer Generatorenanlage
den Heizwert des Mischgases erhöhen, so ist zur Erzeugung derselben Gasmenge ein
verhältnismäßig größerer Generator erforderlich. Das Abziehen des Koks ist außerdem
konstruktiv schwierig, so daß es in der Praxis kaum -zur Anwendung kommen dürfte.
Dazu kommt, daß wegen der durch das Abziehen des Koks bedingten Minderproduktion
an Wassergas (welches doch die Entgasungswärme für den Schwelschacht liefern muß)
die gute Entschwelung der Kohle in Frage gestellt ist.
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine Erhöhung des Heizwertes
-ohne Verminderung der Menge des Mischgases unter -weitgehender Ausnutzung der beim
Heißblasen des Wassergasgenerators entfallenden Abwärme (Heißblasegase), und zwar
dadurch; daß in einer jieben der Generatoranlage für
die Durchführung
der üblichen restlosen Vergasung aufgestellten Zündkammer, die gleichzeitig als
Wärmespeicher ausgebildet ist, eine zusätzliche Schwelretorte angeordnet wird, in
Welch letzterer frische Kohle entschwelt und aus welcher der entstehende Halbkoks
abgezogen und für andere Zwecke nutzbar gemacht wird. Das in der Zusatzschwelretorte
entstehende, mit Schweldämpfen geschwängerte- S_c_h-velgas wie auch das Mischgas
aus der Kohlenmischgasanlage werden gemeinsam durch das -Steingitterwerk des die
Schwelretorte umgebenden Wärmespeichers geführt, in welchem die Teer- und Schweldämpfe
der Schwelgase in hochwertige permanente Gase übergeführt werden. Auf solche Weise
wird ein leuchtgasähnliches Gas mit einem Heizwert bis zu 5öoö WE und mehr gewonnen,
j e nach deril Maß der Entnahme an Halbkoks aus der Zusatzschwel-. retorte.
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Die mit den Heißblasegasen. des Wassergasprozesses, also kostenlos
geheizte Zündkammer bzw. Wärmespeicher hat nach Vorstehendem die doppelte Funktion
der -Beheizung der. - Zusatzscliwelretorte und der Fixierung der Schweldämpfe.
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Zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit einer derartigen Anlage werden
die aus, der Heizung des Wärmespeichers resultierenden Verbrennungsgase dazu benutzt,
um den für die-Wassergasbildung erforderlichen Dampf in einem der Anlage angeschlossenen
Kessel zu erzeugen: Der in der Zusatzschwelretorte entstehende Halbkoks besitzt
nach dem Passieren des in der Heizzone liegenden Teils der Retorte noch eine hohe
Eigenwärme. Um diese zu gewinnen und gleichzeitig den Koks in abgekühltem Zustande
zu erhalten, wird die Retorte nach unten verlängert und dieses den Wärmespeicher
überragende Stück -mit einem Wassermantel umgeben. Durch diesen Wassermantel, der
mit dem Dampfkessel in Verbindung steht, wird dem Koks die Eigenwärme entzogen.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand zur Durchführung des
neuen Verfahrens in einem Beispiel dargestellt. Die Zeichnung zeigt einen Schnitt
durch den Wassergasgenerator mit Schwelschacht, den Wärmespeicher mit Zusatzretorte
und den Abhitzedampfkessel.
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In der Zeichnung ist a der den Koks enthaltende Wassergasgenerator,
b die darüber angeordnete Schwelretorte für den frischen Brennstoff; c ist ein Doppelverschluß
für die Beschickung des Schwelschachtes. Das Gebläse d liefert den zum Heißblasen
der Kokssäule im Generator a erforderlichen Wind. Durch den seitlich am Generator
befindlichen Stutzen c werden bei geöffnetem Schieber f die Heißblasegase der Zündkammer
g zugeführt. Vorher erfolgt durch das Rohr h die zur Verbrennung erforderliche Beimischung
von Sekundärluft. Durch den Stutzen i werden bei geöffnetem Schieber k die Verbrennungsgase
dem Abhitzekessel L und weiter dem Kamin m zugeführt. In der Zündkammer (Wärmespeicher)
g ist eine zusätzliche Schwelretorte n angeordnet, welche nach unten über- den Wärmespeicher
g hinausragt. Dieser überragende Teil der Schwelretorte ist mit einem Wassermantel
o versehen. Oben besitzt die Retorte die Füllvorrichtung p und am unteren Ende die
Einrichtung q zum Abziehen des Koks. Der Schwelschacht b hat oben die Gasabführung
r und die Zusatzschwelretorte n, die Gasabführung s, welche beide -durch die Einmündung
't mit dem Wärmespeicher g in Verbindung stehen. Von* den Gasableitungen r und s
zweigt ein absperrbares Rohr w ab, aus welchem die bei geschlossener Einmündung
t, also während, des Heißblasens des -- Generators, sich im -Schwelschacht
b und der Schwelretorte n entwickelndenr Schwelgase nutzbar abgeleitet
werden.- Durch. den Stutzers u- mit Absperr- -vorrichtu_n_g _ werden die von dem
Schwel-Schacht b und der Schwelretorte n kommen-.-den Nutzgase, nachdem- deren Schweldämpfe
in den Wärmespeicher fixiert wurden, abgeleitet. Durch die Verbindungsleitung
v steht der Wassermantel o mit dem Abhitzekessel L. kommunizierend- in Verbindung.
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Die Wirkungsweise der Anlage ist folgende: Der Wassergasprozeß zerfällt
bekanntlich in zwei Perioden, und zwar . der etwa. i bis -9 Minuten dauernden Heißblaseperiode,
während welcher Wind in den Generator geblasen wird, und der- -etwa 5- Minuten -dauernden
Gaseperiode, während welcher Dampf gesättigt oder überhitzt dein Generator zur Erzeugung
von Wassergas zugeführt wird.
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Der Wassergasgenerator a mit .dem darüber angeordneten Schwelschacht
b wird durch den Doppelverschluß c beschickt. Im Generator a befindet sich Koks,
herrührend aus der im Schwelschacht b entgasten Kohle. Der Schwelschacht b selbst
enthält die frische Kohle. Der Wassergasgenerator a wird durch das Windgebläse d
heißgeblasen. Die dadurch entstehenden Heißblasegase, die noch etwa io °4@ Kohlenoxyd
enthalten, werden durch den Stutzen e und den geöffneten -Schieber f der Zündkammer
g, die gleichzeitig als Wärmespeicher dient, zugeführt. Durch das Rohr h wird den
Blasegasen Sekundärluft zugemischt, so daß in der Zündkammer eine restlose Verbrennung
der verbrennlichen Bestandteile der Heißblasegase eintritt. Die Temperatur der Heißblasegase,
die beim- Verlassen des Generators
etwa 6oo° beträgt, erhöht sich
durch die Verbrennung des Kohlenoxyds usw. auf goo bis iooo°. Durch das Hindurchleiten
der Blasegase und das Verbrennen derselben in der Zündkammer g wird das darin befindliche
Steingitterwerk sowie die Zusatzretorte @c erhitzt. Im weiteren Verlauf gelangen
die Verbrennungsgase durch den Stutzen i bei geöffnetem Schieberk zum Abhitzedampfkessell,
in welchem die fühlbare Wärme der Verbrennungsgase zur Dampferzeugung ausgenutzt
wird. Durch den Kamin m werden die im Kessel abgekühltenHeißblasegase zum Speisewasservorwärmer
oder direkt ins Freie geleitet.
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Nachdem der Wassergasgenerator a, wie vorstehend beschrieben, hochgeheizt
worden ist, werden die Schieber f und k geschlossen und unten in den
Generator a Dampf, gesättigt oder überhitzt, eingeleitet. Das hierbei entstehende
Wassergas durchströmt den Schwelschacht b, wodurch die darin befindliche frische
Kohle entschwelt wird. Das entstehende Schwelgas, vermischt mit dem Wassergas, verläßt
oben den Schwelschacht b durch das Rohr r. Die in der erhitzten Zündkammer g angeordnete
Zusatzschwelretorte n erhält frische Kohle. Durch die Außenbeheizung der Retorten
wird diese Kohle entschwelt. Die Schwelgase verlassen die Retorte durch das Rohr
s und werden gemeinsam mit dem aus dem Köhlenmischgasgenerator durch das Rohr r
austretenden Mischgas durch das erhitzte Gitterwerk der Zündkammer g geleitet. Hierdurch
erfolgt eine Fixierung der vorn Mischgas und dem Schwelgas mitgeführten Teer- und
Schweldämpfe. Durch den Stutzen 2s wird das fixierte Nutzgas der Verwendungsstelle
oder den Kühlapparaten zugeführt. Die Schwelgase, welche sich während der Heißblaseperiode
des Wassergasgenerators a, also bei geschlossener Einmündung t,
im
Schwelschacht b und der Zusatzschwelretorte n bilden, werden durch das Rohr
w
nutzbar abgeführt.
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Von Zeit zu Zeit wird am unteren Ende der Retorte Koks abgezogen und
oben frische Kohle durch den Verschluß p eingefüllt. Die Zündkammer bzw. der Wärmespeicher
kann an Stelle der einen Schwelretorte deren mehrere erhalten. Durch besondere Vorrichtungen
kann erreicht werden, daß die Beschickung und Entleerung der Retorte n kontinuierlich
erfolgt.
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Gegenüber dem bisher bekannten Verfahren hat das vorliegende folgende
große Vorteile i. Mit der sich glücklich ergänzenden Apparatur von Mischgaserzeuger,
Zusatzretorte und Wärmespeicher bzw. Fixierkaminer kann ein dem Leuchtgas ähnliches
Mischgas von 40oo bis 5ooo WE und mehr erzeugt werden.
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2. Der Heizwert des erzeugten Mischgases kann beliebig variiert werden,
j e nachdem der Durchsatz an Brennstoff in der Zusatzretorte vermehrt oder vermindert
wird.
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3. Die abfallenden Heißblasegase des Wassergasgenerators werden zur
Erzeugung von reinem Schwelgas und zur Fixierung der Schweldämpfe nutzbar gemacht.
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4. Die Eigenwärme des in der Zusatzretorte erzeugten Koks bzw. Halbkoks
wird unmittelbar und verlustlos zur Dampferzeugung ausgenutzt, und gleichzeitig
wird der Koks gekühlt, so daß dieser ohne Ablöschung abgezogen werden kann.
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5. Der Kohlenmischgasgenerator kann verhältnismäßig klein ausgeführt
werden, da die im Schwelschacht entstehende Koksmenge vollständig zur Wassergaserzeugung
ausgenutzt wird.