DE466359C

DE466359C - Manufacture of reducing gases

Info

Publication number: DE466359C
Application number: DEA52841D
Authority: DE
Original assignee: NORSK STAAL ELEK SK GAS REDUKT
Current assignee: NORSK STAAL ELEK SK GAS REDUKT
Priority date: 1927-12-20
Filing date: 1927-12-20
Publication date: 1928-10-05

Description

Herstellung von reduzierenden Gasen Es ist bereits bekannt, reduzierende Gase in der Weise herzustellen, daß gasförmiges oder flüssiges Brennmaterial in einer elektrischen Hochspannungsflamme mit Kohlendioxyd oder Wasserdampf umgesetzt wird, wodurch Kohlenoxyd und Wasserstoff gebildet werden.Production of reducing gases It is already known reducing To produce gases in such a way that gaseous or liquid fuel in an electric high voltage flame reacted with carbon dioxide or water vapor whereby carbon oxide and hydrogen are formed.

Vorliegende Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung der Ausnutzung der Energie der Hochspannungsflamme zur Herstellung reduzierender Gase.The present invention relates to a further embodiment of the utilization the energy of the high voltage flame for the production of reducing gases.

Ge äß der Erfindung werden Gase, nachdem sie mittels einer elektrischen Hochspannungsflamme auf sehr hohe Temperatur erhitzt worden sind, durch eine Schicht glü- henden, festen Kohlenstoffmaterials, wie Kohle, Koks o. dgl., geleitet, wobei in den Gasen vorhandenes Kohlendioxyd und Wasserdampf durch Passieren des festen Brennmaterials sich in Kohlenoxyd und Wasserstoff umsetzen.According to the invention, gases are passed through a layer of glowing, solid carbon material, such as coal, coke or the like, after they have been heated to a very high temperature by means of a high-voltage electric flame, with carbon dioxide and water vapor present in the gases by passing through the solid fuel, they are converted into carbon oxide and hydrogen.

Die von dem Hochspannungsofen kommenden Gase haben eine Temperatur von 16oo bis 1700' C oder noch mehr, und es gelingt ohne Schwierigkeit, mittels eines geringeren Teiles dieser fühlbaren Wärme der Gase die feste Brennstoffschicht auf die für die Umsetzung erforderliche Temperatur zu erhitzen bzw., wenn die feste Brennstoffschicht einmal auf die Reaktionstemperatur gebracht ist, diese Temperatur zu erhalten und also sowohl den Wärmebedarf der endothermen Reaktionen als die nach außen erfolgenden Wärmeverluste zu decken. Für die Durchführung der Reaktionen zwischen dem Brennstoff und den durchströmenden Gasen ist somit keine besondere Zufuhr vonWärme erforderlich, z. B. keine Zuführung von Verbrennungsluft zu dem festen Brennmaterial, um dies auf die Umsatztemperatur zu bringen bzw. um diese Temperatur aufrechtzuerhalten. - Vielmehr besitzen die durch Umsetzung mit dem festen Brennmaterial entstehenden Gase noch eine so hohe Temperatur, daß die Gase genügend heiß sind für Durchführung der Reduktionsprozesse, für die sie in der Regel benutzt werden.The gases coming from the high-voltage furnace have a temperature of 160 to 1700 ° C or even more, and it is possible without difficulty to heat the solid fuel layer to the temperature required for the reaction by means of a smaller part of this sensible heat of the gases, or if so the solid fuel layer has once been brought to the reaction temperature, to maintain this temperature and thus to cover both the heat requirements of the endothermic reactions and the heat losses occurring to the outside. For carrying out the reactions between the fuel and the gases flowing through, no special supply of heat is required, e.g. B. no supply of combustion air to the solid fuel to bring this to the conversion temperature or to maintain this temperature. - Rather, the gases produced by reaction with the solid fuel are still at such a high temperature that the gases are hot enough to carry out the reduction processes for which they are usually used.

Die von der Hochspannungsflamme kommenden Gase werden bei so hoher Temperatur erhalten, daß alle in dem festen Brennmaterial vorhandenen Aschebestandteile und Schlackenbildner zum Schmelzen kommen und in flüssiger Form abgelassen werden können. Dadurch wird nicht nur ein ununterbrochener Betrieb des der Umsetzung dienenden Apparates in hohem Maße erleichtert, weil das sonst übliche Abschlacken wegfällt, sondern daneben wird noch dadurch der Vorteil erzielt, daß aus der geschmolzenen Schlacke direkt und ohne zusätzliche Kosten ein wertvolles Nebenprodukt gewonnen werden kann, indem die Schlacke, gegebenenfalls durch Hinzufügung geeigneter mineralischer Stoffe zur Brennstoffschicht, als sogenannter »ciment fondu« nutzbar gemacht werden kann. Wegen der besonders hohen Temperatur der Gase, die, von der Hochspannungsfl-amnie kommend, in den zur Umsetzung mit festem Brennmaterial dienenden Apparat eintreten, ist es nötig, einige Vorsichtsmaßnahmen einzuhalten, um ein _Niederschmelzen des Gemäuers bzw. des Futters in der Nähe der Einströmungsstelle zu vermeiden.The gases coming from the high voltage flame become higher at this level Temperature obtained that all ash components present in the solid fuel and slag formers come to melt and are drained off in liquid form can. This not only ensures uninterrupted operation of the implementation Apparatus to a great extent because the otherwise usual deslagging is no longer necessary, but in addition, the advantage is achieved that from the melted Slag is a valuable by-product obtained directly and at no additional cost can be removed by the slag, optionally by adding suitable mineral Substances for the fuel layer, as so-called »ciment fondu«, can be used can. Because of the particularly high temperature of the gases that, from the High voltage fl-amnie coming, in those used for implementation with solid fuel When entering the apparatus, it is necessary to take some precautionary measures to prevent it from melting down the walls or the lining in the vicinity of the inflow point.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, #daß der Einlaß der Gase derart angeordnet wird, daß der heiße Gasstrom gegen das Kohlenstoffmaterial gerichtet wird, ohne das Gemäuer bzw. das Futter des Apparates direkt zu treffen.According to the invention this is achieved # that the inlet of the Gases is arranged so that the hot gas flow against the carbon material is directed without hitting the walls or the lining of the apparatus directly.

Dies* ist zweckmäßig dadurch zu erreichen, daß das feste Brennmaterial in Böschungen angeordnet wird, die sich in einiger Entfernung von dem Gewölbe des Apparates befinden, und daß dem heißen Gasstrom eine zur Oberfläche der Böschungen annähernd senkrechte Richtung gegeben wird. Durch den Wärmeverbrauch des endothermen Umsatzes wird die Temperatur der Gase um einen gewissen Betrag erniedrigt, so daß die Gase nicht mit der ganzen an der Eintrittsstelle herrschenden Temperatur auf das Mauerwerk des Apparates wirken können.This * is expedient to achieve that the solid fuel placed in embankments at some distance from the vault of the Apparatus are located, and that the hot gas flow to the surface of the slopes approximately perpendicular direction is given. Due to the heat consumption of the endothermic Sales, the temperature of the gases is lowered by a certain amount, so that the gases do not rise at the full temperature prevailing at the point of entry the masonry of the apparatus can act.

Eine Ausführungsform der Anordnung des Brennmaterials ist auf der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht, die schematisch einen senkrechten Schnitt durch den unteren Teil eines Gaserzeugers darstellt. Das in dem Schacht a niedergehende Brennmaterial bildet im unteren erweiterten Teil b des Gaserzeugers Böschungen c. Die von der Hochspannungsflamme kommenden heißen Gase werden durch das Rohr d zugeführt und strömen gerade gegen die Böschungen c. Die geschmolzene Schlacke wird durch eine öffnung e am Boden des Gaserzeugers abgelassen.An embodiment of the arrangement of the fuel is illustrated on the accompanying drawing, which schematically shows a vertical section through the lower part of a gas generator. The fuel falling in the shaft a forms slopes c in the lower widened part b of the gas generator. The hot gases coming from the high voltage flame are fed through the pipe d and flow straight against the slopes c. The molten slag is drained through an opening e at the bottom of the gas generator.

Es ist selbstverständlich, daß die Anordnung in verschiedener Weise abgeändert werden kann.It goes without saying that the arrangement can be made in various ways can be modified.

Das oben beschriebene Verfahren kann so durchgeführt werden, daß direkt in denHochspannungsofen etwas flüssiges oder gasförmiges kohlenstoffhaltiges Material eingeführt wird, das dann mit dem Kohlendioxyd und dem Wasserdampf der erhitzten Gase eine gewisse Menge t reduzierender Gasbestandteile bildet, worauf die heißen Gase durch die feste Brennstoffschicht des Gaserzeugers geleitet werden, um weitere Mengen reduzierender Gase zu bilden.The method described above can be carried out directly some liquid or gaseous carbonaceous material in the high voltage furnace is introduced, which is then heated with the carbon dioxide and water vapor Gases forms a certain amount of reducing gas components, whereupon they are called Gases are passed through the solid fuel layer of the gas generator to further Forming quantities of reducing gases.

Das Verfahren kann aber auch so durch-,geführt werden, daß in den Hochspannungsofen kohlenstoffhaltiges Material nicht eingeführt wird, sondern dem ersteten ausschließlich die Aufgabe zufällt, die Gase auf hohe Temperatur zu erhitzen, während die ganze Erzeugung von reduzierenden Gasen mittels der festen Brennstoffschicht im Gaserzeuger erfolgt. - However, the process can also be carried out in such a way that carbonaceous material is not introduced into the high-voltage furnace, but the sole task of the first is to heat the gases to a high temperature, while the entire production of reducing gases by means of the solid fuel layer in the Gas generator takes place. -

Claims

PATENT CLAIM: i.

Process for the production of reducing gases by passing gases containing carbon dioxide and water vapor through highly bittered ones Coal, characterized in that the gases are produced by means of a high-voltage electric arc treated and then hot (at least 1400 ') through a layer of glowing, Solid carbon material such as coal, coke o. The like. Be passed, whereby exclusively by the energy present in the gases carbon dioxide and water vapor in carbon oxide and hydrogen are reacted using such a high temperature of the incoming gases that not only the heat consumption of the endothermic reactions is covered, but that also the slag formers present in the carbon material slag and melt without any special heat supply and drained off in liquid form can be. 2 ,.

Method according to Claim i, characterized in that liquid or gaseous carbonaceous material is introduced into the chamber in which the high-voltage arc burns. A method according to claim i, characterized in that the solid carbon material is arranged in such a way that the gases coming from the high voltage flame first strike the carbon material in places where the latter is not in contact with masonry or lining before the gases come into direct contact with it masonry located in the melting zone.