DE500105C

DE500105C - Process for the production of carburized water gas

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Publication number: DE500105C
Application number: DEL64812D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1925-10-26
Filing date: 1925-12-31
Publication date: 1930-06-18

Description

Verfahren zur Herstellung von karburiertem Wassergas Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung von karburiertem Wassergas.Method of making carburized water gas The object The invention provides a method for producing carburized water gas.

Von den bekannten Verfahren dieser Art unterscheidet sich das neue dadurch, daß das aus dem Gaserzeugungsapparat ausgetriebene Schlußgas in einem Behälter gesammelt und danach erneut durch den Gaserzeugungsapparat oder Teile desselben hindurchgeführt und angereichert wird, um die Gasausbeute zu vergrößern.The new one differs from the known methods of this type in that the exhaust gas expelled from the gas generating apparatus in a container collected and thereafter again by the gas generating apparatus or parts thereof is passed through and enriched in order to increase the gas yield.

Mit besonderem Vorteil wird nach der Erfindung so gearbeitet, daß das ausgetriebene Schlußgas oder unzureichend karburierte Wassergas mit einem Karburiermittel nach Reißblasen der Anlage angereichert wird.According to the invention, it is particularly advantageous to work in such a way that the driven off final gas or insufficiently carburized water gas with a carburizing agent is enriched after tearing the system.

Eine Ausführungsform desVerfahrens, wie sie zu dessen Verwirklichung geeignet ist, ist in der Zeichnung dargestellt. In dieser bedeutet Abb. i die schematische Darstellung einer Wassergasanlage zur Herstellung von karburiertetn Wassergas, der Gaspumpe, eines Teiles des Gasbehälters zur Aufbewahrung des Nutzgases, eines Hilfsgasbehälters für das Schlußgas und der Rohrleitung hierfür. Voll ausgezogene Pfeile veranschaulichen den Umlauf des Schlußgases, gestrichelte Pfeile den Umlauf der Blasegase.An embodiment of the method as used for its realization is suitable is shown in the drawing. In this Fig. I means the schematic Representation of a water gas system for the production of carburized water gas, the Gas pump, part of the gas container for storing the useful gas, an auxiliary gas container for the tail gas and the pipeline for this. Illustrate full arrows the circulation of the final gas, dashed arrows the circulation of the bubble gases.

Die- Abb. a ist die schematische Darstellung der gleichen Anlage. Voll ausgezogene Pfeile veranschaulichen den Gasumlauf während eines Wiederumlaufes von Schlußgas, der die Gebläsegase abführt, die gestrichelten Pfeile veranschaulichen den Gasumlauf während einer umgekehrten Schlußgasbetriebsperiode; die befiederten Pfeile veranschaulichen die Gaszirkulation vom Gaserzeuger in den Karburator während einer Schlußgasabwärtsbetriebsperiode des Verfahrens.Fig. A is a schematic representation of the same plant. Solid arrows illustrate the gas circulation during a recirculation of tail gas, which discharges the blower gases, are illustrated by the dashed arrows the gas circulation during a reverse tail gas operating period; the feathered ones Arrows illustrate the gas circulation from the gas generator into the carburator during a final gas down cycle of the process.

Mit Bezug auf die Abb. i und a kann der Betrieb wie folgt dem der gebräuchlichen Herstellung von karburiertem Wassergas gleichen.With reference to Figs. I and a, the operation can be as follows that of the same as the usual production of carburized water gas.

Nachdem Brennstoff durch die Öffnung des Gaserzeugers 3 eingeführt und entzündet worden ist, strömt Druckluft vom Gebläse durch das Gebläserohr 5, sofern das Gaserzeugergebläseventil 6 offen ist. Die Luft gelangt dann durch das Rohr 7 und das Abwärtsgasabführungsrohr 8 in den Gaserzeuger. Die entstehenden Blasegase belangen von dem Gaserzeuger durch das Auslaßrohr 9 und das Ventil io in das Karburatoreinlaßrohr i i, wo eine -zusätzliche Luftmenge erforderlichenfalls durch das Ventil 6, und das Rohr 7, sowie das Rohr -8 in das harburatoreinlaßrohr eintritt, um die Verbrennung der Blasegase zu bewirken. Die Verbrennung geht vor sich, während die Gase in dem Karburator nach unten strömen und das darin angeordnete Material erwärmen: Die Gase gelangen durch den Überhitzeranschluß 14 in den überhitzer 15, erwärmen das darin angeordnete Material und ziehen von cla durch den von dem Schornsteinventil 16 überwachten Auslaß.After fuel has been introduced through the opening of the gas generator 3 and ignited, compressed air flows from the blower through the blower tube 5 if the gas generator blower valve 6 is open. The air then passes through the pipe 7 and the downward gas discharge pipe 8 into the gas generator. The resulting blown gases concern the gas generator through the outlet pipe 9 and the valve io in the carburator inlet pipe ii, where an additional amount of air if necessary through the valve 6, and the pipe 7, as well as the pipe -8 in the harburator inlet pipe enters the combustion of the To effect bubble gases. The combustion takes place while the gases flow downwards in the carburator and heat the material located in it: The gases pass through the superheater connection 14 into the superheater 15, heat the material located therein and pull the cla through the one monitored by the chimney valve 16 Outlet.

Nach der Blasperiode strömt Dampf durch das untere Dampfventil 17 und das untere Dampfrohr 18 in den unteren Teil des Gaserzeugers, wenn aufwärts gegast wird. Während dieses Durchganges nach oben durch die glühende Brennstoffschicht erfolgen die bekannten Umsetzungen, d. h. es bildet sich Wassergas, welches durch das Auslaßrohr 9, das Ventil io und das Karburatoreinlaßrohr in den Karburator gelangt. Hier wird ein Karburiermittel durch die Karburatordüse 13 eingeführt. Die Gase und Dämpfe ziehen durch clen Karburator in fallender und dann durch den" Überhitzer in steigender Richtung, um durch den Anschluß i9 abzuströmen.After the blowing period, steam flows through the lower steam valve 17 and the lower steam pipe 18 into the lower part of the gas generator when up is gazed. During this passage up through the glowing layer of fuel the known conversions take place, d. H. it forms water gas, which by the outlet pipe 9, the valve io and the carburator inlet pipe enter the carburator. Here, a carburizing agent is introduced through the carburizing nozzle 13. The gases and Vapors pass through the carburator in falling and then through the "superheater" in an increasing direction in order to flow out through the connection i9.

Darauf gelangt gemäß der Erfindung das karburierte Wassergas durch das Ventil2o und den Anschluß 21 in den Wärmeaustauscher 22, wo die fühlbare Wärme der Gase so lange auf im Austauschapparat angeordnetes, geeignetes Material übertragen wird, wie es für ein späteres Arbeiten erforderlich ist. Das Gas zieht in dem Wärmeaustauschapparat nach unten, gelangt dann durch das Umschaltventi123 nach außen und nach Ablenkung durch das Umkehrventil 24 durch das Tauchrohr 25 in den Teerausscheider 26. Hier wird das Gas unter der Wasseroberfläche abgegeben, wodurch Teer, Öl und durch das Gas mitgeführte Feststoffe abgeschieden werden. Das Gas steigt dann zur Wasseroberfläche, strömt durch die Auslaßverbindung 27, wird durch das Klappenventil 28 abgelenkt, wenn dieses in der gestrichelt ge@zeichnetenLage ist, uwl gelangt durch das Behälterventil 33 und die Verbindung 34 in den Gasbehälter 35. Die Einführung des Karburiermittels wird dann beendigt, die Einführung von Dampf durch das untere Dampfventil aber fortgesetzt. Durch noch unverbrauchtes Kar burieririittelwird das entstehende Wassergas leicht karburiert. Dieses leicht karburierte Wassergas (Schlußgas) strömt dann entsprechend den in Abb. i voll ausgezogenen Pfeilen, wobei es durch die Ventilklappe 28 in der dargestellten Lage abgelenkt wird. Es gelangt dann durch das Rohr 29, das Ventil 3o und den Anschluß 31 in den Schlußgashilfsbehälter 32, der zu dem Zweck vorgesehen ist, in den im Betrieb des neuen Verfahrens erforderlich werdenden Zwischenräumen das Schlußgas aufzunehmen und abzugeben. Diese Schlußgaserzeugung wird während einer kurzen Zeitdauer fortgesetzt, wie sie erforderlich ist, um eine gewünschte Menge von Schlußgas aufzuspeichern, mit der den Anforderungen während späterer Betriebsperioden entsprochen werden kann, um den Vorgängen Schmiegsamkeit zu verleihen. Nachdem die Dampfzufuhr beendigt worden ist, wird Luftstrom in die Brennstoffschicht eingeführt. Die entstehenden Blasegase werden zu Anfang der Blasperiode verwendet, um verbleibendes Wassergas vom Gaserzeuger sowie vom Karburator und Überhitzer auszutreiben. Das Wärmeaustauscherventil wird dazu geschlossen, das Kaminventil geöffnet und die Blasegase gemäß Darstellung in Abb. i nach der gebogenen, gebrochenen Pfeillinie abgeführt. Das Blasen wird fortgesetzt, wie in Abb. i durch gestrichelte Pfeile veranschaulicht, bis der Gaserzeuger, der Karburator und der Überhitzer richtig erhitzt worden sind. Dampf wird für einen Augenblick durch das untere Dampfventil eingelassen und treibt die Luft aus der Generatoraschenkammer aus, worauf das Kaminventil geschlossen wird.According to the invention, the carburized water gas then passes through the valve 2o and the connection 21 into the heat exchanger 22, where the sensible heat of the gases is transferred to suitable material arranged in the exchange apparatus for as long as is necessary for later work. The gas pulls down in the heat exchange apparatus, then passes through the switch valve 123 to the outside and, after being deflected by the reversing valve 24, through the dip tube 25 into the tar separator 26. Here the gas is released below the surface of the water, whereby tar, oil and carried by the gas Solids are deposited. The gas then rises to the surface of the water, flows through the outlet connection 27, is diverted by the flap valve 28 when this is in the position shown in dashed lines, and passes through the container valve 33 and the connection 34 into the gas container 35 then stopped, but the introduction of steam through the lower steam valve continued. The resulting water gas is slightly carburized by the still unused carburizing agent. This slightly carburized water gas (closing gas) then flows in accordance with the arrows fully drawn in Fig. I, being deflected by the valve flap 28 in the position shown. It then passes through the pipe 29, the valve 3o and the connection 31 into the closing gas auxiliary container 32, which is provided for the purpose of receiving and releasing the closing gas in the gaps that become necessary during operation of the new process. This tail gas generation continues for a short period of time as is necessary to store a desired amount of tail gas which can be used to meet requirements during later periods of operation to give the operations pliability. After the steam supply is stopped, air flow is introduced into the fuel layer. The resulting blowing gases are used at the beginning of the blowing period to expel remaining water gas from the gas generator as well as from the carburator and superheater. To do this, the heat exchanger valve is closed, the chimney valve is opened and the bubble gases are discharged according to the curved, broken arrow line as shown in Fig. I. The blowing continues, as illustrated in Fig. I by dashed arrows, until the gas generator, carburator and superheater have been properly heated. Steam is let in for a moment through the lower steam valve and drives the air out of the generator ash chamber, whereupon the chimney valve is closed.

Nachdem die Gaspumpe 36 in Tätigkeit gesetzt worden ist, strömt Schlußgas, wie in Abb. 2 durch ausgezogene Pfeile veranschaulicht, aus dem Schlußgashilfsbehälter. Es gelangt durch den Auslaß 37, das Ventil 38, das Rohr 39, wird von der Gaspumpe durch den Auslaß 40 und das Gaspumpenv entil 41 getrieben, gelangt in den Umschaltventilanschluß, wird durch das Umschalt- oder Umkehrventil 24 abgelenkt und gelangt in den Wärmeaustauschapparat 22, wo es auf eine Temperatur erwärmt wird, welche ungefähr derjenigen des vorher aus dem Überhitzer strömenden Gases gleicht, gelangt dann durch den Wärmeaustauscheranschluß 42, das Wärmeaustauscherventil 43 in die Schlußgashauptrückleitung 44, durch das Ventil 45, den Anschluß 46 und tritt in den Gaserzeuger an einer Stelle über dem Brennstoffbett ein. Nachdem das Schlußgas, das von dem Gaserzeuger abströmt, in das Karburatoreinlaßrohr tritt, wie durch die voll ausgezogenen Pfeile in Abb. 2 veranschaulicht, wird das Ventil io geschlossen und das Abwärtsbetriebsventil 10, geöffnet, und es erfolgt ein Abwärtsgang mit Schlußgas durch die glühende Brennstoffschicht, und das Gas wird mit in der Brennstoffschicht anwesenden Kohlenwasserstoffen angereichert. Von da gelangt es vom Gaserzeuger durch das Abwärtsgasabführungsrohr, das entsprechende Ventil, den Staubfänger 47 und das untere Karburatorventil 58 in den unteren Teil des Karburators, wie in Abb.2 durch die gefiederten Pfeile dargestellt, wird hier mit unv erdampften, im Karburator abgelagerten Kohlenwasserstoffen angereichert und strömt dann aus dem Karburator durch den Überhitzeranschluß in den Überhitzer, wo die Fixierung der Kohlemvasserstoffe erfolgt. Wenn der Abwärtsbetrieb mit durch das untere Karburatorventil gehendem Schlußgas eine unbefriedigende Anreicherung des Gases ergeben sollte. wird der Abwärtslauf abgelenkt, indem man das untere Karburatorv entil schließt. Der Strom verläuft dann von dem Staubfänger durch die Verbindung d.8 in das Karburatoreinlaßrohr i i und von da in den Karburator, wo Karburiermittel durch die Karburatordüse eingeführt werden. Hierdurch wird der Heizwert des im Gaserzeuger teilweise angereicherten Gases vergrößert. Sie gelangen dann durch den überhitzeranschluß in den Überhitzer, wo sie fixiert werden. Nachdem <las Kaminventil 16, das Austreibventil, das Wärmeaustauscheraustreibventil ,I3 und das Gaspumpenv entil d i geschlossen worden sin-1 und das Unrkehrventil24 in der Stellung Abb. i und das Wärmeaustauscherventil geöffnet worden ist, wird das Abwärtsbetriebsschlußgas aus der Anlage ausgetrieben, die mit dem Gasbehälter in Verbindung steht, inden man Dampf durch das untere Dampfrohr anstellt, der in den Gaserzeuger eintritt. Man fährt nun mit einem Wassergasbetrieb in der durch die ausgezogenen Pfeile der Abb. i dargestellten Bahn fort, bis das Abwärtsbetriebsschlußgas, welches durch den Teerabscheider und die Auslaßverbindung gelangt, von dem in der Stellung gemäß Abb.2 befindlichen Klappenventil abgelenkt wird. Der Gasstrom, welcher von dieser Stelle aus durch gestrichelte Pfeile dargestellt ist, gelangt in den Gasbehälter. Man sieht, daß das große, durch den Wärmeaustauscher gelangende Volumen Betriebsgas mehr Wärme während einer längeren Periode überträgt, als das kleinere Volumen Schlußgas während seiner Rückkehr zum Gaserzeuger der Gasanlage erfordert. Man sieht ferner, daß das wieder zirkulierende Schlußgas auf eine Temperatur gebracht wird, welche sich der des zuvor den Überhitzer verlassenden Betriebsgases nähert, was seine Karbur ierung fördert. Indem man dann mit Schlußgas einen umgekehrten Betrieb gemäß der Darstellung Abb.2 vornimmt, und den Gasstrom den gestrichelten Pfeilen entsprechend führt, strömt das Gas von dein Schlußgashilfsbehälter zur Gaspumpe, welche das Gas durch den Wärmeaustauschapparat, das Wärmeaustauscheraustreibventil.I3 in die Schlußgashauptrückleitung drückt, von wo es dVrch die Umkehrleitung 54 und dann in geteiltem Strom durch das Karburatorumkehrbetriebsventil 55 und das Überhitzerumkehrbetriebsventil 56 strömt. Der durch das Karbur atorumkehrbetriebsventil gelangende Teil tritt in den unteren Teil des Karburators und strömt nach oben, während der durch das überhitzerumkehrbetriebsventil und das Rohr 57 gelangende Teil in den oberen Teil des Überhitzers gelangt und abwärts zum Überhitzeranschluß in den Karburator gelangt. Das Gas wird dann mit den zuvor während der Betriebsperioden abgelagerten Kohlenwasserstoffen angereichert, und das angereicherte Gas gelangt nach oben in den Karburator und von da durch das Karburatoreinlaßrohr, das Ventil io und das Auslaßrohr in den oberen Teil des Gaserzeugers, dann nach unten durch die glühende Brennstoffschicht. Das Gas gelangt, nachdem es im Gaserzeuger weiter angereichert worden ist, von diesem durch das Abwärtsgasabführungsrohr, .das Kniestück .49, das Umkehrbetriebsventil 5o, Rohr 51, Ventil 52, Kniestück 53 in das Tauchrohr und tritt aus diesem unter der Oberfläche des in dem Teerabscheider enthaltenen Wassers aus. Es steigt dann zur Oberfläche, gelangt dann durch die Auslaßverbindung, wird von der Ventilklappe durch das Behälterventil und den Anschluß in den Gasbehälter abgelenkt. Hierauf schließt man die in Frage kommenden Ventile, öffnet das Ventil io und macht einen kurzen Aufwärtsbetrieb mit Dampf im Gaserzeuger.After the gas pump 36 has been put into operation, final gas flows, as illustrated in Fig. 2 by solid arrows, from the final gas auxiliary container. It passes through the outlet 37, the valve 38, the pipe 39, is driven by the gas pump through the outlet 40 and the gas pump valve 41, enters the switching valve connection, is deflected by the switching or reversing valve 24 and enters the heat exchange apparatus 22 , where it is heated to a temperature which is approximately the same as that of the gas previously flowing out of the superheater, then passes through the heat exchanger connection 42, the heat exchanger valve 43 into the final gas main return line 44, through the valve 45, the connection 46 and enters the gas generator a place above the fuel bed. After the tail gas emanating from the gas generator enters the carburator inlet tube, as illustrated by the full-line arrows in Figure 2, valve 10 is closed and the down service valve 10 is opened, and there is a downward run of tail gas through the glowing fuel layer , and the gas is enriched with hydrocarbons present in the fuel layer. From there it passes from the gas generator through the downward gas discharge pipe, the corresponding valve, the dust collector 47 and the lower carburator valve 58 into the lower part of the carburator, as shown in Fig enriched and then flows out of the carburator through the superheater connection into the superheater, where the carbon hydrides are fixed. If the downward operation with the closing gas passing through the lower carburator valve should result in an unsatisfactory enrichment of the gas. the downward flow is deflected by closing the lower carburator valve. The flow then runs from the dust collector through connection d.8 into the carburator inlet pipe ii and from there into the carburator, where carburizing agents are introduced through the carburator nozzle. This increases the calorific value of the gas that is partially enriched in the gas generator. They then pass through the superheater connection into the superheater, where they are fixed. After the chimney valve 16, the expulsion valve, the heat exchanger expulsion valve, I3 and the gas pump valve have been closed sin-1 and the reverse valve 24 has been opened in the position Fig Gas tank is in communication by turning on steam through the lower steam pipe that enters the gas generator. One now continues with a water gas operation in the path shown by the solid arrows in Fig. I until the downward operating shut-off gas, which passes through the tar separator and the outlet connection, is diverted by the flap valve located in the position shown in Fig. 2. The gas flow, which is shown from this point by dashed arrows, enters the gas container. It can be seen that the large volume of operating gas passing through the heat exchanger transfers more heat over a longer period than the smaller volume of closing gas requires during its return to the gas generator of the gas system. It can also be seen that the recirculating final gas is brought to a temperature which approaches that of the operating gas that previously left the superheater, which promotes its carburization. By doing a reverse operation with closing gas as shown in Fig. 2 and directing the gas flow according to the dashed arrows, the gas flows from the closing gas auxiliary container to the gas pump, which pushes the gas through the heat exchange apparatus, the heat exchanger expulsion valve I3 into the closing gas main return line, from where it flows through reversing line 54 and then in split flow through carburator reversing service valve 55 and superheater reversing service valve 56. The part passing through the carburetor reversing operation valve enters the lower part of the carburator and flows upward, while the part passing through the superheater reversing operation valve and pipe 57 enters the upper part of the superheater and descends to the superheater connection in the carburator. The gas is then enriched with the hydrocarbons previously deposited during the operating periods, and the enriched gas passes up into the carburator and from there through the carburator inlet pipe, valve io and outlet pipe into the upper part of the gas generator, then down through the glowing one Fuel layer. After it has been further enriched in the gas generator, the gas passes through the downward gas discharge pipe, the elbow .49, the reverse operation valve 5o, pipe 51, valve 52, elbow 53 into the immersion pipe and exits it below the surface of the in the Tar separator contained water. It then rises to the surface, then passes through the outlet connection, is diverted from the valve flap through the container valve and the connection into the gas container. The valves in question are then closed, valve io is opened and a brief upward operation is carried out with steam in the gas generator.

Die Gaserzeugung kann gemäß der Erfindung im praktischen Betrieb in verschiedenen Kreisläufen durchgeführt werden. Ein solcher Kreislauf kann beispielsweise aus folgenden Vorgängen bestehen: Blasen, Austreiben der Gebläsegase durch das Kaminventil mittels eines kurzen Betriebes ohne Öl, Schlußgasbetrieb über der Brennstoffschicht mit Anreicherung im Karburator, Aufwärtsbetrieb mit Dampf und Anreicherung im Karburator, kurzer Aufwärtsbetrieb mit Dampf und darauf Austreiben des Schlußgases aus der Anlage durch Blasen.The gas generation can according to the invention in practical operation in different cycles can be carried out. Such a cycle can, for example consist of the following processes: blowing, expelling the fan gases through the chimney valve by means of a short operation without oil, final gas operation over the fuel layer with enrichment in the carburator, upward operation with steam and enrichment in the carburator, brief upward operation with steam and then expulsion of the final gas from the system through bubbles.

Ein anderer Kreislauf kann bestehen aus Blasen, Austreiben der Blasegase durch das Kaminventil, durch kurzen Aufwärtsbetrieb ohne Anreicherung, Umkehrbetrieb, bei welchem Schlußgas durch den Gaserzeuger nach unten gelangt und im Karburator angereichert wird, Aufwärtsbetrieb mit Dampf und Anreicherung im Karburator und dann Austreiben des Schlußgases durch Blasen.Another circuit can consist of bubbles, expelling the bubble gases through the chimney valve, through brief upward operation without enrichment, reverse operation, at which final gas passes through the gas generator and in the carburator is enriched, step-up operation with steam and enrichment in the carburator and then expelling the final gas by blowing.

Die Gaserzeugung kann auch in abwechselnden Kreisläufen durchgeführt werden, zri deren einem ein Schlußgasbetrieb mit Anreicherung und zu deren anderem der umgekehrte Schlußgasbetrieb gehört, bei welchem von den zuvor abgelagerten. Kohlehwasserstoffen angereichert wird. Jeder Punkt in dem Kreislauf der Vorgänge kann als Anfang dieses Kreislaufes genommen werden.The gas generation can also be carried out in alternating cycles be, zri whose one a tail gas operation with enrichment and their other the reverse end gas operation belongs to which of the previously deposited. Hydrocarbons is enriched. Every point in the cycle of operations can be taken as the beginning of this cycle.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of karburized water gas, characterized in that the final gas expelled from the gas generating apparatus is collected in a container and then again passed through the gas generating apparatus or parts thereof and enriched in order to increase the gas yield. a. Method according to claim r, characterized in that the expelled final gas or insufficiently carburized water gas is carburized again after the system has previously been blown hot. 3. The method according to claim z, characterized in that part of the backflowing final gas is sent through the carburator and a variable part of the same through the superheater and the carburator and both parts are then combined through the glowing fuel layer in the gas generator downwards,