DE503164C

DE503164C - Process for the production of carbon dioxide gas

Info

Publication number: DE503164C
Application number: DEW74900D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1926-02-27
Filing date: 1927-01-29
Publication date: 1930-07-25

Description

Verfahren zur Herstellung von Kohlenoxydgas Es ist bekannt, Kohlenoxyd in der Weise herzustellen, daß die in einem kohlensäurehaltigen Gase enthaltene Kohlensäure mittels glühenden Kohlenstoffs reduziert wird. Die zur Reduktion der Kohlensäure erforderliche Wärme wird dabei mittels elektrischer En ergie der Kohle zugeführt.Process for the production of carbon dioxide gas It is known that carbon dioxide in such a way that the gases contained in a carbonated gas are produced Carbon dioxide is reduced by means of glowing carbon. The one to reduce the The heat required for carbon dioxide is generated by means of electrical energy from the coal fed.

Es ist ferner bekannt, Kohlensäure in kohlensäurehaltigen Gasen zu Kohlenoxyd in abwechselnd heißgeblasenen Generatoren zu reduzieren. Dieses Verfahren leidet jedoch, wenn es einzeln für sich ausgeführt wird, an großen Mängeln, nicht nur in wirtschaftlicher, sondern auch in technischer Hinsicht.It is also known to add carbonic acid in carbonated gases To reduce carbon oxide in alternately hot-blown generators. This method however, when done individually, it suffers from great shortcomings, does not only from an economic point of view, but also from a technical point of view.

Bei Verwendung von heißgeblasen°n Koksgeneratoren hat es sich herausgestellt, daß man zwar im Falle einer zu hohen Temperatur in der Koksschicht der Generatoren während der Gaserzeugungsperioden ein Gas mit der gewünschten hohen Temperatur und dem gewünschten niedrigen Kohlensäureg,-halt erhält; es ist aber unmöglich, während der Heißblaseperioden Verbrennungsgase zu erhalten, die hauptsächlich nur aus Kohlensäure bestehen, weil die Verbrennung des Kokses unter den genannten Bedingungen ein vornehmlich aus Kohlenoxyd bestehendes I-Zohlenoxyd-Kohlens.äuregasgemisch liefert, wodurch die Wärmeentwicklung kleiner und und der Verbrauch an Koks während der Heißblaseperioden größer wird. Wenn dagegen die Generatoren mit einer niedrigen Temperatur in der Koksschicht arbeiten, erhält man zwar während der Heißblaseperioden überwiegend Kohlensäure in den Verbrennungsgasen und damit eine vollständigere Verbrennung als sonst; man hat jedoch während der folgenden Gaserzeugungsperioden eine schlechte Reduktion der Kohlensäure und erhält somit ein Gas mit zu hohem Kohlensäuregehalt und zu niedriger Tempieratur, das für die Reduktion von Eisenerz ungeeignet ist.When using hot-blown coke generators, it has been found that in the case of too high a temperature in the coke layer of the generators a gas at the desired high temperature and during the gas generation periods the desired low carbon dioxide content; but it is impossible while the hot-blowing periods to obtain combustion gases that are mainly carbonated only exist because the combustion of the coke under the conditions mentioned is a predominantly I-carbon oxide-carbonic acid gas mixture consisting of carbon oxide supplies, whereby the heat generation is smaller and and the consumption of coke during the hot-blowing periods gets bigger. On the other hand, if the generators are running at a low temperature in the Working coke layer is obtained mainly during the hot-blowing periods Carbon dioxide in the combustion gases and thus a more complete combustion than otherwise; however, one has a bad one during the following gas generation periods Reduction of the carbonic acid and thus a gas with too high a carbonic acid content is obtained and too low temperature, which is unsuitable for the reduction of iron ore.

Auch bei Verwendung ausschließlich elektrischer Erhitzung der Koksschicht hat es sieh gezeigt, daß Schwierigkeiten auftreten, wenn das eingeblasene kohlensäurehaltige Gas zu kalt ist und einen hohen Gehalt von Kohlensäure hat, weil alsdann die Koksschicht infolge ungleichmäßiger Abkühlung durch das Gas eine unregelmäßige Temperaturverteilung annimmt, was zur Folge hat, daß der elektrische Strom im wesentlichen durch die «ärmeren Teile der Koksschicht fließt, während das Gas gleichzeitig auch durch die kälteren Teile hindurchgeht. Hierdurch wird die Reduktion der Kohlensäure unvollständig und der Gehalt des Gases an Kohlensäure wird unregelmäßig und hoch.Even if only electrical heating of the coke layer is used It has been shown that difficulties arise when the blown carbonated The gas is too cold and has a high carbonic acid content, because then the coke layer due to uneven cooling by the gas, an irregular temperature distribution assumes, with the result that the electrical current is essentially through the «Poorer parts of the coke layer flows, while the gas also flows through the colder parts. This makes the reduction in carbonic acid incomplete and the carbonic acid content of the gas becomes irregular and high.

Schließlich ist es auch bekannt, das Verfahren in der Weise durchzuführen, daß gleichzeitig mit dem. in den Gasgenerator eingeleiteten kohlensäurehaltigen Gas auch Luft zugeführt wird, wodurch das erzeugte Kohlenoxydgas mit großen Mengen von Stickstoff verunreinigt wird. Dies ist ein wesentlicher Nachteil, weil der anwesende Stickstoff die Reduktionsdauer verjängert und die Wärmeausbeute des Verfahrens verschlechtert. Aus diesem Grunde ist das erhaltene Kohlenoxydgas zur Reduktion von Eisenerz nicht geeignet.Finally it is also known the procedure in the way to perform that simultaneously with that. introduced into the gas generator Carbonated gas is also supplied with air, thereby producing the carbon dioxide gas becomes contaminated with large amounts of nitrogen. This is a major disadvantage because the nitrogen present shortens the reduction time and the heat yield the procedure worsened. For this reason, the obtained carbon oxide gas is not suitable for reducing iron ore.

Erfindungsgemäß werden die genannten Nachteile dadurch vermieden, daß das kohlensäurehaltige Gas und die Luft nicht gleichzeitig, sondern abwechselnd in zwei 'oder mehrere wechselweise schaltbare Gasgeneratoren eingeleitet werdan, wobei die Verbrennungsgase, die sich in den Generatoren während des Heißblasens bilden, abgeleitet werden, ohne mit dem Gas gemischt zu werden, das von dem die Reduktion durchführenden Generator kommt und das nach Verlassen des Reduktionsgenerators in den elzktrisch erhitzten Reduktionsofen eintritt.According to the invention, the disadvantages mentioned are avoided by that the carbonated gas and the air not at the same time, but alternately are introduced into two or more alternately switchable gas generators, taking the combustion gases that are in the generators during hot blowing form, be discharged without being mixed with the gas from which the The generator performing the reduction comes after leaving the reduction generator enters the electrically heated reduction furnace.

Das Verfahren nach der Erfindung besteht demnach darin, daß ein Teil der zur Reduktion der Kohlensäure zu Kohlenoxyd erforderlichen Wärme dadurch erzeugt wird, daß man, abwechselnd mit dem zu reduzierenden kohlensäurehaltigen Gas, zum Heiß,-blasen des jeweils kalten Generators Luft oder Sauerstoff verwendet und im h°ißgcblasenen Generator einen Teil der im kohlensäurehaltigen Gas enthaltenen Kohlensäurzu Kohlenoxyd reduziert und alsdann die Reduktion der in den Gasen noch zurückgebliebenen Kohlensäure dadurch bewirkt, diß die teilweise reduziert:n Gase durch einen nachgeschalteten, elektrisch beheizten Generator (bzw. durch elektrisch beheizte, glühende Kohle) geleitet werden. Das so hergestellte Kohlenoxydgas ist nicht durch Stickstoff verunreinigt und eignet sich deshalb besonders zur Reduktion von Eisenerz. Außerdem hat man gegenüber einem nur mit elektrischer Heizung arbeitenden Verfahren den Vorteil, daß an Orten mit hohem Preise für elektrische Energie die Kosten für die Erhitzung des reduzierenden Stoffes durch dvangegebene Kombination erheblich gesenlzt werden können.The method according to the invention is therefore that a part the heat required to reduce the carbonic acid to carbon dioxide is thereby generated is that one, alternating with the carbonated gas to be reduced, to the Hot, blowing the cold generator in each case air or oxygen and used in the The hot-blown generator supplies part of the carbonic acid contained in the carbonated gas Carbon dioxide is reduced, and then the reduction of that still remaining in the gases Carbonic acid causes the partially reduced: n gases through a downstream, electrically heated generator (or by electrically heated, glowing coal) be directed. The carbon dioxide gas thus produced is not contaminated with nitrogen and is therefore particularly suitable for reducing iron ore. Besides, one has opposite a method that works only with electrical heating has the advantage that in places with high prices for electrical energy reducing the cost of heating Substance can be significantly reduced by the specified combination.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung schematisch veranschaulicht.In the drawing is an embodiment of a device for implementation of the method according to the invention illustrated schematically.

Durch Rohr i wird Luft bei entsprechender Einstellung eines Klappenventils 8 in einem gerade heiß zu blasenden Generator 2 ,eingeführt. Die während des Heißblasens gebildeten Gase werden durch ein Rolir 3 mit offenem Klappenventil 9 abgeleit:--t. Durch Rohr-1 werden die von dem nicht dargestellten Reduktionsofen kommenden, zu rzgenerierenden Reduktionsgase in den vorher heißgeblasenen Regenorator 5 eing-leitet, also ohne daß Luft beigeiniscnt wird. Die Klappe io ist dabei geschlossen. Die reduziertm Gase, welche noch eine gewisse Meng-- Kohlensäure enthalten, werden durch Rohr 6 in den elektrisch geheizten Ofen 7 geleitet, in dem bei höherer Temperatur der Rest der Kohlensäure zu Kohlenoxyd reduziert wird, so daß fast reines Kohlenoxydgas abgezogen und dem Reduktionsofen wieder zugeführt wird.Air is supplied through pipe i with the appropriate setting of a flap valve 8 in a generator 2 to be blown hot. The one during hot blowing Gases formed are diverted through a Rolir 3 with an open flap valve 9: - t. The pipes coming from the reduction furnace (not shown) are closed through pipe-1 introduces the generating reducing gases into the previously hot-blown regenerator 5, that is, without the presence of air. The flap io is closed. The reduced m Gases which still contain a certain amount of carbonic acid are passed through pipe 6 passed into the electrically heated furnace 7, in which at a higher temperature the rest the carbonic acid is reduced to carbon monoxide, so that almost pure carbon monoxide gas is withdrawn and fed back to the reduction furnace.

Die Mängel, die den bekannten Verfahren anhaften, werden also durch die Verfahrenskombination nach der Erfindung vermieden. Das Heißblasen wird also bei niedriger Temperatur der Koksschicht bewirkt, wodurch eine vollständige Verbrennung des Kokses zu Kohlensäure erreicht wird. Dadurch wird zwar die sich anschließende Reduktion der Kohlensäure in dem zu behandelnden Gas während der Kohlenoxydregenerierungsperioden unvollständig; jedoch wird dies durch eine Nachreduktion üi dem elektrisch geheizten Generator 7 ausgeglichen. Gleichzeitig wird erreicht, daß die Nachreduktion unter günstigeren Verhältnissen bewirkt wird als bisher, weil das Gas schon beim Eintritt in ihn heiß ist und nur einen niedrigen Kohlensäuregehalt aufweist, wodurch der obenerwähnte Mangel einer zu starken und unregelmäßigen Abkühlung der Keksschicht und der dadurch verursachten unregelmäßigen Stromverteilung vermieden wird.The shortcomings inherent in the known processes are thus eliminated the combination of processes according to the invention avoided. So the hot blowing will at low temperature the coke layer causes, thus a complete combustion of the coke to carbonic acid is achieved. Although this is the subsequent Reduction of the carbonic acid in the gas to be treated during the carbon dioxide regeneration periods incomplete; however, this is achieved through a subsequent reduction in the electrically heated Generator 7 balanced. At the same time it is achieved that the post-reduction under more favorable conditions than before, because the gas is already at the entrance in it is hot and has only a low carbonic acid content, which makes the Above-mentioned lack of excessive and irregular cooling of the biscuit layer and the irregular current distribution caused thereby is avoided.

Claims

PATHI_NTANsrr, about: i. Process for the production of Kolilenosydgas by reducing the carbonic acid released in carbonic acid gases to carbon dioxide by means of coal heated by hot blowing in the generator and electrically or coke for the reduction of ores or ore-like oxygen compounds, thereby characterized in that part of that required to bring about the reduction Heat is generated by alternating with the carbonated to be reduced Gas used for hot blowing the cold generator, air or oxygen, while the carbonated gas to be reduced by the respectively hot generator * is passed through with partial reduction of the existing carbon dioxide Carbon dioxide, whereupon the remaining reduction of the contained carbonic acid is effected will, that the gas passed through electrically heated coal or coke in a generator will. z. Method according to claim i, characterized in that the carbonated Reducing gas on the one hand and air on the other hand alternately through one of two parallel-connected water gas generators are passed and that the reducing gas after being carried out by the hot-blown generator in each case by a higher one Temperatures electrically heated second generator is passed.