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Verfahren zur Herstellung von Wassergas aus Kohle Die Erfindung bezieht
sich auf die Herstellung von Wassergas nach dem an sich blekannten Verfahren, bei
dem Kohle. oder ähnliches Material in dem oberen Teil des Generators verkokt wird
und als Koks in den unteren Teil wandert, wo abwechselnd zur Erhöhung der Temperatur
Luft und zur Erzeugung von Wassergas Dampf durch die Beschickung angeblasen wird,
wobei das Wassergas durch die obere Kohleschicht hindurchtritt, um die Kohle o.
dgl. Material zu verkoken oder die Verkokung zu unterstützen. Bei Verfahren dieser
Art ist es bekannt, das Heißblasegas bereits aus der Koksschicht abzuführen, ohne
sie durch die Kohlenschicht . zu leiten, und dieses Gas zur Beheizung von Rekuperatorkammern
zu benutzen. Diese dienen :entweder dazu, einen Teil. des erzeugten Gases zu erwärmen,
das durch diese Kammern und mit dem Wassergas zusammen nur durch die Kohle streicht,
oder einmal den zur Erzeugung von Wassergas benötigten Dampf zu überhitzen und das
andere Mal einen Teil des erzeugten Gases zu erwärmen, das nur durch die Kammern
und die Kohle geleitet wird. In diesen beiden Fällen streicht der Dampf und das
erzeugte Gas aufwärts durch die herabsinkende Feuerschicht. Bei einer anderen Ausführungsart
der letzterwähnten Anordnung sind mitunter getrennte Rekupe.ratorkammern für den
Dampf und den Gasumlauf vorgesehen, so daß der Durchgang das Gases durch die Kohle
zugleich mit der Wassergaserzeugung erfolgt. Das Entschwelen der Kohle unter Benutzung
der Heißblasegase ist ebenfalls an sich bereits früher vorgeschlagen.
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Solche Verfahren sind jedoch nicht für die Anreicherung des erzeugten
Gases bestimmt, und der Zweck der vorliegenden Erfindung ist der, eine Vorrichtung
zu schaffen, mittels deren das Mischgas, das durch vollständige Vergasung der Kohle
erzeugt wird, im Bedarfsfalle angereichert werden kann, ohne hesondere oder zusätzliche
Rekup.eratoren, Karburatoren o. dgl. anwenden zu müssen.
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Der Vorteil des vorliegenden Verfahrens besteht insbesondere darin,
daß bei demselben Kohle, die zur Verkokung eine große Wärmemenge erfordert, zur
Herstellung eines verwendbaren Gases benutzt werden kann, so daß die Wahl besonders
-zweckmäßiger und teurer Kohle überflüssig ist. Dieser Vorteil wird dadurch ermöglicht,
daß eine größere Menge der beim Gas entwickelten Wärme für die Verkokung und Vergasung
der Kohle nutzbar gemacht werden kann, ohne daß Karburatoren oder Überhitzet verwendet
werden müßten oder ihre bei den heutigen Anlagen üblich gewordene Zahl vergrößert
oder verdoppelt werden müßte, so daß also nicht der Nachteil einer Vermehrung der
Kammern und Schwierigkeit ihrer Regelung auftritt, und ohne daß damit die Möglichkeit
verhindert
würde, die Karburatoren und Überhitzet zum Karburieren
des Gases in dein gewünschtr.n Maße zu benutzen.
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Gemäß der Erfindung wird die Kohle teilweise durch das durch das Kohlenbett
aufsteigende Wassergas und dien Dampfüberschuß in an sich bekannter Weise verkokt,
wobei das Wassergas durch Durchblasen von in den Wärmespeichern überhitztem Dampf
mit oder ohne Zugabe von etwas erzeugtem Gas gewonnen wird und teilweise durch das
durch das Brennstoffbett aufsteigende heiße Wassergas, das unter Durchblasen von
gesättigtem Wasserdampf durch das Koksbett erzeugt wird, wob=ei die Dauer der Gasperiode
mit überlv.tztem und gesättigtem Dampf so geregelt ist, daß die nötige Zeit
für das Karburieren in den Wärmespeicherkammern bleibt, wenn diese nicht
zum überhitzen des Dampfes benötigt werden. Gewünschtenfalls kann Abwärtsgasen mit
gesättigtem Dampf angewendet werden, der an der Übergangsstelle zwischen der Kohlen-
und Kokskammer eingeführt wird, und während dieses Arb'eitsvorgang'es kann das Karburieren
stattfinden oder fortgesetzt werden. Der Ausdruck »gesättigter« Dampf soll außer
unmittelbar von kesseln erzeugtem Dampf auch solch=en umschließen, der in den Wiedergewinnungskammern
nicht überhitzt worden ist; aber es ist unwesentlich, ob dieser Dampf durch andere
Mittel, z. B. in einem Dampfkessel oder überhitzer o. dgl., mehr oder weniger überhitzt
worden ist.
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Das Durchblasen von Luft durch das Brennstoffbett kann zwischen dem
Gasen mit überhitztem Dampf und dem mit gesättigtem Dampf stattfinden.
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Während des letzten Teils des Heißblasens können die Gase durch die
Kehle geleitet werden, wobei sie die Verkokung derselbenunterstützen, und können
dann, da sie verhältnismäßig reich an Kohlenoxydgas sind, zusammen mit dem aus der
Kohle erzeugten Gas, möglichst ohne vorher durch die Rekuperativkammer geschickt
zu werden, abgeleitet und gewünschtenfalls zusammen mit dem Wassergas aufgespeichert
werden.
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Unter gewissen Umständen. kann die Verwendung eines Teils des mit
dem Frischgas erzeugenden Dampf gemischten und überhitzten Kohlen- und Wassergases
zur Verkokung zeitweise oder ganz unterbleiben, wobei die Wärmebedingungen im Generator,
wenn es notwendig ist, durch Verwendung einer größeren Menge von Dampf während der
Gas@eperioden mit überhitztem Dampf oder von Luft während der Blaseperioden oder
von Dampf und Luft während dieser Perioden aufrechterhalten werden.
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Eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens kann, wie aus Abb. i
der schematischen Zeichnung ersichtlich ist, aus einem Ge neratör a bestehen, der
eine Vergasungszone mit einer darüberliegenden Verkokungszone, eine oder mehrere
Wärmespeicherkammern, z. B. einen Karburator b und einen Überhitzet c, mit Ventilen
versehene Verbindungsleitungen d, e und f zwischen einer der Wärmespeicherkammern,
z. B. dem Karburator, und dem oberen, unteren und dem mittleren Teil des Generators
und eine eine Ventil enthaltende Verbindungsleitung g zwischen . dem oberen Teil
des Generators (mittels der Leitung d) und der aus den Rekuperatorkammern nach dem
Behälter oder Sammler führenden Austrittsleitungh besitzt. Die betreffenden Ventile
in den Verbindungsleitungen sind mit d1, ,21, 1l und g1 bezeichnet. Am unteren Teil
des Generators, an der Verbindungsstelle zwischen der Vergasungszone und der Verkokungszone
desselben und in der von den Wärmespeicherkammern nach dem Sammler führenden Austrittsleitung
sind Dampfeinlässe i, j, h angeordnet, und zwischen; der Gasverbindungsleitung
g am oberen Teil des Generators und dem Dampfeinlaß k ist ein Regelventil l vorgesehen,
mit dessen Hilfe die Rückführung von Gas durch die Regeneratorkammern einge'st'ellt
werden kann. Der Dampfeinlaß h kann erforderlichenfalls auch an einer dem Generator
nähergelegenen Stelle angeordnet sein. m ist das Abgasventil. Für die Zuleitung
der Gebläseluft zum Brennstoffbett und für die sekundäre Verbrennung der erzeugten
Gase sind die üblichen Verbindungen vorgesehen, aber in der Zeichnung nicht dargestellt.
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Einige der Ventile können miteinander gekuppelt sein, so daß sie gleichzeitig
betätigt i werden, oder sie sind in irgendeiner geeigneten Weise zwangsläufig miteinander
verbunden.
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Eine für die in Abb. i gezeigte Vorrichtung geeignete Kupplungs- oder
Verbindungsein- j richtung für die Ventile .ist an Hand eines Ausführungsbeispiels
in Abb. z in schematischer Darstellung veranschaulicht, welche die verschiedenen
Rohrleitungen; und Ventile so zeigt, daß alle Teile sichtbar sind, wobei die i dick
gezogenen Linien die Kupplungen und die gestrichelten Linien die Verbindungen zwischen
den Ventilen darstellen. Diese Anordnung gewährleistet Sicherheit und Richtigkeit
im B=etrieb und ermöglicht die selbsttätige Öffnung der Dampfzuführung zu den entsprechenden
Teilen der Vorrichtung, wenn alle Gasventile für eine bestimmte Wirkungsweise eingestellt
sind.
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Das Ventiln leitet Dampf nach dem Ein- i laß i oder durch das Dampfabsperrventil
p nach dem Dampfsteuerventil g, das den Dampf
entweder dem Dampfrücklaufeinlaß
k oder dem Abwärtsdampfeinlaß (zuführt; das Ventilr ist das Gen,eratorblaseventil.
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Außerdem können die üblichen Verbindungen des Auslaßventils m mit
den sekundären Luftventilen der Wärmespeicherkammern b und c angewendet werden,
ebenso die üblichen Verbindungen der Zuführung des Karburieröles mit dem Generatorblasventil.
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Die Arbeitsweise bei Ausführung des Verfahrens kann verschieden gewählt
werden. Im folgenden wird beispielsweise eine vorteilhafte Arbeitsweise beschrieben.
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Zunächst wird der Generator angeblasen, während des größeren Teils
dieses Vorgangs ist das Ventil f 1 geöffnet, ebenso das Abgaseventil m. Die Ventile
dl, e1 und ggl sowie die Dampfeinlässei, Fund k sind dabei geschlossen. Während
des letzteren Teils der Blaseperiode wird .das Ventil/' und das Abzugventil m geschlossen,
und das Ventil g1 wird geöffnet; das während dieser Zeit entwickelte Gas strömt
durch den Auslaß h in den Sammler. Dann folgt eine Rückströmperiode, während welcher
der Dampfeinlaß k und die Ventile e1 und g1 geöffnet und die Ventile dl und f 1
geschlossen sind. Das Regelventil l wird dabei bis zu einem gewissen Grade geöffnet;
dadurch wird ein Teil des Gemisches aus Kohlen- und Wassergas, das durch die Leitung
g in den Auslaß k strömt, mit Hilfe des bei k einströmenden Dampfes zurückgeleitet.
Diese Zurückleitung kann auch durch irgendwelche andere bekannte Mittel erfolgen.
Darauf findet ein Aufwärtsgasen mit Dampf statt, der nicht in den Wärmespeichern
überhitzt worden ist; dazu wird der Dampfeinlaß i sowie das Ventil dl geöffnet und
die Einlässe j und k sowie die Ventile e1, /l und g1 geschlossen. Während dieser
Periode kann in den Karburator b Öl eingeführt werden, um das Gas anzureichern.
Das Aufwärtsgasen kann abgelöst werden durch ein Abwärtsgasen mit ebenfalls nicht
in den Rekuperatorkammern überhitztem Dampf, wobei der Dampfeinlaß f sowie das Ventile'
geöffnet und die Dampfeinlässe i, k sowie die Ventile dl, f1, g1 geschlossen
werden.