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Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von hochwertigen, brennbaren
Gasen aus bituminösen Stoffen Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf ein
Verfahren zum Erzeugen von reichen, brennbaren Gasen und Koks aus bituminösen Brennstoffen
mit gleichzeitiger Gewinnung von Nebenprodukten, Ammoniak und Teer oder Teerölen
sowie hierzu dienenden Vorrichtungen.
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Um sogenanntes Doppelgas oder Mischgas, d. h. ein Gemisch von Wassergas
und Kohlendestillationsgas, zu erzeugen, ist bereits vorgeschlagen worden, einen
Schachtgenerator in Verbindung mit einer Gasretortenanlage zu betreiben, die beide
unabhängig voneinander arbeiten, wobei das Gas aus ersterem mit dem Retortengas
gemischt wird in regelbaren Mengenverhältnissen, die von dem jeweilig gewünschten
Endheizwert abhängen. Auch ist es bekannt, bei Gasung nach unten erhaltene Gase
durch Hindurchleiten durch eine von außen erhitzte Verkokungsretorte anzureichern
und Verkokungsretorten durch die Warmblasegase eines Generators zu beheizen. Diese
Vorschläge haben jedoch den Nachteil, daß sie kostspielige Anlagen und hohen Brennstoffverbrauch
zum Beheizen der Gasretortenanlage erforderlich machen.
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Die vorliegende Erfindung will nun diesen Nachteil beseitigen und
eine einfache und wirtschaftliche Anlage zum Erzeugen von sogenanntem Doppelgas
schaffen. Zu diesem Zwecke wird erfindungsgemäß ein an sich bekannter Generator
mit zwei Zonen, einer unteren oder Vergasungszone und einer oberen oder Destillationszone
verwendet und in diesem Schachtgenerator das Gasen nach oben und anschließend nach
unten ausgeführt, wobei die aufwärts steigenden Gase in üblicher Weise angereichert
werden, indem sie das bituminöse Brenngut in der oberen Destillationszone durchstreichen
und destillieren (entgasen, während das Gasen nach unten nur durch die untere oder
Vergasungszone hindurch erfolgt und die entstehenden Gase dadurch angereichert werden,
daß sie in heißem Zustande heißes, bituminöses Brennstoffgut in der Verkokungsretorte
durchstreichen.
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Zur Ausführung der Erfindung wird vorteilhaft ein Doppelgasschachtgenerator
verwendet, d. h. ein Schachtgenerator, in dem ein Mischgas, bestehend aus Wassergas
und Kohlendestillationsgas, in einem und demselben Schachtgenerator und in einem
und demselben Arbeitsgange erzeugt wird. Gegebenenfalls kann überhitzter Dampf zur
Erhitzung der Destillationszone des Schachtgenerators verwendet werden, der unmittelbar
unterhalb der letztgenannten Zone eingeführt wird. Die Verkokung des Brenngutes
in
der Retorte kann durch Einführen von überhitztem Dampf unterstützt
werden, und zwar entweder zugleich mit den abwärts gezogenen Gasen aus dem Schachtgenerator
oder abwechselnd mit ihnen, wobei die Gase aus dem Doppelgasschachtofen und der
Verkokungsretorte später zusammengebracht werden.
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Die Verkokung in der Retorte kann gefördert und die Kokungstemperatur
eingestellt werden, indem man entweder gesättigten oder mehr oder weniger überhitzten
Dampf einfährt oder indem man entweder gemischt oder abwechselnd mit den verbrannten
Blasegasen aus dem Doppelgasschachtgenerator, welche die Gasretorte von außen beheizen,
eine gewisse Menge gekühlter Verbrennungsgase von einem vorherigen Kreislauf oder
sogar von einer sonstigen Quelle außerhalb zirkulieren läßt.
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Es kann so ein verhältnismäßig reiches Endmischgas erzeugt werden,
dessen Heizwert je nach den Mengenverhältnissen der im Doppelgas-bzw. im Verkokungsverfahren
behandelten Brennstoffe einstellbar ist; gleichfalls kann die Menge und Beschaffenheit
des erzeugten Kokses geändert werden unter Berücksichtigung der jeweils auf dem
Koksmarkt herrschenden Verhältnisse, da die Temperaturen in der Retorte einstellbar
sind, je nachdem Hoch-, Mittel- oder Tieftemperaturkoks als Brenngut und Teer oder
Öle gewünscht werden.
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Zur Erläuterung mögen die beiliegenden Zeichnungen dienen, die schematisch
und beispielsweise zwei für die praktische Ausführung der Erfindung geeignete Vorrichtungen
zeigen.
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Abb. i ist eine Schnittansicht einer Ausführungsart, Abb.2 eine Schnittansicht
einer etwas geänderten Ausführungsart.
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Die in Abb. i beispielsweise dargestellte Vorrichtung enthält einen
oder mehrere Doppelgasschachtgeneratoren A, bestehend aus zwei Teilen oder Zonen,
einer oberen Entgasungs- oder Destillationszone a1 (im folgenden als die Destillationszone
bezeichnet) und einer unteren Vergasungszone a2 (im folgenden als die Gasungszone
bezeichnet), die als Ganzes eine vollständige Doppelgasanlage bilden, eine oder
mehrere, vorzugsweise senkrechte Kohleverkokungsretorten B (im folgenden als die
Verkokungsretorte bezeichnet).
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Die beiden Einheiten A und B können gegebenenfalls in einen
gemeinsamen Einbau gebracht werden.
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Bei Ausführung des Verfahrens werden sowohl der Schachtgenerator A
wie die Verkokungsretorte B (mechanisch oder sonstwie) durch die Einfülleinrichtungen
C und Cl in üblicher Weise mit bituminösem Brennstoff beschickt. Luft wird eingeblasen
bei D am unteren Ende der Gasungszone. Die entstehenden Warmblasegase ziehen in
heißem Zustande bei E zwischen der Gasungs-und der Destillationszone ab; sie werden
bei G in das untere Ende einer Außenheizkammer geführt, die als Mantel die Verkokungsretorte
B umgibt und dort um letztere herum verbrannt, z. B. in Mauerwerkzügen H, wobei
sie die Beschickung in der Retorte erhitzen. Diese Züge H können auch Dampfüberhitzungsröhren
eingesetzt enthalten.
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Um die Warmblasegase auf ihrem Wege durch die gemauerten Züge H der
Verkokungsretorte vollständig zu verbrennen, kann Zusatzluft z. B. bei Rl und R2
zugeführt werden, oder aber die vollständige Verbrennung kann auch in einem besonderen
Ofen (nicht gezeichnet) durchgeführt werden, worauf die entstehenden Heißgase durch
die Heizkammer um die Verkokungsretorte B geführt werden; um weiter die in den verbrannten
Gasen verbleibende Wärmt nutzbar zu machen, können sie nach dem Austritt aus den
Mauerwerkzügen zu einem Abwärmekessel bekannter Bauart geleitet werden.
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Am Ende der Warmblaseperiode wird die Luft bei D abgeschlossen, während
Dampf am unteren Teile der Gasungszone bei K eingelassen wird; die entstehenden
Gase steigen aufwärts und durchstreichen die darüber befindliche Destillationszone,
wobei sie den darin enthaltenen Brennstoff entgasen (destillieren) und durch die
so ausgetriebenen flüchtigen Kohlenwasserstoffe angereichert werden. Das entstehende,
die Destilla-tionsgase des bituminösen Brenngutes enthaltende Gas tritt aus der
Destillationszone bei L aus und wird weggeführt zu einer Sammelvorlage JU und durch
Rohr W zum Verdichter. Um die entsprechende Destillation des Einsatzes in
der Destillationszone zu sichern, kann bei N unmittelbar unterhalb dieser Zone überhitzter
Dampf eingeführt werden, der mit dem Generatorgas aufwärts durch das Brenngut hindurchstreicht.
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Bei Beendigung des Gasens nach oben wird der Bodendampf K und der
überhitzte Dampf in der Mitte N abgesperrt und der obere Gasaustritt
L
geschlossen, und dann wird bei 0 im oberen Teile der Gasungszone Dampf mit
Richtung nach unten eingelassen. Das entstehende Gas tritt aus der Gasungszone bei
P in heißem Zustande aus und wird in das Innere der Verkokungsretorte bei Q geführt.
Es durchstreicht sie in Richtung nach oben und verkokt dabei im Innern den schon
von außen erhitzten und durch die Warmblasegase, wie oben beschrieben, teilweise
entgasten Retorteneinsatz, wobei es durch die so aus der Kohle verflüchtigten Kohlenwasserstoffe
angereichert wird. Das entstehende reiche Gas wird vom Oberteil der Retorte bei
F weggeführt zu der vorerwähnten gemeinsamen Vorlage M, wo es sich mit dem Gas aus
der DoppelgasanlageA mischt, und dann weiter zum Verdichter.
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Am Ende der Abwärtsgasungsperiode wird der
Dampf bei
0 der Gasungszone abgesperrt, Luft wird wieder bei D eingelassen, -und der ganze
Kreislauf wird wiederholt.
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Selbstverständlich kann der Schachtgenerator (oder die Generatoren)
A mit geeigneten Einrichtungen S zum Entaschen und ebenso die Verkokungsretorte
(oder -retorten) mit Vorrichtungen T zum Austragen des Kokses versehen sein.
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Zur Erzeugung von Tieftemperaturkoks und -teerprodukten kann die Temperatur
in der Verkokungsretorte gegebenenfalls erniedrigt werden, indem man entweder mit
den verbrannten Blasegasen von der Doppelgasanlage, welche die Verkokungsretorte
von außen erhitzen, eine passende Menge gekühlter Verbrennungsgase aus einem früheren
Kreislauf oder aus einem anderen Betriebe vermischt oder abwechseln läßt; in diesem
Falle kann die Verbrennung der Blasegase am besten in einem besonderen Ofen ausgeführt
werden, durch den die Gase auf ihrem Wege vom Generator zur Verkokungsretorte hindurchgeführt
werden.
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Abb.2 stellt eine abgeänderte Ausführungsform dar, bei der die Verkokungsretorte
B mit Bezug auf den Schachtgenerator .4 derart angeordnet ist, daß der in B erzeugte
Koks ganz oder zu beliebigen Teilen nach A ausgetragen werden kann. Die Mengenverhältnisse
für das Austragen des Kokses einerseits durch T 2 nach A,
anderseits
aus Tl können nach der jeweiligen Nachfrage auf dem Koksmarkte geregelt werden,
d. h. der in B erzeugte Koks kann unmittelbar in A hinein ausgetragen werden, wenn
der Marktpreis für Koks gerade derart ist, daß ein Verkauf des in B erzeugten Kokses
auf dem Markte unwirtschaftlich wäre.
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Bei der Ausführung nach Abb. 2 kann das in den Schachtgenerator A
eingesetzte Brenngut ganz bituminöse Kohle oder ganz Koks oder irgendein Gemisch
beider sein.
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So kann unter Umständen der Schachtgenerator A ausschließlich mit
Koks, der in der Verkokungsretorte erzeugt ist oder mit Koks aus irgendeiner anderen
Quelle, betrieben werden, und die Erzeugung von Kohledestillationsgas wird dann
ausschließlich in der Retorte B stattfinden.
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Es versteht sich von selbst, daß die oben beschriebenen verschiedenartigen
Anordnungen und Einrichtungen es ermöglichen, gleichzeitig mit dem Doppelgasverfahren
eine Verkokung bei verhältnismäßig hoher, mittlerer oder tiefer Temperatur durchzuführen.
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Wenn beim Übergang aus einer Periode des Kreisprozesses in eine andere
das Schließen oder Öffnen von Ventilen erforderlich, dies aber in der vorstehenden
Beschreibung nicht erwähnt ist, so ist derartiges als für den Fachmann selbstverständlich
angenommen.