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Verfahren zur Herstellung von Gas in einer Anlage aus mehreren ununterbrochen
betriebenen außen beheizten Vertikalretorten, deren Gase gemischt werden Bei der
Verkokung von Kohle in kontinuierlich betriebenen, von außen beheizten, stehenden
Retorten besteht die Gasausbeute aus einer Mischung von Gasen, nämlich i. solchen,
die unmittelbar bei dem Verkokungsvorgang entstehen, z. Gasen, die durch das Kracken
eines gewissen Anteils des Teers erhalten werden, und 3. Wassergas, das durch Einführung
von Dampf in den unteren Teil der Beschickung erzeugt wird. Die Einführung von Dampf
in den unteren Teil der Beschickung hat einen zweifachen Zweck: i. den Koks abzulöschen,
z. die Ausbeute an Gaswärmeeinheiten durch die Erzeugung von Wassergas zu vermehren.
Die gewöhnlichen Arbeitsbedingungen sind indessen nicht geeignet, um die wirksamste
Erzeugung von Wassergas zu erhalten. In gewissen Fällen und mit gewissen Kohlesorten
wird der bei dem Verkokungsprozeß erhaltene Koks zu einer Masse verdichtet und ist
infolgedessen nicht in dem physikalischen Zustand, der nötig ist, um die wirksamste
Erzeugung von Wassergas zu ermöglichen.
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Es ist bekannt, da.ß bei der Verkokung von Kohle in von außen beheizten,
kontinuierlich arbeitenden, stehenden Retorten. eine verhältnismäßig große Menge
an Teer erzeugt wird, weil die zuerst entstehenden Teere bestehen bleiben. Der Marktwert
dieser Teere ist aber stark wechselnd.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung
einer Mischung von Kohlengas mit Wassergas oder Teergas (d. h. ein durch Kracken
von Teer erzeugtes Gas) oder mit beiden in einer Anlage, die aus einem Satz von
ununterbrochen betriebenen, außen beheizten Vertikalretorten besteht. Dabei werden
eine oder mehrere der Retorten auf Erzeugung von Wassergas oder Teergas oder von
beiden und eine odermehrereandere, Retorten auf Erzeugung von Kohlengas betrieben
und die Gase aus den verschiedenen Retorten gemischt, oder sie gelangen zur Mischung,
z. B. in der Sammelleitung.
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Bei der Verkokung von Kohle in einer ununterbrochen betriebenen Retorte
wird so lange mit einer im wesentlichen gleichmäßigen Geschwindigkeit ein Kohlengas
von im wesentlichen gleicher Zusammensetzung- erzeugt, als die Herstellungsbedingungen
und die Beschaffenheit der Kohle gleichbleiben. So erfordert die Erzeugung einer
im wesentlichen gleichmäßig zusammengesetzten Mischung von Kohlengas mit Wassergas
oder Teergas oder beiden in einem Verfahren derjenigen Art, auf
welche
sich die Erfindung bezieht, daß auch die Zusammensetzung und Erzeugungsgeschwindigkeit
für das Wassergas und das Teergas im wesentlichen- gleichmäßig sind. Die Erfindung
bezweckt, die Erzeugung von Wassergas oder Teergas oder von beiden in einer oder
mehreren Retorten der Anlage in einer im wesentlichen gleichmäßigen Zusammensetzung
und mit einer im wesentlichen gleichmäßigen Geschwindigkeit zu ermöglichen.
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In einer Verkokungsanlage zur Erzeugung eines Mischgases entspricht
die erforderliche Wassergasmenge nur einem Bruchteil des Koksausbringens der Anlage.
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Die gewöhnliche Art der Wassergaserzeugung besteht entweder in der
einen oder der anderen der beiden folgenden Methoden: i. Man leitet Wasserdampf
in eine Retorte, in welcher Kohlengas hergestellt wird, oder man behandelt die Masse
heißen Kokses der Retorte mit Wasserdampf, nachdem die Verkokung beendet ist. Auf
diese Weise wird ein Teil des Kokses in Wassergas umgewandelt.
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a. Man setzt einen Bruchteil des aus den Verkokungsretorten abgezogenen
Kokses in einem besonderen Generator o. dgl, möglichst vollständig in Wassergas
um.
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Teergas wird gewöhnlich hergestellt, indem man Teer in eine Retorte
einführt, welche in der Verkokung begriffene Kohle oder den heißen Rückstand der
Verkokung enthält.
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Es wurde nun gefunden, daß diese Methoden mit Bezug auf die gleichmäßige
Erzeu-gung von Wassergas oder Teergas oder von beiden nicht die Anforderungen
erfüllen, wie sie für die vorliegende Erfindung in Frage kommen.
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Einerseits befindet sich der Koks in der Retorte, in welcher :er auf
dem Wege der Verkokung hergestellt worden ist, gewöhnlich in einem Zustande, der
es nicht gestattet, daß der Koks von dem Dampf oder Teer, der in die Retorte eingeführt
wird; gleichmäßig durchdrungen wird. Anderseits hat die vollständige Vergasung von
Koks m einem besonderen Generator o. dgl. zur Folge, daß sich in dem unteren Teil
des Generators eine Masse bildet, in welcher der Koks zum großen Teil in Asche umgewandelt
ist. Diese Masse wird gleichfalls nicht gleichmäßig von dem Dampf durchzogen, der,
wie üblich, am Boden des Generators eingeführt wird. Aus diesen Gründen neigen die
bekannten Verfahren zur Erzeugung von Wassergas oder Teergas zu Unregelmäßigkeiten,
infolge welcher sie für den Erfindungszweck ungeeignet werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden,
daß diejenige oder diejenigen Retorten, welche für die Erzeugung von Wassergas oder
Teergas oder von beiden dienen sollen, ununterbrochen mit Koks, beschickt werden,
die _ in solcher Weise klassiert ist, daß er im wesentlichen gleichmäßige Korngröße
hat. Außerdem wird aus dem unteren Teil der Retorte ununterbrochen Koks mit einer
solchen, mit der Geschwindigkeit der Zuführung in Beziehung gesetzten Geschwindigkeit
abgezogen, daß der Koks die Retorte im wesentlichen ohne Änderung in seiner physikalischen
Form passiert. Wenn man in dieser Weise arbeitet, bietet der Koks eine Oberfläche
dar, welche gleichmäßig porös ist und bleibt. Besonders ist dies in den unteren
Höhenlagen der Fall, welche von dem Wasserdampf oder Teer zunächst durchdrungen
werden. Hierdurch wird der Wirkungsgrad der Wassergaserzeugung oder der Verkrackung
verbessert. Bei der Verkrackung von Teeren gemäß dem Verfahren nach der Erfindung
wurde gefunden, daß der Kohlenstoff, der sich bei den bekannten Verfahren an den
Retortenwänden absetzt, an Stelle dessen sich auf den Koks niederschlägt. Die Retortenwände
bleiben daher im wesentlichen frei von Kohlenstoffablagerungen. Anderseits wird
durch den ununterbrochenen Betrieb der Retorten verhindert, daß sich auf dem Koks
in solchem Maße Kohle ansammelt, däß der Koks seine physikalische Form verliert
und nicht länger mehr gleichmäßig durchdrungen wird. In Fällen, in denen eine Retorte
gleichzeitig zur Erzeugung von Wassergas und zur Verkrackung von Teeren verwendet
wird, kann der abgesetzte Kohlenstoff durch die Wassergasreaktion verzehrt werden.
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Bei Ausführung der Erfindung können diejenige oder diejenigen Retorten,
welche für die Herstellung von Kohlengas zu verwenden sind, in bekannter Weise wie
bei dem gewöhnlichen Gasmachen mit geeigneter Zonenbeheizung betrieben werden, um
eine Höchst-,erzeugung von Gas zu sichern. Es wird lediglich so viel Dampf am unteren
Ende der Beschickung zugefügt, daß er ausreicht, um das Löschen des Kokses zu gewährleisten.
Gewünschtenfalls kann Teer in einer Zone der Retorte zugeführt werden, die sich
zur Verkrackung des Teers und zur Erzeugung von Teergas eignet.
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Die jeweils ausgewählte Retorteneinheit oder- die Einheiten für die
Wassergas- oder die Teerreaktion werden, mit entsprechend gesiebtem, klassiertem
Koks gefüllt, 'welcher aus den Retorten herrühren kann, die unter gewöhnlichen Gasmachb:edingungän
arbeiten, oder auch aus irgendeiner anderen Quelle herstammen kann, so daß eine
größtmögliche Oberfläche für die Wassergasreaktion geschaffen wird, während lein
übermäßiger Rückdruck
auf die entwickelten Gase vermieden wird.
Wasserdampf wird zu dem Fuß der Beschickung zugelassen und geht aufwärts durch den
glühenden Koks unter Bedingungen, die der wirksamen Erzeugung von Wassergas günstig
sind. Teer kann zu der Beschickung in einer Zone von bekannter Temperatur zugesetzt
werden, welche für ein teilweises oder vollständiges Kracken günstig ist. Die entwickelten
Gase mischen sich mit den Gasen, die in den Retorten erzeugt werden, welche unter
gewöhnlichen Gasmachbedingungen arbeiten. Der Koks wird kGntinuierlich vom Fuße
der Retorte in regelmäßigen, vorher bestimmten Abschnitten abgezogen und kann für
Gaserzeuger oder für irgendwelche anderen Zwecke benutzt werden. Falls gewünscht,
kann Teer in eine Retorte eingeführt werden, die getrennt von derj enigen ist, welche
zur Gewinnung des Wassergases dient. Wenn die weiter zu krackenden Teere von Retorten
herrühren, die unter gewöhnlichen Gasmachbedingungen arbeiten, werden besonders
niedrige Temperaturen am oberen Teil der Retorte aufrechterhalten, um soweit als
möglich die Teere unverändert zu erhalten.
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In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform einer benutzten Vorrichtung
beispielsweise und schematisch dargestellt, welche für die Herstellung von Wassergas
oder Teergas durch Kracken des Teers zweckmäßig benutzt wird. Die allgemeine Konstruktion
und Betriebsweise der Retorte ist bekannt und bedarf keiner besonderen Beschreibung.
Die Retorte wird mit entsprechend klassiertem trockenen Koks beschickt, beispielsweise
mit Koks, der durch ein Sieb von etwa g cm und über ein Sieb von etwa 5 cm lichte
Weite geht. Da der Koks bereits verkokt ist, geht er durch die Retorte ohne irgendwelche
Änderung in seiner physikalischen Form hindurch, ausgenommen, daß er an der Wassergasreaktion
teilnimmt. Es wird auf diese Weise eine lose Struktur, die eine Höchstoberfläche
dem Wasserdampf darbietet, aufrechterhalten, der durch ein Rohr A oder mehrere Rohre
zugeführt wird. Die Koksaustragvorrichtung B wird im. allgemeinen etwas langsamer
laufen gelassen, als wenn die Retorten unter gewöhnlichen Gasmachbedingungen arbeiten,
jedoch ändert sich diese Durchsatzgeschwindigkeit mit dem Tempo, in dem Dampf zur
Retorte zugeführt wird. Der zu krackende Teer wird in eine Zone von geeigneter Temperatur
durch ein oder mehrere Rohre bei C :eingebracht; die Tiefe des Einbringens hängt
davon ab, ob es ge"vünscht ist, den Teer vollständig oder nur teilweise zu kracken
oder zu vergasen. Das Rohr oder die Rohre C können, falls gewünscht, wassergekühlt
werden. Um die nötige Hitze dem Koks zuzuführen, damit die Wassergasreaktion aufrechterhalten
wird, muß die Verbrennungsgeschwindigkeit in den Heizzügen im allgemeinen höher
gewählt werden, als @es in der gewöhnlichen Verkokungs= technik üblich ist. Die
Erfindung kann bei stehenden Retorten beliebiger Bauart angewendet werden.