DE536045C - Verfahren zum Schwelen von Brennstoffen, insbesondere von solchen mit hohem Aschengehalt - Google Patents

Description

• Verfahren zum Schwelen von Brennstoffen, insbesondere von solchen mit hohem Aschengehalt Die Erfindung bezieht sich auf die Schwelung von Brennstoffen, insbesondere mit hohem Aschengehalt, unter Hindurchleiten von erhitzten Gasen. Derartige Brennstoffe, wie Ölschiefer und Schieferkohle, wurden bisher in Vergasern mit Barüberliegender Schwelzone verarbeitet in der Weise, daß der Bitumengehalt der Brennstoffe in der Schwelzone ausgetrieben wurde und daß darauf der noch stark kohlenstoffhaltige Rückstand unterhalb der Schwelzone mittels Luft und Wasserdampf verbrannt oder vergast wurde. Dabei wurde zur Vermeidung der Schlackenbildung ein Teil des aus der Schwelzone abgeleiteten Gases nach Abtrennung der kondensierbaren flüchtigen Schwelerzeugnisse wieder in den Schwelrückstand eingeführt. Beim Schwelen bituminöser Brennstoffe hat man auch schon die für den Schwelvorgang notwendige Wärme in der Weise aufgebracht, daß ein Teil des Schwelkokses von der Gesamtmenge abgezweigt und in einer besonderen Vorrichtung verbrannt oder vergast wurde.
• Bei den bekannten Verfahren bereitet jedoch die Temperaturregelung in der Schwelzone Schwierigkeiten. Auch ist es kaum möglich, den Brennstoff gleichmäßig abzuschwelen. Um diese Nachteile zu beseitigen, werden erfindungsgemäß beim Schwelen von Brennstoffen, insbesondere solchen mit hohem Aschengehalt, mittels Gasen, die durch Mischen mit heißen Reaktionsgasen erhitzt werden, die bei der teilweisen Verbrennung oder Vergasung des entschwelten Gutes mittels Luft und Sauerstoff unterhalb der Schwelzone entstehen, die zwischen der Kokskühlzone und der Schwelzone erzeugten Reaktionsgase zusammen mit den durch die Kokskühlzone aufsteigenden, als Schwelmittel dienenden Gasen aus der Reaktionszone abgesaugt, dabei innig gemischt und dann erst in die Schwelzone eingeführt.
• Das gasförmige, sauerstoffarme oder sauerstöfffreie Schwelmittel, das durch Wärmeaustausch am heißen Schwelrückstand vorgewärmt ist, wird aus dem Gut abgezogen und in einem besonderen Mischraum, der zweckmäßig innerhalb des Schwelschachtes liegt,. aber auch außerhalb desselben angeordnet sein kann, auf die zum Schwelen erforderliche Temperatur gebracht durch Beimischen der heißen Reaktionsgase, die in der Reaktionszone durch Einleiten von gegebenenfalls vorgewärmter Luft in den abgeschwelten Rückstand entstehen. Das Absaugen der Reaktionsgase und des Schwelmittels aus dem Gut kann beispielsweise durch Exhaustoren oder durch Strahlgebläse erfolgen. Ein solches Strahlgebläse wird zweckmäßig mit einem von dem Schwelmittel vor dessen Einführung in die Rückstandskühlzone abgezweigten Teilgasstrom betrieben. Die Reaktionsgase treten also nicht oder doch nur zum kleinen Teil direkt in die Schwelzone über, sondern werden aus den Gutschichten der Reaktionszone abgezogen und in besonderen -Räumen oder Leitungen o. dgl. mit dem Schwelmittel gemischt, wodurch eine sehr gleichmäßige Temperatur des Gemisches erreicht wird. Demgemäß wird auch die Abschwelung des Gutes eine besonders gleichmäßige,-was zu erreichen bekanntlich bei den bisherigen Schwelverfahren, bei denen eine Teilvergasung des Rückstandes angewandt wurde, nicht möglich war.
• Bei Schwelverfahren, die mit Innenheizung und Kokskühlung arbeiten, ist es bekannt, die Gase aus der Kokskühlzone in eine besondere Kammer zu leiten und in dieser mit heißen Gasen zu mischen, so daß das Gemisch auf die erforderliche Schweltemperatur gebracht wird. Indessen hat man von dieser Art der Gasmischung noch nicht bei Schwelverfahren Gebrauch gemacht, die in der Weise arbeiten, daß die für die Schwelung erforderliche Wärme durch teilweise Verbrennung des Schwelrückstandes im Schwelschachte selbst aufgebracht wird.
• Das erfindungsgemäß aufgeheizte und in seiner Menge vermehrte Schwelmittel gelangt in die Schwelzone und von dort in eine Vorrichtung für die Abscheidung der wertvollen Schwelprodukte. Nach der Abscheidung verbleibt ein brennbares Gas, das. im Kreislauf als Schwelmittel verwendet werden kann, indem es z. B. in an sich bekannter Weise wieder in die Kühlzone für den heißen Rückstand eingeleitet wird. Ein (überschüssiger) Teil des Gases kann in bekannter Weise zur Trocknung und Vorwärmung des zu schwelenden Gutes verbrannt werden, wodurch bekanntlich eine vorteilhafte Herabsetzung des Wärmebedarfs der eigentlichen Schwelung erreicht wird.
• Die Einbauten für die Absaugung der Gase aus der Rückstandskühlzone und Reaktionszone werden zweckmäßig gekühlt dadurch, daß sie mit Kanälen versehen werden, die von kalten Gasen durchströmt werden. Die Kühlgase, die auf diese Weise vorgewärmt werden, können zweckmäßig ebenfalls dem Schwelmittel beigemischt werden.
• In ähnlicher Weise können auch die Kanäle für die Einführung der Verbrennungsluft in die Reaktionszone durch Gase gekühlt werden, wodurch vorzeitige Zerstörungen dieser meist aus Eisen bestehenden Kanäle durch Temperatureinflüsse vermieden und Anbackungen des Rückstandes an den Wandungen verhindert werden.
• Durch das neue Verfahren ist es möglich, die Reaktion in der Reaktionszone ohne wesentliche Beimischung von Wasserdampf durchzuführen. Zweckmäßig wird das zur Kühlung der Lufteinführungskanäle verwandte und dabei vorgewärmte Gas ebenfalls dem Schwelmittel entweder direkt oder nach Hindurchleiten_ durch die Rückstandskühlzone beigemischt.
• Die Erfindung ist in der Abbildung in zwei Schnitten beispielsweise dargestellt.
• Es bedeutet r den Schwelschacht mit der Schwelzone 2, der Reaktionszone 3 und der Rückstandskühlzone 4. 5 sind die Einführungskanäle der Gase in die Rückstandskühlzone, 6 die Zuführungskanäle für Luft. 7 sind Einbauten für die Abführung der RückstandskÜhlgase und der Reaktionsgase aus der Reaktionszone. Diese Einbauten bestehen aus dem Kanal 9 und dem Kühlkanal 8, der von kalten Gasen durchströmt wird. Die Kanäle 1o dienen zur Einführung des Schwelmittels unterhalb der Schwelzone, während dieSchwelgase mit den kondensierbaren Schwelprodukten durch die Leitung rz abgeführt werden. 12 ist eine injektorartige Einrichtung zum Absaugen der Gase aus den Kanälen 9. Die Arbeitsweise ist folgende: Der zweckmäßig vorgetrocknete Brennstoff durchwandert die Schwelzone 2, die Reaktionszone 3 und die Rückstandskühlzone 4 in dem Maße, wie der Rückstand unterhalb der Rückstandskühlzone 4 ausgetragen wird. Durch die Kanäle 5 werden kalte sauerstofffreie, gegebenenfalls brennbare Gase in die Rückstandskühlzone 4 eingeführt. Durch die Kanäle 6 wird Luft in die Reaktionszone 3 eingeführt. Die vorgewärmten Gase aus der Rückstandskühlzone 4 und die Reaktionsgase aus der Reaktionszone 3 werden nach den durch die Einbauten 7 gebildeten Kanälen abgeführt (hierbei ist es unwesentlich, ob das brennbare Schwelmittel, das in der Kühlzone vorgewärmt ist, in geringem Mäße selbst an der Verbrennung teilnimmt oder nicht) und von dort durch die die Kanäle 8 durchströmenden Gase mittels des Injektors 12, nach den Kanälen so gedrückt, von wo die gesamten Gase in die Schwelzone 2 übertreten. Die aus der Schwelzone 2 abströmenden Gase werden durch die Leitung r z nach einer Kondensationseinrichtung geführt und können von dort aus zum Teil wieder durch die Kanäle 5 und 8 in den Schwelprozeß zurückgeführt werden. Die die Kanäle 8 durchströmenden Kaltgase bewirken eine hinreichende Kühlung der Einbauten 7 zwecks Verhinderung zerstörender Temperatureinflüsse. Die durch die Kanäle 5 zugeführten Kaltgase kühlen in wirksamer Weise die Zuführungskanäle für die Verbrennungsluft 6 und verhindern Anbackungen der erhitzten Rückstände an den Schachtwänden. Die Schwelschächte gemäß der Erfindung können natürlich in Serien nebeneinander angeordnet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Schwelen von Brennstoffen, insbesondere von solchen mit , hohem Aschengehalt, durch Hindurchleiten von Gasen, die durch Mischen mit heißen Reaktionsgasen erhitzt werden, die bei der teilweisen Verbrennung oder Vergasung des entschwelten Gutes mittels Luft oder Sauerstoffs unterhalb der Schwelzone entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen der Kokskühlzone und der Schwelzone erzeugten Reaktionsgase mit den durch die Kokskühlzone aufsteigenden, als Schwelmittel dienenden Gasen aus der Reaktionszone abgesaugt und in die Schwelzone eingeführt werden. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise das Schwelmittel teils durch den heißen Rückstand geleitet, teils direkt in die Schwelzone eingeführt wird, wobei jedoch das in die Schwelzone eingeführte Schwelmittel durch Injektorwirkung die Gase aus der Rückstandskühlzone und der Reaktionszone ansaugt und in die Schwelzone drückt. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einbau (7) für die Abführung der Kühl- und Reaktionsgase durch kalte Gase gekühlt wird, die dann ebenfalls zur Schwelung benutzt werden können, indem sie sich beim Austritt aus dem Injektor mit den von ihm angesaugten Gasen mischen. q.. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen oder Kanäle (6) zur Einführung der Verbrennungsluft durch kalte Gase gekühlt werden. 5. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen Schwelschacht mit Schwelzone (2), Reaktionszone (3) und Rückstandskühlzone (q.) sowie Zuführungskanälen für Gase in die Rückstandskühlzone (5), für Luft in die Reaktionszone (6), gemeinsamen Abführungseinbauten (7) für Rückstandskühlgase und Reaktionsgase und Zuführungskanälen (io) für diese Gase unterhalb der Schwelzone. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Kühlkanäle (8) an den Einbauten (7). 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, gekennzeichnet durch Kühlkanäle (5) an den Luftzuführungskanälen (6).