DE551761C

DE551761C - Verfahren zur Erzeugung von stickstoffarmem Starkgas

Info

Publication number: DE551761C
Application number: DEM102449D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Curt Mueller
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1927-12-06
Filing date: 1927-12-06
Publication date: 1932-06-04

Description

Verfahren zur Erzeugung von stickstoffarmem Starkgas Zum Erzeugen von stickstoffarmem Generatorgas bedient man sich im allgemeinen des Wassergasprozesses, in dem man entweder Wasserdampf durch glühenden Koks hindurchtreten läßt oder indem man mit einem Gemisch von Wasserdampf mit Sauerstoff oder mit an Sauerstoff angereicherter Luft den Brennstoff vergast. Diese Verfahren bedingen einen erheblichen Aufwand an Wasserdampf.
Deshalb hat man auch schon versucht, den Wasserdampf durch Kohlensäure ganz oder teilweise zu ersetzen. Durch die Verwendung von Kohlensäure an Stelle oder neben dem Wasserdampf wird der Vergasungsprozeß selbst nicht beeinflußt, da ja die Kohlensäure etwa in der gleichen Weise wie der Wasserdampf mit dem Brennstoff reagiert und beide Reaktionen große Wärmemengen binden. Bei der Sauerstoffvergasung ist die Feuerzone sehr niedrig. Das hat zur Folge, daß die Umwandlung der im Verbrennungsprozeß selbst erzeugten Kohlensäure in Kohlenmonoxyd, die in dem oberen Teil der Feuerzone stattfindet, recht unvollkommen erfolgt.
Dieser Nachteil der Sauerstoffvergasung soll durch die Erfindung beseitigt werden. Die Erfindung besteht darin, daß bei dem Vergasen von Brennstoffen mittels eines Gemisches von Sauerstoff oder mit an Sauerstoff angereicherter Luft, Wasserdampf und Kohlensäure ein Teil des aus dem Generator austretenden Gases in rohem oder gereinigtem Zustande in den Generator, z. B. in die Feuerzone, oder kurz vorher, z. B. in den Windkanal, zurückgeführt wird. Hierdurch wird die Feuerzone, welche, wie schon erwähnt, bei dem mit Sauerstoff arbeitenden Wassergasprozeß nur eine ganz geringe Höhe hat, durch die nicht mit dem Brennstoff reagierenden Bestandteile des zugespeisten Gases wie Kohlenoxyd und Wasserstoff beträchtlich verstärkt. Außer der bereits erwähnten besseren Vergasung des Brennstoffes, die einen höheren Kohlenmonoxyd- und geringeren Kohlensäuregehalt des Gases bedingt, werden auch die Winddurchbrüche, die bei niedriger Feuerzone sehr leicht und zahlreich eintreten können, vermieden, da die Feuerzone in sich nicht mehr so leicht abreißen kann. Das erfindungsgemäß erblasene Gas besitzt also einen höheren Gehalt an Kohlenoxyd, welches, vom wärmetechnischen Standpunkt aus betrachtet, den wertvollsten Bestandteil des Gases darstellt. Das Verfahren bietet weiterhin besondere Vorteile bei dem Vergasen wasserhaltiger Brennstoffe, da durch die größeren, aus der Feuerzone austretenden Gasmengen eine bessere Vortrocknung der Brennstoffe erzielt und hierdurch die Feuerzone selbst entlastet wird.
Da der Gasdruck hinter dem Generator niedriger ist als in der Windleitung vor dem Generator oder in der Feuerzone, so muß das in den Prozeß zurückzuführende Gas, z. B. durch ein Gebläse, gefördert werden. Zweckmäßig erfolgt diese Förderung in bekannter Weise durch einen Injektor, dessen Anwendung insbesondere dann von Vorteil ist, wenn das Gas eine hohe Temperatur besitzt. Als treibende Mittel für den Injektor werden vorteilhaft Wasserdampf oder Sauerstoff oder das Gemisch beider benutzt.
Neben dem zurückzuführenden Teil des Generatorgases können auch Einzelbestandteile des erzeugten Gases, wie solche bei der Weiterbehandlung, z. B. bei der Überführung in Starkgas anfallen können, verwendet werden. So kann man z. B. das aus dem Generator kommende Wassergas z. B. durch Anwendung der homogenen Wassergasreaktion und darauffolgende Anwendung der Sabatier-Reaktion unter Druck veredeln, wobei vorteilhaft vor der Sabatier-Reaktion die Kohlensäure durch Auswaschen mit Wasser unter Druck entfernt wird. Gemäß der Erfindung kann die ausgewaschene und im Entgaser wiedergewonnene Kohlensäure ebenfalls in die Feuerzone des Wassergasgenerators zugespeist werden. Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß einmal durch Zersetzung der Kohlensäure unter Bildung von Kohlenoxyd an Wasserdampf gespart wird, während gleichzeitig die zusammen mit der Kohlensäure ausgewaschenen, wertvollen, brennbaren Gase, wie Kohlenoxyd, Wasserstoff usw., wieder zurückgewonnen und nutzbar gemacht werden.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu erblicken, daß das zurückgeleitete Gas einen Teil der Kohlensäure und des Wasserdampfes ersetzt, die sonst zur Regelung der Vergasung dem Prozeß zugeführt werden müssen, d. h. des Anteils, der keiner chemischen Umwandlung im Vergasungsverfahren unterworfen wird.
Die Vergasung von Brennstoffen wurde schon in der Weise ausgeführt, daß ein Teil des erzeugten Gases mit Luft gemischt in das Brennstoffbett zurückgeleitet wurde. Dies geschah entweder in der Absicht, die kondensationsfähigen Bestandteile des Gases ebenfalls zu verbrennen, oder es wurde so viel Gas in den Gaserzeuger zurückgeleitet, daß die Schmelzung der Schlacke vermieden wurde. Die Erfindung unterscheidet sich von diesen beiden Verfahren dadurch, daß diese ohne Wasserdampfzusatz arbeiten, durch den die Schlackenschmelzung vermieden werden kann.
Im übrigen ergibt die Zurückführung eines Teils des erzeugten Gases in die Vergasungszone bei der Vergasung mit Luft auch keineswegs die gleiche Wirkung, wie bei der Vergasung mit Sauerstoff und Wasserdampf gemäß der Erfindung. Insbesondere läßt sich bei der Luftvergasung die ohnehin ausreichende Feuerzone durch die Zurückführung von erzeugtem Gas nicht noch weiter erhöhen und es findet keine Verbesserung der eigentlichen Vergasungsvorgänge statt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: x. Verfahren zur Erzeugung von stickstoffarmem Starkgas durch Vergasung von Kohle mit Wasserdampf, Kohlensäure und Sauerstoff bzw. mit Sauerstoff angereicherter Luft, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Sauerstoff oder der mit Sauerstoff angereicherten Luft erzeugtes Gas in das Brennstoffbett zurückgeleitetwird, indem Maße, daß die Höhe der Feuerzone im Gaserzeuger vergrößert und die Feuerzone selbst gleichmäßiger gestaltet wird.
2. Verfahren nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem im Generator erzeugten Gas aus diesem gewonnene Bestandteile oder Umwandlungsprodukte, wie solche z. B. bei der Gasveredelung etwa durch Auswaschen von Kohlensäure unter Druck in Form eines Gemisches vonKohlensäure mit brennbaren Gasen gewonnen werden, in die Feuerzone zurückgeführt werden.