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Verfahren und Einrichtung zur Erhöhung der Gasausbeute von Kammeröfen
zur Erzeugung von Gas und Koks Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Erhöhung
der Gasausbeute von Kammeröfen zur Erzeugung von Gas und Koks, bei dem die umzusetzenden
dampfförmigen Stoffe in nebelförmig feiner Verteilung auf die glühende Oberfläche
des Kammerinhaltes aufgegeben werden. je nach der gewünschten. Art des zusätzlich
zu erzeugenden Gases kommen als solche Stoffe Wasserdampf oder ein Teer-Dampf-Gemisch
(oder auch reiner Teer in Betracht. Um die umzusetzenden Stoff zu einem möglichst
langen Weg durch den Kammerinhalt zu zwingen, ist schon vorgeschlagen worden, den
Gassammelraum durch eine Trennwand oder eine aus Füllmaterial bestehende Sperrschicht
zu unterteilen und die umzusetzenden Stoffe in den von dem Steigrohr entfernter
liegenden Teil des GassammeIraumes einzuführen. Es hat sich nun herausgestellt,
daß diese Trennung des Gassammelraumes in. mehrere Teilräume sich in manchen Fällen
nicht ohne Schwierigkeiten zu einem gasdichten Abschluß der Teilräume ausgestalten
läßt. Ist aber ein solcher einigermaßen gasdichter Abschluß zwischen den Teilräumen
des Gassammelraumes nicht vorhanden, so kann wegen des zwischen diesen Teilräumen
bestehenden Druckunterschiedes ein entsprechender Teil der eingeführten um,-zusetzenden
Stoffe unmittelbar durch die nicht gasdichte Trennwand bzw. -schicht in den mit
dem Steigrohr in Verbindung stehenden Teil des Gassammelraumes übertreten und wird
infolgedessen nur unzureichend zersetzt. Diesen Nachteil zu vermeiden, ist das Ziel
der vorliegenden Erfindung.
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Die Erfindung macht von der bekannten Tatsache Gebrauch, daß bei Einführung
von dampfförmigen Stoffen durch eine Düse eine injektorartige Wirkung in Richtung
des aus= tretenden Dampfstrahles erzielt wird. Die Erfindung besteht daher im wesentlich-en_
darin, daß die, Einführung der umzusetzenden Dämpfe in den von dem Steigrohr abgeschlossenen
Teil des Gassamtnelraumes durch eine Düse erfolgt, deren Ausströmungsöffnung der
zu dem Steigrohr führenden Richtung abgekehrt ist. Durch die Injektorwirkung einer
solchen Dampfdüse wird in der hinter ihr, also in Richtung nach dem Steigrohr zu
liegenden Trennschicht bzw. an der Trennwand eine Druckverminderung erzeugt. Erfindungsgemäß
erfolgt die Zuführung der Dämpfe derart, daß diese Druckverminderung ausreicht,
den-- geschilderten Druckunterschied zwischen den beiden Teilräumen des Gassammelraumes
zum mindesten aufzuheben, so daß unbeabsichtigte übertritte der eingeführten Dämpfe
in den mit dem Steigrohr in Verbindung stehenden Teilraum nicht mehr stattfinden
können.
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Bei dem Verfahren nach der Erfindung braucht, wie ohne weiteres klar
ist, auf einen möglichst gasdichten Abschluß zwischen den beiden Teilräumen des
Gassammelraumes nicht mehr so viel Wert gelegt werden; es kann daher
die
Trennwand bzw. Trennschicht auch aus einigermaßen gasdurchlässigen Stoffen ausgeführt
werden.
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Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Injektorwirkung
der Dampfdüse so verstärkt wird, daß die hierdurch erzeugte Druckverminderung sogar
den geschilderten Druckunterschied zwischen den beiden Teilräumen übersteigt und
ein zusätzlicher Druckunterschied gegenüber dem mit dem Steigrohr in Verbindung
stehenden Teilraum des Gassammelraumes geschaffen wird. Auf diese Weise wird ein
gewisser Kreislauf der zugeführten Dämpfe erzielt, - indem ein entsprechender Teil
der schon in dem: mit dem Steigrohr in Verbindung stehenden Teilraum befindlichen
Dämpfe wieder in den davon getrennten Teilraum: zurückgesaugt wird. Es liegt. auf
der Hand, daß damit der Weg der einzuführenden Dämpfe erheblich vergrößert und eine
sehr weitgehende Zersetzung erzielt werden kann.
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Da :es bei dem Verfahren nach der Erfindung auf eine möglichst vollständige
Gasdichte der Trennwand bzw. =schicht zwischen den beiden Teilräumen des Gassammelraumes
nicht mehr ankommt, ist sogar die Möglichkeit gegeben, den geschilderten Kreislauf
der umzusetzenden Dämpfe zu regeln, indem die Rückführung dieser Dämpfe durch eine
entsprechende Ausbildung der Trennwand in bestimmtem 'Maße beeinflußt werden kann.
Sao kann z. B. die Gasdurchlässigkeit der Trennschicht dadurch in weiten Grenzen
geregelt werden, daß man die Stückgrö& des Füllmaterials entsprechend verändert,
also an Stelle von sehr feinkörnigem Koksgrus etwa Stückkoks nimmt. Wird an Stelle
einer Trennschicht eine Trennwand gewählt, so kann diese Trennwand mit regelbaren
Öffnungen versehen werden. Wird die Trennwand herausnehmbar ausgeführt, so kann
sie aus einer Lochblechplatte bestehen, :die je nach Bedarf durch .eine andere mit
größeren oder kleineren Löchern ersetzt werden kann.
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Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann auch die Dampfeinführungseinrichtung
mit der Trennwand in der nachfolgend geschilderten Weise vereinigt werden. So ist
es möglich, auf einem als Trennwand dienenden Lochblech mehrere mit der Dampfzuführung
in Verbindung stehende Dampfbrausen anzuordnen, deren Ausströmungsöffnungen aber
gemäß dem Verfahren nach der Erfindung von dem mit dem Steigrohr in Verbindung stehenden
Teilraum des Gassammelraumes abgekehrt sind. An Stelle solcher zweckmäßig als senkrechte
Rohrstücke ausgebildeter Dampfbrausen könnte auch jedes Loch in der herausnehmbaren
Trennwand mit einem ringförmigen Dampfauslaß umgeben sein, wovon selbstverständlich
jeder wiederum an die Dampfzuleitung außerhalb der Ofenkammer angeschlossen ist.
In beiden Fällen wird aber, wie keiner weiteren Erläuterung bedarf, durch den in
der vom Steigrohr abgekehrten Richtung ausströmenden Dampf eine entsprechende Druckverminderung
geschaffen, die ein Zurückführen eines Teiles der in dem mit dem Steigrohr in Verbindung
stehenden Teilraum befindlichen Dämpfe in den davon getrennten . Teilraum ,ermöglicht.
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Es sind bereits Gaserzeuger bekannt, bei denen durch eine in die Beschickung
hineinragende Wand und in dieser angeordnete Dampfdüsen ein Gaskreislauf innerhalb
der Beschickung hervorgerufen wird. Jedoch dient dieser Kreislauf nicht zur Vermehrung
der Gasausbeute, sondern anderen Zwecken.
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Bei allen geschilderten Ausführungsformen der Erfindung wird -eine
gute und gleichmäßige Verteilung der eingeführten Dämpfe auf die ganze Oberfläche
des betreffenden Teilraumes erzielt. Da ferner ein Übertritt in den mit dem Steigrohr
in Verbindung stehenden arideren Teilraum ausgeschlossen ist, wird auf diese Weise
auf die ganze Länge der Verkoküngskammer der glühende Kammerinhalt zur Umsetzung
der eingeführten Dämpfe herangezogen; es kann also auch keine örtlich zu starke
Abkühlung stattfinden, welche die Umsetzung beeinträchtigen könnte. Selbstverständlich
werden die geschilderten Vorteile auch dann Herreicht, wenn im Bedarfsfalle an Stelle
eines Teer-Dampf-.Gemisches reiner Teer joder reiner Wasserdampf zugeführt wird.
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Das Verfahren nach der Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt; wesentlich ist nur, daß die Richtung des austretenden Dampfes der Richtung
nach dem Steigrohr zu entgengesetzt ist. Selbstverständlich ist es nicht erforderlich,
daß die Ausströmung in vollkommen waagerechter Richtung erfolgt, es kann im,'Gegenteil
sogar vorteilhaft sein, die Austrittsdüsen in einem geringen Winkel unterhalb ider
Waagerechten anzuordnen, um die austretenden Dämpfe besser in den glühenden Kammerinhalt
einzuführen.
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Die Einführungsstelle des Dampfes richtet sich nach den örtlichen
Verhältnissen. Je höher die Dampfspannung und (oder) je größer die zugeführten Dampfmengen
sind, um so näher kann die Dampfeinführungssbelle an das Steigrohr herangerückt
werden. In allen Fällen kommt es aber darauf an, die beabsichtigte gleichmäßige
Verteilung der umzusetzenden Stoffe auf den glühenden Kammerinhalt auf deren ganze
Länge hin zu er-. zielen.
Bei Verwendung von herausnehmbare Trennwänden
bzw. solcher, die mit der Dampfzuführungseinrichtung zu einen Konstruktionselement
vereinigt sind, kann die Einführung einer solchen Vorrichtung durch abschließbare
Schlitze in der Kammerdecke erfolgen. Gegebenenfalls kann die Anordnung dieser Einführungsschlitze
in den Füllochdeckeln vorgesehen werden, oder aber es kann die Vorrichtung mit einem
Abschlußdeckel versehen werden, der seiner äußeren Gestalt nach ähnlich wie ein
Füllochdeckel selbst ist. In diesem Falle würde man gegen Schluß der Garung einen
Füllochdeckel entfernen und die Vorrichtung ohne weiteres in das betreffende Fülloch
einsetzen können. In allen Fällen ist es möglich, die Verbindung zu der Hauptdampfleitung
mit Hilfeeines Panzerschlauches o. dgl. ständig aufrechtzuerhalten, wobei selbstverständlich
ein Absperrventil an geeigneter Stelle vorgesehen werden muß.