DE641187C - Verfahren zur Beheizung von OEfen fuer die Durchfuehrung von Gasreaktionen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Beheizung von Ofen für die Durchführung von Gasreaktionen Zusatz zum Patent 639 700 Das Hauptpatent bezieht sich auf ein Verfahren zur Beheizung von Öfen für die Durchführung von Gasreaktionen auf hoher Temperaturstufe, wie z. B. für die Umsetzung von Koksofengas mit Wasserdampf zwecks Wasserstoffbildung, für die thermische Umsetzung von Methan zwecks Wasserstoff- und Rußgewinnung, zur Umsetzung ungesättigter Kohlenwasserstoffe mit anderen Gasen, bei denen abwechselnd den Oberflächen des Reaktionsraumes durch Gasverbrennung die Reaktionswärme zugeführt und die Reaktion durch Durchleiten des Gasgemisches durch die Reaktionskammer durchgeführt wird. Nach dem Verfahren wird die Aufheizung in einzelne Abschnitte zerlegt, zwischen denen Ruhe- bzw. Ausgleichsperioden eingeschaltet werden. Während dieser Ruhe-bzw. Ausgleichsperioden läßt man zweckmäßig Luft den Reaktionsraum weiter durchströmen, wobei diese Luft gemäß dem Verfahren nach dem Hauptpatent in den Regeneratoren vorgewärmt sein kann, um eine allzu schroffe Abkühlung des Reaktionsgitterwerksraumes zu vermeiden.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung werden in dem oder den Verbrennungsräumen zwei Arten von Brennern angeordnet, die beide während der eigentlichen Aufheizperiode brennen. Nach Beendigung einer Heizphase der Heizperiode wird lediglich die Gaszufuhr zu den großen Brennern abgestellt, während die kleinen Brenner weiterbrennen und die den Reaktionsraum während der Ruhe- oder Ausgleichsperioden weiter durchströmende Luft auf eine unterhalb der zulässigen Temperaturgrenze der Steine liegende Temperatur aufheizen. Bei der nun folgenden Heizphase der Heizperiode wird die Gaszufuhr zu den großen Brennern wieder freigegeben, wodurch diese in Gemeinschaft mit den kleinen Brennern die Aufheizung des Reaktionsraumes bewirken. Diese Arbeitsweise gewährt außer der Vereinfachung der Wechseleinrichtungen den weiteren Vorteil, daß die größeren Brenner, die den Hauptteil der Wärme für die Aufheizung des Reaktionsraumes liefern, etwas kleiner dimensioniert werden können, da die kleineren Brenner gleichfalls einen Teil der Wärme während der Heizphasen liefern. Durch das dauernde Brennen der kleinen Brenner wird erreicht, daß während der ganzen E izperiode Gase brennen, wodurch bei der Umstellung von der Ruhe- bzw. Ausgleichsperiode auf die Aufheizperiode die Entzündung des Gases rascher erfolgt, als wenn sich das Gas an dem heißen Mantel des Verbrennungsraumes entzünden müßte. Außerdem ist durch die Anordnung kleinerer Brenner eine geeignete Dimensionierung dieser Brenner zwecks Anpassung an die zuzuführende Wärmemenge möglich, wodurch mit teirtçie htohen Wirkungsgrad gearbeitet wird.
• Als Ofen zur Durchführung von Gasreaktionen auf hoher Temperaturstufe, z. B. zur Umsetzung von Koksofengas mit Wasserdampf, dient z. B. ein liegender zylindrischer Ofen.
• Die lichte Weite solcher Öfen beträgt je nach Leistungen etwa 3112 m, die Wandstärke zwecks guter Isolierung etwa 1 m. Innerhalb des Ofenmantels 10 sind beiderseits Regeneratoren IIa und IIb angeordnet. Die Zuführung und Abführung der Gase erfolgt durch in den Stirnwänden I2a und I2b des Ofens 10 angeordnete Öffnungen I3a und 131. An dem Regenerator IIa schließt sich die Verbrennungskammer 14 an. Zwischen der Verbrennungskammer 14 und dem Regenerator 11b befindet sich der Reaktionsraum 15, der mit Lochsteinen, plattenförmigen oder ähnlichen Steinen zwecks guter Wärmeübertragung ausgefüllt ist.
• In der Verbrennungskammer 14 befinden sich auf der dem Regenerator 11a zugewandten-Seite zwei Reihen von Brennern verschiedener Größe I6 und I7, die miteinander abwechseln.
• Diese Brenner sind am Umfang des Mantels I0, und zwar tangential oder radial angeordnet.
• Der Betrieb des Ofens findet in folgender Weise statt: Zum Aufheizen des Reaktionsraumes 15 wird durch Öffnung I3a Luft zugeführt, die sich in dem Regenerator Ita aufheizt. Durch die Brenner I6 und I7 wird Heizgas (Koksofengas) zugeführt, das mit der vorgewärmten,Verbrennungsluft in dem Verbrennungsraum 14 verbrennt. Wärmeverluste werden durch geeignete Ausbildung des Ofenmantels 10 vermieden. Die Verbrennungsgase heizen den Reaktionsraum 15 auf die erforderliche Temperatur auf und geben ihre restliche Wärme in dem Regenerator 111 ab, um den Ofen durch Öffnung I3b zu verlassen. Die Heizperiode wird unterteilt, wobei während der zwischengeschalteten Ruhe- oder Ausgleichsperioden lediglich Luft den Ofen durchströmt. Während dieser Ruhe- oder Ausgleichsperioden wird die Gaszufuhr zu der Reihe der großen Brenner 16 abgestellt, so daß nur noch durch die Reihe der kleinen Brenner I7 Heizgas zugeführt wird, um die Luft auf eine unter der zulässigen Temperatur der Steine liegende Temperatur vorzuwärmen.
• Bei der nunmehr wieder folgenden Heizperiode wird die Gaszufuhr zu der Reihe der großen Brenner I6 wieder angestellt. Nachdem die Aufheizung des Reaktionsraumes 15 bis auf die gewünschte Temperatur durchgeführt ist, werden Gas- und Luftzufuhr durch Brenner I6 und I7 bzw. durch Öffnung I3a abgestellt. Das umzusetzende Reaktionsgasgemisch wird durch Öffnung 131 in den Ofen eingeführt, wird in dem Regenerator 111 vorgewärmt und setzt sich in dem Reaktionsraum 15 unter Wärmeabgabe des darin befindlichen Gitterwerks in der gewünschten Weise um, um nach Passieren der Verbrennungskammer 14 die restliche Wärme an den Regenerator IIa abzugeben und den Ofen durch Öffnung I3" zu verlassen. Nachdem die Umsetzung des Reaktionsgases dem Gitterwerk des Reaktionsraumes 15 so viel Wärme entzogen hat, daß eine weitere wirtschaftliche Umsetzung nicht mehr möglich ist, wird der Reaktionsraum Ig von neuem aufgeheizt.
• Selbstverständlich können auch mehrere Verbrennungskammern zwischen mehreren Reaktionsräumen angeordnet sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Beheizung von Öfen für die Durchführung von Gasreaktionen auf hoherTemperaturstufe gemäß Patent 639700, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Aufheizung des Reaktionsraumes in der Verbrennungskammer zwei Arten von Brennern angeordnet sind, die beide während der eigentlichen Aufheizperiode brennen, während die den Reaktionsraum während der Ruhe- oder Ausgleichsperioden durchströmende Luft ausschließlich durch die kleineren Brenner auf eine unterhalb der zulässigen Temperatur der Steine liegende Temperatur aufgeheizt wird.