DE646277C - Gaserzeuger mit abwaerts gerichtetem Zug und zweifacher Luftzufuehrung - Google Patents

Description

• Gaserzeuger mit abwärts gerichtetem Zug und zweifacher Luftzuführung Die Erfindung behandelt einen Gaserzeuger mit abwärts gerichtetem Zug und zweifacher Luftzuführung zur Bildung einer den ganzen Schachtquerschnitt erfassenden Verbrennungszone zur Erzeugung eines teerfreien Kraft-'gases aus bituminösen und zur Schlackenbildung neigenden Brennstoffen.
• Für den Betrieb mit solchen Brennstoffen hat es sich als notwendig erwiesen, den Brennstoff, bevor er in die eigentliche Feuerzone gelangt, möglichst schonend zu entgasen, um ein reaktionsfähiges und ,doch noch stückiges Vergasungsgut zu erhalten und die Destillationsprodukte auf thermischem Wege zu zerlegen. Da es - weiterhin als zweckmäßig erscheint, beim Aufbau eines Fahrzeuggenerators keramische Werkstoffe auszuschalten, metallische jedoch nur eine begrenzte Wärmebeständigkeit besitzen und besonders empfindlich gegen den Angriff flüssiger Schlacke in reduzierender Atmosphäre sind, muß Vorsorge getroffen werden, daß die Temperatur an den gefährdeten Stellen. nirgends eine gewisse Höhe überschreitet.
• Bekanntlich benötigen die Destillationsprodukte zu ihrer vollständigen Krackung eine gewisse Zeit, die um so länger b:emessenwerden muß, je niedriger die Temperatur ist. Die Anwendung besonders hoher Temperaturen verbietet sich aus den oben angeführten Gründen. Daher muß dem Gas eine größere Aufenthaltsdauer im Brennstoffbett bei geeigneten Temperaturen gegeben werden. Die Temperaturspanne, innerhalb welcher sich die Krackung in kurzer Zeit vollzieht, ist verhältnismäßig eng. Die untere Grenze ist gegeben durch die Forderung nach einem möglichst heizkräftigen Endgas; die obere Grenze bildet der Aschenschmelzpunkt.
• Bei der Vergasung eines Brennstoffes mit hohem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen treten exotherme und endotherme Reaktionen in Erscheinung. Die ersteren, die durch die Einwirkung des Luftsauerstoffs zustande kommen, müssen die notwendige Energie liefern, die zum Ablauf der letzteren, zu denen auch die Kra.ckung der schwer zerlegbaren Kohlenwasserstoffee gehört, notwendig ist. Nun hat aber der Luftsauerstoff das Bestreben, an seiner Eintrittsstelle in das Brennstoffbett sofort mit den dort befindlichen reaktionsfähigsten Bestandteilen lebhaft zu reagieren, so daß hier die Gefahr einer örtlichen überhitzung besteht, während anderseits schwer zersetzbare, flüchtige Bestandteile auf Wegen, an denen ihnen nicht die zur vollständigen Zersetzung notwendige Energie geboten wird, das Brennstoffbett uniersetzt verlassen können. Mischt man aber die primär abgespaltenen Destillationsprodukte (Kohlensäure, Wasserdampf und Kohlenwasserstoffe) der Verbrennungsluft vor ihrem Eintritt in die Reaktionszone bei, so sind diese gezwungen, den heißesten Teil des Feuerbettes, in welchem die Geschwindigkeit ,der Umsetzung am größten ist, zu durchstreichen. Es werden so einerseits für die Krackung der Kohlenwasserstoffe die besten Bedingungen geschaffen und anderseits durch fiberlagerung der gleichzeitig vor sich gehenden exotherm,en und endothermen Reaktionen schon an der Eintrittsstelle der Vergasungsluft die Tempe= ratur uilt-,r die für den ununterbrochenen Be-. trieb gefährliche der Schlackenbildung gesenkt.
• Gemäß der Erfindung werden daher folgende Maßnahmen vereinigt: a) Die Hauptverbrennungszone ist in den Kern des Brennstoffbettes verlegt, in dem die Zuführung der Vergasungsluft vornehmlich nach dessen Innenzone erfolgt, während an den zusätzlichen Verbrennungsstellen nur so viel Luft -zugeführt wird, als zur Schaffung einer geschlossenen Verbrennungszone erfarderlich ist, um auch in den Randschichten unter Vermeidung der Schl.ackenbil.dung noch die zur Zersetzung der durchtretenden Schwelerzeugnisse hinreichende Temperatur aufrechtzuerhalten.
• b) In das durch die oberen Brennstoffschichten durchgehende zentrale Lufteinführungsrohr mündet das bei abwärts ])rennenden Gaserzeugern in bekannter Weise vom Oberteil des Füll- und Schwelschachtes abgehende Rohr ein, so daß Schwel- und Wasserdämpfe in das Luftrohr eingesaugt werden, aus dem sie, mit der Luft gemischt, in die innere Feuerzone gelangen. Das Mengenverhältnis zwischen der durch das Umführungsrolir angesaugten Luft und der durch das Verbindungsrohr angesaugten Schwelprodukte ist durch entsprechende Bemessung der Ansaugquerschnitte so groß zu halten, daß in der heißen, inneren Feuerzone ein Schmelzen der Schlacke sicher vermieden wird. Zweckmäßig verläuft dabei die untere Feuerzone im wesentlichen senkrecht zur oberen, und vorteilhaft erfolgt die schonende Abschwelung des Brennstoffes von innen durch die hoch vorgewärmte Vergasungsluft und von außen in an sich bekannter Weise durch die heißen Endgase.
• Ein solcher Gaserzeuger besteht aus dem Außenmantel i, dem Innenmantel 2 und dem Schacht 3; mit Rücksicht auf die Wärmespannungen sollen alle drei unabhängig voneinander sich ausdehnen können und werden deshalb mittels einer einzigen Schraubenverhindung mit dem Brennstoffbehälter q. verbunden. Alle diese Teile bestehen aus metallischen Werkstoffen; beim Schacht 3 ist die Anwendung eines hitzebeständigen, warmfesten Stahles empfehlenswert.
• Die zur Vergasung erforderliche Luft tritt in den Ringraum A zwischen den Mänteln i und 2 ein, wird dort vorgewärmt und gelangt durch die Umführungsleitung 5 zu der in der Mittellinie des Schachtes angeordneten Haupt-Z> 6, deren unterer Teil aus hitzebeständigem und zunderfestein Sonderstahl angefertigt ist. Beim Austritt der Luft aus der Düse 6 wird der Brennstoff im Feuerbett B "der Hauptfeuerzone vergast; das erzeugte ,:Kraftgas wird durch die Feuerzone erst nach unten und dann im Ringraum C zwischen dem Schacht 3 und dein Innenmantel 2 nach oben .in der Gasabsaugkammer D abgezogen. Zentral von unten kann Zusatzluft durch die Nebenluftdüse7, ebenfalls aus zunderbeständigem Sonderstahl aufgebaut, in das Feuerbett gelangen und dort die zweite, die Nebenfeuerzone ausbilden.
• Der Weg der Gase ist in der Zeichnung durch Pfeile gekennzeichnet.
• Der Wärmeinhalt der im Ringraum C nach oben strömenden Kraftgase wird in zweifacher Weise ausgenutzt: erstens zur Vorwärmung der Vergasungsluft im Gleichstrom im Ringraum A, zweitens zur Schwelung des Brennstoffes im Schacht 3. Durch die hohe @'orwärmung der \'ergastingsluft ist es möglich, durch diese den Brennstoff auch von innen her zu entgasen.
• Die Schwelprodukte (Kohlensäure, Wasserdampf und Kohlenwasserstoffe) destillieren hauptsächlich in den oberen kälteren Teil des Brennstoffbehälters ab und werden von dort durch das Rohr 8 in die Hauptluftdüse 6 abgesaugt und gelangen so, innigst mit der Vergasungsluft gemischt, in das Feuerbett B. Die Querschnitte des Rohres 8 und der Zuleitung zur Hauptluftdüse 6 werden so bemessen, daß so viel Schwelprodukte angesaugt werden, daß ihre Krackung die Temperatur der Hauptfeuerzone so erniedrigt. daß die Schlackenbildung vermieden wird. Im gegebenen Fall wird sich das nach dein zti vergasenden Brennstoff richten.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Gaserzeuger mit abwärts gerichtetem Zug und zweifacher Luftzuführung zur Bildung einer den ganzen Schachtquerschnitt erfassenden Verbrennungszone zur Erzeugung eines teerfreien Kraftgases aus bituminösen. und zur Schlackenbildung neigenden Brennstoffen. dadurch gekennzeichnet, daß folgende '-Maßnahmen kombiniert werden: a) Die Hauptverbrennungszone ist in den Kern des Brennstoffbettes verlegt, in dem die Zuführung der Vergasungsluft vornehmlich nach dessen Innenzone erfolgt, während an den zusätzlichen Verbrennungsstellen nur so viel Luft zugeführt wird, als zur Schaffung einer geschlossenen Verbrennungszone erforderlich ist, um auch in den Randschichten unter Vermeidung der Schlackenbildung noch die zur Zersetzung der durchtretenden Schivelerzeugnisse hinreichende Temperatur aufrechtzuerhalten. b)'In das durch die oberen Brennstoff. schichten durchgehende zentrale Lufteinführungsrohr mündet .das bei abwärts' brennenden Gaserzeugern in bekannter Weise vom Oberteil des Füll- und Schwelschachtes abgehende Rohr ein, so daß Schwel- und Wasserdämpfe in das Luftrohr eingesaugt werden, aus dem sie, mit der Luft gemischt, in die innere Feuerzone gelangen. Das Mengenverhältnis zwischen der .durch das Umführungsrohr angesaugten Luft und der durch das Verbindungsrohr angesaugten Schwelprodukte ist durch, entsprechende Bemessung der Ansaugquerschnitte so ,groß zu halten, daß in der heißen, inneren Feuerzone ein Schmelzen der Schlacke sicher vermieden wird.
2. 2. Gaserzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Feuerzone im wesentlichen senkrecht zur oberen verläuft.
3. 3. Gaserzeuger nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schonende Abschwelung des Brennstoffes von innen durch die hoch vorgewärmte Vergasungsluft und von außen in an sich bekannter Weise durch die heißen Endgase erfolgt.