DE647142C

DE647142C - Verfahren zur Vergasung von feinkoernigen Brennstoffen

Info

Publication number: DE647142C
Application number: DEI47532D
Authority: DE
Inventors: Dr Eduard Linckh; Dr Fritz Winkler
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1933-07-08
Filing date: 1933-07-08
Publication date: 1937-06-29

Description

Verfahren zur Vergasung von feinkörnigen Brennstoffen Bei der Vergasung von feinkörnigen Brennstoffen nach dem Verfahren des Patents 437 97o, bei welchem bekanntlich feinkörnige Brennstoffe auf einer Unterlage mit Hilfe der Vergasungsmittel gleich einer -kochenden Flüssigkeit in ihrer ganzen Schichthöhe bewegt werden, treten mitunter dann Schwierigkeiten ein, wenn das feinkörnige Gut besonders schwer ist, z. B. aus Magerkohle oder Hüttenkoks besteht; in solchen Fällen reicht die zu der gewünschten Vergasung erforderliche Menge an Vergasungsmittel nicht immer aus, um den Brennstoff genübend zu durchmischen und in Bewegung zu versefzen. Auch bei der Vergasung von leichten Brennstoffen, wie z. B. Braunkohle, Grudekoks usw., mit reinem Sauerstoff 'oder mit hochkonzentriertem Sauerstoff ist die Menge dies Vergasungsmittels vielfach ungenügend, um eine gute Durchmischung und Bewegung des Brennstoffs zu bewirken. Setzt man im letzteren Fall noch ein anderes Vergasungsmittel, --wie Wasserdampf oder Kohlensäure, zu, so kann man zwar eine ausreichende Bewegung der Brennstoffüllung erzielen, hat aber den Nachteil, daß der Wasserdampf oder die Kohlensäure die Temperatur im Brennstoff zu stark herabsetzt, so daß ein Gas schlechter Beschaffenheit erzeugt wird. Die ungenügende Bewegung der Brennstoffüllung äußert sich auch darin, daß die Temperatur im Brennstoffbett, die sonst bei dem Verfahren nach Patent 437 970 sehr gleichmäßig ist, ganz verschieden ist und daß als Folge davon eine starke Verschlackung eintritt.
Es wurde gefunden, daß man diese übelstände dadurch beheben kann, daß man außer den eigentlichen Vergasungsmitteln noch brennbare Gase, wie Wassergas, Luftgas, Mischgas o. dgl., zweckmäßig einen Teil des aus dem Gaserzeuger oben austretenden, fertigen Gases, seitlich oder von unten, getrennt von den Vergasungsmitteln, in die Brennstoffschicht einführt, so daß die Bewegung des feinkörnigen, glühenden Brennstoffs in seiner ganzen Schichthöhe erzielt wird. Bei Verwendung von Sauerstoff als Vergasungsmittel kann man diesen z. B. mit Hilfe von Düsen, die nahe über dem Rost angebracht sind, in die Brennstoffüllung einblasen.
Die eilgeführten brennbaren Gase können natürlich auch durch kohlenwasserstoffhaltige Gase, z. B. Abgase der Druckhydrierung von Kohlen, Teeren, Mineralölen oder Krackgase oder Abgase der Ammoniaksynthese u. dgl., teilweise ersetzt werden.

Das Verfahren hat den großen Vorteil, daß man : tark wärme#,nerbrauchende Vergäsungsmittel, wie Kohlensäure und Wasserdampf, nicht mehr dem Sauerstoff beizumischen braucht bzw. nur so viel davon, als zur Erzeugung der gewünschten Gasbeschaffenheit

i' st Ein -,t-@iterer Vorteil des Ver-

fahrens ist die Bildung einer kleinkörnigen,

porösen Schlacke, die sehr leicht aus dem

Gaserzeuger entfernt werden kann.

Man hat schon vorgeschlagen, bei Ver-

fahren, in 1velchen Kohle in der Ruhelage

der Vergasung unterworfen wird, aus der

Schwelz-,ne austretende Gase oder auch, einen

Teil des fertigen Gases zur Vergasungszone

jurückzuleiten. Diese Zurückführung hatte in

denn üien Falle den Zweck, die im Schw el-

@as vorhandenen Kolilen«-asserstoite zu spalten

oder auch die Temperaturen in der Ver-

gasungszone regelnd zu liceinfltissen. Die Er-

zielung eines in wallender Bewegung befind-

lichen, war hiermit nicht beab-

sichtigt und fand dabei auch nicht statt.

Beispiel 1

An Haiid der Skizze ist eine Ausführungs-

form näher beschrieben.

i bedeutet einen nach Patent .137 97o be-

triebenen Gaserzeuger von 1,i m lichtem

Durchmesser finit Ausmauerung 2, Rost 3,

Schlackenrührer .1. Schlackenabzug 5 und

Rostkammer 6.

Durch drei doppelwandige, wassergekühlte.

Düsen; «-erden stündlich 258 m3 95oloig@er

Sauers:off in das Brennstoffbett 8 eingeblasen,

während aus dem Bunker 9 durch das Rohr

io mit der Schnecke i i stündlich 935 kg

feinkörnige Braunkohlengl-ude mit 11,2()i`o

Wasser und 22,20o Asche gleichmäßig in

den G:iserzetiger eingedreht werden. Die

Brei,nstoftscliicht befindet sich in einer auf

und ab wirbelnden Bewegung und hat etwa

i ni Höhe. Unter den Rost werden stündlich

25S in-' Wassergas und 40 kg Dampf ge-

blasen, wodurch die gleichmäßige, auf und

ab wallende Bewegung de: Brennstoffs sicher-

n wird. Durch - den Vergasungsvorgang

wird eine Temperatur von etwa 95o bis 97o°

im Brennstollbett aufrechterhalten. Das er-

zeugte Wassergas verläßt mit dem umge-

wälzten Wassergas (zusammen 989 m@"'h) durch

die Leitung 12 den Gaserzeuger. Im Staub-

0 bsclicidcr 13 wird der mitgeführte Staub teil-

weise abgeschieden, der durch das Rohr 14

in das Brennstoffbett zurückrutscht. Das Gas

gelangt dann durch das Rohr 15 in den

Wäscher 16. in dem es durch das über die

Brause 1,- eingespritzte und bei 18 über die

Vorlage i9 abgeführte Wasser gereinigt und

gekühlt wird, und dann zlt dem mit Wasser-

rinspritzung versehenen Gebläse 2o und von

dort durch das Tauchrohr 21 in die Vor-

lage 2=. Durch das Rohr 23 mit dein Drossel-

schieber 2.l werden stündlich 7331 m3 Wasser-

-115 zti entsprechender Verwendung abgeführt.

Vor der Tauchuni werden bei 25 e-on dem

I@a@it?fstr;hl,cliläsr , durch das Rohr 26

stündlich 25S ni;# Wassergas abgezweigt und durch den Stutzen 28 in den Rostkasten 6 unter den Rost gedrückt. Das Dampfstrahlgebläse benötigt stündlich 4o kg auf 4oo° erhitzten Dampf, die unter 3,5 at Druck bei 29 zugeführt werden. 30 ist ein Regelungsschieber.

Durch das dauernd im Kreislauf umgewälzte (258 mal h) Wassergas wird die Grude im Gaserzeuger in lebhafter Bewegung gehalten. Rund 9o kg feine Asche mit nur geringen Mengen feinkörniger Schlacke, Sand und Kieselsteine, die in der Grude vorhanden sind, werden durch die Sc'ilackenschnecke 5 laufend abgezogen.
Das erzeugte Gas hat etwa folgende Zusammensetzung C02.. ... .... .... . .. 13,7 ",, CO ................ 5o,6 0/ 01 H.= . . . . . . . . . . . . . . . . 29,4 " CH4 . . . . . . . . . . . . . . . 1,4 N2 . . . . . . . . . . . . . . . . . 3,9 " H.= S . . . . . . . . . . . . . . . 2,2 gm3. 1 m:' hat 1.118 kcal Heizwert. Wird oberhalb der Brennstofffläche noch Sauerstoff zugeführt, so kann der im Gas vorhandene Staub zum größten Teil noch vergast werden, wodurch die Gasmenge erheblich gesteigert wird.
Eine Zugabe von Wasserdampf ist nicht nötig, sofern der Brennstoff einen genügend hohen Wasserstoff- bzw. Wassergehalt besitzt.
Es gelingt auf diese Weise, ein stickstoffarmes Wassergas zu erzeugen oder, wenn der Stickstoffgehalt des Sauerstoffs entsprechend niedrig ist, ein praktisch stickstofffreies Wassergas im stetigen Betriebe zu erzeugen, wie es z. B. bei der Hydrierung von Kohle und Teer im Großbetrieb benötigt wird.
Wird der Gaserzeuger ohne Umwälzung von Wassergas und nur mit Zuführung von auf 4oo° überhitztem Wasserdampf betrieben, so findet eine sehr schlechte Wasserdampfzersetzung statt, und das Gas hat einen Gehalt von etwa 25 bis 3o0jö Kohlensäure, also einen sehr viel niedrigeren Heizwert. Auch tritt dann leicht Verschlackung ein. Beispiel. 2 In der gleichen Anlage wie im Beispiel i wurde Feinkoks mit Sauerstoff vergast. Der Koks war Abfallkoks eines Gaswerkes und hatte eine Körnung von o bis 5 mm, 19o!0 Wasser- und i o °!o Aschegehalt.
Durch die Düsen 7 wurden stündlich 267 m3 Sauerstoff mit 9.1,4% Sauerstoffgehalt eingeführt, der Koksverbrauch war stündlich 677 kg. Unter den Rost 3 wurden stündlich 364 in'-; in der gleichen Anlage erzeugtes, hei 25 abgesaugtes Wassergas und 40 kg Wasserdampf geblasen, wodurch der Feinkoks in lebhaft kochender Bewegung gehalten wurde. Es -wurde eine Kokshöhe von etwa i,4o m eingehalten. Stündlich wurden 540 m3 Wassergas von der Vorlage 22 durch Rohr 23 abgegeben.
Das erzeugte Wassergas hat folgende Zusammensetzung: C02. . . . . . . . . . . . . . . . 14,6 0o, CO . . . . . . . . . . . . . . . . 58,3 °/o, 11.2 . . . . . . . . . . . . . . . . 23,o 0/0, CH4................ o,60/01 N2 . . . . . . . . . . . . . . . . 3,5%, H2 S . . . . . . . . . . . . . . . 0,8 g/m3. 1 m3 hat 2402 kcal Heizwert. Die Temperatur im Koksbett betrug etwa i i i2 bis io88°, sie wurde durch Thermoelemente gemessen. Unmittelbar an der Eintrittsstelle der -Düsen 7, wo der Sauerstoff in die lebhaft bewegte Koksschicht eintritt, war die Temperatur, optisch gemessen, nur etwa 3o bis 8o° höher als die Mitteltemperatur im Koksbett. Dieser geringe Unterschied ist nur durch die lebhafte Bewegung der Koksschicht durch das Wälzgas zu erreichen. Es trat keinerlei Verschlackung ein. Die Hauptmenge der Schlacke wurde als Asche mit 5o% Koks durch die. Schnecke 5 abgezogen (stündlich etwa 94 kg). Es -waren nur ganz kleine Schlackenstückchen von Haselnußgröße darin enthalten.
Wünscht man übrigens ein Gas mit höherem Kohlenoxydgehalt, als in den Beispielen i und 2 angegeben, dann drückt man das Brenngas mit einem Gebläse in die Rostkammer. Es fällt dann jeglicher Dampfzusatz weg. Selbstverständlich ist es nicht notwendig, das in die Brennstoffkammer _ eingeführte Brenngas zu kühlen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Vergasung von feinkörnigen Brennstoffen, die durch eingeführte Gase in ihrer ganzen Schichthöhe gleich einer kochenden Flüssigkeit bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man außer den eigentlichen Vergasungsmitteln noch andere Gase, wie Wassergas, Luftgas, Mischgas o. dgl., zweckmäßig einen Teil. des aus dem Gaserzeuger oben austretenden, fertigen Gases, seitlich oder von unten, getrennt von den Vergasungsmitteln, in die Brennstoffschicht einführt.