DE701232C

DE701232C - Gaserzeuger mit Schwelaufsatz und Rosthaube

Info

Publication number: DE701232C
Application number: DE1936I0056233
Authority: DE
Inventors: Franz Sabel
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1936-10-29
Filing date: 1936-10-29
Publication date: 1941-01-11

Description

Gaserzeuger mit Schwelaufsatz und Rosthaube In der Vergasungsindustrie sind Gaserzeuger mit Schwelaufsatz für die Erzeugung von Kraft- und Heizgas in Benutzung, bei denen der Brennstoff im Schwelaufsatz durch einen Teil des im Gaserzeuger erzeugten Gases nach dem Spülgasverfahren mit 5oo bis 6oo° heißen inerten Spülgasen geschwelt wird. Benutzt man diese Gaserzeuger zur Gewinnung von Gemischen von Wasserstoff und Oxvden des Kohlenstoffs, dann gehen erhebliche Mengen Kohlenwasserstoffe in die Gase über, was bei ihrer Verwendung für viele bekannte Synthesen, wie z. B. Ammoniak-, Benzin- und Methanolsynthese usw., oder bei der Erzeugung von Wasserstoff für Hydrierungen sehr unerwünscht ist.
Ferner ist es bekannt, beim Betrieb von Gaserzeugern mit Schwelaufsatz Schwelgase nach der in den unteren Teil des Gaserzeugers einzuführen und dort zu zersetzen. Die. vorliegende Erfindung betrifft Gaserzeuger für bituminöse Brennstoffe, wie Stein- und Braunkohle, mit Schwelaufsätzen, wobei der Schwelaufsatz in einem Schwelgaskreislauf derart angeordnet ist, daß im Schwelaufsatz erzeugte, über einen Teerabscheider und eineAufheizvorrichtunggeführte Schwelgase in den Schwelaufsatz zurückgeführt werden und daß in diesem Kreislauf nach dem Teerabscheider eine Abzweigung vorgesehen ist, durch die ein Teil der Schwelgase der Rosthaube zugeführt wird, in der sich eine Kammer befindet, aus der die Schwelgase in Einzelströmen nebst den aus der Rosthaube getrennt austretenden Vergasungsmitteln unmittelbar in die Brennstoffschicht eintreten. Dadurch wird vermieden, daß eine vorzeitige Mischung der Vergasungsmittel mit den Schwelgasen stattfindet, was zu Betriebsstörungen, z. B. Explosionen, führen würde, und es wird gleichzeitig eine innige Mischung der Schwelgase mit den Vergasungsmitteln unmittelbar nach dem Verlassen der Rosthaube erzielt, sa daß keinerlei Störungen auftreten.
In- der beiliegenden Abb. z ist der neue Gaserzeuger mit Schwelaufsatz beschrieben: Der Gaserzeuger besteht aus dem eigentlichen Gaserzeuger D und dem Schwelaufsatz C. Bei H wird der stückige, bituminöse Brennstoff eingeschleust. Bei 1 werden die Rückstände der Vergasung durch kreisende Abstreifer in bekannter Weise ausgetragen; sie «-erden in dein Schlackensack K gesammelt und zeit-«-eise durch Schleuse 1i abgelassen. Das erzeugte Gas verläßt durch den Staubabscheider E bei G die Apparatur und wird in der üblichen Weise weitergereinigt und als Synthesegas verwendet. Die -",cliwelting in dem Schwelaufsatz wird mittels Spülgase vorgenommen, die aus den eigenen Schwelgasen bestehen, die durch das Gebläse S im Kreislauf umgepumpt werden. Bei T wird der im Schwelaufsatz C abgetriebene Teer abgeschieden und gegebenenfalls das Kreislaufschwelgas gekühlt. Uni diesem Gas den nötigen Wärmeinhalt zu erteilen, der für die Erzeugung des Schwelgases und die Entteerung notwendig ist, wird es im mittelbar wirkenden Vorwärmer L' im Gegenstrom zu den den Gaserzeuger D verlassenden heißen Gasen auf eine Temperatur von 55o bis 6oo° vorgewärmt. Durch den Verteiler N strömen die vorgewärmten Spülgase in den Schwelaufsatz C ein. Ein Abschluß zwischen dem Schwelaufsatz C und dem eigentlichen Gaserzeuger D ist bei dieser Betriebsweise nicht notwendig. Ein Übertreten von Schwelgasen in das im Gaserzeuger erhaltene Gas wird in bekannter Weise dadurch verhindert, daß man eine geringe Menge des letzteren aus dem Gaserzeuger D in den Sch-,velaufsatz C strömen läßt.
Dadurch und durch die ständige Entgasung des bituminösen Brennstoff: im Schwelaufsatz C findet eine Zunahme der Gasmenge im Schwelgaskreislauf C-T-S-I'-N-C statt, die ständig abgeführt werden muß. Diese Gase werden in an sich b°kannter Weise dein Unterteil des Gaserzeugers D zugeführt. Hierdurch wird ein doppelter Zweck erreicht; einerseits werden die vorhandenen Kohlenwasserstoffe in der unteren Verbrennungszone aufgespalten, andererseits wirkt dieses Gas als Kühlmittel im unteren Teil des Gaserzeugers, wodurch Verschlackung verhindert wird. Um kohlenwasserstottfreie Gase zu erzeugen, wird diese Zumischung gemäß vorliegender Erfindung in besonderer Weise vorgenommen. Das zurückgeführte Gas wird nämlich in die Kammer B geleitet, die sich innerhalb der Rosthaube A befindet. Von der Kammer B aus tritt es, vielfach in Einzelströme verteilt, unmittelbar in die Brennstoffschicht so aus, daß es gleichzeitig mit den aus der Rostlaube A kommenden Vergasungsmitteln auf den Brennstoff trifft.
Ein Ausführungsbeispiel des Rostes ist in Abb. 2 gegeben A ist die Rosthaube, aus der durch kleine Löcher oder Schlitze 0 die durch Leitung L zugeführten Vergasungsmittel, z. B. reiner Sauerstoff und Wasserdampf, in den Gaserzeuger eintreten. B ist die Kammer für die zurückgeführten Schwelgase, die durch Düsen P unmittelbar neben den ausströmenden Vergasungsmitteln in die Brennstoffschicht gelangen.
Die Benutzung dieser Anordnung ermöglicht eine wirksame Zersetzung der Kohlenwasserstoffe und ausgezeichnete Kühlung des heißen Brennstoffbettes.
Beispielsweise wurden aus mitteldeutschen Braunkohlenbriketts bei Verwendung von 0,46 kg Dampf, o,15 m3 Zusatzschwelgas und o,12 ms reinem Sauerstoff je Kubikmeter erzeugten Wassergases ohne Verschlackung im Dauerlxtrieb ein Gas folgender Zusammen= Setzung erzeugt:

Kohlensäure ....... 2-. %,

Kohlenoxyd .......

25 oIo,

Wasserstoff ....... 5o 01o,

Methan ........... 0,7 01 o,

Stickstoff ......... 0,3%.

Dieses Gas ist beispielsweise für die Benzin-Herstellung aus Kohlenoxyd-Wasserstoff-Gemischen geeignet.
Durch Abstimmung der Sauerstoff- und Dampfmengen läßt sich die Zusammensetzung in weiten Grenzen verändern. Z. B. gelingt es, ein Gas zu erzeugen, in dem Kohlenoxyd und Wasserstoff im Verhältnis 1 : a,2, vorliegen und das nach der üblichen Reinigung von Kohlensäure und Schwefel ohne weiteres für die Methanolsynthese brauchbar ist.
Häufig sind bituminöse Brennstoffe sehr stark schwefelhaltig. Hierbei können bei der vorgeschlagenen mittelbaren Vorwärmung im Vorwärmer V (s. Abb. i) leicht Baustoffschw-ierigkeiten durch Schwefelwasserstoffangriffe auftreten. In diesem Falle empfiehlt sich eine Ausiührung, wie sie aus Abb. 3 ersichtlich ist. Das durch das Gebläse S im Kreislauf geführte Schwelgas wird hierbei nicht mittelbar vorgewärmt, sondern teilweise in einem Brenner U mit reinem Sauerstoff so weit verbrannt, daß die Temperatur auf 55o bis 6oo° steigt. Der Brenner U ist in bekannter Weise so eingerichtet, daß ein Teilstrom des Kreislaufschwelgases mit reinem Sauerstoff, der bei Z zugeführt wird, vollständig verbrannt wird; die Verbrennungsgase werden dem Kreislaufschwelgas in solchei Menge zugeführt, daß sich eine Mischtemperatur von 55o bis 6oo° einstellt, worauf das Kreislaufschwelgas wie bei Abb. i durch den Verteiler N in den Schwelaufsatz zurückströmt. Durch diese Maßnahme bleiben die Schwelgase stickstofffrei, so daß der Überschuß 'aus dem Schwelaufsatz, wie oben beschrieben, wiederum durch die Kammer B dem Gaserzeuger zugeführt werden kann.
Der neue Gaserzeuger kann mit der gleichen üblichen Belastung betrieben werden, wie z. B. die bekannten Brikettgaserzeuger oder Steinkohlengaserzeuger für Heiz- und Kraftgas, d. h. die Belastung schwankt zwischen 300 bis Soo mg Nutzgas je Quadratmeter Schacht.
Der neue Gaserzeuger besitzt eine Reihe von Vorteilen gegenüber den bisher bekannten Gaserzeugern zur Gewinnung von Kohlenoxyd-Wasserstoff-Gemischen. Es gelingt mit ihm, unter Gewinnung des wertvollen Teeres aus bituminöser Kohle unter vollständiger Ausnutzung des angewendeten Brennstoffs ein kohlenwasserstoffarmes Synthesegas herzustellen. Dabei kann die Leistung des Gaserzeugers gegenüber bekannten Vorrichtungen wesentlich gesteigert werden. Durch geeignete Mischung von Sauerstoff, Dampf und Schwelgas-gelingt es, ein Synthesegas zu erzeugen, dessen Zusammensetzung für die Benzinerzeugung aus KOhlerioxyd-WaSSerSt(>ff-Geni-lSCheri oder nach Umsetzung des Kohlenoxyds für Hydrierungen, z. B. die Benzinerzeugung durch Druckhydrierung von Kohlen, Teeren, Mineralölen u. dgl., geeignet ist.
Der neue Gaserzeuger läßt sich auch für die Erzeugung von Synthesegas für die Ammoniaksynthese anwenden, wenn statt Sauerstoff sauerstoffangereicherte Luft benutzt wird, so daß in dem erzeugten Gas der nötige Stickstoff für die Ammoniaksynthese enthalten ist.

Claims

PATrNTANSPRUCII Gaserzeuger mit Schwelaufsatz und Rosthaube zum Vergasen von Braunkohle und Steinkohle, bei dem Schwelgase nach der Entteerung in die untere Vergasungszone eingeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwelaufsatz (C) in einem Schwelgaskreislauf derart angeordnet ist, daß iin Schwelaufsatz erzeugte, über einen Teerabscheider (T) und eine Aufheizvorrichtung (h, N) geführte Schwelgase in den Schwelaufsatz zurückgeführt werden und daß in diesem Kreislauf nach dem Teerabscheider eine Abzweigung vorgesehen ist, durch die - ein Teil der Schwelgase der Rosthaube (A) zugeführt wird, in der sich eine Kammer (B) befindet, aus der die Schwelgase in Einzelströmen nebst den aus der -Rosthaube getrennt austretenden Vergasungsmitteln unmittelbar in die Brennstoffschicht eintreten.