DE703561C - Establishment and procedure for performing endoth - Google Patents
Establishment and procedure for performing endothInfo
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- DE703561C DE703561C DE1938K0151433 DEK0151433D DE703561C DE 703561 C DE703561 C DE 703561C DE 1938K0151433 DE1938K0151433 DE 1938K0151433 DE K0151433 D DEK0151433 D DE K0151433D DE 703561 C DE703561 C DE 703561C
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Durchführung endothermer Gasreaktionen bei hohen Temperaturen, beispielsweise auf die Umsetzung von Methan oder methanhaltigen Gasen mit Wasserdampf in Kohlenoxyd und Wasserstoff oder ähnliche wärmebindende Vorgänge, wobei das Gas oder Gas-Dampf-Gemisch in regenerativen Gaserhitzern auf die Reaktionstemperatur erhitzt wird undThe invention relates to the implementation of endothermic gas reactions high temperatures, for example on the conversion of methane or methane-containing Gases with water vapor in carbon oxide and hydrogen or similar heat-binding processes, the gas or gas-vapor mixture is heated to the reaction temperature in regenerative gas heaters and
ίο das Gitterwerk der Gaserhitzer durch heiße Verbrennungsgase periodisch aufgeheizt wird.ίο the lattice work of the gas heater hot combustion gases are heated up periodically.
Die Durchführung derartiger endothermer Gasreaktionen bei hohen Temperaturen wirdCarrying out such endothermic gas reactions at high temperatures is
«5 dadurch erschwert, daß zum Aufheizen der Wärmespeicher, in welchen die zu behandelnden Gase auf die Reaktionstemperatur erhitzt werden, große Wärmemengen hoher Temperaturlage erforderlich sind, um den durch die«5 made more difficult by the fact that to heat the heat storage in which the to be treated Gases are heated to the reaction temperature, large amounts of heat at high temperature are required to get through the
so endotherme Reaktion bedingten Wärmeverlust in der Hochtemperaturzone des Wärmespeichers zu decken. Infolgedessen werden die Zonen niedrigerer Temperatur des Wärmespeichers von zu großen Gasmengen niedriger Temperaturlage durchströmt, deren fühlbare Wärme in dem Gitterwerk nicht ausgenutzt werden kann, so daß Abgase sehr hoher Temperatur entstehen. Der thermische Wirkungsgrad einer solchen Anlage ist wegen der hohen Abgastemperatur nur gering.such endothermic reaction caused heat loss in the high-temperature zone of the heat accumulator cover up. As a result, the lower temperature zones of the heat storage tank are exposed to excessively large amounts of gas low temperature, the sensible heat of which in the latticework does not flow through can be exploited, so that exhaust gases are generated at a very high temperature. The thermal The efficiency of such a system is low because of the high exhaust gas temperature.
Um die im vorstehenden erörterten Schwierigkeiten bei der Durchführung endothermer Gasreaktionen auf hoher Temperaturstufe zu beseitigen, ist vorgeschlagen worden, aus dem Wärmespeicher, in dem die zu behandelnden Gase auf die Reaktionstemperatur erhitzt werden, aus einer Zone höherer Temperatur einen Teil der heißen Aufheizgase abzuziehen und die fühlbare Wärme dieses Teilstromes heißer Aufheizgase in besonderen Einrichtungen, beispielsweise Dampfkesseln, auszunutzen. Auf diese Weise kann man erreichen, daß die am kalten Ende der Wärmespeicher abziehenden Abgase eine vorteilhaft niedrigeTo overcome the difficulties discussed above in performing endothermic To eliminate gas reactions at high temperature level has been proposed from the Heat accumulator in which the gases to be treated are heated to the reaction temperature are to withdraw some of the hot heating gases from a zone of higher temperature and the sensible heat of this partial flow of hot heating gases in special facilities, for example steam boilers. In this way you can achieve that the cold end of the heat storage exhaust gases are advantageously low
Temperatur aufweisen. Indessen ist dieser Vorschlag nur anwendbar in solchen Fällen, in denen eine Verwertung der aus dem Teilstrom heißer Aufheizgase gewinnbaren Wärme zu anderen Zwecken möglich ist.Have temperature. However, this proposal is only applicable in cases in which a utilization of the heat recoverable from the partial flow of hot heating gases is possible for other purposes.
Es ist auch schon bekannt, ein System von drei Regeneratoren vorzusehen, wobei der mittlere Regenerator von den beiden angrenzenden Regeneratoren durch \rerbrennungskammern getrennt ist, in denen die für die Aufheizung der beiden der Gasumsetzung dienenden Regeneratoren erforderliche Wärme durch Verbrennen von Gas erzeugt wird. Diese Einrichtung ist liegend angeordnet, so iS daß die Gase die Einrichtung in waagerechter Richtung durchströmen. Diese Art der Beaufschlagung der Regeneratoren hat den Nachteil, daß sich beim Aufheizen der Gase der Auftrieb der immer heißer werdenden Gasmassen derart auswirkt, daß die Gasmassen in der Hauptsache durch die oberen Lagen des Regeneratorgitterwerks strömen, so daß diesen Gitterwerkslagen mehr Wärme als den unteren Lagen entzogen wird. 2S Es ist bei dieser Einrichtung also nicht möglich, alle Teile des Gases mit möglichst konstanter Geschwindigkeit auf die Reaktionstemperatur zu bringen, so daß das Zeitelement der Umsetzung für alle Gasteilchen 3« gleich ist. Diese Erscheinung wirkt sich nachteilig auf den Ablauf der durchzuführenden Reaktionen aus, so daß beispielsweise bei der Umsetzung von Methan sich Kohlenstoff abscheidet, der der Umsetzung mit Wasserdampf entzogen wird.It is also already known to provide a system of three regenerators, wherein the average regenerator is separated erbrennungskammern of the two adjacent regenerators by \ r in which serving for heating the both the gas reaction regenerators required heat is generated by combusting gas. This device is arranged horizontally so that the gases flow through the device in a horizontal direction. This type of loading of the regenerators has the disadvantage that when the gases are heated, the buoyancy of the increasingly hot gas masses has such an effect that the gas masses mainly flow through the upper layers of the regenerator lattice work, so that these lattice work layers more heat than the lower layers is withdrawn. 2 S With this device, it is not possible to bring all parts of the gas to the reaction temperature at as constant a rate as possible, so that the time element of the reaction is 3 «the same for all gas particles. This phenomenon has a disadvantageous effect on the course of the reactions to be carried out, so that, for example, when methane is converted, carbon is deposited, which is withdrawn from the reaction with water vapor.
Es ist weiterhin bekannt, ein System von zwei Regeneratoren mit dazwischengeschalteter Reaktionskammer, die mit Koks gefüllt ist, vorzusehen, wobei die Reaktionskammer von den angrenzenden Regeneratoren durch Verbrennungsräume getrennt ist. Bei dieser Einrichtung sind jedoch stets zwei von drei Wärmespeichern, wenn man die mit Koks gefüllte Reaktionskammer auch als Wärmespeicher betrachtet, falsch in dem Sinne beaufschlagt, daß die vorzuwärmenden Medien von oben nach unten und die wärmeabgebenden Medien von unten nach oben strömen.It is also known a system of two regenerators with an interposed one Provide reaction chamber, which is filled with coke, the reaction chamber is separated from the adjacent regenerators by combustion chambers. With this facility, however, there are always two of three heat accumulators, if you consider the reaction chamber filled with coke as a heat accumulator, wrong in that Meaning that the media to be preheated from top to bottom and the heat-emitting media from bottom to bottom pour up.
Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe, eine Einrichtung für die Durchführung endothermer Gasreaktionen zu schaffen, bei der einmal die zu behandelnden Gase bzw. das Gas-Wasserdampf-Gemisch gleichmäßig auf den freien Querschnitt der Wärmespeicher verteilt werden und bei der außerdem der Grundregel der Beaufschlagung von Regeneratoren Rechnung getragen wird, wonach wärmeaufnehmende Gase den Regenerator 6(1 von unten nach oben und wärmeabgebende Gase den Regenerator von oben nach unten durchströmen, so daß die Strömung ausgeglichen ist. Die erfindungsgemäße Einrichtung besteht aus drei miteinander verbundenen Wärmespeichern (Regeneratoren), von denen jeweils einer zum Vorwärmen der Heizmittel dient, durch deren Verbrennung die beiden anderen Wärmespeicher aufgeheizt werden, während danach das zu behandelnde Gas in entgegengesetzter Richtung wie das Heizmittel durch die Wärmespeicher strömt. Zur Lösung vorstehender Aufgabe werden die gemäß der Erfindung als Verbrennungskammern ausgebildeten Kuppeln zweier turmartiger Wärmespeicher miteinander durch einen dritten Wärmespeicher verbunden, der aus zwei senkrecht beaufschlagten Kammern besteht, die unten miteinander und oben mit je einer der beiden Kuppeln in Verbindung stehen. Die Höhe dieses mittleren, aus zwei Kammern bestehenden Wärmespeichers ist weiterhin wesentlich geringer als die der beiden angrenzenden Wärmespeicher. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die Strömungsrichtung stets in dreien der aus vier Kammern bestehenden Gasspeichergruppe der obengenannten Grundregel entspricht und nur in einer der kleineren mittleren Kammern entgegengesetzt ist. Nachteile sind jedoch hiermit nicht verknüpft, da die Höhe der mittleren Kammern vergleichsweise gering ist, so daß ins Gewicht fallende Druck- bzw. Zugverluste nicht auftreten können. Infolge dieser Anordnung ist der technische Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Einrichtung bedeutend höher als der der bekannten älteren Einrichtungen. Weiterhin erstreckt sich die Erfindung auf ein besonderes Verfahren zum Betrieb dieser Einrichtung. Nach der Erfindung werden nach dem Aufheizen |o° der Wärmespeicher durch Verbrennen von Gas die zur Reaktion zu bringenden Gase zunächst im Gegenstrom zu den Aufheizgasen durch die beiden aufgeheizten Wärmespeicher und zwecks Speicherung der Wärme |O5 der heißen Reaktionsgase durch den dritten Wärmespeicher geleitet, worauf nach einer gewissen Zeit die Strömungsrichtung der zu behandelnden Gase umgekehrt wird, so daß die Reaktionsgase die Einrichtung im Gleich- uo strom mit den vor der Reaktion durchgeleiteten Aufheizgasen durchströmen, während in der darauffolgenden Aufheizperiode die Aufheizgase in der der ersten Aufheizperiode entgegengesetzten Richtung durch die Ein- i»5 richtung geleitet werden. Durch, geeignete Bemessung der Zeit, in welcher die zu behandelnden Gase in der einen oder der anderen Richtung durch die Einrichtung strömen, gelingt es, die gesamte Einrichtung »*· in ein Wärmegleichgewicht zu bringen, so daß die von den Heizmitteln gelieferteThe present invention solves the problem of creating a device for carrying out endothermic gas reactions in which the gases to be treated or the gas-water vapor mixture are evenly distributed over the free cross section of the heat accumulator and in which the basic rule of applying Regenerators are taken into account, according to which heat-absorbing gases flow through the regenerator 6 (1 from bottom to top and heat-emitting gases through the regenerator from top to bottom, so that the flow is balanced one in each case serves to preheat the heating means, through the combustion of which the other two heat accumulators are heated, while the gas to be treated then flows in the opposite direction as the heating means through the heat accumulator ldeten domes of two tower-like heat accumulators connected to one another by a third heat accumulator, which consists of two vertically loaded chambers which are connected to one another at the bottom and to one of the two domes at the top. The height of this central, two-chambered heat accumulator is still significantly lower than that of the two adjacent heat accumulators. This arrangement ensures that the flow direction always corresponds to the above-mentioned basic rule in three of the gas storage groups consisting of four chambers and is only opposite in one of the smaller central chambers. However, disadvantages are not associated with this, since the height of the middle chambers is comparatively low, so that significant pressure or tension losses cannot occur. As a result of this arrangement, the technical efficiency of the device according to the invention is significantly higher than that of the known older devices. The invention also extends to a particular method for operating this device. According to the invention, after heating | o ° the heat accumulator by burning gas, the gases to be reacted are initially passed through the two heated heat accumulators in countercurrent to the heating gases and through the third heat accumulator for the purpose of storing the heat | O 5 of the hot reaction gases, whereupon after a certain time the direction of flow of the gases to be treated is reversed so that the reaction gases flow through the device in direct uo current with the heating gases passed through before the reaction, while in the subsequent heating period the heating gases flow through the device in the opposite direction to the first heating period In the direction of i »5. By appropriately dimensioning the time in which the gases to be treated flow in one direction or the other through the device, it is possible to bring the entire device into thermal equilibrium, so that that supplied by the heating means
70S70S
Wärme mit dem besten erreichbaren Wirkungsgrad für die durchzuführende Reaktion ausgenutzt wird.Heat with the best achievable efficiency for the reaction to be carried out is exploited.
Hierdurch wird erreicht, daß der thermische Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Durchführung endothermer Reaktionen bei hoher Temperatur so verbessert wird, daß er im wesentlichen dem normaler, lediglich dem Wärmeaustausch dienender regenerativer Wärmespeicher entspricht, was sich in entsprechend niedrigeren Abgastemperaturen auswirkt.This ensures that the thermal efficiency of the invention Device for carrying out endothermic reactions at high temperature so improved becomes that it is essentially the normal, only the heat exchange serving regenerative heat storage, which results in correspondingly lower exhaust gas temperatures.
Auf der Zeichnung ist eine zur Durchführung der Erfindung geeignete Einrichtung is in einem senkrechten Längsschnitt schematisch wiedergegeben. Die ■= Einrichtung besteht aus den beiden Wärmespeichern ι und 2, zwischen denen ein erfindungsgemäß in die Teile 3 und 4 unterteilter dritter Wärmespeicher angeordnet ist. Die Wärmespeicher können beispielsweise die bei Hochofenwinderhitzern bewährte Bauart haben. Oberhalb des Gitterwerks in den Wärmespeichern sind Kuppelräume 5, 6, 7, 8 \Orgesehen. Die Kuppelräume 5 und 6 und die Kuppelräume 7 und 8 stehen miteinander durch je einen horizontalen Kanal 9, 10 in Verbindung. Die Wärmespeicherhälften 3 und 4 sind miteinander durch einen Kanal 11 verbunden. Die Kuppelräume 5 und 8 dienen als Verbrennungskammern. Seitlich in die Räume 5 und 8 mündet eine Reihe von Gasdüsen 12, die von einer Gasleitung 13 aus mit Brenngas, beispielsweise Koksofengas, versorgt werden. Der Betrieb der Einrichtung gestaltet sich etwa folgendermaßen:The drawing shows a device suitable for carrying out the invention is shown schematically in a vertical longitudinal section. The ■ = facility exists from the two heat accumulators ι and 2, between which a according to the invention in the Parts 3 and 4 subdivided third heat storage is arranged. The heat storage can, for example, be of the type that has been tried and tested in blast furnace heaters. Above of the latticework in the heat accumulators are domed rooms 5, 6, 7, 8 \ Or. the Domed rooms 5 and 6 and the domed rooms 7 and 8 are each connected to one another by a horizontal one Channel 9, 10 in connection. The heat storage halves 3 and 4 are with each other connected by a channel 11. The domes 5 and 8 serve as combustion chambers. A row of gas nozzles 12 discharges laterally into rooms 5 and 8, which are supplied from a gas line 13 with fuel gas, for example coke oven gas. The operation of the facility is designed something like this:
Es sei angenommen, daß der Wärmespeicher ι zum Aufheizen der Heizmittel dient und in ihm in einer vorhergehenden Betriebsperiode Wärme aufgespeichert wurde. Die Ventile 14, 21 in dem Ventilgehäuse 15, das einerseits durch 16 mit dem Wärmespeicher und anderseits durch die Leitung 17 mit dem Kamin 18 verbunden ist, werden so Ί5 eingestellt, daß die Verbindungsleitung 17 zum Fuchs 18 unterbrochen wird und Luft in das Gehäuse 15 einströmen kann. Die heiße Luft steigt in dem Wärmespeicher 1 hoch und erhitzt sich dabei auf eine gewünschte hohe Temperatur, beispielsweise 950 bis 10000. In deni Kuppelraum 5 trifft die Luft mit Brenngas zusammen, welches durch die Düsen 12 eingeleitet wurde. Gas und Luft verbrennen und ziehen durch den Kanal 9 in den Kuppelraum 6 des mittleren Wärmespeichers 3, 4. Die heißen Abgase geben dort einen Teil ihrer Wärme an das Gitterwerk ab und gelangen schließlich aus dem Kuppelraum 7 der Speicherhälfte 4 durch die Leitung 10 in den Kuppelraum 8 des Wärmespeichers 2. In dem letzteren strömen die heißen Aufheizgase abwärts, indem sie den Rest ihrer Wärme an das Gitterwerk im Speicher 2 abgeben. Vom Fuße des Wärmespeichers 2 gelangen die abgekühlten Aufheizgase dann durch das andere Ventilgehäuse 19 in den Kaminkanal 20.It is assumed that the heat accumulator ι serves to heat the heating means and that heat was stored in it in a previous operating period. The valves 14, 21 in the valve housing 15, which is connected on the one hand to the heat accumulator through 16 and on the other hand to the chimney 18 through the line 17, are set in such a way that the connection line 17 to the fox 18 is interrupted and air enters the housing 15 can flow in. The hot air rises in the heat accumulator 1 and is heated to a desired high temperature, for example 950 to 1000 0 . In the dome space 5, the air meets the fuel gas which has been introduced through the nozzles 12. Gas and air burn and pull through the channel 9 into the dome space 6 of the central heat accumulator 3, 4. The hot exhaust gases give off some of their heat there to the latticework and finally get out of the dome space 7 of the storage half 4 through the line 10 into the Dome space 8 of the heat accumulator 2. In the latter, the hot heating gases flow downwards by releasing the rest of their heat to the latticework in the accumulator 2. From the foot of the heat accumulator 2, the cooled heating gases then pass through the other valve housing 19 into the chimney duct 20.
Sobald die Temperatur in dem Wärmespeicher ι so weit gesunken ist, daß die Verbrennungstemperatur im Kuppelraum 5 unter den gewünschten Wert sinkt, wird der Aufheizvorgang unterbrochen. Es werden darauf die Ventile 21, 31, welche an den Gehäusen 15 und 19 vorgesehen sind, geschlossen, wodurch die Verbindung der Regeneratoren 1 und 2 mit dem Kaminkanal und der Außenluft unterbrochen wird. Darauf wird am Wärmespeicher 2 das Ventil 23 geöffnet, welches die am Fuße des Wärmespeichers 2 einmündende Leitung 24 für das umzuwandelnde Gas bzw. Gas-Diampf-Gemisch beherrscht. Ferner geht vom Fuße des Wärmespeichers 2 eine Leitung 25 aus, die von einem Ventil 26 beherrscht wird. Die Leitung 25 dient zum Abziehen von umgesetztem Gas.As soon as the temperature in the heat accumulator ι has fallen so far that the combustion temperature drops below the desired value in the dome space 5, the heating process is interrupted. It'll be on it the valves 21, 31, which are provided on the housings 15 and 19, closed, whereby the connection of the regenerators 1 and 2 with the chimney duct and the outside air is interrupted. The valve 23 is then opened on the heat accumulator 2, which valve at the foot of the heat accumulator 2 opening line 24 for the gas or gas-vapor mixture to be converted dominates. Furthermore, a line 25, which is controlled by a valve 26, extends from the foot of the heat accumulator 2. The administration 25 is used to draw off converted gas.
In entsprechender Weise ist der Wärmespeicher ι mit dem Ventil 27 versehen, welches die Gaszuleitung 28 beherrscht, und mit dem Ventil 29, welches eine Ableitung 30 für umgesetztes Gas beherrscht. .:In a corresponding manner, the heat accumulator ι is provided with the valve 27, which dominates the gas supply line 28, and with the valve 29, which is a discharge line 30 for converted gas mastered. .:
Sobald das Ventil 23 am Wärmespeicher 2 geöffnet wird, wird auch das Ventil 29 am Wärmespeicher ι geöffnet. In den Wärmespeicher 2 strömt dann das umzusetzende Gas oder Gas-Dampf-Gemisch ein. Es steigt im Wärmespeicher 2 aufwärts und erhitzt sich dabei an dessen Gitterwerk, tritt dann nacheinander in die Wärmespeicher 3 und 4 über, wo das Gas seine höchste Temperatur όο erreicht. Beispielsweise mag im Falle der Umsetzung von Methan mit Wasserdampf die Temperatur der aus dem Wärmespeicher 3 abziehenden Gase 13000 betragen. Bei dieser Temperatur hat sich das Methan praktisch vollständig mit Wasserdampf umgesetzt.As soon as the valve 23 on the heat accumulator 2 is opened, the valve 29 on the heat accumulator ι is also opened. The gas or gas-steam mixture to be converted then flows into the heat accumulator 2. It rises upwards in the heat accumulator 2 and heats up on its latticework, then passes one after the other into the heat accumulators 3 and 4, where the gas reaches its highest temperature όο. For example, in the case of the conversion of methane with water vapor, the temperature of the gases withdrawn from the heat accumulator 3 may be 1300 0 . At this temperature, the methane has practically completely reacted with water vapor.
Die heißen Reaktionsgase ziehen dann im Wärmespeicher 1 abwärts und treten durch das geöffnete Ventil 29 in die Leitung 30 für umgewandeltes Reaktionsgas über. "°The hot reaction gases then move downwards in the heat accumulator 1 and pass through the opened valve 29 into the line 30 for converted reaction gas. "°
Um das Wärmegleichgewicht in der erfindungsgemäßen Einrichtung herzustellen, wird nun nach einer bestimmten Betriebsperiode die Gaszufuhr zu dem Wärmespeicher 2 durch Schließen des Ventils 23 unterbrochen. «15 Gleichzeitig wird das Ventil 26 des Wärmespeichers 2 geöffnet und das Ventil 29 im Wärmespeicher 1 geschlossen. Hierauf wird das Ventil 27 am Wärmespeicher 1 geöffnet, so daß das umzuwandelnde Gas oder Gas- >ao Dampf-Gemisch in den Wärmespeicher 1 ein- ■ tritt und von dort die Einrichtung in einerIn order to establish the thermal equilibrium in the device according to the invention, now, after a certain operating period, the gas supply to the heat accumulator 2 is interrupted by closing the valve 23. «15 At the same time, the valve 26 of the heat accumulator 2 is opened and the valve 29 in the Heat storage tank 1 closed. The valve 27 on the heat accumulator 1 is then opened, so that the gas to be converted or gas-> ao Steam mixture enters heat storage 1 ■ and from there the device in one
Richtung durchströmt, die der Richtung des Gases bzw. Gas-Dampf-Gemisches in der vorhergehenden Betriebsperiode entgegengesetzt ist. Das Gasen durch Einleiten von Gas oder Gas-Dampf-Gemisch in den Wärmespeicher ι wird so lange fortgesetzt, bis die Temperatur in dem Wärmespeicher 4 unter die zulässige Reaktionstemperatur gesunken ist. Darauf wird die Zuführung von Gas oder Gas-Dampf-Gemisch durch Schließen des Ventils 27 unterbrochen. Ferner wird auch das Ventil 26 am Wärmespeicher 2 geschlossen, nachdem gegebenenfalls vorher das in dem System enthaltene wertvolle Gas durch Wasserdampf oder in sonst geeigneter Weise verdrängt worden ist. Übrigens kann man in gleicher Weise auch aus dem System die Rauchgase verdrängen, bevor wertvolles Gas oder Gas-Dampf-Gemisch einströmt.Direction flows through that of the direction of the gas or gas-vapor mixture in the preceding Operating period is opposite. The gassing by introducing gas or gas-vapor mixture into the heat storage device ι is continued until the temperature in the heat storage 4 is below the permissible Reaction temperature has dropped. Then the supply of gas or gas-steam mixture interrupted by closing the valve 27. Furthermore, the valve 26 on the heat accumulator 2 is also closed, after, if necessary, the valuable gas contained in the system by means of water vapor or has been displaced in any other suitable manner. Incidentally, you can also use the Displacement of flue gases before valuable gas or gas-steam mixture flows in.
Nachdem die Ventile 23, 26, 27 und 29 geschlossen sind, kann das Wärmespeiclrersystem wieder aufgeheizt werden. Nach der Erfindung wird jetzt Heizgas und Luft in dem Verbrennungsraum 8 des rechten Wärmespeichers 2 verbrannt, d. h. die Beheizungsrichtung ist jetzt umgekehrt zu der Behei- zungsrichtung in der vorhergehenden Aufheizperiode. After the valves 23, 26, 27 and 29 are closed, the heat storage system be reheated. According to the invention, heating gas and air are now burned in the combustion chamber 8 of the right heat accumulator 2, d. H. the heating direction is now reversed to the heating direction in the previous heating-up period.
Die beschriebene Arbeitsweise läßt sich beispielsweise durch folgende Zahlenangaben bei der Umsetzung von Koksofengas mit Wasserdampf verdeutlichen:The procedure described can be illustrated, for example, by the following figures clarify when converting coke oven gas with steam:
Es sei angenommen, daß folgende Reaktion in der Einrichtung durchgeführt werden soll: -Assume that the following reactions are carried out in the facility target: -
o,5ioNms Koksofengas-|-0,658 Nm3H2 0-Dampf = ι Nm3 Endgas + 0,475 Nm3H2O-Dampf.o, s 5ioNm coke oven gas | -0.658 Nm 3 H 2 0-vapor ι = Nm 3 Tail gas + 0.475 Nm 3 H 2 O vapor.
Die in einzelnen Teilen der Wärmespeicheranlage abgegebenen und aufgenommenen Wärmemengen ergeben sich aus nachfolgender Tabelle, deren Zahlenangaben kcal je Nm* Endgas bedeuten:Those released and received in individual parts of the heat storage system Heat quantities result from the following table, the figures of which are kcal per Nm * End gas mean:
speicher Iwarmth
memory I
speicher 3,4warmth
memory 3.4
speicher 2warmth
memory 2
(630 kcal ist die chemisch gebundene Wärme des eingeführten Heizgases, 278 kcal die fühlbare Wärme der austretenden Rauchgase)(630 kcal is the chemically bound heat of the imported heating gas, 278 kcal the sensible heat of the exiting smoke gases)
Gasen 24Gases 24
218 185218 185
— 150- 150
(24 kcal ist die fühlbare Wärme des austretenden Reaktionsgasgemisches)(24 kcal is the sensible heat of the exiting reaction gas mixture)
GasenGases
— 290 — 357- 290 - 357
+ 412+ 412
(58 kcal ist die fühlbare Wärme des austretenden Reaktionsgasgemisches)(58 kcal is the sensible heat of the exiting reaction gas mixture)
GesamtvorgangOverall process
+ ο+ ο
11321132
Gasen Heating up 278
Gases
— 150
+ 412+ 870
- 150
+ 412
-185
— 357+ 542
-185
- 357
+ 218
■—■ 290 - 1060
+ 218
■ - ■ 290
50 Overall process
50
Wärmeverbrauch beim Heizen 1060 + 630 = 1690 = 542 + 870 -J- 278 kcal/Nm3 EndgasHeat consumption when heating 1060 + 630 = 1690 = 542 + 870 -J- 278 kcal / Nm 3 end gas
Wärmebilanz 42 + 630 =: 312 + 278 + 24 + 58 = 672 kcalHeat balance 42 + 630 =: 312 + 278 + 24 + 58 = 672 kcal
(42 kcal ist die fühlbare Wärme des eintretenden Gas-Wasserdampf-Gemisches, 312 kcal ist die Reaktionswärme).(42 kcal is the sensible heat of the gas-water vapor mixture entering, 312 kcal is the heat of reaction).
Die Strahlungsverluste sind wegen ihrer j Aus der vorstehenden Tabelle und der. iao 60 Geringfügigkeit vorstehend nicht berück- Wärmebilanz ist ersichtlich, daß man durch sichtigt. geeignete Bemessung der Dauer der beidenThe radiation losses are because of their j from the table above and the. iao 60 Insignificance not taken into account above - heat balance can be seen that one through sighted. appropriate measurement of the duration of the two
Gasperioden die in das System durch Verbrennen von Heizgas und Luft eingeführte Wärme weitgehend entsprechend dem Wirkungsgrad als Regenerativprinzip ausnutzen kann. Namentlich bleiben die Abhitzetemperaturen dauernd unter beispielsweise 300°. woraus die günstige Arbeitsweise der Anlage ohne weiteres erfolgt.Gas periods introduced into the system by burning fuel gas and air Utilize heat as a regenerative principle according to the degree of efficiency can. In particular, the waste heat temperatures remain permanently below, for example, 300 °. from which the favorable operation of the system takes place without further ado.
Im vorstehenden ist die Erfindung in Verbindung mit einer Anlage beschrieben, bei welcher zur Aufheizung der Wärmespeicher Koksofengas dient. Statt dessen ist es auch möglich, ein weniger heizkräftiges Gas, beispielsweise Generatorgas, zu verwenden. InIn the foregoing, the invention is described in connection with a plant which is used to heat the heat storage coke oven gas. Instead it is possible to use a less heating gas, for example generator gas. In
■5 diesem Falle werden besondere Wärmespeicher für die Vorwärmung des weniger heizkräftigen Brenngases vorgesehen. Man kann auch die Wärmespeicher 1,2 durch geeignete Zwischenwände in zwei Räume zur getrennten Vorwärmung von Gas und Luft unterteilen, wobei die Ein- und Ausströmventile an den Wärmespeichern entsprechend zu ergänzen sind.In this case, special heat storage systems are used intended for preheating the less heating fuel gas. You can also do that Heat storage 1,2 through suitable partition walls in two rooms for separate preheating divide gas and air, with the inlet and outlet valves on the heat storage are to be supplemented accordingly.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1938K0151433 DE703561C (en) | 1938-07-29 | 1938-07-29 | Establishment and procedure for performing endoth |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1938K0151433 DE703561C (en) | 1938-07-29 | 1938-07-29 | Establishment and procedure for performing endoth |
Publications (1)
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|---|---|
| DE703561C true DE703561C (en) | 1941-03-12 |
Family
ID=7252376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1938K0151433 Expired DE703561C (en) | 1938-07-29 | 1938-07-29 | Establishment and procedure for performing endoth |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE703561C (en) |
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1938
- 1938-07-29 DE DE1938K0151433 patent/DE703561C/en not_active Expired
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