DE713616C

DE713616C - Process for the gasification of raw brown coal

Info

Publication number: DE713616C
Application number: DEW98139D
Authority: DE
Original assignee: HANS SCHMALFELDT DIPL ING; Wintershall AG
Current assignee: HANS SCHMALFELDT DIPL ING; Wintershall AG
Priority date: 1936-02-16
Filing date: 1936-02-16
Publication date: 1941-11-11

Description

Verfahren zur Vergasung von Rohbraunkohle In dem Hauptpatent 686761 ist ein Verfahren zum Vergasen von staubförmigen Brennstoffen, die aus verhältnismäßig leicht zerfallenden Rohbrennstoffen, wie Rohbraunkohle u. dgl., hergestellt worden sind, beschrieben, .bei dem mit Hilfe von hoch erhitztem Umwälz:gas in stetigem Kreislauf in Verbindung mit einem durch den Umwälzgasstrom beschickten Umlauftrockner die aus dem Vergaser abgehende, mit dem ganz oder teilweise vergasten Staub beladene Umwälz-und \ utzgasmenge dazu dient, um in dem Umlauftrockner mit gegebenenfalls kombinierter Zerkleinerung die für das Verfahren benötigte Kohlenmenge zu trocknen und zu zerkleinern, wobei ein Teil des aus dem Umlauftrockner erhaltenen Staubes dauernd aus dem Kreislauf entfernt wird, so daß der Aschegehalt des zu vergasenden Kohlenstaubes auf einer angemessenen Höhe gehalten wird.Process for the gasification of raw lignite In the main patent 686761 a process for the gasification of pulverulent fuels, which have been produced from relatively easily disintegrating raw fuels, such as raw lignite and the like, is described continuous circulation in connection with a circulating dryer fed by the circulating gas stream, the circulating and useful gas quantity discharged from the gasifier and laden with the completely or partially gasified dust is used to dry the amount of coal required for the process in the circulating dryer with possibly combined comminution to comminute, a part of the dust obtained from the circulating dryer is continuously removed from the circuit, so that the ash content of the coal dust to be gasified is kept at an appropriate level.

Es hat sich nun herausgestellt, daß bei gewissen.Betriebsbedingungen, vor allem bei stärkerer Belastung und etwas gesunkener Temperatur der heißen Umwälzgase, ferner bei bitumenreicher Kohle, Teerabscheidungen in denjenigen Teilen der Apparatur vorkommen können, die tieferen Temperaturen ausgesetzt sind, wie vor allem Entstau!ber, Wäsche und Fördereinrichtungen des Umwälzgases.It has now been found that under certain operating conditions especially with heavier loads and a slightly lower temperature of the hot circulating gases, also with bitumen-rich coal, tar deposits in those parts of the apparatus can occur that are exposed to lower temperatures, such as, above all, decongestants, Washing and conveying devices of the circulating gas.

Erfindungsgemäß kann man diesen Übelstand jedoch beseitigen, wenn der Kohlenstaub in an sich bekannter Weise-vor Eintritt in die Vergasungsapparatur vorgewärmt wird. In diesem Falle braucht nämlich ein Teil der fühlbaren Wärme des heißen Umwälzgases nicht für die Staubvorwärmung aufgewendet zu werden, d. h. die Mischtemperatur aus Staub und heißem Umwälzgas ist höher. Weiterhin geht, weil die Zeit für die Anwärmung des Staubes auf Reaktionstemperatur bei vorgewärmtem Staub kürzer ist, die Entgasung und Vergasung rascher vor sich. Aus diesen Gründen wird durch eine Vorwärmung des Staubes die lästige Teerabscheidung bei höherer Belastung und bitumenreicher Rohkohle verhindert. Außerdem ist mit der Vorwärmung des Kohlenstaubes auch eine Leistungserhöhung der ganzen Anlage verbunden. Die Vorwärmung kann his zu einer teilweisen oder gänzlichen Entgasung -des Staubes getrieben werden.According to the invention, however, this deficiency can be eliminated if the coal dust in a manner known per se - before entering the gasification apparatus is preheated. In this case, a part of the sensible warmth needs the hot circulating gas not to be used for dust preheating, d. H. the Mixing temperature of dust and hot circulating gas is higher. Continue because the Time for the dust to warm up to the reaction temperature in the case of preheated dust is shorter, the degassing and gasification faster. Because of these reasons by preheating the dust, the annoying tar separation at higher loads and bitumen-rich raw coal prevented. In addition, the coal dust is preheated also connected to an increase in the performance of the entire system. The preheating can be increased be driven to a partial or complete degassing of the dust.

Die Vorwärmung des Staubes kann durch beliebige Wärmequellen vorgenommen werden. Man kann z. B. den Staub auf mittelbare Weise durch Erhitzen in Röhren mittels hocherhitzten Dampfes oder mittels Feuergase vorwärmen. 4m zweckmäßigsten ist jedoch erfindungsgemäß so zu verfahren, dal1 die Vorwärmung des Staubes mit der Abw 'irnie der Umwälzgase geschieht, nachdem, i 2, diese aus dem eigentlichen Vergaser ati4-. getreten sind und bevor sie in den Trockner eintreten. Auf diese Weise wird ein erliel5-lich größerer Anteil der fühlbaren Wärme der Umwälzgase für den eigentlichen \-ergasungsvorgarig nutzbar gemacht und ein geringerer Teil für die Trocknung, indem die Umwälzgase mit tieferer Temperatur in den Trockner eintreten. Durch die Regelung derjenigen Temperatur, auf die der Staub vorgewärmt wird, also durch Veränderung derjenigen Wärinernenge, die zwischen Vergaser und Trockner herausgenommen wird, ist es möglich, den Vergasungsgrad in gewissen Grenzen beliebig zu verändern. Wird der Staub nämlich mit der Wärme des aus dein Vergaser austretenden Lmwä lzgases verschieden weit vorgewärmt, so wird auch die in den "Trockner eintretende Wärme-Menge verändert und damit auch die zu trocknende Kohlenmenge sowie die erzeugte Kohlenstaubinenge. Wird z. B. der Staub vor Einsatz in den Vergaser überhaupt nicht vorgewärmt, so gelangt sehr viel Abwärme in den Trockner, und es werden verhältnismäßig große Kohlenstaubinengen erzeugt. Da die im Vergaser erzeugte Gasmenge in erster Annäherung proportional der Umwälzgasmenge und dem Temperaturgefälle des Umwälzgases firn Vergaser ist, so ist ersichtlich, daß die erzeugte Gasmenge bei Veränderung der Vorwärmtemperatur ungefähr konstant bleibt, während die getrocknete Kohlenmenge und erzeugte Staubmenge bei keiner oder niedriger Staubvorwärmung sehr groß ist; das heißt also: der Vergasungsgrad wird bei niedrigerer Vorwärintemperatur kleiner werden. Wird jedoch der in den Vergaser einzusetzende Staub immer weiter und weiter vorgewärmt und schließlich so weit, daß der Staub im Vorwärmer schon anfängt zu verschwelen, so wird die in den Trockner gelangende Wärmemenge geringer und geringer, und die erzeugte Kohlenstaubmenge sinkt daher weiter und weiter. In diesem Falle muß also der Vergasungsgrad der Kohle immer höher werden.The dust can be preheated using any heat source will. You can z. B. the dust indirectly by means of heating in tubes highly heated steam or by means of fire gases preheat. 4m most appropriate however, according to the invention, the procedure is such that the preheating of the dust is also carried out the rejection of the circulating gases happens after, i 2, these from the actual Carburetor ati4-. stepped on and before they step into the dryer. To this In this way, a much larger proportion of the sensible heat of the circulating gases is obtained the actual \ -ergasungsvorgarig made usable and a smaller part for drying, as the circulating gases enter the dryer at a lower temperature. By regulating the temperature to which the dust is preheated, that is by changing the amount of heat taken out between the carburetor and the dryer it is possible to change the degree of gasification as required within certain limits. Is the dust namely with the warmth of the circulating gas escaping from your carburetor preheated to different degrees, so is the amount of heat entering the "dryer" changes and thus also the amount of coal to be dried and the amount of coal dust produced. Is z. B. the dust is not preheated at all before use in the carburetor, so A lot of waste heat gets into the dryer, and there are relatively large amounts of coal dust generated. Since the amount of gas generated in the carburetor is proportional to a first approximation the amount of circulating gas and the temperature gradient of the circulating gas in the carburetor, so it can be seen that the amount of gas generated when changing the preheating temperature remains approximately constant while the amount of dried coal and amount of dust generated is very large with little or no dust preheating; that means: the degree of gasification will be smaller at a lower preheating temperature. However, the one in the carburetor the dust to be used is preheated further and further and finally so far, that the dust in the preheater is already beginning to smolder, so that in the dryer The amount of heat received is less and less, and the amount of coal dust generated decreases hence on and on. In this case, the degree of gasification of the coal must always be get higher.

Wird das -erfahren so betrieben, daß der Kohlenstaub verhältnismäßig stark vorgewärmt wird, so daß der Kohlenstaub im Vorwärmer schon verschwelt, so ist es möglich, die Schwelgase von dein vorgewärmten Kohlenstaub zu trennen und dein Umwä lzhas wieder zuzufügen. Nimmt man dies so vor, daß vor dem Zusatz der Schwelgase zum wieder aufzuheizenden Umwälzgas das Nutzgas abgezogen wird, so ist es möglich, Elen Methangehalt in dein erzeugten Wassergas nunmehr zu senken. Dieses Ergebnis erklärt sich dadurch, daß die bei der Verschwelung frei werdenden Kohlenwasserstofte nicht erst im Vergaser gespalten zu werden brauchen, sondern zurrt Teil bereits mit dein @`chwelgas in die Umwälzgaserhitzer gelangen .und bei den hier herrschenden, wesentlich höheren Temperaturen, also besseren Bedingungen, bedeutend vollkommener gespalten werden.If the experience is operated in such a way that the coal dust is relatively is strongly preheated, so that the coal dust in the preheater is already carbonized, so it is possible to separate the carbonization gases from your preheated coal dust and to add your circulation again. If you do this in such a way that before the addition of the Smoldering gases to the circulating gas to be heated again, the useful gas is withdrawn, so is it is now possible to reduce elen methane content in your generated water gas. This The result is explained by the fact that the hydrocarbons released during the smoldering process not first need to be split in the carburetor, but already lashing parts get into the circulating gas heater with your @ `chwelgas. much higher temperatures, so better conditions, much more perfect be split.

Die Benutzung der zur Verfügung stelieiiden Wärme des Umwälzgases zwischen Xustritt aus dein Vergaser und Eintritt in deri Trockner kann auf verschiedene Weise geschehen. Man kann z. B. erfindungsgemäi.l einen Teil des 1ü mwälzgases abzweigen, finit dein Kohlenstaub mischen und dann nach Abtrennung des heißen Kohlenstaube: und desse:i Beförderung in den Vergaser diesen abgekühlten Teil des Umwälzgases dein Hauptstrom des Umwä lzgases vor Eintritt in den l'rockner wieder zufügen. Man könnte den vorzuwärmenden Staub auch in :las gesamte Umwälzgas einführen, hätte dann jedoch die Schwierigkeit, daß die Erwärmung des Staubes nicht regelbar ist und daß der Staub dann wieder aus verhältnismäßig großen Gasinengen abg; schieden werden muI-,i. Diese Schwierigkeiten fallen fort, wenn man nur einen Teil des Umwälzgases dazu benutzt, da mit der Änderung dieser Gasmenge ja auch die Höhe der. Staubvorwä rrnung geregelt werden kann und andererseits diese kleinere Gasmenge auch leichter von dein vorgewärmten Statib getrennt werden kann. Diese Durchführung der Vorwärrnung getattet natürlich nicht, den Methangehalt des Umwälzgases zu senken oder den Kohlensäuregehalt zti ermäßigen. Um dies zu ermöglichen, bedient man sich einer anderen bekannten Art der Stattbvorwärmung.The use of the available heat of the circulating gas between exiting your carburetor and entering the dryer can be different Way done. You can z. B. according to the invention branch off part of the circulating gas, finitely mix your coal dust and then after separating the hot coal dust: and desse: i conveying this cooled part of the circulating gas into the carburetor Add your main flow of circulating gas again before entering the dryer. Man could also introduce the dust to be preheated into: read all of the circulating gas, would have then, however, the difficulty that the heating of the dust cannot be regulated and that the dust then emanated again from relatively large amounts of gas; divorced must be, i. These difficulties are eliminated if only part of the circulating gas is used used because with the change in this amount of gas, the amount of the. Dust pre-wash rrnung can be regulated and on the other hand this smaller amount of gas also easier can be separated from your preheated statib. This implementation of the prewarming Of course, it does not allow reducing the methane content of the circulating gas or the carbonic acid content zti reduce. To make this possible, another known one is used Type of preheating.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung hierfür dargestellt. Der Staub wird durch metallische oder keramische Flächen vorgewärmt, die von dem Umwälzgas, das aus der Vergasung austritt und nach der Beheizundieser Flächen in die Trocknung wieder eintritt, beheizt werden. Klan kann z. B. das Umwälzgas an derAußenwand eines metallischen oder keramischen geschlossenen Zylinders oder Rohres entlang führen, in dessen Innern der Staub entweder mittels eines Gas- oder Dampfstromes von unten aus hochgeblasen wird oder in dem der Staub von oben nach unten fällt. Beim Arbeiten von oben nach unten kann außerdem derZvlinderinhalt durch tangentiales Einblasen von Gas oder Dampf durchwirbelt werden.A device for this purpose is shown in the drawing. The dust is preheated by metallic or ceramic surfaces, which are caused by the circulating gas, which emerges from the gasification and after the heating of these surfaces into the drying re-enters, be heated. Klan can e.g. B. the circulating gas on the outer wall of a run along metallic or ceramic closed cylinders or tubes, inside the dust either by means of a gas or vapor stream from below from being blown up or in which the dust falls from top to bottom. At work The cylinder contents can also be blown in from top to bottom by tangential blowing swirled by gas or steam.

Es ist auch möglich, das die Beheizung ausübende Umwälzgas durch das Rohr zu führen und in einem Ringkanal uni das Rohr herum entweder durch Aufwirbelung von unten oder durch Herunterfallen von oben den Staub vorzuwärmen und, soweit gewünscht, zu entgasen. Beim Arbeiten von oben nach unten kann -dabei durch tan:gentiales Einblasen von Gas oder Dampf -wiederum dafür -gesorgt .werden, daß die herunterfallende Staubwolke in Bewegung bleibt.It is also possible that the circulating gas exercising the heating by the To lead pipe and in a ring channel uni the pipe around either to preheat the dust by whirling up from below or by falling down from above and, if desired, to degas. When working from top to bottom, -this by tan: gential injection of gas or steam - in turn - ensured, that the falling cloud of dust keeps moving.

Es handelt sich also sowohl beim Arbeiten von unten nach oben als auch von oben nach unten nicht um das Rieseln des Staubes an geneigten Flächen. Der Staub wird vielmehr beim Arbeiten von unten nach oben in einem Gas- oder Dampfstrom hochgetragen und bewegt sich vollständig frei in dem betreffenden Raum; das Dampf-Gas-Staub-GemIsch bewegt sich beim Arbeiten von oben nach unten ebenfalls ohne Zuhilfenahme von Rieselflächen. Es ist natürlich auch möglich, einen Teil des Staubes unten und einen anderen Teil oben abzuziehen, indem nämlich die schwereren Staubpartikelchen zu Boden sinken und die leichteren durch einen schwachen Gasstrom nach oben getragen werden.So it is both when working from the bottom up and also from top to bottom not to the trickling of dust on sloping surfaces. Rather, when working from the bottom up, the dust becomes in a gas or vapor stream carried up and moves completely freely in the room in question; the vapor-gas-dust mixture also moves from top to bottom when working without the aid of trickle areas. It is of course also possible to have part of the dust below and another part deduct from the top by the heavier dust particles sinking to the bottom and the lighter ones are carried upwards by a weak stream of gas.

Bei der Vorwärmung des Staubes nach der letztbeschriebenen Art, also durch Behei.zung mittels leitender oder strahlender metallischer oder keramischer Flächen, ist es möglich, den Druck während dieses Vorganges im Raum des vorzuwärmenden Staubes beliebig einzustellen. Sollen für die Beheizung keramische Flächen angewandt werden, die wegen ihrer Porosität nicht genügend dicht gehalten werden können, so kann man den Druck im Staubraum genau so hoch einstellen wie im Raum der Umwälzgase, die die Beheizung vornehmen. Diese Einstellung kann selbsttätig vorgenommen und so geregelt werden, daß kein Gaswechsel zwischen Schwelgas und Umwälzgas stattfindet. Andererseits kann durch Änderung dieser Druckeinstellung auch vor allem bei Verwendung von verhältnismäßig stark porösem Material darauf ausgegangen werden, -durch Einstellung eines geringen Druckunterschiedes zwischen den beiden Räumen gewisse Umwälzgasmengen in den Staubraum nachflieAen zu lassen, um die Vorwärmung des Staubes zu verbessern.When preheating the dust according to the type last described, that is by heating by means of conductive or radiant metallic or ceramic Surfaces, it is possible to preheat the pressure during this process in the space of the Set dust as desired. Should be used for heating ceramic surfaces that cannot be kept tight enough because of their porosity, so you can set the pressure in the dust room as high as in the room of the circulating gases, which carry out the heating. This setting can be made automatically and be regulated in such a way that no gas exchange takes place between carbonisation gas and circulating gas. On the other hand, by changing this pressure setting, especially when using relatively highly porous material can be assumed by setting a small pressure difference between the two spaces, certain amounts of circulating gas to flow into the dust room in order to improve the preheating of the dust.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the gasification of pulverulent fuels, preferably from raw lignite and similar fuels, according to the main patent 686 761, characterized in that the dust to be used in the gasification is preheated will.

2. The method according to claim i, characterized in that the preheating sensible heat of the gas coming out of the carburetor is used before it enters the Drier enters, the coal dust either by mixing with a part .des Gas, which is useful after cooling and separation of the preheated dust is fed back into the main stream, or by metallic or ceramic Heat exchanger is heated indirectly.

3. The method according to claim i, characterized in that that the dust is preheated to a partial or complete degassing. 4 .. Method according to claim i, characterized in that the preheating temperature about the avoidance of tar separation, etc. required height increased will. j. Method according to claim 3, characterized in that the carbonization gases from the fuel, in turn, is admixed with the gas stream to be heated in a manner known per se after removal of the useful gas from the circulating gas. 6. Procedure according to Claim i, characterized in that -the dust is heated from above from above falls freely below and the dust cloud by blown gas or steam in rotating Movement is kept. 7. The method according to claim 6, characterized in that part of the dust, namely the heavy components, below and another part, namely the light ones that are discharged from the top of the dust preheater. . B. Method according to Claim 2, characterized in that when using heat exchangers the pressure difference between the gas coming out of the carburetor and the gas to be preheated Accumulation gas flow is automatically set to a certain value. cg. procedure according to claim 8, characterized in that this by appropriate setting Pressure difference certain amounts of the gas coming from the gasifier into the room, which serves to preheat the dust, can overflow, preferably through the porous ceramic walls through it.