DE745222C

DE745222C - Process for smoldering fuels, in particular bituminous slates

Info

Publication number: DE745222C
Application number: DES128088D
Authority: DE
Inventors: Henri Lantz
Original assignee: Societe Chimique de la Grande Paroisse Azote et Produits Chimiques
Current assignee: Societe Chimique de la Grande Paroisse Azote et Produits Chimiques
Priority date: 1937-07-17
Filing date: 1937-07-17
Publication date: 1944-03-21

Description

Verfahren zum Verschwelen von Brennstoffen, insbesondere von bituminösen Schiefern Es ist bekannt, Stein- und Braunkohle, bituminöse Schiefer und erdölhaltige Sandsteinsorten, sowie ähnliche Stoffe dadurch zu verschwelen, daß man sie in einer Retorte der Einwirkung eines vorgewärmten Gasstromes ,aussetzt und den Rückstand (Koks) in einem sauerstoffhaltigen Gasstrom verbrennt, um. die in diesen Rückständen enthaltenen Wärmemengen auszunutzen.Process for charring fuels, in particular bituminous ones Slates It is known to be hard coal, lignite, bituminous shale and petroleum-bearing To smolder sandstone types, as well as similar substances, that they are in one Retort exposed to the action of a preheated gas stream and the residue (Coke) burns in an oxygen-containing gas stream to. those in these residues utilize the amount of heat contained.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, die Ausnutzung der fühlbaren Wärmemengen, die in diesem Rückstand nach Verbrennung desselben noch sind, auch zu ermöglichen.The present invention aims to utilize the sensible amounts of heat, which are still in this residue after incineration of the same, also to enable.

Zu diesem Zweck besteht die vorliegende Erfindung darin, daß dieser Rückstand, welcher nach Verbrennung in einem sauerstoffhaltigen Gasstrom stark erhitzt, mit dem: Spülgasstrom in Berührung gebracht wird, um diesen Gasstrom vorzuwärmen.To this end, the present invention consists in that this Residue, which heats up strongly after combustion in an oxygen-containing gas stream, with which: purge gas flow is brought into contact in order to preheat this gas flow.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung besteht zweckmäßig erfindungsgemäß aus einer lotrechten Retorte, wobei unter dem eigentlichen Verschwelungsraum und gegebenenfalls unter dem Vorwärmungsraum, der über diesem Verschwelungsraum liegt, noch zwei andere Räume vorgesehen sind, die nacheinander von den Schwelrückständen durchsetzt werden.The device for carrying out the method according to the invention expediently according to the invention consists of a vertical retort, with the actual charring room and possibly under the preheating room, the is above this smoldering room, two other rooms are provided, which are successively penetrated by the smoldering residues.

In dem ersten dieser Räume werden die Schwelrückstände der Einwirkung des sauerstoffhaltigen Gasstromes ausgesetzt, der sie in einer im wesentlichen waagerechten Richtung derart durchströmt, daß er die Verbrennung des darin enthaltenen Kohlenstoffes bewirkt und den festen Rückstand dieser Verbrennung hoch erhitzt.In the first of these rooms are the smoldering residues of the action exposed to the oxygen-containing gas stream, which they in a substantially horizontal Direction flows through in such a way that it causes the combustion of the contained therein Causes carbon and heats the solid residue of this combustion to a high level.

In dem zweiten Raum werden die in dieser Weise hoch erhitzten Rückstände vom Spfilgasstrom durchströmt, der bei der Berührung mit denselben erhitzt wird.The residues heated up in this way are in the second room flowed through by the Spfilgasstrom, which is heated on contact with the same.

Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehend@iä'@. Beschreibung, die an Hand der beiliegen-' den Zeichnung gegeben wird, in der eine Ausführungsform der Erfindung in ihrer Anwendung für die Behandlung von bituminösen Schiefern beispielsweise dargestellt ist.Further features of the present invention emerge from the following @ iä '@. Description, which is given on the basis of the accompanying drawing, in the one Embodiment of the invention in its application for the treatment of bituminous Slate is shown for example.

Die hier dargestellte Retorte besteht aus vier getrennten übereinanderliegenden Räumen.The retort shown here consists of four separate one on top of the other Clearing.

Im oberen Raum :1 wird der zu verschwelende Schiefer durch unmittelbare Berührung mit Rauchgasen von mäßiger Temperatur getrocknet und vor--ewälmt. Bei diesem Vorgang läßt das Gut nur Wasserdampf oder wertlose oder schädliche Gase entweichen, die nicht gesammelt werden. Das Gut fällt dann iri den zweiten Raum B, der den eigentlichen Verschwelungsraum bildet. Dort wird es der Einwirkung eines heißen Gasstromes ausgesetzt, der die Verschwelung bewirkt. Wie oben erwähnt, besteht dieser Gasstrom aus überhitztem Wasserdampf, der das Schwelgut in einer im wesentlichen waagerechten Richtung durchströmt.In the upper room: 1 the slate to be smoldered is replaced by immediate Contact with smoke gases of moderate temperature, dried and pre-heated. at During this process, the goods only allow water vapor or worthless or harmful gases to escape, that are not collected. The goods then fall into the second room B, which is the actual room Smoldering area forms. There it is exposed to the action of a hot gas stream, that causes the smoldering. As mentioned above, this gas stream consists of superheated Water vapor that flows through the Schwelgut in an essentially horizontal direction.

Der Schwelrückstand, der noch gebundenen Kohlenstoff und Spuren von flüchtigen Stoffen enthält, gelangt dann in -einen dritten 1-'aum C, in dem er mit einem das Gut in einer im wesentlichen waagerechten Richtung durchströmenden sauerstoffhaltigen Gas in Berührung gebracht wird, das die Verbrennung des gebundenen Kohlenstoffes und der flüchtigen Stoffe bewirkt. Der feste Rückstand wird dann auf eine hohe Temperatur erhitzt und fällt in den vierten RaumD, wo er im Gegenstrom von Wasserdampf durchströmt wird, der ihn abkühlt. indem er sich selbst erhitzt.The smoldering residue, the still bound carbon and traces of contains volatile substances, then arrives in a third 1-room C, in which it comes with an oxygen-containing material flowing through the material in an essentially horizontal direction Gas is brought into contact, which causes the combustion of the bound carbon and volatiles. The solid residue is then brought to a high temperature heats up and falls into the fourth room D, where it flows through in countercurrent of water vapor that cools him down. by heating himself.

Die einzelnen Räume, die die Retorte bilden, sind durch Kanäle miteinander verbunden, deren Querschnitt eingeengt, aber noch genügend groß ist, um das Herunterfallen des Schwelgutes zu ermöglichen. Diese Kanäle verhindern durch den durch sie bewirkten Druckverlost eine Vermischung der Gase der einzelnen Kreisläufe, und um die Betriebssicherheit der ganzen Vorrichtung zu gewährleisten, wird es genügen, durch die üblichen Einstellmittel einen im wesentlichen gleichen Druck in jedem der vier Räume aufrechtzuerhalten.The individual rooms that make up the retort are interconnected by channels connected, the cross-section of which is narrowed, but still large enough to prevent it from falling to enable the Schwelgood. These channels prevent the effect caused by them Pressure raffles a mixing of the gases of the individual circuits, and to the operational safety To ensure the entire device, it will be sufficient by the usual adjustment means maintain substantially equal pressure in each of the four spaces.

Damit die Räume B und C von den zugehörigen Gasströmen in waagerechten oder in wesentlichen waagerechten Ebenen durchströmt werden können, besitzen dieselben auf entgegengesetzten Seiten Öffnungen, die diese Gasströmung ermöglichen und zweckmäßig jalousieartig ausgebildet sind.So that the rooms B and C from the associated gas flows in horizontal or can be traversed in essentially horizontal planes have the same openings on opposite sides that allow this gas flow and expedient Are designed like blinds.

In den RäumenA und D dagegen kann die Gasströmung in beliebiger geeigneter Weise, und zwar in waagerechter oder in lotrechter Richtung, erfolgen.In the spaces A and D, however, the gas flow can be any suitable Way, in a horizontal or in a vertical direction.

Es soll nunmehr der Kreislauf beschrieben werden, den der zur Verschwelung dienende Wasserdampf durchströmt.We shall now describe the cycle that leads to smoldering serving water vapor flows through.

Der überhitzte Wasserdampf gelangt durch die Leitung 3 in den Verschwelungsraum B, den er in waagerechter Richtung durchströmt, worauf er durch die Leitung 4 mit den damit fortgerissenen Verschwelungserzeugnissen abgeführt wird. Der Dampf gelangt dann in einen Oberflächenkondensator L, in dem er sich verflüssigt. Das gesammelte warme Wasser wird vom öl und Gas getrennt und speist den zweiten Raum des Kondensators, in dem ein Unterdruck herrscht und wo es verdampft wird. Der auf diese Weise wieder erzeugte Dampf wird durch einen Thermoverdichter,4l o. dgl. verdichtet und durch die Leitung 14 dem Raum D- zugeführt, wo er unter Wiedergewinnung der fühlbaren Wännc des Sch-,v:elrückstandes überhitzt wird. Von hier aus gelangt der Dampf durch eine Leitung 13 in einen Wärmeaustauscher E, wo er gegebenenfalls noch weiter überhitzt wird, um dann durch die Leitung 3 dem Versch«,elungsraum B zugeführt zu werden, worauf der Kreislauf von neuem beginnt.The superheated steam passes through the line 3 into the charring space B, through which it flows in the horizontal direction, whereupon it is discharged through the line 4 with the charring products carried away with it. The vapor then passes into a surface condenser L, in which it liquefies. The collected warm water is separated from the oil and gas and feeds the second space of the condenser, in which there is a negative pressure and where it is evaporated. The steam generated again in this way is compressed by a thermo-compressor, 41 or the like and fed through line 14 to space D-, where it is overheated while recovering the sensible temperature of the residue. From here the steam passes through a line 13 into a heat exchanger E , where it is optionally further overheated, in order then to be fed through the line 3 to the encapsulation space B, whereupon the cycle begins again.

Der Kreislauf der Gase für die Verbrennung des im Schwelgut nach der Versch«vclung noch enthaltenen festen Kohlenstoffes im Raum C ist andererseits folgender Ein Gemisch aus Luft, die von der Luitttng; kommt, und Verbrennungsgasen, die von der Leitung io kommen und durch das Gebläse) gefördert werden, durchströmt den Raum C in waagerechter Richtung und verbrennt den festen Kohlenstoff. den der in diesem Raum befindliche Schwelrückstand noch enthält. Die aus diesem Raum durch die Leitung 8 ent«@cichenden Rauchgase werden geteilt. Ein Teil derselben wird gegebenenfalls dem Wärmcaustauscher E zugeführt. wo er, wie oben erwähnt, dazu dient, den von 13 kommenden Dampf vorzuwärineti. Der andere Teil der Gase wird einem Verbraucher I(, z. B. einem Kessel, zugeführt. Die aus K entweichenden Rauchgase werden zum Teil durch den Schornstein i i abgeführt und zum Teil, gegebenenfalls -zusammen mit dun vom Wärmeaustauscher E kommenden Gasen, durch die Leitung i dem Von@:ärmungs. raumA zugeführt und zum Teil noch durch die Leitung io in den Kreislauf zurückgeleitet. Die den VorwärmungsraumA durchströmenden Gase werden von einem Gebläse G gefördert und beiz abgeführt.The cycle of gases for the combustion of the Schwelgut after the On the other hand, the occlusion of the solid carbon still contained in space C is as follows A mixture of air coming from the Luitttng; comes, and combustion gases that come from the line io and are conveyed by the blower) flows through the room C in the horizontal direction and burns the solid carbon. the one in this Room still contains smoldering residue. The ones from this room through the line 8 escaping smoke gases are divided. Part of this will be optional the heat exchanger E supplied. where, as mentioned above, it serves to coming steam vorzuwärineti. The other part of the gases is fed to a consumer I (, z. B. a boiler fed. The smoke gases escaping from K are partly discharged through the chimney i i and partly, possibly together with dun gases coming from the heat exchanger E, through the line i the Von @: ärmungs. room A. supplied and partly still returned to the circuit through the line io. the the preheating space A flowing through gases are conveyed by a fan G and be discharged.

Die in den Kreislauf zu ,ückgeleiteten Gase gelangen wieder in den RaumC, nachdem sie den gewünschten Luftzusatz bei 7 erhalten haben.The gases returned to the circuit are returned to the Room C after receiving the desired air addition at 7.

Es soll nunmehr beispielsweise die in der gezeigten Vorrichtung durchgeführte Behandlung von bituminösen Schiefern beschrieben werden, die ungefähr 7 % Öl mit 15 % festen Kohlenstoffes ergeben können.For example, the device shown is now intended to be carried out Treatment of bituminous shales are described containing approximately 7% oil 15% solid carbon.

Das Trocknen und Vorwärmen i t Schiefer im Raum A erfordert 62 ooo Kalorien, die von 105o cbm praktisch wertloser Rauchgase von 250' geliefert werden. Um den Schiefer im Raum B zu verschwelen, sind 88 ooo Kalorien nötig, die durch 67o kg auf 550° überhitzten Dampfes geliefert werden. Die Verbrennung des festen Kohlenstoffes im Raum C liefert in der Leitung 8 ungefähr .180o cbm Rauchgase von goo°,'und durch die Abkühlung des Rückstandes im Raum D ist es möglich, ; oo kg Dampf von i oo° auf ungefähr 55o` zu überhitzen; dieser Dampf wird durch den Kondensator L und den Thermoverdichter /LT unter Ausnutzung der KondensatIonswärme der vom Raum B kommenden Erzeugnisse erzeugt. Es ist somit ersichtlich, daß der Wärmeaustauscher E nicht verwendet wird, und daß die im Raum C erzeugten Kalorien dem Verbraucher I( vollständig zugeführt werden können.The drying and preheating it slate in room A requires 62 thousand calories of 105o cbm virtually worthless fumes of 250 'to be delivered. To smolder the slate in room B, 88,000 calories are required, which are supplied by 67o kg of steam superheated to 550 °. The combustion of the solid carbon in room C delivers about .180o cbm of smoke gases of goo °, 'in line 8 and by cooling the residue in room D, it is possible; oo kg of steam to superheat from i oo ° to about 55o`; this steam is generated by the condenser L and the thermal compressor / LT using the heat of the condensation of the products coming from room B. It can thus be seen that the heat exchanger E is not used and that the calories generated in the room C can be completely supplied to the consumer I (.

An dem beschriebenen Verfahren Emd den Vorrichtungen lassen sich selbstverständlich verschiedene Abänderungen im Rahmen der Erfindung vornehmen.It goes without saying that the devices can be used in the described method make various modifications within the scope of the invention.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for smoldering fuels, in particular bituminous slates, in which the purge gas flows through the material in a closed circuit and the residue (coke) is burned in my oxygen-containing gas stream; characterized in that the solid residue, which no longer contains any flammable substances and is strongly heated by the combustion, is brought into heat exchange with the flushing gas, while the gas generated by the combustion of the coke is conducted in a special circuit separate from the flushing gas. z. Apparatus for carrying out the method according to claim i, consisting of a vertical retort with a melting room and a preheating and drying room arranged above it, characterized in that below the carbonizing room (B) of the retort two rooms, one (C) for combustion of the coke and the other (D) for heat exchange of the purge gas. To distinguish the subject of the application from the state of the art, the following publications were considered in the granting procedure: German patents .... No. 3.10 553, 417o69, 62o399: Limberg: The practice of economic smoldering and gasification. 1925, pp. 18, 49, 5o and 51.