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Verfahren zum Schwelen bituminöser Brennstoffe, wie Braunkohlenbriketts
od. dgl., mittels heißer Spülgase In dem Hauptpatent ist ein Verfahren zum Schwelen
bituminöser Brennstoffe, wie Braunkohlenbriketts od. dgl., mittels heißer Spülgase
beschrieben, bei welchem der Brennstoff in einem senkrechten. Schacht, durch den
der Brennstoff stetig von oben nach unten läuft, geschwelt wird.
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Das Wesentliche des Verfahrens nach dem Hauptpatent besteht darin,
daß das Spülgas in der Schwelzone des Entgasungsschachtes teils im Gegenstrom und
teils im Gleichstrom zum Brennstoff geführt wird, indem heißes Spülgas sowohl am
oberen als auch am unteren Ende der Schwelzone in den Schacht eingeleitet wird,
während die Destillationsprodukte in der Mitte der Schwelzone abgezogen «erden.
Nach dem Verfahren des Hauptpatents wird das heiße Spülgas dadurch erzeugt, daß
ein Teil des als Spülgas benutzten kalten Schwelgases mit Luft verbrannt und die
entstehenden Verbrennungsgase in geeignetem Mengenverhältnis mit kaltem Schwelgas
gemischt werden, so daß ein Mischgas der gewünschten Temperatur entsteht.
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Die Erfindung betrifft nun eine Verbesserung des Verfahrens nach dem
Hauptpatent
in der Richtung, die Erzeueung des heißen Spülgases
zu vereinfachen und auch den Gehalt der Gase an inerten Bestandteilen zu vermindern.
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Diese Verbesserung besteht im wesentlichen darin, daß das als Spülgas
benutzte kalte Schwelgas in einem zweiräumigen Gaserhitzer erhitzt wird, so daß
es sich nicht mit heißen Abgasen mischen kann, und daß die Abgase des Erhitzers
zum Trocknen des Brennstoffs in die Trockenzone des Schachtes eingeleitet werden,
wobei gegebenenfalls die am unteren Ende der Schwelzone einzuführenden Gase auf
eine höhere Temperatur als das am oberen Ende der Schwelzone eintretende Spülgas
dadurch gebracht werden, daß der vom Gaserhitzer kommende Teilstrom heißer Spülgase
einen Zusatz heißer Verbrennungsgase vor dem Eintritt in die Schwelzone erhält.
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Zum Schwelen von Braunkohlenbriketts od. dgl. benötigt man Spülgase
ziemlich hoher Temperatur, etwa 400 bis 600°. Infolgedessen ist die Temperatur der
Abgase des Gaserhitzers ziemlich hoch. Diese erhöhte Temperaturlage der Gaserhitzerabgase
wird bei dem verbesserten Verfahren vorteilhaft ausgenutzt, indem man diese Gase
zur Trocknung des Brennstoffs benutzt.
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Um dabei den Gaserhitzer vor Überhitzung zu schützen, wird gemäß der
Erfindung derjenige Teil heißer Spülgase, der auf eine erhöhte Temperatur (65o°)
erhitzt wird, um eine vollständige Entgasung des Brennstoffs zu erreichen, durch
Zusatz heißer Abgase zu dem aus dem Gaserhitzer kommenden Spülc, erzeugt. Durch
die Zumischung der heißen Verbrennungsgase wird zwar der Gehalt der Spülgase an
inerten Bestandteilen etwas erhöht, jedoch wesentlich weniger als bei den bisher
bekannten Verfahren, da nur die Temperaturspitze an einer Stelle des fahrens gedeckt
werden muß.
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Es ist bekannt, beim Schwelen von Brennstoffen mittels Ouerdurchspülung
das Spülgas in einem zweiräumigen Wärmeaustauschei aufzuheizen, der von dem heißen
Schwelgas durchströmt wird. Derartige Wärmeaustauscher können aber praktisch nur
zur Rufheizung bis zu etwa 5oo° benutzt werden. Oberhalb dieser Temperaturgrenze
sind die zwecks guter Wärmeübertragung meist metallisch ausgebildeten Rekuperatoren
nicht mehr wirtschaftlich. Ferner besteht bei den bekannten Einrichtungen die Gefahr,
daß die Temperatur der Schwelgase in dein Wärmeaustauscher so weit herabgesetzt
wird, daß eine die Gaswege verlagernde Teerabscheidung des Schwelgases erfolgt.
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In der Zeichnung ist eine zur Durchführung der Erfindung geeignete
Anlage in einem senkrechten Querschnitt dargestellt. Die in der Zeichnung wiedergegebene
Anlage besitzt einen Unterbau r, welcher eine Reihe von kastenförmigen Trägern 2
stützt, die mit einer Kühlflüssigkeit angefüllt sind.
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Auf den gekühlten Trägerkästen 2 sind die Außenwände 3 des Vergasungsschachtes
aufgebaut. Diese aus feuerfestem Mauerwerk bestehenden Wände werden durch eine geeignete
Verankerung, angedeutet bei d, zusammengehalten. Auf die feuerfesten Schachtwände
3 ist ein aus Beton od. dgl. bestehender Trokkenschacht 5 aufgesetzt. Der zu verschwelende
Brennstoff wird oben hei 6 in den Trockenschacht 5 aufgegeben.
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Im Innern des von den Außenwänden 3 gebildeten Vergasungsschachtes
ist eine Reihe von Trennwänden; vorgesehen, die ebenfalls auf den Kühlkästen 2 ruhen.
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In den Zwischenwänden 7 und in den Außenwänden 3 sind in verschiedener
Höhenlage des Schachtes waagerechte Kanäle vorgesehen, durch welche heißes Spülgas
in den Schacht eingeleitet wird oder Destillationsgas aus dem Schacht abgezogen
wird. Sämtliche dieser waagerechten Kanäle stehen durch eine große Anzahl von Öffnungen,
die über den Ouerschnitt des Schachtes verteilt sind, mit dem Schachtinnern in Verbindung.
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Die obersten waagerechten Kanäle 8 dienen zum Einführen der Trockengase.
Diese steigen, wie durch die Pfeile 9 angedeutet, im Schacht aufwärts und «-erden
unter einer dachförmigen Brücke io gesammelt und in die Rohrleitung i i abgezogen.
An die Rohrleitung i i ist ein Gebläse 12 angeschlossen, welches die abgezogenen
Gase oder einen TeU derselben in die waagerechten Kanäle 8 zurückbewegt.
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Unterhalb der waagerechten Kanäle 8 sind in den Schachtwänden die
Kanäle 13, unterhalb der Kanäle 13 die Kanäle 1d. und unten im Schacht noch
die waagerechten Kanäle 15 angeordnet. Sämtliche Kanäle 13, i1 und 15 stehen
durch Üffnungen, wie gezeichnet, mit dem Schachtinnern in Verbindung.
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Heißes Spülgas wird in den Schacht durch die oberen Kanäle
13 und die unteren Kanäle 1,3 eingeleitet. Die Destillationsgase und -dämpfe
werden durch die mittleren Kanäle 14 abgezogen und gelangen in eine Sammelleitung
16, von wo sie, wie in dem Hauptpatent beschrieben, zur weiteren Behandlung abgeleitet
werden.
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Ein Teil der durch die Rohrleitung 16 abströmenden Destillationsgase
dient nach Reinigung und Kühlung als Spülgas. Das kalte Spülgas strömt der Anlage
durch die Rohrleitung 17 zti. Der Hauptstrom des Spülgases geht durch die Rohrleitung
18 zu einem zweirätimigen Gaserhitzer (Rekuperator) i9. Zur Beheizung des Gaserhitzers
i9
dient ein Teilstrom kaltes Spülgas, der durch die Rohrleitung
2o, welche von einem Ventil 21 beherrscht wird, abgezweigt wird. Die im Gaserhitzer
entstehenden heißen Abgase sammeln sich im oberen Teil an und ziehen dann durch
die Leitung 22 zu einer Mischeinrichtung 23, welche auch mit dem Gebläse 12 in Verbindung
steht. Die heißen Abgase mischen sich also in dem Raum 23 mit den durch das Gebläse
r2 im oberen Teil des Schachtes in Umlauf gehaltenen Gasen, die zum Trocknen des
Brennstoffs dienen.
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Sollte die Temperatur der durch die Rohrleitung 22 . abziehenden Gase
nicht genügen, um den Wärmebedarf in der Trockenzone zu decken, kann durch die von
dem Regulierventil 24 beherrschte Rohrleitung 25 kaltes Schwelgas in den Mischer
23 eingeleitet und dort verbrannt werden. Die heißen Verbrennungsgase mischen sich
dann mit den im Umlauf befindlichen Gasen und erhöhen deren Temperatur entsprechend.
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Das im Gaserhitzer i9 vorerhitzte heiße Spülgas zieht durch die Rohrleitung
26 ab. Ein Teil strömt durch die von einem Ventil 27 beherrschte Rohrleitung 28'
in einen Verteilkanal 29, der mit den oberen waagerechten Kanälen 13 der
Schachtwand in Verbindung steht. Ein anderer Teil der erhitzten Gase geht durch
die von einem Ventil 3o beherrschte Rohrleitung 31 in einen Mischer 32, der zugleich
als Verteilkanal für die unteren waagerechten Kanäle 15 des Entgasungsschachtes
dient. _ Sollte die Temperatur der Gase, die in den unteren Teil des Schachtes eingeleitet
werden, nicht ausreichen, kann in den Mischraum 32 durch die Rohrleitung 33, welche
von einem Ventil 34 beherrscht wird, etwas kaltes Spülgas eingeleitet und in dem
als Verbrennungsraum ausgestatteten Mischraum 32, ähnlich wie im Raum 23, verbrannt
werden. Auf diese Weise läßt sich leicht die Temperatur der aus dem Gaserhitzer
kommenden heißen Spülgase so weit erhöhen, wie es notwendig ist, um eine vollständige
Entschwelung des Brennstoffs zu erreichen. Der Brennstoff, der oben bei 6 in den
Entgasungsschacht aufgegeben ist, geht von oben-nach unten durch den Schacht, wobei
die Brennstoffsäule durch die Zwischenwände 7 in mehrere vergleichsweise schmalere
Zonen aufgeteilt ist. Dadurch ergibt sich eine sehr gute Verteilung des heißen Spülgases
auf die Schachtfüllung. Zwischen den waagerechten Kanälen kann übrigens der freie
Querschnitt des Schachtes etwas vergrößert werden, wie beispielsweise bei 35 angedeutet
ist. Man erreicht dadurch eine gewisse Umlagerung der Schachtfüllung. Durch die
Umlagerung der Schachtfüllung wird der Bildung kaminartiger Kanäle in der Schachtfüllung
entgegengewirkt und eine gute Verteilung der Spülgase erreicht.
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Der entgaste Brennstoff oder Schwelkoks wird, wenn er in den Bereich
der auf niedriger Temperatur gehaltenen Kastenträger 2 kommt, gekühlt. Der Brennstoff
wird dann mittels Austragewalzen 36 oder anderer sonst geeigneter Einrichtungen
in die Abzugstrichter 37 entfernt, von wo er beispielsweise in geschlossenen Förderwagen
38 abgelassen wird. .
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Sollte schließlich die Temperatur in den Kanälen 14 so tief sinken,
daß ein Teil der teerigen Bestandteile sich dort oder in den anderen Rohrleitungen
absetzt, kann ein Teil heißen Spülgases auch von außen direkt in die Kanäle 14 eingeleitet
werden, um dort die Temperatur der Gase und Dämpfe auf das gewünschte Maß zu heben.