DE809226C

DE809226C - Verfahren zum Betrieb der Brennstoffschleuse von Druckgaserzeugern

Info

Publication number: DE809226C
Application number: DEP43287A
Authority: DE
Inventors: Hans Dr-Ing Just
Original assignee: Ruhrgas AG
Current assignee: EON Ruhrgas AG
Priority date: 1949-05-20
Filing date: 1949-05-20
Publication date: 1951-07-26

Description

Verfahren zum Betrieb der Brennstoffschleuse von Druckgaserzeugern Die Druckvergasung von Brennstoffen mit Sauerstoff und Wasserdampf zur Erzeugung von Starkgas oder Synthesegas gewinnt mehr und mehr an Interesse. Die bisher errichteten Anlagen arbeiten mit Betriebsdrücken von 2o bis 25 atü. Die Brennstoffversorgung der Hochdruck-Gaserzeuger erfolgt hierbei mit Hilfe einer über jedem Gaserzeuger befindlichen Kohleschleuse, die periodisch mit Kohle gefüllt wird. Während des Betriebes ist die Schleuse oben geschlossen, während ein am unteren Ende angeordnetes ventilartiges AbschluBorgan geöffnet ist, durch das die Kohle in den Gaserzeuger rieselt. Die Schleuse steht also unter dem Druck im Gaserzeuger. Sobald die Schleuse von Kohle geleert ist, was normalerweise drei- bis viermal stündlich der Fall ist, wird der untere AuslaB geschlossen und das in der Schleuse befindliche Gas in einen Gasbehälter entspannt. Hierauf kann das EinlaBorgan der Schleuse geöffnet und diese mit Kohle beschickt werden. Nach dem Füllen wird die Schleuse oben wieder gasdicht verschlossen und durch öffnen einer den Gasabzug des Gaserzeugers mit der Schleuse verbindenden Leitung mit Gas gefüllt, bis Druckausgleich hergestellt ist. Erst hierauf kann das AbschluBorgan zwischen Schleuse und Gaserzeuger wieder geöffnet werden. Bei dieser Arbeitsweise muB vor jeder Schleusenfüllung der gesamte Gasinhalt der Schleuse entspannt werden. Dieses sogenannte Schleusengas wird in den bisher betriebenen Anlagen als Rohgas für Heizzwecke verwendet. Die Menge kann je nach dem Betriebsdruck der Anlage und der verwendeten Kohle bis zu 6 % der erzeugten Gasmenge betragen. Es ist nun vorgeschlagen worden, das Schleusengas mit Hilfe eines Kolbenkompressors wieder dem Rohgas zuzusetzen und mit diesem durch die Reinigungsanlage zu führen, um die Gasausbeute an gereinigtem, komprimiertem Gas zu erhöhen. Ein solches Verfahren arbeitet unbefriedigend, da das Schleusengas durch Staub und Teer verunreinigt ist, so daß der Kompressor einem starken mechanischen und chemischen Verschleiß unterliegt.
Das neue Verfahren vermeidet diesen Nachteil dadurch, daß der Schleuse hochgespannte Kohlensäure, beispielsweise ein Teil der bei der Druckw-asserwäsche des stets kohlensäurehaltigen Rohgases in großer Menge alsAbfallprodukt anfallenden Kohlensäure, derart zugeführt wird, daß sie bei der vor der öffnung ihres Einlaßorgans erforderlichen Entspannung ihres Inhaltes lediglich Kohlensäure enthält. Dies kann in der Weise geschehen, daß entweder in die Schleuse während der Offnungszeit ihres unteren Auslasses ein das Eindringen des im Vergaser erzeugten Gases in die Schleuse hindernder Strom hochgespannter Kohlensäure eingeleitet wird, oder daß das vor Öffnen ihres unteren Auslasses aus dem Gaserzeuger in die Schleuse eingeleitete Gas vor der Entspannung des Schleuseninhaltes durch in die Schleuse eingeführte hochgespannte Kohlensäure aus der Schleuse durch ihren unteren Auslaß in den Gaserzeuger verdrängt wird.
Diese beiden Möglichkeiten der Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung werden im folgenden an Hand der Abb. A und B erläutert.
Über dem Gaserzeuger i befindet sich die Kohlenschleuse 2, die oben mit einem Einlaßorgan 3 und unten mit einem Auslaß 4 versehen ist. In die entspannte Kohlenschleuse wird der Brennstoff durch das Einlaßorgan 3 eingebracht, das darufhin wieder geschlossen wird. Bei ebenfalls geschlossenem Auslaß 4 wird nunmehr Kohlensäure durch Leitung 5 in die Schleuse gedrückt, bis der gleiche Druck wie im Gaserzeuger i hergestellt ist. Sodann wird der untere Auslaß 4 geöffnet, und die Kohle rutscht in den Gaserzeuger Um ein Eindringen von Gas aus dem Gaserzeuger in die Schleuse zu verhindern, läßt man durch die Leitung 5 während der öffnungszeit des Auslasses 4 auch weiterhin geringe Mengen hochgespannter Kohlensäure in die Schleuse eintreten. Nach Schließen des unteren Auslasses 4 befindet sich daher nur Kohlensäure in der Schleuse, die, bevor neue Kohle von oben aufgegeben wird, durch die Leitung 6 ohne Verlust von wertvollem Rohgas entspannt werden kann. Treten bei diesem Verfahren etwa geringe Mengen Kohlensäure in den Gaserzeuger und in das diesen verlassende Rohgas über, so werden sie ohne besonderen Auf-,tvand in der vorhandenen Kohlensäurewäsche entfernt.
Die Steigerung der Ausbeute beträgt im Durchschnitt etwa 5%. Bei der bisherigen Arbeitsweise ist es unvermeidlich, daß beim Füllen der Schleuse mit Kohle aus dieser ein brennbares und wegen seines hohen Kohlenoxydgehaltes giftiges Gas verdrängt wird. Die hierdurch bedingte Feuergefährlichkeit und die Vergiftungsgefahr für das Bedienungspersonal werden bei dem Verfahren nach der Erfindung vermieden. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß der Druck im Gaserzeuger nunmehr völlig konstant bleibt, wodurch sich eine gleichmäßigere Arbeitsweise ergibt. Bei der bisherigen Arbeitsweise bewirkt jeder Druckausgleich zwischen Schleuse und Gaserzeuger einen Druckabfall im Gaserzeuger von i bis 2 Atmosphären.
Die Anwendung des Verfahrens kann bei einer aus mehreren Hochdruckgaserzeugern bestehenden Anlage so erfolgen, daß ein Druckbehälter durch einen Kompressor ständig auf einem Kohlensäuredruck gehalten wird, der mehrere Atmosphären höher liegt als der Betriebsdruck derGaserzeuger. Von diesem Behälter aus werden alle Kohlenschleusen mit Hilfe von Regelventilen mit Kohlensäure gefüllt.
Das unerwünschte Entspannen von brennbarem Schleusengas läßt sich, sofern ein höherer Kohlensäureverbrauch in Kauf genommen werden kann, auch mittels des im folgenden an Hand der Abb. B beschriebenen Verfahrens vermeiden. In die mit Brennstoff gefüllte Schleuse 2, deren Einlaßorgan 3 und deren unterer Auslaß 4 geschlossen sind, läßt man in der bisher üblichen Weise durch die Leitung 7 Gas aus dem Gaserzeuger überströmen, bis Druckausgleich vorliegt. Nach öffnen des Auslasses .4 wird erfindungsgemäß das Rohgas durch hochgespannte Kohlenäure, die aus der Leitung 5 in die Schleuse gelassen wird, in den Gaserzeuger zurückgedrängt. Nach Schließen des Auslasses 4 befindet sich daher wiederum nur Kohlensäure in der Schleuse, die vor Aufgabe neuen Brennstoffes entspannt wird.
In manchen Fällen kann es auch zweckmäßig sein, die für das Füllen der Schleuse oder das Ausspülen der, zunächst mit Rohgas gefüllten Schleuse verwendete Kohlensäure ganz oder zum Teil durch hochgespannten Wasserdampf zu ersetzen. Es muß dann durch Isolation der Schleuse oder auf andere Weise dafür gesorgt werden, daß keine Kondensation des Wasserdampfes stattfindet. Diese Arbeitsweise hat den Vorteil, daß kein Gaskompressor benötigt wird.

Claims

PATENTANSPROCHE: i. Verfahren zum Betrieb der Brennstoffschleuse von Druckgaserzeugern, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleuse (2) hochgespannte Kohlensäure und/oder hochgespannter Wasserdampf derart zugeführt wird, daß sie bei der vor der öffnung ihres Einlaßorganes (3) erforderlichen Entspannung ihres Inhaltes lediglich Kohlensäure und/oder Wasserdampf enthält.
2. Verfahren nach Anspruch i, daurch gekennzeichnet, daß in die Schleuse (2) während der öffnungszeit ihres unteren Auslasses (4) ein das Eindringen des im Gaserzeuger (i) erzeugten Gases in die Schleuse hindernder Strom hochgespannter Kohlensäure und/oder hochgespannten Wasserdampfes eingeleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, claß das vor Öffnen ihres unteren Auslasses (.4) aus dem Gaserzeuger (i) in die Schleuse (2) eingeleitete Gas vor der Entspannung des Schleuseninhaltes durch in die Schleuse eingeführte hochgespannte Kohlensäure und/oder hochgespannten Wasserdampf aus der Schleuse durch ihren unteren Auslaß in den Gaserzeuger verdrängt wird.