DE823634C - Verfahren zur Vergasung von Kohlenstaub in der Schwebe - Google Patents

Verfahren zur Vergasung von Kohlenstaub in der Schwebe

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DE823634C DESCH3063A DESC003063A DE823634C DE 823634 C DE823634 C DE 823634C DE SCH3063 A DESCH3063 A DE SCH3063A DE SC003063 A DESC003063 A DE SC003063A DE 823634 C DE823634 C DE 823634C
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    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/093Coal
    • C10J2300/0936Coal fines for producing producer gas

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Description

  • Verfahren zur Vergasung von Kohlenstaub in der Schwebe Die Kohlenstaubvergasung in der Schwebe arbeitet im Vergleich zur Vergasung von stückigen Brennstoffen im Schachtgenerator unter grundsätzlich ungünstigeren wirtschaftlichen Bedingungen. 1m Schachtgenerator wird die Wärme der Vergasungsrückstände an das Vergasungsmittel, also z. B. an den Wind, abgegeben, und die Wärme der erzeugten brennbaren Gase wird ihrerseits wieder zu einem großen Teil ausgenutzt für die Anwärmung und unter Umständen auch für die Schwelung des Vergasungsgutes. Bei der Kohlenstaubvergasung in den gewöhnlichen und bekanntgewordenen Ausführungen sind diese Möglichkeiten nicht vorhanden, weil sich ein Gegenstrom von fester und gasförmiger Phase wegen der Feinheit des Staubes nicht durchführen läßt. Das Gleichstromprinzip,bei der Kohlenstaubvergasung bringt es ebenfalls mit sich, daß trotz verhältnismäßig hoher Vergasungstemperaturen meistens noch gewisse Mengen an Methan und oft an kondensierbaren Kohlenwasserstoffen im erzeugten Gas vorhanden sind. Dieser Nachteil ist besonders schwerwiegend, wenn es sich darum handelt, Gase für chemische Synthesen herzustellen, wie z. B. für die Ammoniak-, Methanol-oder Fischer-Synthese. Bei diesen Synthesen sind vor allem schwere Kohlenwasserstoffe und zum Teil auch das Methan sehr unerwünscht und schädlich. Ein gewisser Methangehalt bzw. Gehalt an schweren Kohlenwasserstoffen stellt sich nun erfahrungsgemäß bei der Kohlenstaubvergasung, vor allem bei sehr reaktionsfähigen Brennstoffen, ein, wie z. B. bei Braunkohlen, Ligniten und unter Umständen auch bei jungen gasreichen Steinkohlen. Die Reaktionsfähigkeit dieser Kohlen, vor allem der Braunkohlen und Lignite, ist meistens so groß, daß der ganze Vergasungsvorgang bei verhältnismäßig tiefen Temperaturen, wie z. B. I ioo bis i i 5o° C und selten höher als 1200°C, abläuft. Dieses Temperaturgebiet ist aber bei den zur Verfügung stehenden Zeiten meistens nicht ausreichend, um die Kohlenwasserstoffe in den Entgasungsprodukten mit Wasserdampf bzw. Kohlensäure in Kohlenoxyd und Wasserstoff umzuwandeln. Muß man in diesen Fällen auf einem methanarmen oder methanfreien Gas bestehen, ganz abgesehen von der unbedingten Vermeidung höherer Kohlenwasserstoffe, so bleibt nichts anderes übrig, als die Reaktionstemperaturen zu erhöhen, und zwar nur zwecks Krackung der Kohlenwasserstoffe im Gas. Die damit verbundenen höheren Austrittstemperaturen des erzeugten Gases erniedrigen natürlich die Wirtschaftlichkeit des Prozesses erheblich bzw. setzen den Sauerstoffverbrauch herauf und bedingen ein heizwertärmeres Gas.
  • Die vorstehenden Nachteile vermeidet nun das Verfahren nach der Erfindung, das grundsätzlich als Vergasungsmittel eine Mischung von Wasserdampf mit sauerstoffhaltigen Gasen oder Sauerstoff benutzt. Das Vergasungsmittel kann hierbei mehr oder weniger hoch vorgewärmt werden. Vorzugsweise wird eine Vorwärmung des Vergasungsmittels vorgenommen, und zwar in abwechselnd beheizten Regeneratoren.
  • Das bei dem Verfahren nach der Erfindung befolgte Prinzip besteht nun darin, den Vergasungsvorgang, der sich bei bloßer Eintragung des Staulies in den Strom des Vergasungsmittels ganz ungeordnet vollzieht, in seine einzelnen Phasen zu unterteilen und für die einzelnen Reaktionsphasen möglichst gute physikalische und wirtschaftliche Bedingungen zu schaffen. Es werden also voneinander getrennt: a) Entgasung (Schwelung) des Frischstaubes, b) Krackung der gasförmigen Sch-,velprodukte mit sauerstoffhaltigen Gasen und c) Vergasung des restlichen, also des fixen Kohlenstoffs im Staub. Für die Reaktion a sind nur niedrige Temperaturen nötig, daher erfolgt die Schwelung mit der Abwärme des Prozesses; für die Reaktion b, Krackung der gasförmigen Schwelprodukte, sind die höchsten Reaktionstemperaturen erforderlich, daher werden diese ohne die festen Schwelprodukte gekrackt, um das Schmelzen der Asche zu vermeiden und gleichzeitig an Wärme bzw. Sauerstoff zu sparen. Für die Reaktion c können die Temperaturen wieder ermäßigt werden; diese wird daher und um die Temperaturen des erzeugten Gases niedrig zu halten, am Ende des Gesamtprozesses vorgenommen, wobei die fühlbare Wärme der heißen Krackgase für diese Reaktion ausgenutzt wird. Diese niedrige Temperatur des erzeugten Gases ist möglich wegen der zumeist reaktionsfähigen Kohle. Auf diese Weise wird erreicht, claß das erzeugte Gas einen sehr niedrigen Methangehalt bekommt bzw. gänzlich methanfrei ist und claß trotzdem der ganze Prozeß wirtschaftlich verläuft.
  • In der Zeichnung sind einige zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung dienende Einrichtungen dargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine Einrichtung mit einer als Rekuperator ausgebildeten Schweleinrichtung, Fig. 2 einen bei der Einrichtung nach Fig. i angewandten Rekuperator, Fig. 3 eine Einrichtung mit einer als Regenerator ausgebildeten Schweleinrichtung.
  • Fig. 4. einen Gaserzeuger mit Drallabscheider, Fig. 5 einen Gaserzeuger mit eingebautem Abscheider, Fig. 6 eine aus zwei Gaserzeugern nach Fig. 5 bestehende Einrichtung, Fig. 7 zwei baulich finit den Schwelgeneratoren vereinigte Gaserzeuger, Fig. 8 einen Querschnitt durch die Gaserzeuger nach Fig. 7.
  • Bei der in Fig. i dargestellten Einrichtung wird das Vergasungsmittel in Regeneratoren, vorzugsweise in zwei abwechselnd beheizte Regeneratoren r, vorgewärmt und tritt dann heiß an zwei Stellen x und y in den eigentlichen Gaserzeuger a ein. Die fertigen Synthesegase verlassen den Gaserzeuger bei d und wärmen dann in dem Rekuperator e den bei f ankommenden und zur Vergasung gelangenden Staub vor. Die Vorwärinung in e wird so hoch getrieben, daß der Kohlenstaub abschwelt. Hierfür werden Temperaturen je nach der Kohlenart von etwa d.oo bis 60o u"(1'700' C vorgesehen. Diese Temperaturen für die Vorwärmung des Staubes können ohne weiteres erreicht -,werden, da die Temperaturen des aus dem Gaserzeuger austretenden Gases je nach der Kohleart vorzugsweise zwischen 90o und i2oo bis 1300° C liegen. Bei der Schwelung bilden sich gasförmige und feste Schwelprodukte, also Schwelgas und Koksstaub. Diese Produkte werden zusammen in der Leitung f,weitergefördert und gelangen in eine Abscheidevorrichtung m. In dieser Abscheidevorrichtung trennen sich nun die festen von den gasförmigen Schwelprodukten. Die letzteren entweichen durch die Leitung n und gelangen bei z in den Gaserzeuger. Durch den bei x eintretenden Zweig des Vergasungsmittels werden die gasförmigen Schwelprodukte teilweise oxydiert und gekrackt, wobei hier Temperaturen erreicht werden. die vorzugsweise zwischen 1300 und i5oo" C liegen, unter Umständen auch etwas mehr oder weniger betragen können. Bei der Krackung der Schwelprodukte entsteht nur wenig Asche, da der Koksstaub zum größten Teil in m vorher abgeschieden worden war. Die geringen noch vorhandenen Staubmengen im Schwelgas werden größtenteils restlos, vergast, und die verhältnismäßig kleinen Aschernengen können kurzzeitig zum Schmelzen kommen. Durch eine entsprechende Führung des Gasstromes, vorzugsweise parallel den Begrenzungswänden, kann dafür gesorgt werden, daß die Ascheansätze an den Wänden entweder ganz vermieden oder auf ein möglichst geringes -Maß zurückgeführt werden. Unter Umständen wird durch eine Ringleitung g1 mit der Zuführung 92 Kühlgas oder Kühldampf gegeben, der an den Wänden entlangstreicht und Ascheansätze vei-liiii(lert. Nach einem Weg der gasfi>rinigeii Reaktionsprodukte, der ausreichend ist, um ein Ausreagieren, also eine vollständige Krackung der Kohlenwasserstoffe, zu erreichen, werden nun in den hochheißen Gasstrom die in in abgeschiedenen festen Schwelprodukte bei t zugesetzt. Hierdurch werden die keaktionsprodukte aus der Spaltung der Schwelgase sofort abgekühlt und dadurch die hohe fühlbare Wärme der Reaktionsprodukte des Krackprozesses ausgenutzt. Gleichzeitig oder etwas nach der Eingabe des Koksstaubes bei t erfolgt nun der Zusatz der restlichen Mengen an Vergasungsmittel bei Y. Meistens wird es so sein, daß die größere Menge des Vergasungsmittels bei Bund der klei nere Teil im Anfang bei -r zugesetzt wird. Das Verhältnis der beiden Mengen zueinander hängt natürlich in erster Linie vom Gasgehalt der Kohle ab. Nun findet ini restlichen Teil des Gaserzeugers a die eigentliche Vergasung des fixen Kohlenstoffs statt, die beim Austritt bei d praktisch oder soweit erreiclibar beendet ist. Dann dient das heiße Gas, wie schon erwähnt, dazu, in der Vorwärmung den Frischstahl> vorzuwärmen und zu schwelen.
  • Für die praktische Durchführung hat es sich herausgestellt, (laß es bei rekuperativer Ausführung der Schweleinrichtung zweckmäßig ist, das heiße (-las beispielsweise durch ein laliggestrecktes ausgemauertes Gefäß fließen zu lassen, in welchem sich konzentrisch ein Hohlzylinder aus hitzebeständigen Stahlblechen befindet (Fig.2).
  • Der Kohlstaub wird hierzu unten bei f in den Stahlzylinder e' eingegeben nebst einer gewissen Menge des Traggases, als welches rezirkuliertes Gas oder Wasserdampf benutzt werden kann. Im hitzebeständigen Kohlzylinder e' strömt nun das Gemisch aus Traggas. Schwelgas und Kohlenstaub bzw. Koksstaub hoch, und zwar vorzugsweise im Gegenstrom zti (lern ]in Gaserzeuger a erzeugten Gas. Wegen der hohen Temperaturdifferenz zwischen den glühenden Wänden e" des ausgemauerten Gefäßes,- das von dein bei c eintretenden, im Gaserzeuger erzeugten Gas durchflossen wird, findet nun ein sehr guter Wärmeübergang statt. der ein rasches Sch-,velen gewährleistet. Bei f i treten alle Schwelprodukte zusaininen aus und gelangen dann über die Abscheidevorrichtung in. ,in den Gaserzeuger Bei der in Fig. 3 dargestellten Einrichtung sind r wieder die Regeneratoren zur Vorwärmung des Vergasungsmittels, a der eigentliche Gaserzeuger. Bei x tritt (las zuerst zugeführte Vergasungsmittel für die Krackung des bei w eintretenden Schwelgases ein, bei y die Hauptmenge des Vergasungsmittels zur Vergasung des bei t eintretenden Kokses. Das erzeugte Gas verläßt den Gaserzeuger bei d und gelangt nun abwechselnd in zwei Regeneratoren et und es, die Tiber Einlaßventile v, bzw. v,, und Austrittsventile ei' bzw. v.,' von dem heißen Gas durchflossen werden können. Nach dem Austritt aus dem aufzuheizenden Regenerator wird das Gas vorzugsweise noch durch einen Abhitzekessel abgekühlt und darin vom Reststaub befreit und schlußgereinigt. Der bei f ankommende frische Kohlenstaub durchfließt über Eintrittaventile 7e" bzw. w2 und Austrittsventile ze,l' bzw. 7v2' ab wechselnd die Regeneratoren ei und e2 und geht dann durch die Leitung f i in den Abscheiden in. Die zu den Regeneratoren ei und ez gehörigen Ventile werden automatisch gesteuert und können entweder unabhängig vom Zyklus der Regeneratoren r gesteuert oder in diesen Zyklus mit eingeschaltet werdet]. Da es sich um die Aufheizung von Steinmassen handelt, wird man zweckmäßigerweise die gleichen Schaltzeiten für die Regeneratoren r und die Regeneratoren et und e, anwenden. Die Regeneratoren ei und e. bestehen aus Langen Blechzylindern, die ausgemauert sind und ent%<<eder bei kleineren Leistungen ein feuerfestes und wärmespeicherndes Ringmauerwerk enthalten oder aber bei größeren Einheiten iin Innern eine Anzahl von weiten senkrechten Kanälen besitzen, die gleichzeitig große Zwischenräume und große Oberflächen bieten. Die Kanäle können z. B. ausgeführt «erden in Form von rechteckigen oder quadratischen Zügen, die vorzugsweise Querschnitte von 150 bis 350 mm Kantenlänge besitzen. Unter Umständen können auch parallele Wände im Innern gezogen werden. Das feuerfeste :Mauerwerk wird so gewählt, daß eine hohe Wärmeleitfähigkeit des inneren Mauerwerks gewährleistet ist, unter Umständen auch noch eine hohe Wärmespeicherfähigkeit. Zweckmäßigerweise tritt der zu schwelende Kohlenstaub, von einem Traggas getragen, unten in die senkrechten Kanäle ein, steigt, sich abschwelend und bezüglich der Gasmenge dauernd vermehrend, nach oben und tritt durch das betreffende Austrittsventil wieder aus und in den Abscheiden na ein.
  • Für die Abscheidevorrichtung in wird zweckmäßigerweise kein Zyklonabscheider, sondern ein Drallabscheider genommen (Fig. ,4), bei dem das gereinigte Gas in der Achse des Rohgasflusses weiter fließt, und zwar nach unten, während der abgeschiedene Staub in seitlichen Taschen anfällt. Der Gaserzeuger a erhält aus dem wärmeabgebenden Regenerator r das erhitzte Vergasungsmittelgemisch über Ventil b. Ein kleiner Teilstrom des Vergasungsmittels geht bei x in den Gaserzeuger und der größere Teil bei Y. Das Gemisch aus Koksstaub und gasförmigen Schwelprodukten kommt bei f1 in Pfeilrichtung an und fließt in den zentralen Drallabscheider d, aus dem das vom Staub ganz oder größtenteils befreite Schwelgas bei a weiter in den Gaserzeuger strömt, während durch eine Anzahl Leitungen q der Schwelkoksstaub bei t in den Gaserzeuger gelangt und mit dem bei y eintretenden Vergasungsmittel vergast wird.
  • Die Abscheidung der festen Schwelprodukte. also des Koksstaubes, und seine nachträgliche Vergasung kiiiinen aber auch in einfacherer Form in der in Fig. s dargestellten Einrichtung vorgenommen werden. Der Gaserzeuger a mit der lichten Weite h, besitzt im oberen Teil eine Einschnürung mit den] Durchmesser 7r.. Die Schwelprodukte treten nun bei w ein. und zwar so, daß der Eintrittskanal ~i tan geritial in die obere zylindrische Einschnürung mündet, so daß eine zyklonartig wirkende Abscheidung des Staubes an der Wandungg des oberen eingeschnürten Raumes geschieht. Die Folge ist nun, (laß der Koksstaub an den Wandungen g lose wirbelnd nach unten fließt, während im mittleren "heil i das Schwelgas nach unten strömt. Nun wird (las für die Spaltung der Schwelgase benötigte Vergasungsmittel bei x eingeführt, und zwar in einen axialen feuerfesten gemauerten Kanal 1. Bei L' tritt nun das Vergasungsmittel aus, und zwar aus einem aus feuerfesten Steinen bestehenden Kopf, der das Verg=asungsmittel nach allen Seiten, vorzugsweise in Strömungsr,iclitung, in den Strom der Schwelgase einspritzt. Hierdurch finden einespontaneTemperaturerhöhung und das Kracken der Schwelgase statt. Der au den Wandungen herunterrieselnde Koksstaub wird von der direkten Flamme nicht erfaßt, sondern fängt nur die überschüssige strahlende Wärme der bei i brennenden Flamme ab. Durch den Kanal u (Fig. 5) kann bei ui Dampf eintreten oder ein Inertgas, z. B. Kohlensäure. Nun wird das spezifische Gewicht bzw. die Temperatur des Gases oder Dampfes im Kanal u so gewählt, daß (fas tatsächliche spezifische Gewicht dieses Gases größer ist als das tatsächliche Gewicht des Schwelgases, das verhältnismäßig heiß bei z eintritt. Da nun der Kanal u ebenfalls tangential in den oberen Raum des Vergasers an der Wandung g eintritt, so wird das Gas bzw. der Dampf aus dem Kanal tc vermöge seines höheren spezifischen Gewichtes sich am dichtesten an die Wandung legen und sich der Koksstaub im Dampf oder Inertgas befinden. Bei dem weiteren F luß nach unten wird also die Verteilung des Gases im Raum folgendermaßen sein: In der Mitte brennt die Flamme, die die Krackung des Schwelgases bewirkt, und der Koksstaub fällt an den Wandungen vorzugsweise in einer inerten bzw. Dampfatmosphäre nach unten. Es ist daher ersichtlich, daß das Schwelgas vollständig gekrackt wird, ohne daß der Schwelstaub in größerem Umfange sich an der Reaktion beteiligt. Nachdem die Flamme ausreagiert hat, also die Kohlenwasserstoffe gespalten sind, wird durch die Ringleitungy' und vorzugsweise durch einzelne Düsen y der Rest, also vor allem die Hauptmenge des Vergasungsmittels, in den Gaserzeuger eingespritzt, und zwar so, daß eine wirbelnde Bewegung verursacht und der Koksstaub von den Wandungen in den ganzen Vergasungsraum zurückgewirbelt wird, wobei die Vergasung abläuft.
  • Die regenerative Schwelung des Staubes bei der Einrichtung nach Fig.3 erfordert eine verhältnismäßig große Zahl von Absperrorganen. Dabei sind gerade die Absperrorgane bei den höheren Temperaturen, also die Absperrventile v1 und v2 und Uli' und w2' am unangenehmsten. Es ist nun erfindungsgemäß möglich, bei Verwendung der Koksstaubabtrennung entsprechend Fig. 5 eine regenerative Anordnung zu wählen, die nur an den kalten Enden der Regeneratoren ei und e2 (Fig. 3) Absperrorgane besitzt. Eine solche Einrichtung ist in Fig. 6 dargestellt und arbeitet wie folgt: Der Gaserzeuger besteht aus zwei Gefäßen a, und a2 sowie zwei Regeneratoren ei und e2, die für die Staubschwelung dienen. Die Staubregeneratoren ei und e2 können entweder ein- oder nielirziigig sein. Durch die Ventile 2e', und w2 tritt iitin der kalte zu scliNvelende Staub abwechselnd in die Itegeilei-atoreil, und durch die Auslaßventile z,,' und @y,' «-erden die Re generatoren von dein etwas abgekühlten erzeugten Gas verlassen. Durch Verbindungskanäle k1 und k., sind die Staubregeneratoren finit den Gaserzeugern verbunden. Vorzugsweise im oberen Teil der Gaserzeuger a, und a2 \\-erden nun die Staul>abscheidungen j, und j, angeordnet, die entsprechend Fig. 5 arbeiten. Durch einen haiial --, der tangential an die Wandungen g, bzw. g2 der beiden Staul>-abscheider geht, sind diese miteinander verbunden. Zwei Regeneratoren r1 und r-= erhitzen abwechselnd das Vergasungsmittelgeinisch. Bei der Art der Anordnung ist es möglich, daß r, durch das Ventil b, nur mit dem Gaserzeuger a,undRegenerator r2 übe C das Ventil b2 nur mit dein Gaserzeugera'verbunden ist. Der Wechsel der Regeneratoren bedingt in diesem Falle auch jedesmal einen Wechsel der Gaserzeuger. Das in den Regeneratoren erhitzte Vergasungsmittel fließt nun durch jeweils zwei Kanäle p, und q, bzw. p, und q2 in die Gaserzeuger a, und a2. Die Kanäle q, und q2 versorgen die Krakkung der Schwelgase finit Vergasungsmittel, wobei bei h' bzw. 12' das Vergasungsmittel austritt. Der Staub wird durch die Zentrifugalkraft wieder an die Wandungen g1 bzw. g.: gedrückt und, nachdem die Krackung beendet ist, mit Hilfe der durch die Leitung p, bzw. p.2 eintretenden Vergasungsinittelmengen im Vergaser wieder verteilt und vergast. Ringleitungen y,' und y2' mit l:itizeldiisen y, und y2 spritzen dabei das Vergasungsmittel in die Gaserzeuger a1 und a_ ein. Die :@rlieitsweise ist nun folgende: Wenn Regenerator r= atitgeheizt wird und Regenerator r1 das Vei-gasutigsinittel vorwärmt, so ist Ventil v.,' geschlossen, und durch Ventil 7v, tritt der frische zu schwelende Staub ein. Die Schwelprodukte gelangen dann durch den Kanal 7,2 in (las Unterteil von a2. In a2 finden eine weitere Erhitzung und schon beginnende Krackung der gasförmigen Schwelprodukte statt. Durch die obere Abscheidevorrichtung j2 und den Kanal z gelangen nun die Schwelprodukte in j, und treten hier tangential ein. Der Staub wird an die Wandung g, geschleudert und die Schwelgase mit einem Teil Vergasungsmittel, der durch das offene Ventil bi aus r, austritt, in Reaktion gebracht. Der an den `Wandungen herunterrieselnde Staub wird finit dem durch die Leitung pp die Ringleitung y,' und die Düsen y, zuströmendenVergasungsmittel vergast. Das erzeugte Gasgelangt durch den Kanal k, in den Regenerator ei und heizt ihn wieder auf, wobei <:" geschlossen und v,' geöffnet ist, so daß die Gase von hier aus in einen Abhitzekessel gelangen und vollends abgekühlt werden. Entsprechend Fig. 5 kann durch Legen eines Schleiers von Dampf niedriger Temperatur bzw. von Inertgasen dafür gesorgt werden, daß sich der im Oberteil des Gaserzeugers lierunterrieselnde Staub in einer inerten Atmosphäre befindet, so daß der Staub sich erst nach Hinzutritt des Vergasungsmittels aus der Leitung p1 in Gas verwandelt.
  • Es ist auch möglich, das Prinzip der Einrichtung nach Fig. 6 .in weniger Apparateteilen zu verwirklicheii, ludern Gaserzeuger und Staubregeneratoren, Wie i# ig. 7 und 8 zeigen, baulich miteinander vereinigtwerden. Die beiden ausgemauerten Gefäße at und n.., sind mit je einer bogenförmigen Zwischenmauer 0, und o, versehen, durch die zwei Vergasungsräume a1' und a2' gebildet werden, die an deit oberen Enden eine Einrichtung j, bzw. j2 eiltsprechend Fig. 5 zum Zwecke der Trennung der Schwelgase vom Koksstaub besitzen. Diese Einrichtungen bestehen aus einer runden, aus Mauerwerk ausgeführten Einschnürung des Vergaserquerschnittes mit tangentialen Mündungen des Verbindungskanals ..^, in j, sowohl wie in j2. Die Räume a t" und a=" sind nun durch eine Anzahl Mauern oder Kanäle mit eitler großen Oberfläche versehen bzw. sind durch feuerfeste Mauern mehrzügig gemacht worden, so (laß hier die Wärine für die Abschwelurig des Staufies gespeichert werden kann. Der Staub tritt wieder bei zc" und ze@, ein, und die erzeugten (aase verlassen bei vi und z#,' die :1pparatui-. I )ie \-eittile lii und £i_, bringen (las Vergasungsmittel in jeden Gaserzeuger, wobei eine Stichleittiiir hinter je(lein Ventil zti den Einrichtungen j, und j., geht und hier das für die Krackung der Schwelgase beniitigte Vergasungsmittel hinzufügt.
  • 1 "fiter l'niständen kann der aus den erzeugten Gasen abgeschiedene Reststaub, falls er noch gewisse aasnutzbare Kohlenstofimengen hat, in die \'erg<tstiii" zurückgebracht werden. In diesem Falle ist es ain zweckmäßigsten, diesen Reststaub in die heißesten Gase einzutragen, also in die gekrackten Schwelgase. L-nter Umständen kann man kleinere Metigeti X'ergasungsmittel hier noch hinzufügen, tiiii bei verliiilttiisrn<il.lig hohen Temperaturen den keststatil) bezüglich seinesKohlenstoffgehaltesvollstä tidig oder fast vollständig aufzuarbeiten. Unter Umständen ist es dann zweckmäßig, diesen Staub abzuscheiden, bevor der Schwelkoksstaub hinzutritt. Dies kann entweder in fester oder unter Umständen auch, bei entsprechender Anordnung, in flüssiger horrn geschehen. :1nt zweckmäßigsten nimmt man für (fiese Art der Durchführung des Verfahrens die:\tisfiihrungsformen nach Fig. i oder Fig. 3.
  • Das Verfahren nach der Erfindung ist auch dazu geeignet, unter Druck zu arbeiten. Die Arbeitsdrücke 1<iiiineii hierbei auf 2 bis 5 atü gehalten werden, der Druck kann aber auch gesteigert werden bis zur ('ir<ilienor(Inung von to bis 20

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. -erfahren zum Vergasen von Kohlenstaub in der Schwelle mittels vorzugsweise vorerhitzter Vergasungsmittel, wieWasserdampf und Sauerstoa oller sauerstoffhaltiger Gase, dadurch gekeinizeichtiet, (laß der Kohlenstaub durch rekuperativen oder regenerativen Wärmetausch mit (lern erzeugten Gas geschwelt wird, die gasfürtit;geit arid festen Schwelprodukte voneinander getrennt, die gasförmigen Schwelprodukte unter Zusatz einer Teilmenge der Vergasungsmittel in einem Teil des Gaserzeugers teilweise oxydiert und thermisch gespalten und die heißen Spaltprodukte dem Teil des Gaserzeugers zugeführt werden, in dem die festen Schwelprodukte mit der Restmenge der Vergasungsmittel vergast werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstaub mittels eines Traggases, vorzugsweise mittels Dampfes, durch den zur SchNvelung dienenden Wärmetauscher geleitet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung der gasförmigen und festen Schwelprodukte voneinander im Gaserzeuger vorgenommen und hierbei vorzugsweise in diesen Dampf oder ein Inertgas, dessen spezifisches Gewicht höher als (las des Schwelgases ist, derart eingeführt wird, (iaß der Dampf bzw. das Inertgas die festen Schwelprodukte in dem Teil des Gaserzeugers, in (lern die Spaltung der gasförmigen Schwelprodukte erfolgt, zumindest zum größten Teil vor der Vergasung bewahrt. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im erzeugten Gas enthaltene Staub ausgeschieden und den' heißen Spaltprodukten zwecks Vergasung zugesetzt wird, ehe diese in den Teil des Gaserzeugers gelangen, in dem die festen Schwelprodukte vergast werden, wobei die Asche (fieses Reststaubes fest oder flüssig aus dem Gaserzeuger vorzugsweise ebenfalls abgezogen wird, ehe die Spaltprodukte in den genannten Teil des Gaserzeugers gelangen. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis .I, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem gegenüber dein atmosphärischen erhöhten Druck gearbeitet wird. ff. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Wärmetausch des Kohlenstaubes mit dem erzeugten Gas dienende Rekuperator aus einem langgestreckten, ausgemauerten, vom erzeugten Gas durchströmten Gefäß besteht, in dem ein vom Kohlenstaub durchströmter Hohlzylinder aus hitzebeständigem Stahl angeordnet ist (Fig. 2). 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Wärmetausch des Kohlenstaubes mit dem erzeugten Gas dienenden Regeneratoren aus langgestreckten, ausgemauerten zylindrischen Gefäßen mit parallelen Zwischenwänden bestehen, die zwischen einander senkrechte Kanüle mit verhältnismäßig großem Querschnitt frei lassen (Fig. 8). B. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Trennung der gasförmigen und festen Schwelprodukte dienende Abscheider als Drallabscheider ausgebildet ist (Fig. 4). 9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche i his 5, dadurch gekennzeichnet, daB der zur Trennung der gasförmigen und festen Schwelprodukte dienende Abscheider durch das zylindrische, ausgemauerte Oberteil des Gaserzeugers gebildet ist, in das die Schwelprodukte tangential eintreten, so daß die festen Schwelprodukte entlang der Gaserzeugerwandung nach unten fallen, während die gasförmigen Schwelprodukte innen nach unten strömen, und in das eine zur Zuführung eines Teiles des Vergasungsmittels dienende Leitung zentral einmündet (Fig. 5). io. Vorrichtung zur Durchführung des -Verfahrens nach einem der Ansprüche i his 5 mit regenerativem Wärmetausch zwischen Kohlenstaub und erzeugtem Gas, gekeinizeichnet durch zwei durch eine tangential in ihre Oberteile mündende Leitung miteinanderverl>undeneGaserzeuger, die wechselweise zur Spalttuig und Vergasung bzw. zur Zuleitung (ler Schwelprodukte zum anderen Gaserzeuger dienen (Fig. 6). i i. Vorrichtung nach _1iispruch io, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gaserzeuger finit dem Regenerator, der von dem iii ihm erzeugten Gas aufgeheizt wird, baulich vereinigt ist (1#'ig. 7 und 8).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE974873C (de) * 1950-09-29 1961-05-18 Didier Werke Ag Anlage zur Vergasung von staubfoermigen Brennstoffen

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