DE859191C - Verfahren zur Erzeugung von Brenn-, insbesondere Synthesegasen, in Gaserzeugern - Google Patents

Description

• Verfahren zur -Erzeugung von Brenn-, insbesondere Synthesegasen, - in Gaserzeugern .. Es ist bekannt, feste staubförmige IBrennstoffe -zur -Erzeugung von Brenngasen derart heranzuziehen, daß- zunächst in einer -besonderen Brennkammer der-Brennstoff-mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen, gegebenenfalls unter Zusatz vors Wasserdampf, zu Kohlensäure und Wasserdampf verbrannt wird und hierauf diese hocherhitzten Verbrennungsprodukte durch die glühende Kohlensäule. eines gewöhnlichen- Abstichgäserzeugers hindürchgeleitet werden. Bei dieser Betriebsweise wird nur ein kleiner Teil des erzeugten Gases durch die Verbrennung des staubförmigen BrennstofFes gewönnen,.,%vährend -der größere Teil durch die Nfergasung-des meist viel wertvolleren stücki-gen Brennstoffes im Abstichgaserzeuger erzeugt wird. - Es wurde- nun gefunden, daß man einen erheblich größeren -Anteil -des Gases aus staubförmigen bis --körnigen - Brennstoffen gewinnen kann; wenn man diese -nicht vollständig zu Kohlensäure verbrennen läßt, sondern nur soviel Sauerstoff zuführt, wie zur Vergasung zu Kohlenoxyd benötigt wird. -1,Ian vergast daher zunächst den staubförmigen bis körnigen Brennstoff in einem Staubvergaser unter Erzeugung hoher Temperaturen und unter Verflüssigung der Schlacke und führt die Vergasungsprodukte .in einen nachgeschalteten Abstichgaserzenger, in dem nur so viel stückiger Brennstoff mit Wasserdampf oder Kohlensäure endotherm vergast wird, wie allein unter Ausnutzung der fühlbaren Wärme der aus dem Staubvergaser in den Abstichgaserzeuger übertretenden Gase vergast werden kann. Wenn mau: den Abstichgaserzeuger mit nicht teerbildenden Brennstoffen, wie z. -B. Koks; beschickt, werden in diesem Teil die den Staubvergaser verlassenden Gase gleichzeitig so weit von teerigen Bestandteilen und Kohlenwasis°rstoffen gereinigt, daß das Gas als Synthesegas, z.B. für die Ammonialcsvnthese oder Methanolsynthese, geeignet ist.
• Das vorliegende Verfahren gestattet nicht nur, in sehr viel größerem Umfange, als bisher bekannt war, staubförmige bis körnige, Teer und Gase abgebende Brennstoffe zur Erzeugung von Synthesegas heranzuziehen, sondern ermöglicht es auch, mit einem geringeren Aufwand an Sauerstoff eine kontinuierliche Vergasung durchzuführen, da die Staubvergasung bei sehr hoher Temperatur durchgeführt wird. Das hat weiterhin zur Folge, daß der Wasserdampf im Staubvergaser weitestgehend umgesetzt wird und daher nur ein kleiner Anteil unzersetzten E@'asserdampfs den Staubvergaser verläßt. Als ein weiterer Vorteil des neuen Verfahrens hat sich herausgestellt, daß man in dem Abstichgaserzeuger Schwelkoks verwenden kann, der in einem Schwelschacht erzeugt wird, der dem Abstichgaserzeuger unmittelbar aufgesetzt ist. Da nämlich das Verhältnis von stückigem Brennstoff zu erzeugtem Gas sehr gering ist, steht eine ausreichende Wärmemenge zur Verfügung, um einen gut durchgeschwelten Koks zu erzeugen.
• Für den störungsfreien Betrieb des geschilderten Verfahrens hat es sich als wesentlich herausgestellt, daß der staubförmige Brennstoff am Ausgang des Staubvergasers so weitgehend vergast ist, d-aß nicht durch Staubteilchen, die in den Abstichgaserzeuger übertreten, eine Verstopfung dieses Teiles eintritt. Es hat sich gezeigt, daß man .eine hinreichende Vergasung nicht nur von staubförmigen, sondern auch von körnigen, nicht besonders gemahlenen festen Brennstoffen erzielen kann, wenn man die Vergasung in einer Zentrifugalvergasungskammer vornimmt, die in der `'eise arbeitet; daß die Brennstoffe mit einem Trägergas, als welches die Vergasungsmittel selbst verwendet werden können, tangential eingeführt und durch weitere tangential eingeführte Vergasungsmittel so lange in Rotation gehalten werden, bis die festen Brennstoffe praktisch vollständig vergast sind, unter Einhaltung so hoher Temperaturen, daß die Schlacke flüssig anfällt. Der Vergaser ist auf der Austrittsseite der Gase durch eine Wand mit zentraler Öffnung so abgeschlossen, daß durch sie nur Gase und keine festen Brennstoffe austreten können.
• An Hand der Zeichnung sei das Verfahren näher erläutert. Der Gaserzeuger b hat an seinem Unterteil eine oder mehrere mit geeigneter Neigung angeordnete Zentrifugalvergasungskammern a. In diese wird der Brennstoff, zweckmäßig mit Vergasungsmitteln, bei c tangential eingeführt und gelangt sofort an die zylindrische Außenwand- der Kammern, in die zur Verstärkung der Rotation die übrigen Vergasungsmittel an einer oder mehreren Stellen d ebenfalls taügential eingeführt werden können. Die hei der Vergasung entstehende. flüssige Schlacke wird ebenfalls gegen die Außenwand geschleudert und gelangt infolge der Neigung der Kammer zum tiefsten Punkt in der Kammer, von wo sie durch eine Öffnung in den Sumpf i des Abstichgaserzeugers fließt. Aus der zentral gelegenen Öffnung e der Kammer können nur Gase mit keinem oder nur geringfügigem Staubgehalt in den Abstichgaserzeuger übertreten. Zur Regelung der Temperatur und der Gaszusammensetzung können an geeigneten Stellen f Wasserdampf oder andere Vergasungsmittel in den Abstichgaserzeuger eingeführt werden.. Der stückige Brennstoff, der im Falle der Erzeugung eines kohlenwasserstofffreien Synthesegases aus Koks besteht, wird bei g eingebracht, während das erzeugte Gas bei h den Gas erzeugungsschacht verläßt. Soll der Abstichgaserzeuger mit Sch`,velkoks betrieben werden, so kann dieser in einem aufgesetzten Schwelschacht erzeugt «erden. Die flüssigen Schlacken werden bei h abgezogen.
• Die geschilderte Arbeitsweise erlaubt eine wärmewirtschaftlich äußerst günstige Gewinnung eines von Harzbildnern weitgehend freien, leicht zu entschwefelnden Brenn- und Synthesegases, wobei das Gas zum größten Teil aus leicht zugänb lichen staubförmigen oder feinkörnigen Brennstoffen erzeugt wird, so daß der Verbrauch an stückigen, hochwertigen Brennstoffen, wie Steinkohlenkoks, wesentlich verringert wird.
• Beispiel In einer Zentrifugalvergasungskammer,wie oben geschildert, werden 7,5 t/h getrockneter Braunkohlenstaub mit 3850 m3/h Sauerstoff und 3,7 t/h Wasserdampf vergast. Das entstehende Gas tritt mit einer Temperatur von etwa z7oo° in einen Abstichgaserzeuger, der mit 3 t/h Steinkohlenkoks beschickt ist. Es entstehen ao ooo m3/h Synthesegas mit folgender Zusammensetzung: 5,7 % C 02, 54,5 % CO, 38,4 °/o H2 und 1,4 °/o N2, aus dem sich die Kohlensäure in einfacher Weise auswaschen läßt.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zur Erzeugung von Brenn-, insbesondere Synthesegasen; in Gaserzeugern unter Verwendung körniger bis staubförmiger Brennstoffe einerseits und stückigen Brennstoffen, insbesondere Koks, Kohle oder Briketts, andererseits, dadurch gekennzeichnet, daß der körnige bis staubförmige Brennstoff in einem Staubvergaser unter Verflüssigung der Schlacke und der stückigeBrennstoff in einem gegebenenfalls mit Schwelaufsatz versehenen Abstichgaserzeuger vergast werden und die den Staubvergaser verlassenden Gase durch den Abstichgaserzeuger geführt werden, so daß ihre fühlbare Wärme zur Deckung des Wärmebedarfs der endothermen Vergasung in letzterem ausgenutzt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß als Staubvergaser eine Zentrifugalvergasungskammer benutzt wird, in die die körnigen bis staubförmigen Brennstoffe und die Vergasungsmittel an einer oder mehreren Stellen tangential eingeführt und so lange in Rotation gehalten werden, bis die festen Brennstoffe praktisch vollständig vergast sind, unter Einhaltung so hoher Temperaturen, daß die Schlacke flüssig anfällt.
3. 3. Verfahren nach Ansprüchen z und a, dadurch gekennzeichnet, daß dem Staubvergaser größere Mengen staubförmiger bis körniger Brennstoffe zugeführt werden als stückige Brennstoffe dem Abstichgaserzeuger.
4. 4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Ansprüchen z bis 3, bestehend aus einem Abstichgaserzeuger und einer oder mehreren Zentrifugalvergasungskammern, die sich am Unterteil des Gaserzeugers befinden. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 524439, 573 112; USA.-Patentschriften Nr. 21302 r56, 2 302 157- 2344007-