-
Verfahren zur Herstellung von Wassergas aus bituminösen, nicht oder
schlecht backenden Brennstoffen Es ist bekannt, aus- bituminösen, nicht: oder schlecht
backenden Brennstoffen Wassergas in Gaserzeuge;rn mit Schwelaufsatz herzustellen.
Dabei wird meistens das Wassergas durch den Schwel@-aufsatz geleitet, damit es sich
mit, dem Schwelgas, anmsichert, oder,das. Schwelgas wird entweder über einen Erhitzer
oder unimittelbar in den: heißen, Gaserzeugeruntertcil eingeführt, wodurch die Kohlenwasserstoffe
des Schwelgases gespalten und so dem Wassergas zu-gefügt werden..
-
Diese bekannten Verfahren haben den, Nachteil, daß mehr oder weniger
große Mengen Kohlenwasserstoffe im Endgas verbleiben und: daß vor allem diessen
Methangehalt höher ist, als er für viele Zwecke, z. B. zur Synthesegaserzeugung,
zulässig ist.
-
Es, wunde- gefunden, diaß man in einrfacher- Weise und. mit einfachen
Vorrichtungen aus nicht oder schlecht, backenden, bituminösen Brennstoffen ein praktisch
kohlenwasserstofffreies Wassergas in Gaserzeugern mit Schwelaufsatz im Wechselbetrieb
von Blasen und Gasen. ohne Anwendung von Kreisl.aufga,sen! unter gleichzeitiger
Gewinnung von Teer herstellen kann, wenn man. die Schwelung im
Schwelaufsatz
- des Gaserzeiugers ausschiliießlich beim -Bläsenn mit den hierbei im unteren Teil
dies Schachtes entstehenden, B:lassegasen vornimmt, wäh, rendfi man beim Gasen:
den Dampf, der mindestens) auf diie Schweltemperatnir des Brennstoffes; beispielsweise
auf 7oo°, erhitzt wurde, nur den -unteren, bereits entschwelten Brennstoff enthaltenden
Teildes Schachtes: von oben nach unten: durchströmen läßt. Die Verwendung von mindestens
auf Schweltemperatur erhitztem Dampf beim Gasen. erfolgtr ,dieshalib" weil mit kaltem
Dampf, z. B. Sattdampf, die Brennstoffschicht im oberen Teil des: Vergasungsschachtes:
stark abgekühlt werden würde: und beim Blasen ensst wieder durch. die fühlbare Wärme;
der Blasegase aufgeheizt werden: müßte, ehe die Blasengase mit genügend i hoher
Temperatur in rden- Schwelschacht eintreten könntet,. Bei den heute üblichen kurzen
Perioden könnte es vorkommen, daß die zur Verfügung stehende Zeit denn; nichti mehr
aussreicht, um den Brennstoff aufzuheizen und: außerdem die notwendige Menge Kohle
im Sch*elschacht vollständig aus:zuschwelen, so daß urgeschwelte Kohle zur Vergasung
gelangen w i ür de. Wird aber der Dampf auf Schwelltemperatur erhitzt, .so. setzt
die beim Gasen; unterbrochene Schwelung beim Blassen sofort wiedez ein, so daß mit.
Sicherheit nur vodlsständig abgeschwelte Kohle in den Vergasungsschacht absinken
kann.
-
An Hand! der Zeichnung sei das Verfahren näher erläutert: In -dem
Schacht A isst der obere Teil S die, Schwelzone und der untere Teil V die Vergasungs,zone,
in die der im oberen Teil, vollständig ausgeschwelte Brennstoff absinkt. Zwischen
den beiden Zonen: wird bei D Dampf eingeführt, der beim Gasen den Schacht V von
oben nach unten -durchströmt; ,das entstandene Wasserggas wird zusammen, mit lern
urzersetzten Dampf durch die Leitung und den Schieber 3 abgeführt..
-
Der Dampf wird, zweckmäßig in einem als Wärmespeicher ausgebildeten
Erhitzer E, auf eine Temperatur erhitzt,-bei der der im Schachft absinkende
Brennstoff vollständig ausgeschwelt isst. Für eine nicht backende oberschlesische
Steinkohle beträgt diese Temperatur z. B. mindestens, 700 biss 750: Der Erhiezer
(Wärmespeicher) E wird; im Wechselbetrieb während dies i Blasenfis durch Verbrennung
vorn Blasegas. aufgeheizt.
-
Das Verfahren' wird, wie folgt durchgeführt: Währende der Gastzeit,
sind fi die Windischrieber 4 und 6, die Gasschieber 5. und ß' und der Üb:erdachschveber
7 geschlossen, die Dampfschieber i und[ o und( der Wassergassch:ieber 3; geöffnet.
Der Dampf strömt durch den heißen- Wärmespeicher E, erhitzt sich dort auf Temperaturen
von etwa 700 bis. 75:01° und t strömt mit dieser Temperatur bei D in. den
Schacht. Auf dem- Wege von obren; nach untendurch durch die Vergasun6svone V entsteht
das Wassergas; diasi durch dien Schieber 31 zusammen: -mit dem unzersetztten
Dampf den Gaserzeuger verläßt.
-
Beim Blasen sind die Dampfschieber i und 2 sowie der Wassergasschieber
3 -geschlossen. Alle ande;re-n Schieber sind, geöffnet, und durch den Schieber 4
strömt Luft oder sauerstoffangereicherte Luft unten in den Gaserzeuger ein. - Die
Luft bzw. die Blasegäse durchströmen. den ganzen; Schacht von unten nach oben. Dabei.
wind; der geschwelte -Brennstoff in der unteren Vergasungszone h heißgeblasen und
der frisch aufgegebene Brennstoff in der Schwelzone S nach dem Spülgasverfahren
gesch.welt. In: der Ableitung für die B:lasegase, also hinter dem Gaserzeuger, befindet
sich, die En!tteerungavorrichtung T, in der der Blasegasstrom in .der übelichen
Weisse mittels Desintegrato:ren, Kühlern; o!dle"r ,ähnliicher. Vorrichtungen. entteert
und gekühlt wird. Das Brlasegas, das mit dem in, der . SchNve-1szon- S ausgetriebenen,
Schwelgas, anrgieereichert ist, wird teils in einem Ausgleichbehäl.ber H gesammelt
und teils - durch. die Leitung und den Schieber 5 dem Erhitzer E zugeführt, in welchem
es zur Aufhetzung des Wärmespeichers trist :durch die Leitung und; den Schieber
6 zugeführter Luft verbrannt--wird.
-
Die Einführung dies überhitzten Dampfes in den Schacht erfolg zweckmäßig
diurch Düsen am Umfang dies Gaserzeugers, die ihm eine hohe Austrittsgeschwindigkeit
erteilen. Hierdurch wird der Dampf über die ganze Brennstoffschicht gut verteilt.
Der verhältnismäßig kleine wird zweckmäßig so gebaut, daß er einem Druck dies Dampfes:
vorn etwa i atii.'stan;dhält.
-
Als Rost und Ascheaustrag wird für den Gaserzeuger zweckmäßig ein
Planrost mit darüber angeordnetem Rührarm. L benutzt, der durch den Antrieb M ins
Bewegung gesetzt wird. Die Venvenr Jung einfies: Planrostes, und die Einführung
des: überhitzten Dampfes durchs die Düsen gewährleistet eine über den ganzen Querschnitt
der Brennstoffschicht g leichmäßige S trömungs geschwindigkeit des Dampf-Wassergas-Gernischses.
Den Rührarm des Planrostes läß:t. man zweckmäßig nur während, der Blasezeit, laufen,
damfit beim Wassergasaustritt aus dem Planrost nach, unten möglichst wenig Staub
aus dem Gaserzeuger mitgerissen wird,.
-
Blei Beiginn. ,des Blasens hat naturgemäß das Blasegas, einen niedrigeren(
Heiz-,vert als, am Ende. Wenn die B:lasegase mehr fühlbare Wärme besitzen;, als
zurr Trocknung und Schnvelung des: frische aufgegebenen Brennstoffes, notwendig
isst, was: z:. B. bei Verarbeitung einer Kohle von io bis 1.5 °/o Wassergehalt im
allgemeinten: der Fall ist, sco kann man einen Te l der Blasegase zu Beginn des
Blasenfis vor der Schwelzone S ins: Freie führen. Man erhält ein höherwerti:ges
B:lasegas-Schwelgas:Gemisch, wenn man nur den Teil der Blasegase durch die Schwelzone
leitet, der im zweiten Teil der Blasezeit mit einem höheren Kohdenoxydgehalt und
mit höherem Hesiz,#vert aus der Vergasungszone V austritt: Andererseits besteht
auch die Möglichkeit, den im Anfang des Blasenfis anfallenden, heirzwertarrmen Teil
.der Blasegase durch die Schwelzone zu leiten: und das gegen Ende des Heißbliasens
anfallende Blasegas mit höherem Heizwert zwischen; der Vergasungs,zone V und der
Schwelzone S abzuziehen und einer anderen Verwendung, z. B. der Abrhri,tzsedampf-
oder Syntliesegaserzeugung, zuzuführen. Man erhält dann allerdings ein Gemisch aus
Blasegasen
und Schwelgasen mit verhältnismäßig niedrigem Heizwert.
Aber auch dieses weniger wertvolle Gasgemnisch kann zum Aufheizen des Erhitzers
benutzt werden, falls das Gemisch und die erforderliche Verbrennungsluft auf genügend
hohe Temperaturen vorgewärmt werden. Diese Vorwärmunig kann mit der eigenen. Abhitize
des Erhitzers oder mit fremden Wärmequellen durchgeführt werden.
-
Der Vorteil der Abführung eines Teiles der Bl.as@gase zwischen Vergasungs-
und Schwelzone besteht darin, daß der Schwelzone nicht, mehr Spülgase zugeführt
werden, als zur Schwelung und zu .der gegebenenfalls erforderlichen Trocknung benötigt
wird. Dadurch wird: die anschließende Ent-Leerungsvorrichtung T nicht umfangreicher
als unbedingt nötig.
-
Die Vorteile des neuen. Verfahrens sind mannigfaltig. Mit einfachen
Mitteln gelingt die unmittelbare Erzeugung von kohlenwasserstofffreiem Wassergas
aus bituminösen Brennstoffen 'in einem Arbeitsgang unter gleichzeitiger Gewinnung
von Teer. Dadurch, daß man die Temperatur des zur Vergasung verwendeten Dampfes
niemals unter die Schweltemperatur sinken läßt, setzt die beim Gasen unterbrochene
Schwelung beim Blasen sofort wieder ein ,, und es ist die Sicherheit gegebene, daß
niemals unau:sgesch.welter Brennstoff in die untere Zone des Gaserzeugers absinken
kann.
-
Der Hauptvorteil besteht aber darin, daß man bei diesem Verfahren;
einen sehr feinkörnigen Brenmrstoff bzw. einen Brennstoff verarbeiten kann, der
beim Trocknen und: Schwelen stark zerfällt. Der verhältnismäßig kleine Erhitzer
für die Dampfz5 kann leicht für i bis i,5, atü. Druck gebaut werden. Beim Gasen
besteht also die Möglichkeit, den Dampf mit höheren Drücken in den Gaserzeuger :strömen
zu lassen und das entstehende Wassergas auch durch eine größeren Widerstand bietende,
feinkörnige Brennstoffschicht. nach unten und durch den Planrost abströmen zu lassen.
Dabei wird die Brennistoffsch:icht auf den Rost bzw. auf die auf dem Rost aufliegende
Schlackenschicht gedrückt, so daß ein, Mitreißen von Brennstoffteiachen aus dem
Gaserzeuger nicht, möglich ist. Auch bei höheren Dampfgescli.windigkeiten besteht
keine Gefahr der Bildung von:. Kanälen oder Löchern; im Brennstoffbett. Beim Blasen
wirkt andererseits die allen auf der Vergasungszone liebende Schwelzone, in. der
.der Brennstoff noch nicht zerfallen ist, als Filter. Das Mitreißen von. Staub oder
gar Feinkorn. ist,, trotzdem man im Vergasunigsteil hohe Windgeschwindigkeiten anwendet,
nicht zu be-
fürchten, weil das Freiblasen von Kanälen und Gassen im Gaserzeugerunterteil
durch das darauf lagernde Gewicht der- Schwelzone verhindert wird;. Beim Austritt
aus dem Oberei'1 der Schwelzone ist aber das. Blasegas durch die Schwelunig bereits,
so weit abgekühlt, daß die Strömungsgeschwi.nidiigkeit nur noch gering ist.
-
Damit ist die Leistungsbeschränkung, die mit feinkörnigem oder leicht
zerfallenem Brenmstoff nach dem bekannten. Wassergasverfahre.n verbunden ist, nach
dem neuen Verfahren vermieden.