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Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff-Kohlenoxyd-Gemischen, insbesondere
für Synthesezwecke Es wurde schon vorgeschlagen, bei der Erzeugung von Wasserstoff-Kohlenoxyd-Gemischen,
insbesondere für Synthesezwecke, aus Steinkohle in Abstichgaserzeugern mit Schwelaufsätzen
einen Schwelgaskreislauf aufrechtzuerhalten und den Schwelgasüberschuß dem Gaserzeuger
zuzuführen, wobei jedoch das Schwelgas vorher von Teer und Staub befreit wird.
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Es wurde nun gefunden, daß eine restlose Vergasung der Kohle erzielt
wird, wenn man bei diesem Verfahren den Schwelgaeüberschuß einschließlich :des Teers,
des mitgetragenen Staubes (insbesondere Kohlenstaubes) und .des Wasserdampfes (aus
Schwelwasser und Kohlefeuchtigkeit) in den. Unterteil des Gaserzeugers einführt.
Hierbei wird der Kohlenstaub vergast und werden die nicht festen Kohlenstoffverbi:ndungen
(gas- und dampf förmigeKohlenwasserstoffe u.@dgl.) gespalten. Die neue Arbeitsweise
gestattet es auch, unter wärmewirtschaftlich günstigen Bedingungen den Verlauf der
Schwelung der nachfolgenden Vergasung anzupassen, ohne Rücksicht auf Beschaffenheit
und Menge der anfallenden Schwelgase und -dämpfe, insbesondere des ,Sohwelteers.
Man kann daher die Schwelung bzw. Teilentgasung bei höherer Temperatur als sonst
üblich, z. B. bei 8o,o bis 9-oo°, durchführen, um einen dem hohen Durchsatz des
Abstichgaserzeugers angepaßten hohen Durchsatz in der Schwelzone zu erreichen, da
mit Rücksicht darauf, daß die gesamten. Schwelerzeughisse
dem Gaserzeuger
zugeführt werden, ihre Eigenschaften und Mengen praktisch bedeutungslos sind.
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Um zu erreichen, daß der Schwelkoks mit einer unterhalb der Abgangstemperatur
der Abstic gaserzeugergase, die aus wärmewirtschaftlichen Gründen niedrig gehalten
werden soll, liegenden Temperatur in die -Vergaserzone eintritt, empfiehlt es sich,
unterhalb der Einführungsstelle der zurückgeführten Schwelgase in die Schwelzone
Wasserdampf einzuführen, der neben der Kühlung zugleich eine vollkommene Spülung
und Schweleng des Schwelkokses und so einerseits die Erzeugung eines sauberen, von
Harzbildnern und Kohlenwasserstoffeh freien Vergastings.gases, bewirkt, andererseits
die Schwelzone gegen die Vergasungszone abschließt, so daß der aus der letzteren
angesaugte Gasanteil sehr klein -gehalten werden kann. Dieser der Schwelzone zugeführte
Wasserdampf stellt einen Teil .des Vergas,ungs:dampfes dar, da er mit den Schwelgasen
dem Unterteil des. Gaserzeugers zugeführt wird, so daß dadurch keine zusätzliche
Belastung entsteht.
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Im folgenden sei an Hand der schematischen Zeichnung die neue Arbeitsweise
beschrieben: Der Absticngaserzeuger besteht aus dem Vergaserteil A und dem Schwelteil
B, in den bei C Rohkohle eingetragen wird. Das in der Vergasungszone erzeugte Synthesegas
verläßt bei D nach Aufheizung des Schwelkoksbettes unter Abkühlung auf etwa 6oo
bis 700° den Gaserzeuger, wobei ein kleiner Bruchteil des Gases in den Schwelteil
B gesaugt wird, um ein Übergehen von ,Schwelgasen und -dämpfen in das Synthesegas
zu vermeiden. Bei E wird zeitweise die flüssige Schlacke des Gaserzeugers abgestochen.
Durch die Leitung F wird` Schwelgas zugeführt, das mit einem Teil des bei i zugeführten
Sauerstoffs verbrannt wird. Die Verbrennungsgase dienen zur Deckung des Wärmebedarfs.
der Schweleng, wobei dieser Wärmeträger dem Schwelschacht entweder in mehreren um
den Schwelschacht in einer oder mehreren Ebenen angeordneten, abwärts gerichteten
Düsen oder durch den in der Zeichnung angedeuteten Verteiler zugeführt werden kann.
,Die Menge des Kreislaufgases und .des Sauerstoffs sowie ihr gegenseitiges Verhältnis
können entsprechend der erforderlichen ,Schweltemperatur und dem Durchsatz im Gaserzeuger
geregelt werden.
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Um sowohl eine gute Temperaturverteilung und eine gute Durchspülung
der Kohle in der #Sch@velzone als auch eine niedrige Abgangstemperatur des Schwelkokses
aus der Schwel- in die Vergaserzone zu erhalten, wird unterhalb der Zuführung F
für das Kreislaufgas durch die Zuführung G, am besten mit Hilfe,des in der Zeichnung
angedeuteten Verteilers, ein Teil des bei K zugeleiteten Dampfes eingeführt. Da
die Schweleng vorteilhaft bei hoher Temperatur, z. B. bei 8oo bis 90o,°, durchgeführt
wird, um in der Schwelzone einen dem hohen Durchsatz in der Vergaserzone angepaßten
Durchsatz zu erhalten, übernimmt der Wasserdampf in erster Linie die Kühlung des
Schwelkokses auf etwa 5oo bis 6oo°, wodurch eine niedrige Abgangstemperatur des
Synthesegases von etwa 6oo bis 7010° erzielt wird. Andererseits sorgt der Wasserdampf,
wie ebenfalls bereits angeführt, für eine gute Temperaturverteilung in .der Schwelzone,
für gute ,Spülung und Entgasung und besorgt außerdem den Abschluß gegen den Vergaserteil.
Daidurch kann sowohl die durch die Schwelzone zu führende Synthesegasmenge als.
auch die im Kreislauf zu führende Schwelgasmenge sehr klein gehalten werden, da
dä:s verbrannte Schwelgas mit hoher Temperatur zugeführt werden kann, ohne daß ein
großer Teil urverbrannten Schwelgases als `#Ä,7ärmeträger mit eingeführt werden
muß.
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Das als Schwelgas bezeichnete iGemisch aus dem eigentlichen Schwelgas,
den Teerdämpfen, dem Wasserdampf ,aus Schwelwasser und Kohlenfeuchtigkeit, dem bei
G eingeführten Vergasungsdampfanteil, dem kleinen Gasanteil aus dem 'Gaserzeuger
sowie dem kohlehaltigen ,Staub verläßt bei I-I den Schwelteil mit einer genügend
hoch über dem Taupunkt liegenden Temperatur, z. B. zoo bis 300°, und wird im Wärmeaustausch
mit den aus dem Gaserzeuger abziehenden heißen Gasen aufgeheizt und durch das gut
isolierte Gebläse I nach Abzweigung des Anteils für den Schwelgaskreislauf dem Unterteil
des Gaserzeugers bei I und 11I zugeführt. Die Zuführung bei I_ und 1l geschieht
durch rings um den Gaserzeuger angeordnete Düsen, durch die auch der Hauptteil des
Vergasungs.sawerstoffs und Vergasungsdampfes dem Unterteil des Gaserzeugers zugeführt
wird, wobei diese Düsen in einer oder mehreren Ebenen angeordnet sein können und
die den einzelnen Ebenen zugeführten Mengen so bemessen werden, daß einerseits ein
gutes Fließen der Schlacke neben restloser Vergasung, andererseits eine günstige
Verteilung der Reaktionszone und Aufspaltung der eingeführten Teerdämpfe und Kohlenwasserstoffe
erreicht wird.
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Durch Zuleitung N kann durch die gleichen oder eigenen Düsen dem Unterteil
des Gaserzeugers ein Teil der Kohle in Staubform zugeführt werden; auch kann hier
der aus den erzeugten heißen Gasen abgeschiedene Flugkoks eingebracht werden.
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Das Verfahren ermöglicht es, unmittelbar auf einfachem Wege besonders
für die Verkokung nicht in Frage kommende Steinkohlenarten, insbesondere' auch minderwertige
und stark'- aschenhaltige, ohne kostspielige Aufbereitungsverfahren, wie Trocknung,
Mahleng und Brikettierung, restlos zu einem sauberen, weitgehend von Harzbildnern
und Kohlenwas-serstoffen freien Synthesegas, das sich .auf einfachem Wege aufbereiten
läßt, zu vergasen.