DE900986C

DE900986C - Process and device for the production of gases containing carbon dioxide and optionally hydrogen by gasifying finely divided solid fuels

Info

Publication number: DE900986C
Application number: DE1948900986D
Authority: DE
Inventors: Friedrich Totzek
Original assignee: Koppers Co Inc
Current assignee: Beazer East Inc
Priority date: 1947-12-29
Filing date: 1948-12-29
Publication date: 1954-11-07

Description

Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung von Kohlenoxyd und gegebenenfalls Wasserstoff enthaltenden Gasen durch Vergasen feinverteilter fester Brennstoffe Die Erfindung bezieht sich auf die Erzeugung von Kohlenoxyd und Wasserstoff enthaltenden Gasen aus feinverteilten festen Brennstoffen, wie Kohle, Braunkohle, Lignite oder anderen kohlenstoffhaltigen Stoffen, durch Reaktion dieser festen Brennstoffe mit Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherter Luft und einem anderen gasförmigen Medium, das endotherm mit Kohlenstoff reagiert, wie z. B. Wasserdampf oder Kohlensäure. Der feinverteilte feste Brennstoff ist während der Reaktion in dem gasförmigen Medium suspendiert. Die Gase, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt werden, sind für Beleuchtung und Beheizung, für chemische Reaktionen und für sonstige industrielle Zwecke geeignet. Für die Vergasung in der Schwebe von festen Brennstoffen sind verschiedene Verfahren und Einrichtungen entwickelt worden, um als Endprodukt Brenngas von hohem Heizwert zu erzeugen. Dies gilt namentlich für die Erzeugung von wassergasähnlichen Gemischen. Die meisten dieser bekannten Verfahren und Einrichtungen hatten, wenn überhaupt, nur geringen wirtschaftlichen Erfolg. Entweder werden dabei derartig hohe Betriebstemperaturen erreicht, daß die zur Zeit verfügbaren Baustoffe weder der hohen Wärmebeanspruchung noch dem Angriff der entstehenden Brennstoffschlacke lange standhalten konnten, oder der feste Brennstoff wurde nur unvollständig vergast und hinterließ in der gebildeten Schlacke erhebliche Kohlenstoffrückstände. Auch wurde die Apparatur in kurzer Zeit durch starke Ansammlungen von geschmolzener bzw. erstarrter Schlacke betriebsunfähig.Process and device for the production of carbon monoxide and possibly Gases containing hydrogen by gasifying finely divided solid fuels The invention relates to the production of carbon monoxide and hydrogen Gases from finely divided solid fuels such as coal, lignite, lignite or other carbonaceous substances, by reaction of these solid fuels with Oxygen or oxygen enriched air and another gaseous Medium that reacts endothermically with carbon, e.g. B. steam or carbon dioxide. The finely divided solid fuel is in the gaseous medium during the reaction suspended. The gases that are generated in the method according to the invention are for lighting and heating, for chemical reactions and for other industrial applications Purposes. For the gasification in suspension of solid fuels are different Processes and facilities have been developed to produce high fuel gas as the end product To generate calorific value. This applies in particular to the generation of water-gas-like Mix. Most of these known procedures and facilities had, though at all, only little economic success. Either will be like that high operating temperatures reached that the currently available building materials neither the high thermal stress nor the attack of the resulting fuel slag could withstand a long time, or the solid fuel was only incompletely gasified and left in the The resulting slag contains significant carbon residues. The apparatus was also in a short time due to heavy accumulations of molten material or solidified slag inoperable.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden alle diese Nachteile und Mängel vermieden, und es wird die Vergasung fester Brennstoffe unterschiedlichster Eigenschaften praktisch vollständig in einer einzigen Vergasungseinrichtung ermöglicht. Hierbei werden die mineralischen Rückstände des festen Brennstoffes während der Vergasung in einem solchen Zustand gehalten, daß sie leicht und ohne Betriebsunterbrechung in feinverteilter fester Form aus der Vergasungseinrichtung entfernt werden können. Außerdem läßt sich das Mischungsverhältnis von Kohlenoxyd zu Wasserstoff innerhalb relativ weiter Grenzen verändern.The inventive method all these disadvantages and Defects avoided, and there will be the gasification of solid fuels of the most varied Properties practically completely made possible in a single gasification device. Here, the mineral residues of the solid fuel during the Gasification is kept in such a state that it can be operated easily and without interruption of operation can be removed from the gasifier in finely divided solid form. In addition, the mixing ratio of carbon dioxide to hydrogen can be adjusted within change relatively broad boundaries.

Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet unter Verwendung eines außerhalb des Reaktionsraumes hergestellten, möglichst homogenen Gemisches von Brennstaub und Sauerstoff, welches mit einer unterhalb der Zündtemperatur des Gemisches liegenden Temperatur und mit solcher Geschwindigkeit in einen auf hoher Temperatur befindlichen und gegen Wärmeverlust geschützten Reaktionsraum eingeblasen wird, daß die Zündung und damit die exotherme Reaktion zwischen Brennstaub und Sauerstoff erst innerhalb des Reaktionsraumes einsetzt.The inventive method works using an outside the most homogeneous possible mixture of fuel dust produced in the reaction chamber and oxygen, which has a temperature below the ignition temperature of the mixture Temperature and at such a rate in a high temperature and the reaction space protected against heat loss is blown in that the ignition and thus the exothermic reaction between fuel dust and oxygen only within of the reaction chamber begins.

Gemäß der Erfindung wird unabhängig und getrennt vom Brennstaub-Sauerstoff-Gemisch ein endotherm mit Kohlenstoff reagierendes gasförmiges Mittel derart in den Reaktionsraum eingeblasen, daß zwischen der zentralen Zone der exothermen Reaktion und den Reaktionsraumwänden eine die zentrale Zone nur oberflächlich berührende, zusammenhängende, strömende Schicht von endotherm reagierenden Mitteln entsteht, so daß der hocherhitzte Brennstaubrückstand aus der Zone exothermer Reaktion vor Auftreffen auf die Reaktionsraumwände mit endotherm reagierenden Mitteln in Berührung kommt und sich dabei so weit abkühlt, daß er in feinverteiltem festem Zustand ausgeschieden wird.According to the invention, it is independent and separate from the fuel dust-oxygen mixture a gaseous agent which reacts endothermically with carbon in this way into the reaction space blown in that between the central zone of the exothermic reaction and the reaction chamber walls a contiguous, flowing water that only superficially touches the central zone Layer of endothermic reacting agents is created, so that the highly heated fuel dust residue from the zone of exothermic reaction before it hits the reaction chamber walls with endothermic reacting means comes into contact and thereby cools down so far that it is in finely divided solid state is excreted.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist also der Reaktionsraum der Vergasungskammer betriebsmäßig in zwei Zonen unterteilt, nämlich eine Primärzone oder Verbrennungszone und eine sekundäre Zone, durch die Dampf oder Kohlensäure, d. h. also endotherm mit dem hocherhitzten Kohlenstoff reagierende Mittel, sich bewegen. In der Grenzschicht zwischen diesen beiden Zonen kommen die Brennstoffteilchen und die in der Primärzone erzeugten Gase, die sich durch teilweise Verbrennung auf einer hohen Temperaturstufe befinden, mit ihrem restlichen Gehalt an Kohlenstoff und ihrem Gehalt an ursprünglicher Asche in Berührung mit Dampf oder Kohlendioxyd aus der sekundären Zone. Infolge seiner hohen Temperatur und besonders der der erzeugten Gase reagiert der restliche Kohlenstoff der Teilchen mit dem Dampf bzw. der Kohlensäure, wobei sich Kohlenoxyd bzw. Wasserstoff bildet.In the process according to the invention, the reaction chamber is the Gasification chamber operationally divided into two zones, namely a primary zone or combustion zone and a secondary zone through which steam or carbonic acid, d. H. thus endothermic with the highly heated carbon reacting means, itself move. The fuel particles come in the boundary layer between these two zones and the gases generated in the primary zone, which are due to partial combustion are at a high temperature level, with their remaining carbon content and their content of original ash in contact with steam or carbon dioxide from the secondary zone. As a result of its high temperature and especially that of the generated Gases, the remaining carbon of the particles reacts with the steam or carbonic acid, whereby carbon oxide or hydrogen is formed.

Der größte Teil der Wärme für diese endotherme Reaktion wird von den gasförmigen Produkten aus der Reaktion zwischen. Kohlenstoff und Sauerstoff in, der Primärzone geliefert, da die gasförmigen Produkte eine höhere Temperaturhaben als die Brennstoffteilchen, die in ihnen schweben, so daß ein Schmelzen des Aschegehaltes der Teilchen verhindert wird. Die Tatsache, daß die Stelle der höchsten Temperatur in einer gewissen Entfernung von den schwebenden kohlenstoffhaltigen Teilchen selbst ist, ist bei der Oxydation von in der Schwebe befindlichem Kohlenstoff in einem sauerstoffhaltigen Gas bekannt. Dies kommt wahrscheinlich daher, daß die schwebenden Brennstoffteilchen sich in direkter Berührung mit nur so viel Sauerstoff befinden, um einen Teil ihres Kohlenstoffgehaltes zu Kohlenoxyd zu oxydieren, wobei ein Teil des entstandenen Kohlenoxyds eine leichte, gasförmige Hülle um jedes Brennstoffteilchen bildet.Most of the heat for this endothermic reaction is used by the gaseous products from the reaction between. Carbon and oxygen in, the primary zone because the gaseous products have a higher temperature than the fuel particles floating in them, causing the ash content to melt the particle is prevented. The fact that the place of the highest temperature at a certain distance from the floating carbonaceous particles themselves is in the oxidation of suspended carbon in one oxygen-containing gas known. This is probably because the floating Fuel particles are in direct contact with only enough oxygen to oxidize part of their carbon content to carbon oxide, with part The carbon dioxide formed forms a light, gaseous shell around each fuel particle forms.

Eine weitere Wärmeentwicklung ergibt sich aus der Oxydation eines Teils des erzeugten Kohlenoxyds zu Kohlensäure; diese Reaktion geht aber außerhalb der jedes Brennstoffteilchen einschließenden Schutzhülle von Kohlenoxyd vor sich, so daß der Rest der Brennstoffteilchen und namentlich dessen Asche auf einer relativ tieferen Temperatur bleiben. Wenn die so gebildete Kohlensäure oder etwas vorgeheizter Dampf bei hoher Temperatur in direkte Berührung mit den Brennstoffteilchen kommen, kann ihre Temperatur nicht weiter erhöht werden, weil unmittelbar nach der Berührung die Temperatur der heißen Gase oder des Wasserdampfes verringert wird, vor allem durch eine der bekannten endothermen Reaktionen Der Beweis, daß trotz der außerordentlich hohen Temperaturen kein Schmelzen der Aschenanteile der Brennstoffteilchen vor sich geht, wird durch das Aussehen des erhaltenen und entfernten festen Vergasungsrückstandes, auch unter dem Mikroskop, bestätigt. Diese Asche ist nicht glasartig im. Aussehen und bildet den Beweis, daß bei der Vergasung fester Brennstoffe entsprechend der Erfindung die Asche zum größten Teil automatisch unterhalb ihres Schmelzpunktes gehalten wird.A further development of heat results from the oxidation of part of the carbon dioxide produced to carbonic acid; but this reaction takes place outside the protective shell of carbon dioxide enclosing each fuel particle, so that the remainder of the fuel particles, and especially its ash, remain at a relatively lower temperature. If the carbonic acid formed in this way or some preheated steam come into direct contact with the fuel particles at a high temperature, their temperature cannot be increased any further, because immediately after contact the temperature of the hot gases or water vapor is reduced, especially by one of the known ones endothermic reactions The proof that, despite the extremely high temperatures, the ash content of the fuel particles does not melt is confirmed by the appearance of the solid gasification residue obtained and removed, also under the microscope. This ash is not glassy in the. Appearance and provides evidence that in the gasification of solid fuels according to the invention, most of the ash is automatically kept below its melting point.

Es ist offensichtlich aus dem oben Gesagten, daß das Schmelzen der Asche der Brennstoffteilchen nicht verhindert werden kann, sobald der gesamte Kohlenstoffgehalt der Brennstoffteilchen vergast worden ist, und daß dieser Rest dann sofort gekühlt werden muß. Die Erfindung sieht deshalb vor, daß, sobald dieser Zustand erreicht ist, die Aschepartikel aus dem Reaktionsraum entfernt werden, bevor sie durch Konvektion oder Strahlung entweder die Temperatur der Reaktionsraumwände oder die des erzeugten Gases erreicht haben. Die Zeit für die vollständige Vergasung muß geringer sein als diejenige, die erforderlich ist, um mineralische Rückstände der Brennstoffteilchen oder die Ascheteilchen, die mit der Kohle zufällig verbunden sind, in einen teigigen Zustand zu bringen. Dieses wird gemäß der Erfindung leicht automatisch erreicht, indem man einen Auslaß aus der Reaktionskammer vorsieht, der in geeigneter Entfernung vom Einlaß für die Reaktionsteilnehmer liegt, wobei sowohl die Menge der Reaktionsteilnehmer, die in die Vergasungskammer eintreten, als auch deren Eintrittsgeschwindigkeit in Betracht gezogen werden muß.It is evident from the above that the melting of the Ashes of the fuel particles cannot be prevented once the total carbon content the fuel particles have been gasified, and that this remainder is then immediately cooled must become. The invention therefore provides that as soon as this state is reached is, the ash particles are removed from the reaction space before they are by convection or radiation either the temperature of the reaction chamber walls or that of the generated Gas. The time for complete gasification must be less than the one that is required to remove mineral residues from the fuel particles or the ash particles, which are accidentally associated with the coal, into a doughy To bring state. This is easily achieved automatically according to the invention, by providing an outlet from the reaction chamber at a suitable distance from the inlet for the reactants, both the amount of reactants, which enter the gasification chamber, as well as their Entry speed must be considered.

Die Herstellung des vorzugsweise möglichst homogenen Gemisches vor. pulverisiertem festem Brennstoff und Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherter Luft, und zwar in geringerer Menge, als theoretisch für die vollständige Umwandlung des Kohlenstoffgehaltes in Kohlenoxyd in der Primärzone notwendig ist, ist eine wichtige Voraussetzung für den Erfolg des hier beschriebenen neuen Verfahrens. Wenn solch ein Gemisch in die primäre Verbrennungszone eingeführt wird, können im wesentlichen alle Brennstoffteilchen an der Oxydationsreaktion praktisch gleichzeitig teilnehmen. Lokale Absonderung bzw. Ansammlung irgendeines der Reaktionsteilnehmer muß möglichst verhindert werden, um eine übermäßige Oxydation zu Kohlendioxyd zu vermeiden und um nicht vollkommen ausgebrannte oder nicht vorerhitzte feste Teilchen zu hinterlassen. Feine Ausmahlung des Brennstoffes ist daher von Wichtigkeit, so daß die Reaktion in der Primärzone im wesentlichen entsprechend der Reaktion 2 C + 02 C O erfolgen kann.The preparation of the preferably homogeneous mixture possible. pulverized solid fuel and oxygen or oxygen-enriched air, in a smaller amount than is theoretically necessary for the complete conversion of the carbon content to carbon oxide in the primary zone, is an important prerequisite for the success of the new process described here. When such a mixture is introduced into the primary combustion zone, essentially all of the fuel particles can participate in the oxidation reaction virtually simultaneously. Local segregation or accumulation of any of the reactants must be prevented as far as possible in order to avoid excessive oxidation to carbon dioxide and to leave behind solid particles that are not completely burned out or not preheated. Fine grinding of the fuel is therefore important so that the reaction in the primary zone essentially corresponds to the reaction 2 C + 02 CO can be done.

Die Primärzone oder Zone der exothermen Reaktion dient zwei besonderen Zwecken: erstens, um einen Teil des Kohlenstoffes der Brennstoffteilchen zu oxydieren, insbesondere zu Kohlenoxyd, und zweitens, um durch diese Oxydation den nicht vergasten Kohlenstoff der Brennstoffteilchen und auch das primär erzeugte Gas so vorzuheizen, damit eine im wesentlichen vollständige endotherme Vergasung des restlichen Kohlenstoffes der Kohleteilchen in der Sekundärzone, d. h. in Gegenwart von Dampf od. dgl., eintritt.The primary zone or zone of exothermic reaction serves two special purposes Purposes: first, to oxidize some of the carbon in the fuel particles, especially to carbon monoxide, and, secondly, to avoid gasification by this oxidation To preheat the carbon of the fuel particles and the primarily generated gas in such a way that thus an essentially complete endothermic gasification of the remaining carbon the coal particles in the secondary zone, d. H. in the presence of steam or the like., occurs.

Während der feste Brennstoff und Sauerstoff leicht im kalten Zustand mechanisch für die Einführung in die Primärzone gemischt werden können, erfolgt die notwendige Mischung der heißen festen Teilchen aus der Primärzone mit den Gasen oder Dämpfen in der sekundären endothermen Zone durch Diffusion, ein Vorgang, der durch feine Aufmahlung des Brennstoffes und auch durch Herabsetzung des Gewichtes der Brennstoffteilchen bei der vorherigen teilweisen Verbrennung in der Primärzone unterstützt wird. In diesem Zustand setzen sie ihrer Diffusion durch alle gasförmigen Medien im Vergasungsraum keinen großen Widerstand entgegen. Die endotherme Reaktion kann daher gleichzeitig und im gleichen Ausmaß bei jedem einzelnen festen Teilchen vor sich gehen.While the solid fuel and oxygen easily in the cold state can be mechanically mixed for introduction into the primary zone the necessary mixing of the hot solid particles from the primary zone with the gases or steaming in the secondary endothermic zone by diffusion, a process that by finely grinding the fuel and also by reducing the weight of the fuel particles in the previous partial combustion in the primary zone is supported. In this state they continue their diffusion through all gaseous ones Media in the gassing room does not face any great resistance. The endothermic reaction can therefore simultaneously and to the same extent for each individual solid particle going on.

In der Zeichnung wird eine einfache Einrichtung gezeigt, die wichtige bauliche Merkmale aufweist, die für die Durchführung der Verfahrensprinzipien dieser Erfindung erforderlich sind.The drawing shows a simple setup that is important Has structural features necessary for the implementation of the procedural principles of this Invention are required.

In der Zeichnung ist eine Reaktionskammer 2 gezeigt, deren Wände i aus einem feuerfesten Material, das hohen Temperaturen standhalten kann, z. B. Silika oder kieselsäurehaltigen Steinen, hergestellt sein können. Die Reaktionskammer kann, wie in der Zeichnung gezeigt, im Querschnitt rund sein. Der obere Teil 3 der Reaktions- oder Vergasungskammer ist vorzugsweise konisch. Die äußeren Wände der Vergasungskammer können mit einem die Wärme schlecht leitenden Material bedeckt sein, um Wärmeverluste aus der Vergasungskammer auf ein Minimum herabzusetzen. Am oberen Ende der Kammer 2 ist eine Öffnung q. vorgesehen, in die eine Düse 5 ragt, so daß zwischen den inneren Wänden der Öffnung q. und den äußeren Wänden der Düse 5 eine ringförnüge Öffnung io gebildet wird. Die Düse 5 kann aus irgendeinem geeigneten Material hergestellt sein, vorzugsweise einem anderen Material als Eisen. Sie muß aber mit einer Kühlmöglichkeit versehen sein, z. B. einem Kühlmantel 5a, der, wie durch die Pfeile gezeigt, mit einem Einlaß und einem Auslaß für Kühlwasser verbunden ist und die Düse umgibt. Die ringförmige Öffnung io steht durch eine Leitung 6 mit einem Erzeuger für gespannten Dampf oder Kohlensäure in Verbindung. Diese Medien werden vorzugsweise in einem nicht dargestellten Erhitzer üblicher Bauart hoch erhitzt. Die Düse 5 ist mit einer Mischeinrichtung 7 verbunden. Sauerstoff oder Luft, die mit Sauerstoff angereichert ist, wird durch die Leitung 8 der Mischeinrichtung 7 zugeführt. Ein Transportmittel g, z. B. eine Transportschnecke, ist vorgesehen, um den feinverteilten festen Brennstoff, z. B. pulverisierte Kohle, Braunkohle, Lignite oder anderes festes kohlenstoffhaltiges Material, der Mischeinrichtung 7 aus einem Vorratsbunker 9a zuzuführen. In der Einrichtung 7 erfolgt eine gute Mischung des Sauerstoffes und des festen Brennstoffes.In the drawing, a reaction chamber 2 is shown, the walls of which i made of a refractory material that can withstand high temperatures, e.g. B. silica or siliceous stones. The reaction chamber can as shown in the drawing, be round in cross-section. The upper part 3 of the reaction or gasification chamber is preferably conical. The outer walls of the gasification chamber can be covered with a material that does not conduct heat well to prevent heat loss from the gasification chamber to a minimum. At the top of the chamber 2 is an opening q. provided into which a nozzle 5 protrudes so that between the inner Walls of the opening q. and the outer walls of the nozzle 5 have an annular opening io is formed. The nozzle 5 can be made of any suitable material preferably a material other than iron. But it must have a cooling facility be provided, e.g. B. a cooling jacket 5a, as shown by the arrows with an inlet and an outlet for cooling water is connected and surrounds the nozzle. The annular opening io stands through a line 6 with a generator for tensioned Steam or carbon dioxide in connection. These media are preferably in one Not shown heater of conventional design heated to a high level. The nozzle 5 is with a Mixing device 7 connected. Oxygen or air that is enriched with oxygen is, is fed through the line 8 to the mixing device 7. A means of transport g, z. B. a screw conveyor, is provided to transport the finely divided solid fuel, z. B. pulverized coal, lignite, lignite or other solid carbonaceous Material to be supplied to the mixing device 7 from a storage bunker 9a. In the facility 7 there is a good mixture of oxygen and solid fuel.

Durch Regulierung der Temperatur und der Geschwindigkeit des Gemisches von pulverisiertem Brennstoff und Sauerstoff innerhalb der Düse 5 wird jede unerwünschte Reaktion innerhalb dieser Düse zwischen diesen Medien vermieden, und die stark exotherme Primärreaktion zwischen dem kohlenstoffhaltigen Material und dem Sauerstoff tritt erst ein, nachdem das Gemisch aus der Düse in die vorerhitzte Vergasungskammer 2 gelangt ist. Auf diese Weise wird die Düse 5 nicht den höchsten Temperaturen, die bei der exothermen Reaktion auftreten, ausgesetzt, und es sind keine Schwierigkeiten aufgetreten, sowohl die Düse 5 wie auch die ringförmige Öffnung io in einem zufriedenstellenden Betriebszustand zu erhalten.By regulating the temperature and the speed of the mixture of pulverized fuel and oxygen within the nozzle 5 becomes any undesirable Avoid reaction within this nozzle between these media, and the highly exothermic Primary reaction between the carbonaceous material and the oxygen occurs only on after the mixture from the nozzle into the preheated gasification chamber 2 has arrived. In this way the nozzle 5 will not reach the highest temperatures that when the exothermic reaction occurs, exposed and there are no difficulties occurred, both the nozzle 5 and the annular opening io in a satisfactory To maintain operating condition.

Die ringförmige Öffnung io zur Vergasungskammer ist in solcher Form vorgesehen, daß ein dauernder Strom von vorerhitztem Dampf oder einem anderen gasförmigen oder dampfförmigen Medium oder einem Gemisch derselben, d. h. von Stoffen, die endotherm mit erhitztem Kohlenstoff reagieren, entlang der oberen Wände der Kammer 2 fließt, ohne in die Hochtemperaturzone einzudringen, in der der pulverisierte feste Brennstoff und der Sauerstoff miteinander reagieren, d. h. in den Reaktionsraum nahe bei, aber unterhalb des unteren Endes der Düse 5. Um diese Spülung der gesamten Oberfläche, besonders der Wände der Reaktionskammer, mit einem vorerhitzten Medium, das endotherm mit erhitztem Kohlenstoff reagiert, besonders wirksam zu erreichen, ist es vorteilhaft, einen oder sogar mehrere ringförmige Kanäle zi im unteren Teil der Wände der Vergasungseinrichtung vorzusehen, wobei diese Kanäle mit dem Vergasungsraum, wie in der Zeichnung gezeigt, durch einen kontinuierlichen ringförmigen Schlitz ija in Verbindung stehen, der so ausgebildet ist, daß das Medium im wesentlichen nur entlang der Wände des Reaktionsraumes strömt. Selbstverständlich wird das so eingeführte Medium, besonders im unteren Teil der Reaktionskammer, durch Diffusion auch in dessen mittlere Zone gelangen, aber eine ununterbrochene Spülung der Wände selbst mit einer Schicht von Dampf od. dgl. ist ein wesentlicher Gegenstand der Erfindung.The annular opening io to the gasification chamber is of such a shape provided that a continuous stream of preheated steam or some other gaseous or vapor medium or a mixture thereof, d. H. of substances that are endothermic react with heated carbon, flowing along the upper walls of chamber 2, without entering the high temperature zone where the pulverized solid fuel and the oxygen react with each other, d. H. in the reaction chamber close to, but below the lower end of the nozzle 5. In order to flush the entire surface, especially the walls of the reaction chamber, with a preheated medium that is endothermic reacts with heated carbon, to achieve particularly effective, it is advantageous to one or even more annular channels zi in the lower part of the walls of the gasifier to be provided, these ducts with the gasification chamber, as shown in the drawing, communicate by a continuous annular slot ija, the is designed so that the medium is essentially only along the walls of the reaction space flows. It goes without saying that the medium introduced in this way, especially in the lower part of the Reaction chamber, also get into its middle zone by diffusion, but one Uninterrupted flushing of the walls themselves with a layer of steam or the like. Is an essential subject of the invention.

Der feinpulverisierte feste Brennstoff wird durch eine Transporteinrichtung g aus dem @"orratsbeli@ilter ga in die Mischeinrichtung 7 befördert, wo er von einem Strom von Sauerstoff aufgenommen wird, der durch die Leitung S ebenfalls der Mischapparatur 7 zugeführt wird. Die Mischung von Sauerstoff und Brennstoff wird der Reaktionskammer :2 des Vergasers durch die Düse 5 zugeführt, die mit einem Wassermantel 5a umgeben ist, durch den die vorbereitete homogene Suspension des staubförmigen festen Brennstoffes mit Sicherheit unter ihrer Zündtemperatur gehalten wird, bevor sie in die Reaktionskammer 2 eingeführt wird.The finely pulverized solid fuel is transported by a transport device g from the @ "orratsbeli @ ilter ga into the mixing device 7, where it is conveyed by a Stream of oxygen is absorbed, which through the line S also the mixing apparatus 7 is fed. The mixture of oxygen and fuel becomes the reaction chamber : 2 of the carburetor fed through the nozzle 5, which is surrounded with a water jacket 5a is through which the prepared homogeneous suspension of pulverulent solid fuel is certainly kept below its ignition temperature before entering the reaction chamber 2 is introduced.

Wie oben angeführt, wird bei Herstellung dieses homogenen Gemisches weniger Sauerstoff verwendet, als praktisch notwendig ist, um alle Kohlenstoffe des Gemisches in Kohlenoxyd entsprechend der Gleichung 2 C -[- 02 -+-2 C O umzuwandeln. Die tatsächlich vervendete Sauerstoffmenge variiert mit der Naturi des verwendeten festen Brennstoffes, bei Kohle beispielsweise mit dem Grad der Mineralisation, d. h. mit dem Prozentgehalt an Kohlenstoff. Bei Lignit oder Braunkohle ist die notwendige Menge Sauerstoff nur etwa 5o Gewichtsprozent des Betrages, der theoretisch erforderlich ist, um den Kohlenstoff der Brennstoffteilchen zu Kohlenoxyd umzuwandeln, während im Falle bituminöser Kohlen, die einen höheren Gehalt an Kohlenstoff haben, bis zu 8o °/o des angegebenen Betrages erforderlich ist, um die erwünschte Umwandlung in der Primärzone der Vergasung zu erzielen.As stated above, this homogeneous mixture is produced less oxygen is used than is practically necessary to make all carbons of the mixture into carbon monoxide according to the equation 2 C - [- 02 - + - 2 C O to convert. The actual amount of oxygen used varies with the naturi of the one used solid fuel, in the case of coal, for example, with the degree of mineralization, d. H. with the percentage of carbon. In the case of lignite or lignite, this is necessary Amount of oxygen only about 50 percent by weight of the amount theoretically required is to convert the carbon of the fuel particles to carbon dioxide while in the case of bituminous coals, which have a higher carbon content, up to to 8o ° / o of the stated amount is required to achieve the desired conversion in the primary zone of gasification.

Bei Anthrazit oder Hochtemperaturkoks ist der Prozentsatz an Sauerstoff entsprechend höher.In the case of anthracite or high-temperature coke, the percentage of oxygen is correspondingly higher.

Bei der Herstellung eines brennbaren Gases, das die höchste Konzentration an Kohlenoxyd und Wasserstoff hat, ist es klar, daß je höher die Konzentration des verwendeten Sauerstoffes ist, um so geringer das erzeugte Gas mit Stickstoff verdünnt sein wird. Reiner Sauerstoff ist indessen viel teurer als ein solcher, der 5 °/o Stickstoff enthält, und noch billiger ist Sauerstoff, der mit 25 °/o Stickstoff verdünnt ist; indessen sind alle diese Sauerstoffgase trotz ihres verschiedenen Reinheitsgrades für den vorliegenden Zweck geeignet.When producing a flammable gas that has the highest concentration of carbon monoxide and hydrogen, it is clear that the higher the concentration of the The less the generated gas is diluted with nitrogen, the less the oxygen used will be. Pure oxygen, however, is much more expensive than one which is 5 per cent Contains nitrogen, and oxygen is even cheaper, that of 25 per cent. Nitrogen is diluted; however, all these oxygen gases, in spite of their being, are different Degree of purity suitable for the present purpose.

Die meisten Vorteile, Ziele und Resultate der Erfindung werden aber nicht verwirklicht, wenn der verwendete Sauerstoff mehr als 5o °/a Stickstoff enthält.Most of the advantages, objects, and results of the invention will, however not realized if the oxygen used contains more than 50% nitrogen.

Im Gleichstrom zu dem in den Reaktionsraum 2 eingeführten Sauerstoff-Brennstoff-Gemisch wird durch die Leitung 6 und durch die ringförmige Öffnung ro je nach Art des gewünschten Brenngases entweder ein Strom von vorerhitztem Dampf oder Kohlendioxyd oder ein Gemisch beider eingeleitet und entlang den oberen konischen Wänden des Reaktionsraumes 2 so geführt, daß ein Eindringen in die primäre exotherme Reaktionszone oder Stören dieser Zone verhindert ,wird, so daß sie auf allen Seiten von einer die Wände isolierenden Atmosphäre von vorerhitztem Dampf od. ä. umgeben ist.In cocurrent to the oxygen-fuel mixture introduced into the reaction chamber 2 is through the line 6 and through the annular opening ro depending on the type of desired Fuel gas is either a stream of preheated steam or carbon dioxide, or a Mixture of both initiated and along the upper conical walls of the reaction chamber 2 out so that a penetration into the primary exothermic reaction zone or disturbance this zone is prevented, so that it isolates the walls on all sides of one The atmosphere is surrounded by preheated steam or the like.

Die Mischung von Sauerstoff und festem Brennstoff wird aus der Düse 5 in den Reaktionsraum eingeführt, vorzugsweise mit der geringstmöglichen Geschwindigkeit, bei der ein Rückschlag der Reaktion aus dem Reaktionsraum in die Düse 5 vermieden wird. Der Dampf oder die Kohlensäure, vorzugsweise auf etwa i2oo'C vorerhitzt, wird durch Ringöffnungen io aus d:-:r Leitung 6 mit einer Geschwindigkeit eingeführt, die so viel geringer ist als die, mit der das homogene Gemisch von Sauerstoff und festem Brennstoff eingeführt wird, daß gerade so viel vorerhitzter Dampf oder Kohlensäure in das Sauerstoff-Brennstoff-Gemisch hineingezogen wird, um es nach dem Austritt an der Düse 5 zu entzünden. Eine weitere Vermischung des Dampfes oder der Kohlensäure mit den Reaktionsmedien in der Primärzone soll soweit wie möglich vermieden werden, um eine Verdünnung der Reaktionsteilnehmer zu verhindern, die die Temperatur unter jenen Grad verringern würde, der sonst in der Primärzone erzielt worden wäre, und die unerwünschte Nebenreaktionen, wie z. B. die Wassergasreaktion, in der Primärzone hervorrufen würde.The mixture of oxygen and solid fuel comes out of the nozzle 5 introduced into the reaction space, preferably at the lowest possible speed, in which a backlash of the reaction from the reaction chamber into the nozzle 5 is avoided will. The steam or carbon dioxide, preferably preheated to about 120 ° C, is through ring openings io from d: -: r line 6 introduced at a speed which is so much less than that with which the homogeneous mixture of oxygen and solid fuel is introduced that just enough preheated steam or carbonic acid is drawn into the oxygen-fuel mixture after it exits to ignite at nozzle 5. Another mixing of the steam or the carbonic acid with the reaction media in the primary zone should be avoided as far as possible, to prevent dilution of the reactants that drop the temperature would reduce the degree that would otherwise have been achieved in the primary zone, and the undesirable side reactions, such as. B. the water gas reaction, in the primary zone would evoke.

Es ist nach dem vorher Gesagten klar, daß die Wärme, die durch den nicht in der Primärzone zu Kohlenoxyd oxydierten Kohlenstoff bei seiner Vergasung in der endothermen Reaktion der Sekundärzone mit Dämpfen gebunden wird, in der Primärzone schon erzeugt wurde. Um zu erreichen, daß diese Wärme praktisch nur für diese endotherme Reaktion verbraucht wird, wird der verwendete Dampf oder die Kohlensäure auf eine Temperatur vorerhitzt, z. B. auf z2oo° C, bei der die endotherme Reaktion zwischen besagten Gasen und Kohlenstoff nur langsam verläuft.From what has been said before, it is clear that the warmth produced by the carbon which was not oxidized to carbon in the primary zone during its gasification is bound in the endothermic reaction of the secondary zone with vapors, in the primary zone has already been generated. In order to achieve that this heat is practically only for this endothermic Reaction is consumed, the used steam or carbon dioxide on a Preheated temperature, e.g. B. to z2oo ° C, at which the endothermic reaction between said gases and carbon is slow.

Es ist weiter offensichtlich, daß bei einem Betrieb entsprechend der Erfindung keine hocherhitzten Teilchen oder damit verbundene Gase, die aus der Primärzone in die Sekundärzone diffundieren, die Wände des Reaktionsraumes 2 erreichen können, ohne vorher mit einer Schicht von Gas oder Dampf in Berührung zukommen, der endotherm mit hocherhitztem Kohlenstoff reagiert und der eine niedrigere Temperatur aufweist als die Gase der primären Reaktionszone. Die Gase und Brennstoffteilchen werden somit infolge der endothermen Reaktion, die zwischen dem in der Primärzone nicht verbrauchten Kohlenstoff mit dem verwendeten Kohlendioxyd oder Dampf stattfindet, gekühlt.It is further apparent that when operated according to the Invention no highly heated particles or associated gases emanating from the primary zone diffuse into the secondary zone, can reach the walls of the reaction chamber 2, without first coming into contact with a layer of gas or steam, the endothermic reacts with highly heated carbon and which has a lower temperature than the primary reaction zone gases. The gases and fuel particles will thus as a result of the endothermic reaction that occurs between that in the primary zone does not spent carbon takes place with the carbon dioxide or steam used, chilled.

Trotz der sehr hohen Temperaturen, die in der Primärzone erreicht werden, gibt die Arbeitsweise entsprechend der Erfindung volle Gewähr, daß alle Teilchen des festen Brennstoffes zusammen mit ihrem Gehalt an Asche fest und relativ kühl bleiben, solange sie während ihrer Bewegung durch die Sekundärzone einen Gehalt an Kohlenstoff haben. Sobald indessen ihr gesamter Gehalt an Kohlenstoff durch die eine oder die andere Vergasungsreaktion aufgezehrt worden ist, muß die Asche der Brennstoffteilchen zusammen mit dem erzeugten Gas aus dem Reaktionsraum entfernt «,erden; deshalb können während des Vergasungsvorganges die Ascheteilchen weder an den Wänden der Reaktionseinrichtung noch aneinander kleben bleiben. Derartige Erscheinungen sind auch bei Anwendung des Verfahrens entsprechend der Erfindung nie beobachtet worden; ferner bleibt die Temperatur der Wände der Reaktionskammer weit unter dem Schmelzpunkt ihres feuerfesten Materials, ohne daß die Wände von außen gekühlt werden müssen. Dementsprechend werden die Wärmeverluste erheblich verkleinert und im wesentlichen alle im Betrieb entwickelte Wärme dazu benutzt, um die Reaktionen des festen Brennstoffes, Sauerstoffes und des Dampfes bzw. der Kohlensäure durchzuführen.Despite the very high temperatures reached in the primary zone are, the mode of operation according to the invention fully guarantees that all Particles of solid fuel together with their ash content are solid and relative stay cool as long as they have a salary as they move through the secondary zone have in carbon. However, as soon as their total carbon content is reduced by the one or the other gasification reaction has been consumed, the ashes must be the Fuel particles removed from the reaction space together with the generated gas ",earth; therefore the ash particles can neither during the gasification process still stick together on the walls of the reaction device stay. Such phenomena are also when using the method according to Invention never observed; furthermore, the temperature of the walls of the reaction chamber remains well below the melting point of their refractory material without affecting the walls of need to be cooled outside. Accordingly, the heat loss becomes significant reduced in size and essentially all heat developed during operation is used to to the reactions of solid fuel, oxygen and steam or the Carry out carbonation.

Das Nutzgas, das durch die Reaktion erzeugt wird, wird aus dem Reaktionsraum 2 durch einen Auslaß 12 im unteren Teil der Vergasungskammer in solchem Maße abgeführt, daß die in dem Gas enthaltenen aschehaltigen Bestandteile keine Gelegenheit haben, die Temperatur der Reaktionskammer oder des erzeugten Gases anzunehmen.The useful gas that is generated by the reaction is extracted from the reaction space 2 discharged through an outlet 12 in the lower part of the gasification chamber to such an extent that that the ash-containing components contained in the gas have no opportunity to to assume the temperature of the reaction chamber or the generated gas.

Dieses ist besonders wichtig für den Fall, daß der feste Brennstoff eine Asche ergibt, deren Schmelzpunkt unterhalb der Temperatur der gasförmigen Medien liegt. Das Nutzgas mit den darin schwebenden Ascheteilchen kann nach dem Verlassen des Reaktionsraumes durch den Auslaß 12 in Einrichtungen behandelt werden, die der Entfernung des Staubes, der Kühlung, der Waschung, Reinigung usw. dienen. Dabei ist zu beachten, daß diese Vorgänge derart und in solcher Reihenfolge durchgeführt werden müssen, daß Ablagerungen und Ansammlungen der Asche an unerwünschten Punkten verhindert werden.This is particularly important in the event that the solid fuel the result is an ash whose melting point is below the temperature of the gaseous media lies. The useful gas with the ash particles floating in it can after leaving of the reaction space are treated through the outlet 12 in facilities that the Removal of dust, cooling, washing, cleaning, etc. are used. Included it should be noted that these operations are carried out in this way and in this order must be that deposits and accumulations of ash at undesirable points be prevented.

Bei sehr unterschiedlicher Korngröße des verwendeten feinen festen Brennstoffes und je nach der Geschwindigkeit, mit der das Gemisch von Sauerstoff und Brennstoff in den Reaktionsraum eingeführt wird, kann sich mehr oder weniger der feste Rückstand der Reaktion im unteren Teil der Vergasungseinrichtung, wie in der Zeichnung gezeigt, ansammeln, und zwar als nicht zusammenhängende Teilchen. Diese können, sobald ihr Kohlenstoffgehalt verbraucht ist, durch die Auslaßöffnung 13 entfernt werden.With very different grain sizes of the fine solid used Fuel and depending on the speed at which the mixture of oxygen and fuel is introduced into the reaction space, more or less the solid residue of the reaction in the lower part of the gasifier, such as shown in the drawing, accumulate as discontinuous particles. As soon as their carbon content is used up, these can pass through the outlet opening 13 can be removed.

Die Beispiele werden zur Erläuterung mitgeteilt, ohne jedoch damit eine Begrenzung der Vorteile und Betriebsresultate, die in der Praxis durch dieses erfindungsgemäße Verfahren erreichbar sind, vorzunehmen.The examples are given for explanation, but without any a limit to the benefits and operational results that can be achieved in practice by this Process according to the invention can be achieved.

Beispiel i Eine bituminöse Kohle mit 1,95 °/o Feuchtigkeit und 8,75 °/a Asche und mit folgender Elementaranalyse Gewichtsprozent (bezogen auf feuchte Rohkohle) Kohlenstoff . ... . . . . .. . . . . .. 80,5o Wasserstoff ................ 4,27 Schwefel . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,88 Sauerstoff.................. 1,46 Stickstoff.................. i,ig wurde gemahlen, bis io Gewichtsprozent auf einem Sieb blieben, das 4900 Maschen pro Quadratzentimeter hatte. Die Kohleteilchen, die durch das Sieb fielen und die Teilchen, die auf dem Sieb zurückgehalten wurden, wurden vermischt, dann in einen Strom von Sauerstoff eingeführt und eine Suspension der feinverteilten Kohle in dem Sauerstoff hergestellt.Example i A bituminous coal with 1.95% moisture and 8.75% ash and with the following elemental analysis Weight percent (based on moist raw coal) Carbon. ... . . . ... . . . .. 80.5o Hydrogen ................ 4.27 Sulfur. . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.88 Oxygen .................. 1.46 Nitrogen .................. i, ig was ground until 10% by weight remained on a sieve that was 4900 meshes per square centimeter. The coal particles that fell through the sieve and the particles that were retained on the sieve were mixed, then introduced into a stream of oxygen and a suspension of the finely divided coal in the oxygen was made.

Für jedes Kilogramm Staubkohle wurde o,62 Nm3 eines etwa g5 °/oigen Sauerstoffes benutzt, um die Suspension herzustellen. Danach wurde diese so hergestellte Suspension in eine vorerhitzte Reaktionskammer, entsprechend der Zeichnung mit einer Geschwindigkeit von etwa 15 m pro Sekunde, eingeleitet, während gleichzeitig 1,4 m3 vorerhitzten Dampfes (unter Normalbedingungen gemessen) pro Kilogramm verwendeter Staubkohle derart eingeführt wurde, daß eine Dampfhülle oder ein Dampfmantel zwischen dem Sauerstoff-Brennstoff-Strahl und den Wänden der Reaktionskammer gebildet wurde. Je Kilogramm Kohle wurden 2,5 Nm3 eines brennbaren Gases erzeugt, das einen Nettoheizwert von 236o kcal/Nm3 enthielt und folgende Zusammensetzung aufwies Volumprozent Kohlensäure................... 14,0 Kohlenoxyd................... 42,0 Wasserstoff ................... 42,0 Stickstoff ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,5 Schwefelwasserstoff ............ 0,5 Etwa 95 °/o des Kohlenstoffgehaltes der vergasten Kohle erschien in dem gewonnenen Gas; für die Herstellung i Nrr.3 brennbarer Bestandteile in dem erzeugten Gas wurden dabei 383 g Kohlenstoff verbraucht, im Gegensatz zu 55o bis 60o g Kohlenstoff, die erforderlich sind, um i Nm3 brennbarer Bestandteile in. den älteren bekannten Blauwassergaserzeugern herzustellen. Diese 383 g verbrauchten Kohlenstoffes decken auch die fühlbare Wärme, die zur Erzeugung des benötigten Sauerstoffes erforderlich ist. Kein nennenswertes Sintern des Vergasungsrückstandes trat ein, und die Asche wurde in Form eines feinen Pulvers leicht aus dem Reaktionsraum entfernt. Beispiel 2 Wenn die gepulverte Kohle gemäß Beispiel i in gleicher Weise vergast wurde, jedoch mit dem Unterschied, daß der größte Teil des Dampfes durch Kohlensäure als Stoff, der endotherm mit den Produkten aus der Primärzone reagiert, ersetzt wurde, ergaben sich etwa 2,14 Nm3 Gas je Kilogramm verbrauchter Kohle, wobei das hergestellte Gas folgende Zusammensetzung hatte: Volumprozent Kohlensäure................... 7,5 Kohlenoxyd................... 66,8 Wasserstoff ................... 23,2 Stickstoff..................... i,g Schwefelwasserstoff ............ o,6 Das erfindungsgemäße Verfahren, brennbare Gase aus festen Brennstoffen herzustellen, wie im obigen Beispiel gezeigt wurde, kann angewandt werden, um Gase herzustellen, deren Wasserstoff- und Kohlenoxydgehalte in weiten Grenzen verschieden ist, während der Vergasungsrückstand in einem feinverteilten zusammenhängenden Zustand anfällt. Zu diesem Zweck braucht nur das Verhältnis zwischen Dampf und Kohlensäure in dem endotherm reagierenden Gas oder Gas der Sekundärzone verändert zu werden, d. h. um den Kohlenoxydgehalt des erzeugten Gases zu steigern, wird der Dampf, der in die Sekundärzone eingeleitet wird, in steigendem Maße durch Kohlensäure ersetzt, und umgekehrt der Anteil Dampf erhöht, wenn das Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenoxyd größer gewünscht wird, z. B. um die folgenden bekannten Wassergasreaktionen zu erzielen: C + 2 H20 i. C02 + 2 H2. Natürlich vermindert die Kohlensäure, die in der obigen Reaktion entsteht, die Konzentration der brennbaren Bestandteile des resultierenden Gases, aber, wie bekannt ist, kann die Kohlensäure durch Waschen mit Wasser unter Druck entfernt werden. In solchen Fällen, wo es vorgezogen wird, eine solche Wasserwäsche od. dgl. zu umgehen, um direkt ein Endgas zu erzeugen, das ein hohes Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenoxyd hat, wird eine vollständige Vergasung des gesamten Kohlenstoffes in der verwendeten Kohle nicht vorgenommen, so daß der in der Kohle an sich vorhandene Wasserstoff in dem erzeugten Gas mit weniger Kohlenoxyd gemischt wird, als es sonst der Fall wäre. Der Kohlenstoff, der so unvergast bleibt, kann aus dem Vergasungsapparat zusammen mit der Asche entfernt werden.For every kilogram of pulverized coal, 0.62 Nm3 of about 5% oxygen was used to produce the suspension. This suspension was then introduced into a preheated reaction chamber, as shown in the drawing, at a speed of about 15 m per second, while at the same time 1.4 m3 of preheated steam (measured under normal conditions) per kilogram of dusted coal used was introduced in such a way that a steam envelope or a vapor jacket has been formed between the oxygen-fuel jet and the walls of the reaction chamber. 2.5 Nm3 of a combustible gas was produced per kilogram of coal, which contained a net calorific value of 236o kcal / Nm3 and had the following composition Volume percentage Carbonic acid ................... 14.0 Carbon dioxide ................... 42.0 Hydrogen ................... 42.0 Nitrogen ... . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5 Hydrogen sulfide ............ 0.5 About 95 per cent of the carbon content of the gasified coal appeared in the recovered gas; 383 g of carbon were consumed for the production of no.3 combustible components in the gas produced, in contrast to 55o to 60o g of carbon, which are required to produce 1 Nm3 of combustible components in the older known blue water gas generators. These 383 g of consumed carbon also cover the sensible heat that is required to generate the required oxygen. No significant sintering of the gasification residue occurred and the ash was easily removed from the reaction space in the form of a fine powder. Example 2 When the powdered coal according to Example i was gasified in the same way, but with the difference that most of the steam was replaced by carbonic acid as a substance which reacts endothermically with the products from the primary zone, the result was about 2.14 Nm3 gas per kilogram of coal consumed, whereby the gas produced had the following composition: Volume percentage Carbonic acid ................... 7.5 Carbon dioxide ................... 66.8 Hydrogen ................... 23.2 Nitrogen ..................... i, g Hydrogen sulfide ............ o, 6 The inventive method of producing combustible gases from solid fuels, as was shown in the above example, can be used to produce gases whose hydrogen and carbon oxide contents differ within wide limits, while the gasification residue is obtained in a finely divided, coherent state. For this purpose only the ratio between steam and carbonic acid in the endothermically reacting gas or gas of the secondary zone needs to be changed, i.e. in order to increase the carbon oxide content of the gas produced, the steam which is introduced into the secondary zone is increasingly replaced by carbonic acid replaced, and conversely the proportion of steam increased if the ratio of hydrogen to carbon oxide is desired to be greater, e.g. B. to achieve the following known water gas reactions: C + 2 H20 i. C02 + 2 H2. Of course, the carbonic acid generated in the above reaction lowers the concentration of the combustible components of the resulting gas, but, as is known, the carbonic acid can be removed by washing with water under pressure. In those cases where it is preferred to bypass such water washing or the like in order to directly generate an end gas that has a high ratio of hydrogen to carbon oxide, a complete gasification of all carbon in the coal used is not carried out, so that the hydrogen present in the coal itself is mixed in the gas produced with less carbon oxide than would otherwise be the case. The carbon that remains ungased can be removed from the gasifier along with the ash.

Wie aus den angegebenen Beispielen hervorgeht, kann man ein Gas nach dem Verfahren und der Einrichtung gemäß der Erfindung mit etwa den gleichen Volumanteilen Wasserstoff und Kohlenoxyd erzeugen, wie es gewöhnlich im Betriebe der bekannten Blauwassergaserzeuger anfällt, wobei aber nur etwa 65 bis 7o °/o des festen Brennstoffes gegenüber dem Wassergasbetrieb verbraucht werden. Die besseren Ergebnisse, die durch das Verfahren gemäß der Erfindung erzielt werden, folgen daraus, daß im wesentlichen die gesamte für das Verfahren benötigte Wärme durch die exotherme Verbrennung des größeren Teils des verwendeten Kohlenstoffes mit Sauerstoff erzeugt wird, wobei aber Kohlenoxyd an Stelle der großen Mengen Kohlendioxyd entsteht, die in gewöhnlichen Wassergaserzeugern erzeugt wird, und daß die notwendigen endothermen und exothermen Reaktionen rationell zu einem kontinuierlichen Prozeß vereinigt sind.As can be seen from the examples given, you can use a gas the method and the device according to the invention with approximately the same volume proportions Generate hydrogen and carbon monoxide, as is customary in the operation of the well-known Blue water gas generator occurs, but only about 65 to 70 per cent of the solid fuel are consumed compared to water gas operation. The better results that come through the method according to the invention can be achieved, it follows that essentially all the heat required for the process from the exothermic combustion of the larger part of the carbon used is produced with oxygen, whereby but carbon dioxide is produced in place of the large quantities of carbon dioxide which are found in ordinary ones Water gas generators is generated, and that the necessary endothermic and exothermic Reactions are rationally combined into a continuous process.

In den Ansprüchen schließt die Bezeichnung Sauerstoff reinen Sauerstoff, sauerstoffangereicherte Luft und Gase oder Dämpfe ein, die Sauerstoff in einer höheren Konzentration enthalten als Luft.In the claims, the term oxygen includes pure oxygen, oxygenated air and gases or vapors containing oxygen in a higher Concentration contained as air.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Process for the production of carbon dioxide and optionally Gases containing hydrogen by gasifying finely divided solid fuels (Fuel dust) in suspension with oxygen and with endothermic reacting gaseous Means, with a produced outside of the reaction chamber, as homogeneous as possible Mixture of fuel dust and oxygen with a temperature below the ignition temperature of the mixture and at such a rate in a high temperature the reaction space located and protected against heat loss is blown in, that the ignition and thus the exothermic reaction between fuel dust and oxygen only begins within the reaction space, characterized in that independently and separate from the fuel-oxygen mixture, an endothermic one which reacts with carbon gaseous agent is blown into the reaction chamber in such a way that between the central zone of the exothermic reaction and the reaction chamber walls one the central Zone only superficially contacting, coherent, flowing layer of endothermic reacting agents arises, so that the highly heated fuel dust residue from the Zone of exothermic reaction before it hits the reaction chamber walls with endothermic reacting means comes into contact and thereby cools down so far that it is in finely divided solid state is excreted.

2. The method according to claim z, characterized in that the endothermic reacting gasification agent in highly preheated State are introduced into the reaction chamber.

3. Facility for implementation of the method according to claim x or 2, characterized by one against heat losses isolated reaction space with a nozzle for introducing a mixture of fuel dust and oxygen and with means for introducing the endothermic reacting agents in such a way, that these cover the reaction chamber walls in a cohesive layer.