DE931063C

DE931063C - Verfahren zum Vergasen von staubfoermigen oder feinkoernigen Brennstoffen in der Schwebe mit sauerstoffhaltigen Vergasungsmitteln und Wasserdampf

Info

Publication number: DE931063C
Application number: DER1188D
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl-Ing Traenckner
Original assignee: Ruhrgas AG
Current assignee: EOn Ruhrgas AG
Priority date: 1940-03-17
Filing date: 1940-03-17
Publication date: 1955-08-01

Description

Verfahren zum Vergasen von staubförmigen oder feinkörnigen Brennstoffen in der Schwebe mit sauerstoffhaltigen Vergasungsmitteln und Wasserdampf Die Vergasung feinkörniger bis staubförmiger Brennstoffe in der Schwebe erfordert außerordentlich lange Vergasungszeiten. Der zu vergasende Brennstoff wird durch das Vergasungsmittel in der Schwebe gehalten oder fortgetragen. Je geringer der Kohlenstoffgehalt des Brennstoffes, also die Kohlenstoffkonzentration.der Reaktion wird, um so geringer wird auch die Konzentration des Vergasungsmittels.
Es ist daher praktisch nicht möglich, in der gleichen Weise wie beim Gaserzeuger mit ruhendem Brennstoffbett im Gegenstrom zu vergasen. Diese gleichzeitige Verringerung der Konzentration des Brennstoffes und des Vergasungsmittels führt zu einer gegen Ende sehr langsam verlaufenden Vergasung. Will man daher den festen Brennstoff möglichst restlos vergasen, also wenig Brennbares in der Asche zurückbehalten, so erfordert dies lange Reaktionswege und große Reaktionsräume. Die Vergasungsanlage wird daher außerordentlich groß und teuer. Verzichtet man dagegen auf eine weitgehende Vergasung des festen Brennstoffes, so sinkt der Wirkungsgrad des Vergasungsprozesses so erheblich, daß seine Wirtschaftlichkeit in Frage gestellt wird.
Es sind bereits verschiedene Mittel vorgeschlagen worden, um die eingangs geschilderten praktischen Schwierigkeiten der Staubvergasung zu beheben.
So hat man sich in der Praxis begnügt, den Brennstoff nicht restlos zu vergasen und den nicht vergasten Rest nach Ausscheiden aus dem Produktionsgas anderen Verwendungszwecken, z. B: der Beheizung von Kesseln oder Regeneratoren., zuzuführen. Man hat ferner vorgeschlagen (Patentschrift 452 O15), den nicht vergasten Brennstoff im Kreislauf zu führen und ihn mit Frischkohle zusammen dem Reaktionsraum zuzuführen. Hierbei werden Frischkohle und Rückstand zusammen mit dem Vergasungsmittel umgesetzt. Eine Aufteilung in eine Oxydationszone und eine Reduktionszone wird nicht durchgeführt, ebenfalls kein Produktionsgas zurückgeführt.
Es ist für die Staubvergasung weiterhin bekanntgeworden, das Vergasungsmittel durch Vorverbrennung mit einem Teil des Produktionsgases aufzuheizen (Patentschrift 569211) oder die Vergasungswärme aus dem Wärmegehalt eines Gemisches von Dampf und umgewälztem Produktionsgas, das in Regeneratoren vorerhitzt war, zu decken (Patentschrift 686 76i). Aber bei diesen Verfahren ist der in der Einleitung als prinzipiell erwähnte Nachteil der Staubvergasung, die Abnahme der Kohlenstoffkonzentration auf dem Vergasungsweg, nicht behoben.
Diese bisher bekannten Verfahren zur Staubvergasung arbeiten praktisch nach dem Gleichstromprinzip mit den eingangs erwähnten Nachteilen.
Gemäß der Erfindung wird eine praktisch restlose Vergasung von staubförmigen oder feinkörnigen Brennstoffen in der Schwebe mit sauerstoffhaltigen Vergasungsmitteln (Luft bis Sauerstoff) und Wasserdampf in einer Oxydationszone und einer Reaktionszone, bei der die Verbrennungsgase der Oxydationszone zusammen mit Wasserdampf als noch heiße Vergasungsmittel der Reduktionszone zugeführt werden und ein Teilstrom des dort gebildeten Nutzgases in die Oxydationszone geführt und dort verbrannt wird, mit hohen Durchsätzen bei besonders guter Wärmeausnutzung und somit hohem Wirkungsgrad dadurch erreicht, daß der in der Reduktionszone nicht vergaste Teil des Brennstoffes zusammen mit dem Nutzgasteilstrom in die Oxydationszone geführt und dort mit dem Sauerstoff verbrannt wird, wonach die unverbrennlichen Rückstände abgeschieden werden, während der frische Brennstoff in die Reduktionszone eingeführt wird.
Durch dieses Verfahren ist der genannte Vergasungsprozeß für staubförmige bis feinkörnige Brennstoffe weitgehend der Vergasung mit ruhendem Bett mit ihren bekannten Vorteilen insofern angeglichen, als die Vergasung mit annähernd gleichbleibender hoher Kohlenstoffkonzentration und die Verbrennung mit der hierfür ausreichenden Menge oder mit Luft- öder Sauerstoffüberschuß durchgeführt wird.
Durch die Variation des Verhältnisses von umlaufender Gasmenge zur Produktionsgasmenge besteht die Möglichkeit, die Gasbeschaffenheit des Produktionsgases sowie die Konzentration des Vergasungsmittels im Vergasungsraum weitgehend zu verändern. Die bei der Verbrennung entstehende Wärmemenge wird zur Überhitzung des für die Vergasung benötigten Dampfes ausgenutzt, etwa in der Form, daß der Dampf direkt in den Verbrennungsraum eingeblasen wird. Dadurch wird gleichzeitig die Verbrennungstemperatur so weit heruntergesetzt, daß ein Schmelzen der Asche nicht eintritt. Hat die Verbrennungstemperatur den Schmelzpunkt der Asche bereits überschritten, so besteht die Möglichkeit, durch entsprechende Dampfzuführung eine Granulation der Schlacke und damit eine gute Schlackenbeseitigung zu erreichen.
Die Zeichnung zeigt das Schema einer Vergasungsanlage gemäß der Erfindung.
In den Vergasungsraum i wird der feinkörnige Brennstoff durch eine Düse 2 eingeblasen und vergast mit dem im Verbrennungsraum 3 erzeugten Gemisch von Wasserdampf, Kohlensäure und gegebenenfalls Sauerstoff. Das durch die Vergasung erzeugte Gas wird zu einem Teil bei 5 aus dem Beruhigungsraum 4 abgezogen, zu einem anderen Teil --tritt es mit den kohlenstoffhaltigen Rückständen des feinkörnigen Brennstoffes in den Verbrennungsraum 3 ein und wird hier zusammen mit den Vergasungsrückständen durch den bei 6 eintretenden Sauerstoff verbrannt. In den Verbrennungsraum wird bei 7 Wasserdampf eingeblasen. Die Schlacke setzt sich im Beruhigungsraum 8 ab und wird bei 9 abgezogen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Vergasen von staubförmigen oder feinkörnigen Brennstoffen in der Schwebe mit sauerstoffhaltigen Vergasungsmitteln (Luft bis Sauerstoff) und Wasserdampf in einer Oxydations- und einer Reduktionszone, bei dem die Verbrennungsgase der Oxydationszone zusammen mit Wasserdampf als noch heiße Vergasungsmittel derReduktionszone zugeführt werden und ein Teilstrom des dort gebildeten Nutzgases in die Oxydationszone geführt und dort verbrannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur restlosen Vergasung des Brennstoffes sein in der Reduktionszone nicht vergaster Teil zusammen mit dem Nutzgasteilstrom in die Oxydationszone geführt und dort mit dem Sauerstoff verbrannt wird, wonach die unverbrennlichen Rückstände abgeschieden werden, während der frische Brennstoff in die Reduktionszone eingeführt wird. Angezogene Druckschriften Deutsche Patentschriften Nr. 1.20 052, 241 586, 452 015, 569 211, 647 142, 686 761.