DE932789C

DE932789C - Verfahren zum Entgasen oder Entgasen und Vergasen von staubfoermigen oder feinkoernigen Brennstoffen

Info

Publication number: DE932789C
Application number: DEM9707A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr-Ing Danulat; Paul Dipl-Ing Schmalfeld
Original assignee: Metallgesellschaft AG; Ruhrgas AG
Current assignee: GEA Group AG; EOn Ruhrgas AG
Priority date: 1951-06-01
Filing date: 1951-06-01
Publication date: 1955-09-08

Description

Verfahren zum Entgasen oder Entgasen und Vergasen von staubförmigen oder feinkörnigen Brennstoffen Nach bekannten Verfahren sind staubförmige oder feinkörnige Brennstoffe in der Weise entgast oder entgast und vergast worden, daß der Brennstoff geineinsam mit einem festen Wärmeträger in den Reakfionsiraum eingebracht wurde. Der Wärmeträger lieferte hierbei die Wärme, die für die unter Bewegung des Bwennstoffes und des Wärmeträgers erfolgende Entgasung bzw. Vergasung notwendig ist. Dabei konnten häufig Zusammenballungen des Brennstoffes zu groben Körnern oder Stücken und feste Ansätze von Brennstoff auf den Wärmeträgern auftreten, insbesondere wenn der Brennstoff backende Eigenschaften aufwies. Diese Erscheinungen führten zu Störungen der Entgasungs-oder Vergasungsvorgänge und zu Unregelmäßigketten in der Bewegung des Gemisches von Wärmeträgern und Brennstoff durch den Reaktionsraum, die insbesondere durch Ansatz und Brückenbildung hervorgerufen wurden und leinen geordneten Betrieb unmöglich machen konnten.
Diese überstände werden nach der Erfindung dadurch beseitigt, daß die staubförmigen oder feinkörnigen Brennstoffe mit erhitzten staubförmigen oder feinkörnigen Wärmeträgern in einer Schnecke gemischt und in innige Berührung gebracht werden, die aus einer zweckmäßig wassergekühiten Welle und Rührarmen oder Paddeln besteht, die an der Welle befestigt sind, wobei die Welle mit den Paddeln od. dgl. in einem vo;rteilhaft röhrenförmigen Gehäuse arbeitet. Durch die innige Mischung von Brennstoff und Wärmeträgern wird ein schneller Übergang der Wärme von den Wärmeträgern auf den Brennstoff bewirkt, so daß dieser schnell übler die untere Entgasungsstufe aufgeheizt wird, blei der er zum Schmelzen oder Backen neigt und die im allgemeineff zwischen etwa 300 und 5500 C liegt. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß dabei die durch die Schnecke verursachte Reiativbewegung zwischen Brennstoff, Wärmeträgern und Schnecke keine oder keine schädliche Kornvergrößerung des Brennstoffes auftreten läßt.
Auch wird die Bildung von stärkeren Überzügen oder Ansätzen auf der Oberfläche der erhitzten Wärmeträger oder den Organen und Wandungen der Mischschnecke unterbunden, und es erfolgt keine Verfestigung des Brennstoffes, der nunmehr ohnle Störungen und gefahrlos weiter entgast und gegebenenfalls vergast werden kann.
Die Paddeln der Schnecke bestehen z.B. aus Rundeisenstäben, Flacheisen, aus geraden oder gekrümmten Blechschaufeln od. dgl. Die Schnecke kann horizontal, senkrecht, abwärts oder auch aufwärts geneigt angeordnet werden. Je nach der Lage der Schnecke und dem Backverhalten des Brennstoffes wird eine schwächere oder stärkere Steigung der Efacheisen, Biechschaufeln od. dgl. vorgesehen, die bei Vorwärtskrümmung das zu mischende Gut vorwärts schieben und bei Rückwärtskrümmung zurückfördern bzw. hemmen.
Hierbei können die Paddeln sämtlich vorwärts gekrümmt oder sämtlich rückwärts gekrümmt oder auch abwechselnd oder zum Teil vorwärts und rückwärts gekrümmt ausgeführt werden, um den Grad der Blewgegungdes zu mischenden Gutes durch die Schnecke zu verstärken oder zu vermindern bzw. seine Aufenthaltsdauer zu verlängern oder zu verkürzen. Das zu mischende Gut wird der Schnecke an ihrem einen Ende zugeführt. Am anderen Ende wird das Gemisch abgeführt. Die Wirkung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann in manchen Fällen, z. B. bei der Behandlung backender Brennstoffe, dadurch verstärkt werden, daß das Schneckengehäuse nicht vollständig, sondern z. B. nur zu etwa der Hälfte oder zu einem Drittel mit Material gefüllt ist.
Das Verhältnis des zugeführten Gewichtes an BrSennstoffstaub zum Gewicht an Wärmeträgern kann etwa 1 : 1 bis I: IOO, vorteilhaft 1 :5 bis 1 : 40, z. B. 1 :12 bis 1: 25, betragen.
Das Verfahren gemäß der Erfindung -sei an Hand der Zeichnung beispielsweise naher erläutert. I ist ein Vorratsraum für die erhitzten staubförmigen oder feinkörnigen Wärmeträger, z eine Paddel. schnecke und 3 der Raum, in dem die weitere Verarbeitung, z. B. Entgasung oder Entgasung und Vergasung, des in der Schnecke 2 mit den heißen Wärmeträgern behandelten Brennstoffes erfolgt.
Die Wärmeträger werden vorteilhaft in einer Körnung von weniger als 3mm, z. B. unter 1 mm, angewendet. Sie können aus Koks, Brennstoffrückständen, Sand, Schamotte, anderen künstlichen oder natürlichen keramischen, feuerfesten oder kohlenstoffhaltigen Materialien, Metallen, Metalloxyden, Gemischen dieser Stoffe od. dgl; bestehen. Nach Erhitzen werden sie aus dem Raum 1, der nach außen abgeschlossen ist oder auch mit der Atmosphäre in Verbindung stehen kann, in z. B. mittels des Regelorgans 4 - abgemessenen Mengen der Schnecke 2 zugeführt. Ferner wird durch die Leitung 5 mit oder ohne Anwendung von Fördergas eine dosierte Menge Brennstoff in die Schnecke eingebracht. Wärmeträger und Brennstoff werden in der Schnecke von den Paddeln 6 erfaßt und innig miteinander in Berührung gebracht und durchmischt. Die optimale Drehzahl der Schnecke richtet sich nach der Art der Brennstoffe. Sie liegt zwischen etwa 30 bis 400 UpM, in vielen Fällen zwischen 100 und 200 UpM. Dadurch, daß die Berührung zwischen Brennstoff, Wärmeträgern und Rührverkste«,llen beim Durchgang des Gemisches durch die Schnecke in ständiger Bewegung vor sich geht, wird überraschenderweise ein Zusammenbacken des Brennstoffes und ein Festhaften desselben auf der Oberfläche der Wärmeträger vermieden.
Die Geschwindigkeit, mit der das Gemisch Non Wärmeträgern und Staub das Schneckengehäuse durchfließt, kann durch entsprechende Neigung der Schnecke und Schrägstellung der Paddel eingestellt werden. Zulauf und Transport des Brennstoffies und der Wärmeträger zu bzw. in der Schnecke werden vorteilhaft derart geregelt, daß das Schneckengehäuse nicht vollständig, sondern mir z. B. zur Hälfte oder zu etwa einem Drittel oder einem Viertel mit dem Gemisch von Wärmeträgern und Brlenn,sto$ angefüllt ist. Hierdurch wird der Brennstoff am günstigsten für seine nachfolgende Vergasung bzw. Entgasung vorbereitet. Insbesondere verändert er dann seinen Feinheitsgrad nicht in ungünstiger Weise, und es werden schädliche Zusammenballungen sicher vermieden. Dieser Betrieb der Schnecke ist besonders zweckmäßig bei der Verarbeitung backender Brennstoffe. In anderen Fällen, z. B. bei nur schwach backenden oder nichtbackenden Brennstoffen, kann auch eine stärkere oder auch vollständige Füllung des Schneckengehäuses mit dem Gemisch an Wärmeträgern und Brennstoff vorteilhaft sein. Zum Beispiel kann dann mit einem geschlossenen Strom von Wärmeträgern und Brennstoff durch die Schnecke 2 und Raum 3 gearbeitet werden, wobei z. B. auch auf die Regelung der Durchlaufmenge mittels Schieber 4 verzichtet werden und Statt dessen die Regellmg der umlaufenden Wärmeträgermenge ausschließlich an einer anderen Stelle, z. B. am Auslauf aus dem Raum 3, ler£olgen kann.
Die Schneckenwelle wird vorteilhaft hohl ausgeführt, wobei durch die Bohrung ein Kühlmittel, z. B. Küblwasser, oder auch ein Heizmittel geleitet werden kann, welches z. B. durch die Leitung in mit Stopfbuchse 8 zugeführt und über die Leitung 12 mit Stopfbuchse 9 abgeführt wird. Der Antrieb der Schneckenwelle erfolgt z. B. durch Riemenscheibe oder Zahnrad 10 in Verbindung mit einem nicht gezeichneten Antriebsmotor mit Getriebe.
Die Schnecke ist leicht schräg abwärts geneigt arbeiten gezeichnet worden. Sie kann auch horizontal liegen, stärker geneigt oder auch senkrecht angeordnet sein. In manchen Fällen kann es auch von Vorteil sein, die Schnecke mehr oder weniger steil aufwärts arbeiten zu lassen.
In dem Raum 3 kann das Gemisch von staubförmigem oder feinkörnigem Brennstoff und Wärmeträgern in bekannter Weise weiter behandelt werden. Zum Beispiel wird lein garformiges Mittel derart durch das Gemisch geführt, daß dieses in einem flüsisigkeitsähnlichen Zustand gehalten wird, z. B. in sprudelnder oder kochender Bewegung sich befindet und von dem gasförmigen Mittel nach erfolgter Behandlung aus dem Raum ausgetragen wird. Es kann auch so gearbeitet werden, daß eine Rlelativbewegung von Wärmeträgern und Brennstoff hervorgerufen wird, z. B. der Wärmeträger im Raum 3 sich abwärts zu einem Austrag bewegt und der behandelte Brennstoff oder ein. Teil desselben bzw. ein Teil oder die ganze Menge seiner Vergasungsrückstände mit dem angewendeten und gegebenenfalls erzeugten Gas abgeführt wird.
Je nach Bedarf kann dem Brennstoff im Raum 3 noch weitere Wärme z. B. mittels zusätzlich eingebrachter Wärmeträger oder durch Oxydationsvorgänge zugeführt oder auch Wärme z. B. durch endotherme Reaktionen, wie Zersetzung von Wasserdampf, Kohlendioxyd, Methan, anderen gasförmigen, flüssigen oder festen Kohlenwasserstoffen od. dgl., oder Reduktionen, z. B. von Metallen, entzogen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zum Entgasen oder Entgasen und Vergasen von stanbförna.gen oder feinkörnigen Brennstoffen, insbesondlere backender Art, mittels staubförmiger oder feinkörniger Wärmeträger, dadurch gekennzeichnet, daß die erhitzten Wärmeträger und der Brennstoff in geregelt'er Menge durch eine Mischschnecke geführt werden, wobei unter inniger Mischung und ständiger Bewegung von Brennstoff und Wärmeträgern eine Entgasung des Bremlstoffes im wesentlichen unter Erhaltung seiner Staubform oder Feinkörnigkeit bewirkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß Zulauf, Ablauf und Transport der Wärmeträger und des Brennstoffes durch die Schnecke derart geregelt werden, daß das Schneckengehäuse nur teilweise, z. B. zur Hälfte oder zu einem Drittel, mit dem Gemisch von Wärmeträgern und Brennstoffstaub gefüllt ist.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 399 032.