DE944452C - Process for gasifying fine-grained carbonaceous goods - Google Patents
Process for gasifying fine-grained carbonaceous goodsInfo
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- DE944452C DE944452C DEP31079A DEP0031079A DE944452C DE 944452 C DE944452 C DE 944452C DE P31079 A DEP31079 A DE P31079A DE P0031079 A DEP0031079 A DE P0031079A DE 944452 C DE944452 C DE 944452C
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- C10J2300/00—Details of gasification processes
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- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/093—Coal
- C10J2300/0933—Coal fines for producing water gas
Description
Verfahren zum Vergasen feinkörnigen kohlenstoffhaltigen Gutes Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vergasen feinkörnigen, kohlenstoffhaltigen- Gutes, bei ,dem das Vergasungsgut zunächst in einer vom Vergasungsraum räumlich getrennten, aber mit ihm in Verbindung stehenden Kammer erhitzt und dabei getrocknet und entgast wird und unmittelbar anschließend in den sich nach oben kegeli.gerweiternden Vergasungsraum übergeführt und dort in einem aufsteigenden Strom eines heißen Vergasungsmittels in der Schwebe vergast wird.Process for gasifying fine-grained carbonaceous goods Invention relates to a method for gasifying fine-grain, carbonaceous Good, in which the gasification material is initially spatially in one of the gasification room separate, but connected chamber, heated and dried in the process and is degassed and immediately afterwards in the cone widening upwards Gasification chamber transferred and there in an ascending stream of a hot gasification agent is gassed in suspension.
Nach bekannten Verfahren kann die Staubvergasung, die mit Hilfe von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen durchgeführt wird, wie von S z i k1 a und R o z i ne k in Feuerungstechnik, B26, S.97 bis 102, (i938), beschrieben, in der Schwebe ausgeführt werden. Dabei kann durch örtliche Trennung von der Entgasung der Frischkohle und der Verbrennung des glühenden Kokses die Vergasung in einem Kreislaufverfahren durchgeführt werden, wobei die Feststoffe- die beiden Reaktionsräume nacheinander im Kreislauf durchlaufen. Die Erhitzung des zu vergasenden Materials, das dem Entgasungsraum zugeführt wird, findet statt in direkter Weise durch Mischung mit dem umgewälzten heißen Koks. Im Entgasungsraum werden die heißen Koksteilchen von den Gasen getrennt und nach dem Verbrennungsraum geführt, der sich nach oben kegelig erweitert. Unten im Verbrennungsraum wird die Verbrennungsluft zugeführt, die .die aufsteigenden Koksteilchen: in. der Schwebe zum Teil verbrennt und das Verbrennungsgas führt den nicht verbrannten Teil des heißen -Kokses mit nach dem Entgasungsraum.According to known methods, the dust gasification, which with the help of Oxygen or oxygen-containing gases is carried out as described by S z i k1 a and R o z i ne k in Feuerungstechnik, B26, pp.97 to 102, (1938), described in the Levitation are executed. This can be done by local separation of the degassing the fresh coal and the burning of the glowing coke the gasification in one Circular processes are carried out with the solids- the two reaction spaces run through one after the other in a cycle. The heating of the material to be gasified, that is fed to the degassing space takes place in a direct manner by mixing with the circulating hot coke. The hot coke particles are in the degassing space separated from the gases and led to the combustion chamber, which is upwards conically expanded. Down in the combustion chamber the Combustion air supplied, the .the rising coke particles: in. the suspension partially burns and the combustion gas carries with it the unburned part of the hot coke after the degassing room.
In diesem bekannten Verfahren findet die restlose Vergasung dadurch statt, daß die Koksteilchen so lange umgewälzt werden, bis sie ganz vergast sind.In this known process, there is complete gasification instead of the coke particles being circulated until they are completely gasified.
Obwohl in der erwähnten Verfahrensbeschreibung keine Vorerhitzung der Verbrennungsluft angegeben ist, ist eine solche Vorerhitzung wohl bekannt aus der deutschen Patentschrift 452 oi5, z. B. -durch Verbrennung eines Brennstoffes.Although no preheating in the process description mentioned the combustion air is specified, such preheating is well known from the German patent specification 452 oi5, e.g. B. -by burning a fuel.
Es hat sich nun ergeben, daß eine Umwälzung des zu vergasenden Brennstoffes nicht nötig ist, sondern daß eine restlose Vergasung in der Schwebe erreicht werden kann.It has now been found that a circulation of the fuel to be gasified is not necessary, but that a complete gasification can be achieved in suspension can.
Es wurde gefunden ein Verfahren zum Vergasen feinkörnigen kohlenstoffhaltigen Gutes, bei dem das Vergasungsgut zunächst in einer vom Vergasungsraum räumlich getrennten, aber mit ihm ih Verbindung stehenden Kammer erhitzt und dabei. getrocknet und entgast wird und unmittelbar anschließend: in den sich nach oben kegelig erweiternden Vergasungsraum übergeführt und dort in einem. aufsteigenden Strom eines . heißen Vergasungsmittels in der Schwebe vergast wirdl Dieses Verfahren: wird gderartig ausgeführt, daß der im Vergasungsraum aufsteigende Vergasungsmittelstrom aus praktisch sauerstofffreiem Rauchgas mit einer die Vergasungstemperatur übersteigenden Temperatur besteht (erster Rauchgasstrom) und die Erhitzung, Trocknung und Entgasung des Vergasungsgutes und' seine Überführung aus der Erhitzungskammer in den Vergasungsraum mittels eines in der Erhitzungskammer oder einer ihr vorgeschalteten Kammer durch völlige oder teilweise Verbrennung eines Brennstoffes, vorzugsweise eines Gases, mittels Sauerstoff oder sauerstoffhaltiger Gase erzeugten zweiten Rauchgasstromes erfolgt, dem Wasserdampf und/oder Kohlendioxyd urid!/oder ein anderes Vergasungsmittel, wie anderweitig erzeugtes Rauchgas, beigemischt werden können.A method has been found for gasifying fine-grained carbonaceous Good, in which the gasification material is initially in a spatially separated from the gasification room, but heated with its communicating chamber and thereby. dried and degassed and immediately afterwards: in the gasification chamber which widens conically upwards transferred and there in one. ascending stream of a. hot gasification agent This procedure: is carried out in a manner that the in the gasification chamber rising gasifying agent flow from practically oxygen-free Flue gas with a temperature that exceeds the gasification temperature (first Flue gas flow) and the heating, drying and degassing of the gasification material and ' its transfer from the heating chamber into the gasification room by means of an in the heating chamber or a chamber upstream of it through total or partial Combustion of a fuel, preferably a gas, by means of oxygen or Oxygen-containing gases generated second flue gas flow takes place, the water vapor and / or carbon dioxide uride! / or another gasification agent, such as that produced elsewhere Flue gas, can be added.
In diesem Verfahren wird das Vergasungsgut in der Erhitzungskammer vörerhitzt,durch direkte Berührung mit dem heißen Gas, das bei hohen Temperaturen, z. B. igoo bis 2oo0° C unmittelbar bevor hergestellt ist. Dieses heiße Gas dient weiter als Transportmittel, um das Vergasungsgut nach dem Vergasungsraum zu führen. Dasselbe Gas, nach Anfüllung mit .einem herbeigeführten ebenfalls heißen Rauchgasstrom, dient weiter als Vergasungsmittel im Vergasungsraum.In this process, the material to be gasified is placed in the heating chamber preheated, through direct contact with the hot gas, which at high temperatures, z. B. igoo to 2oo0 ° C is established immediately before. This hot gas is used further as a means of transport to lead the gasification material to the gasification room. The same gas, after being filled with a likewise hot flue gas flow, also serves as a gasification agent in the gasification room.
Die hohe Temperatur in der Erhitzungskammer hat nicht nur eine schnelle Vorerhitzung zur Folge, sondern es wird dadurch auch eine Zerkleinerung dier Teilchendes Vergasungsgutes erzielt, wodurch die Reaktion im Vergasungsraum rasch vor sich geht.The high temperature in the heating chamber not only has a rapid one Preheating results, but it also results in a comminution of the particles Achieved gasification material, whereby the reaction in the gasification chamber goes on quickly.
Außerdem wird durch die hohe Temperatur in der Erhitzungskammer erreicht, daß die flüchtigen Bestandteile des Vergasungsgutes nicht als Teer, sondern durch Aufspaltung des Teeres als teerfreies Gas dem Vergasungsmittel beigemischt werden.In addition, due to the high temperature in the heating chamber, that the volatile components of the gasification material not as tar, but through Splitting of the tar as a tar-free gas can be added to the gasification agent.
Weiterhin wird bei diesen Temperaturen, wie bekannt; die Asche verflüssigt.Furthermore, at these temperatures, as is known; the ash liquefies.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit verschiedenen Vorrichtungen durchgeführt werden, wobei. die Vergasung sowohl nach dem Gleichstrom-, wie auch nach dem Gegenstromprinzip erfolgen kann. In den Zeichnungen sind einige für die Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtungen schematisch dargestellt.The method according to the invention can be carried out with various devices be carried out, with. the gasification both after the direct current, as well as can take place according to the countercurrent principle. In the drawings are some for the Implementation of the method, suitable devices shown schematically.
Fig. i stellt eine nach dem Gleichstromprinzip arbeitende Vornnichtung ,dar. Aus .dem Behälter i wird der feinkörnige Brennstoff, z. B. mit einer Korngröße von o bis io mm mittels einer Zufuhrvorrichtung 2 in einen Trockenautoklaven 3 überführt, der von der Spule 4 elektrisch geheizt wird. Die elektrische Energie dazu wird von der Gasturbine 26 erzeugt. Der Autoklav ist mit einer Vorwärmungskammer 9 verbunden, in der das zu vergasende Material - von flüchtigen Bestandteilen befreit und durch den Rauchgasstrom, der aus der Verbrennungskammer 5 kommt, auf nahezu die Reaktionstemperatur gebracht wird. In dieser Verbrennungskammer 5 wird das durch die Leitung 8 zuggeführte Gas mit Hilfe der aus den Leitungen 6 und 7 kommenden Luft bzw. des Sauerstoffes verbrannt, wobei Wasserdampf und/oder Kohlensäure zugefügt werden. Das erzeugte Gemisch wird aus der Kammer 9 in den Vergasungsraum io, geführt, und: zwar in den unteren Teil io@Q desselben. In den Raum iod. wird gleichfalls ein in der Kammer i i erzeugter , Rauchgasstrom eingeführt, d'°n man durch Verbrennung eines durch die von der Leitung 8 abgezweigten Leitung 14 zugeführten Gases erzeugt. Durch die Leitung 12 wird Luft und/oder Sauerstoff und,d(urch die Leitung 13 Wasserdampf und/oder Ko'hlensäuregas in die Kammer i i eingeführt.Fig. I shows a device operating according to the direct current principle , dar. From .dem container i, the fine-grained fuel such. B. with a grain size transferred from 0 to 10 mm by means of a feed device 2 into a dry autoclave 3, which is heated electrically by the coil 4. The electrical energy for this is from generated by the gas turbine 26. The autoclave is connected to a preheating chamber 9, in which the material to be gasified - freed from volatile constituents and through the flue gas flow coming from the combustion chamber 5 to almost the reaction temperature is brought. In this combustion chamber 5 is drawn through the line 8 Gas with the help of the air or oxygen coming from the lines 6 and 7 burned, with water vapor and / or carbon dioxide being added. That generated Mixture is led from the chamber 9 into the gasification chamber io, namely into the lower part io @ Q of the same. In the room iod. also becomes one in the chamber i i generated, flue gas stream introduced, d '° n one by burning a through the branched off from the line 8 line 14 generated gas supplied. Through the Line 12 is air and / or oxygen and, d (through line 13, water vapor and / or Ko'hlensäuregas introduced into the chamber i i.
Der Vergasungsraum ro ist trichterförmig gestaltet, was zur Folge hat, daß die Gasgeschwindigkeit von unten nach oben: abnimmt, wobei es weiterhin möglich ist, -die Gasgeschwindigkeit je nach der Größe der zu vergasenden Teilchen zu regulieren. Auf diese Weise erreicht man durch eine einfache Konstruktion eine Verlängerung der Aufenthaltszeit der größeren Teilchen und eine Erhöhung der relativen Geschwindigkeit der Teilchen gegenüber dem Gasstrom.The gasification space ro is funnel-shaped, which results in has that the gas velocity from bottom to top: decreases, whereby it continues is possible, -the gas velocity depending on the size of the particles to be gasified to regulate. In this way one achieves a through a simple construction Extension of the residence time of the larger particles and an increase in the relative Velocity of the particles in relation to the gas flow.
Durch die auch als Brenner zu konstruierenden Einlaßöffnungen.15 und 16 können eventuell andere Gasgemische und sonstiges zu vergasendes Material in dem. Vergasungsraum eingeführt werden. Zur Umwandlung des Gases im Vergasungsraum kann bei 17 durch Verteilungsvorrichtungen Wasser in Nebelform zugeführt werden, während bei i8 pulverförmige Katalysatoren eingebracht werden. können. Das erzeugte Gasgemisch verläßt den Vergasungsraum durch. den Auslas i9 und gelangt über die Leitung 2o in den Staubabscheider 2i, aus dem dlie abgetrennten Teilchen über eine Schleuse bei 22 abgelassen werden, während das Gasgemisch über die Leitung 23 und den Wärmeaustauscher (Dampfkessel) 24 in die Leitung 25 gelangt, aus der ein Teil des Gases an die Leitung 8 abgegeben wird, während der übrige Teil nach der Gasturbine 26 gelangt, aus deren Auslaß 27 das Endprodukt austritt.Through the inlet openings, which can also be constructed as a burner. 15 and 16 may contain other gas mixtures and other material to be gasified in to the. Gassing room to be introduced. For converting the gas in the gasification room water can be supplied in mist form through distribution devices at 17, while at 18 powdery catalysts are introduced. can. That generated The gas mixture leaves the gasification chamber. the outlet i9 and reaches the Line 2o in the dust separator 2i, from the dlie separated particles via a Sluice can be drained at 22 while the gas mixture is over the Line 23 and the heat exchanger (steam boiler) 24 enters line 25, from which part of the gas is delivered to the line 8, while the remaining part reaches the gas turbine 26, from the outlet 27 of which the end product emerges.
Statt eines trichterförmigen Verbrennungsraumes, kann erfindungsgemäß auch eine Vorrichtung gemäß Fig.2, gegebenenfalls mit einer trichterförmigen Ausbildung des Raumes kombiniert, verwendet werden. Die Fig. 2 stellt den unteren Teil des Gaserzeugers dar, in dem das zu vergasende Material und der Gasstrom über den Einlaß 9 und den Raum ioa in den unteren Teil des Vergasungsraumes io geführt werden, während ein aus der Kammer i i kommendes Verbrennungsgasgemisch gleichfalls über den Raum ioa in den unteren Teil des Vergasungsraumes io eingeführt wird.Instead of a funnel-shaped combustion chamber, according to the invention also a device according to Figure 2, optionally with a funnel-shaped design of the room can be combined. Fig. 2 represents the lower part of the Gas generator, in which the material to be gasified and the gas flow through the inlet 9 and the space ioa are led into the lower part of the gasification space io, while a combustion gas mixture coming from the chamber i i also passes through the room ioa is introduced into the lower part of the gassing chamber io.
In dem Vergasungsraum io ist eine Anzahl feuerfester Platten übereinander angebracht, von denen die Platten 28 und 29 im folgenden besprochen werden. Die größeren Teilchen des zu vergasenden Materials prallen unten gegen Platte 28 an, wodurch sie zurückfallen und meistens zerfallen. Der Gasstrom führtdie zurückgefallenen Teilchen wieder mit, so daß diese sich so lange zwischen dem Einlaß und der Platte 28 hin und her bewegen, bis sie so weit verkleinert und vergast worden sind, daß sie vom Gasstrom um die Platte 28 herum nach oben mitgeführt «,-erden.In the gasification room io there are a number of refractory plates one above the other attached, of which plates 28 and 29 will be discussed below. the larger particles of the material to be gasified collide against plate 28 at the bottom, whereby they fall back and mostly disintegrate. The gas flow carries the fallen back Particles with it again, so that they are so long between the inlet and the plate 28 move back and forth until they have been reduced in size and gassed to such an extent that they are carried upwards by the gas flow around the plate 28.
Da der Vergasungsraum zwischen den Platten 28 und 29 (usw.) verengt ist, prallen die über die Platte 28 hinaus mitgeführten Teilchen gegen die Platte 29, wodurch sie, zurückfallen und sich teilweise auf der Oberseite der Platte 28 sammeln, wo sie vergast werden. Die vom Gasstrom über die Platt-. 29 hinaus mitgeführten Teilchen prallen gegen die nächste Platte, so daß eine Wiederholung der genannten Vorgänge eintritt.Because the gasification space between the plates 28 and 29 (etc.) narrows is, the particles entrained beyond the plate 28 collide against the plate 29, causing them to fall back, and partially rest on top of the plate 28 collect where they are gassed. The gas flow over the plat-. 29 carried along Particles collide against the next plate, causing a repetition of the above Occurrences.
Die Platten können z. B. auf innen gekühlte Eisenrohre, die mit feuerfestem Material bekleidet und gegen Abnutzung geschützt sind, gestützt werden, die mittels der Streben 3o an der Wand des Vergasungsraumes befestigt sind.The plates can e.g. B. on internally cooled iron pipes with refractory Material covered and protected against wear and tear, supported by means of the struts 3o are attached to the wall of the gasification chamber.
Gegebenenfalls kann durch den Einlaß 15 ein Teil des zu vergasenden Materials und ein Gasgemisch von gleicher Zusammensetzung, wie das bei 9 eingeführte Gemisch oder ein davon abweichendes Gemisch in den Vergasungsraum eingeführt werden. Außerdem können zwei oder mehrere Einführungsöffnungen 15 auf verschiedener Höhe verwendet werden. Diese können derart angeordnet sein, daß eine radiale oder tangentiale Einführung ermöglicht wird, wobei sie außerdem entweder waagerecht oder abwärts gerichtet sein können. Die Zuführungsöffnungen 15 werden vorzugsweise an jenen Stellen angebracht, wo der Vergasungsraum verengt ist.If necessary, a part of the gas to be gasified can through the inlet 15 Material and a gas mixture of the same composition as that introduced at 9 Mixture or a different mixture are introduced into the gasification chamber. In addition, two or more insertion openings 15 can be at different heights be used. These can be arranged in such a way that a radial or tangential Introduction is made possible, and it is also either horizontally or downwards can be directed. The feed openings 15 are preferably at those locations attached where the gas chamber is narrowed.
Nach dem Gegenstromprinzip kann die Vergasung gemäß der Erfindung mit einer in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung ausgeführt werden. Durch die Zuführungsöffnung 9 wird das zu vergasende Material von oben in den Vergasungsraum io geblasen, während der Gasstrom aus dem Raum i i von unten in den Vergasungsraum eingeführt wird. Die zu vergasenden Teilchen fallen in dem Vergasungsraum nach unten, wobei ihre Fallgeschwindigkeit vom Gasstrom vermindert wird. Da der Vergasungsraum trichterförmig ist, findet der oben an Hand der Fig. i dargestellte Vorgang statt, wenn die Gasgeschwindigkeit je nach der Größe der Teilchen in der oben beschriebenen Weise reguliert wird. Durch den Brenner 15 kann, vorzugsweise tangential', eine weitere Menge von Vergasungsmitteln in den Gaserzeuger eingeführt werden. Die hier beschriebene Vorrichtung hat noch den Vorteil, daß die Teilchen, nachdem sie vom Gasstrom aufgefangen und in steigender Richtung mitgeführt worden sind, gegen die von oben kommenden neuen Teilchen anprallen, wodurch die vorteilhafte Wirkung des Gaserzeugers noch gesteigert wird.According to the countercurrent principle, the gasification according to the invention be carried out with a device shown in FIG. Through the feed opening 9 the material to be gasified is blown from above into the gasification chamber io, while the gas flow from the space i i is introduced into the gasification space from below. the Particles to be gasified fall down in the gasification space, with their falling speed is reduced by the gas flow. Since the gasification chamber is funnel-shaped, the The process illustrated above with reference to FIG. i takes place when the gas velocity is regulated according to the size of the particles in the manner described above. By the burner 15 can, preferably tangentially ', a further amount of gasification agents be introduced into the gas generator. The device described here still has the advantage that the particles after they are caught by the gas stream and in increasing Have been carried along in the direction against which new particles coming from above collide, whereby the beneficial effect of the gas generator is increased.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL944452X | 1948-01-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE944452C true DE944452C (en) | 1956-06-28 |
Family
ID=19865275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEP31079A Expired DE944452C (en) | 1948-01-08 | 1949-01-07 | Process for gasifying fine-grained carbonaceous goods |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE944452C (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE3318217A1 (en) * | 1982-06-24 | 1983-12-29 | Nippon Kokan K.K., Tokyo | Process and equipment for the gasification of coal or the like |
| WO2013068352A3 (en) * | 2011-11-07 | 2013-07-11 | H S Reformer Gmbh | Reactor and method for gasifying solid fuel particles |
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| DE452015C (en) * | 1925-07-30 | 1927-11-03 | Arthur Rozinek Dipl Ing | Method and device for gasifying and degassing coal dust in a gas stream |
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1949
- 1949-01-07 DE DEP31079A patent/DE944452C/en not_active Expired
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