DE966065C

DE966065C - Gaserzeuger zur Erzeugung von Kohlenoxyd und Wasserstoff enthaltenden Gasen aus staubfoermigen Brennstoffen und Verfahren zum Betrieb desselben

Info

Publication number: DE966065C
Application number: DEK4338D
Authority: DE
Inventors: Friedrich Totzek
Original assignee: Heinrich Koppers GmbH
Current assignee: Heinrich Koppers GmbH
Priority date: 1942-01-30
Filing date: 1942-01-30
Publication date: 1957-07-04

Description

Gaserzeuger zur Erzeugung von Kohlenoxyd und Wasserstoff enthaltenden Gasen aus staubförmigen Brennstoffen und Verfahren zum Betrieb desselben Das Hauptpatent bezieht sich auf die Erzeugung von Synthesegas aus staubförmigen Brennstoffen durch Vergasung des Brennstaubes mit Sauerstoff oder einem mit Sauerstoff angereicherten Gas in der Schwebe, wobei das Brennstoff-Sauerstoff-Gemisch in einen Reaktionsraum eingeblasen wird, der auf hoher Temperatur gehalten wird und in dem sich die, Reaktionsprodukte der Umsetzung des Brennstaubes mit Sauerstoff und der nicht angegriffene Kohlenstoff mit endotherm reagierenden Vergasungsmitteln, wie Wasserdampf und Kohlensäure, umsetzen.
Die Erfindung befaßt sich nun mit der Aufgabe, jegliche exotherme Reaktion zwischen Sauerstoff und Kohlenstoff außerhalb des Gaserzeugers zu verhindern.
Bei der Einrichtung gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das zum Einblasen des Brennstaub-Sauerstoff-Gemisches in dem Reaktionsraum dienende, die Reaktionsraumwand durchsetzende Düsenrohr und die sich außen an das Düsenrohr anschließende Mischkammer mit einem von einer Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser, durchströmten Mantel versehen sind.
Es hat sich gezeigt, daß beim Einführen des Brennstaubes mit Sauerstoffgas in die Reaktionskammer zuweilen Staubablagerungen in der Einführungsdüse und der Mischeinrichtung entstehen, die durch Wärmestrahlung aus dem Reaktionsraum derart erhitzt werden, daß der Kohlenstoff mit Sauerstoff in Reaktion tritt. Dadurch, daß gemäß der Erfindung alle Wände, die mit dem Brennstaub innerhalb des Bereiches, wo Sauerstoff anwesend ist, in Berührung kommen, durch Wärmeableitung nach außen auf einer niedrigen Temperatur gehalten werden, werden auch Kohlenstaubablagerungen derart gekühlt, daß ihre Temperatur nicht bis zum Flammpunkt steigen kann. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, hoch reaktiven Brennstaub ohne Gefahr der Rückzündung in stetiger Arbeitsweise in den auf hoher Temperatur gehaltenen Vergasungsraum einzuführen, und zwar selbst dann, wenn der Staub mit einem so hoch reaktionsfähigen Medium verblasen wird, wie es reiner Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherte Luft darstellt.
Zur Unterstützung der Wirkung der Kühlung wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dem der gekühlten Mischkammer zugeführten Brennstaub ständig eine gewisse lklenge Kohlensäuregas zugesetzt. Hierdurch wird v erhindert, daß sich auch im Brennstaubzuführrohr explosible Kohlenstaub-Sauerstoff-Gemische bilden können. Die in das Staubzuführrohr eingeleitete Kohlensäure zieht in die Einblasedüse ab und nimmt im Vergasungsraum an der Reaktion teil, so daß durch diese Maßnahme keine Verschlechterung der Gasqualität hervorgerufen wird.
Auf Grund der erfindungsgemäßen Maßnahme ist es möglich, den Sauerstoff oder die sauerstoffangereicherte Luft vor dem Einleiten in die Mischkammer mäßig vorzuwärmen. Hierdurch läßt sich ohne Gefahr für die Sicherheit des Betriebes eine weitere vorteilhafte Temperatursteigerung im Vergasungsraum herbeiführen, die mit einer entsprechenden Verbesserung der Zusammensetzung bzw. des Heizwertes des Nutzgases verbunden ist.
In der Zeichnung ist die gemäß der Erfindung ausgebildete Staubzuführungseinrichtung für Staubvergaser in einem senkrechten Längsschnitt dargestellt.
Mit i ist in der Zeichnung der von feuerfestem Mauerwerk 2 gebildete Vergasungsraum bezeichnet, in dessen eine Stirnwand 3 die Staubeinblasedüse mündet. An das Düsenrohr 4 schließt sich außerhalb des Vergasungsraumes die Mischkammer 5 an, in welche der Brennstaub durch das verhältnismäßig weite senkrechte Zuführrohr 6 oben eingestreut wird. Jenseits des Mischraumes 5 ist an das Rohr 4 das Zuführrohr 7 für Sauerstoffgas angeschlossen. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, mündet das Rohr 7 in das Düsenrohr 4. fast axial ein, so daß die Strömungsenergie des eintretenden Sauerstoffgases fast vollständig für die Aufteilung des Brennstaubes ausgenutzt wird.
Am Ende ist das Düsenrohr .4 durch einen abnehmbaren Deckel ä verschlossen.
Das Düsenrohr 4. ist auf seiner ganzen Länge, d. h. einschließlich der Mischkammer 5 und des Anfanges des von der Mischkammer 5 ausgehenden Staubzuführrohres 6 von dem Kühlmantel 9 umgeben, durch den eine Kühlflüssigkeit strömt. Diese mag durch das Rohr io zugeführt werden, die im Innern des Kühlraumes i i bis nahe dem inneren Ende des Düsenrohres 4. reicht, so daß das Kühlmittel mit der niedrigsten Temperatur zunächst an die der stärksten Erhitzung ausgesetzten Enden des Düsenrohres 4. gelangt. Von dort fließt die Kühlflüssigkeit - wie durch die Pfeile 12 angedeutet - im Kühlmantel i i rückwärts und gelangt schließlich zu dem am anderen Ende vorgesehenen Rücklauf 13.
In das senkrechte Staubzuführrohr 6 mündet unten eine Leitung 14, durch die eine bestimmte Menge Kohlensäuregas eingeleitet wird, um die Bildung explosibler Staub-Sauerstoff-Gemische zu verhindern.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Gaserzeuger zur Durchführung des Verfahrens zur Erzeugung von Kohlenoxyd und Wasserstoff enthaltenden Gasen, insbesondere Synthesegasen, durch Vergasen von staubförmigen Brennstoffen in der Schwebe mit Sauerstoff oder sauerstoffangereicherter Luft, bei dem der Brennstaub mit dem Sauerstoff gemischt in den Reaktionsraum eingeführt wird, nach Patent 917.a.47, dadurch gekennzeichnet. daß das zum Einblasen des Brennstaub-Sauerstoff-Gemisches in den Reaktionsraum dienende, die Reaktionsraumwand durchsetzende Düsenrohr und die sich außen an das Düsenrohr anschließende Mischkammer mit einem von einer Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser, durchströmten Mantel versehen sind. a. Verfahren zum Betrieb des Gaserzeugers nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoff oder die sauerstoffangereicherte Luft vor Eintritt in den Ifschraum crhitzt wird. 3. Verfahren zum Betrieb des Gaserzeugers nach Anspruch i oder a, dadurch gekennzeichnet, daß dem der Mischkammer zugeführten Brennstaub Kohlensäuregas zugesetzt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 6q.7 42; H. B r ü ckn e r, »Handbuch der Gasindustrie«, Band 2, »Generatoren«, München und Berlin, 1940, Teil i, S. io6.