DE972911C

DE972911C - Verfahren zur Erzeugung von Brenngas durch Vergasen stueckiger, nicht bituminoeser, trockener Brennstoffe in ruhendem Bett

Info

Publication number: DE972911C
Application number: DEO206A
Authority: DE
Original assignee: Ruhrstahl AG
Current assignee: Ruhrstahl AG
Priority date: 1949-12-28
Filing date: 1949-12-28
Publication date: 1959-10-29

Description

Verfahren zur Erzeugung von Brenngas durch Vergasen stückiger, nicht bituminöser, trockener Brennstoffe in ruhendem Bett Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung von Brenngas durch Vergasen stückiger, nicht bituminöser, trockener Brennstoffe in ruhendem Bett, bei dem ein Teil der Vergasungsprodukte in den Reaktionsraum zurückgeführt wird. Das Verfahren wird mit bzw. in Gegenwart von Luft oder Sauerstoff und/oder Wasserdampf durchgeführt.
Bei einem bekannten Verfahren zur Erzeugung von stickstoffarmem Starkgas durch Vergasung von Kohle mit Wasserdampf, Kohlensäure und Sauerstoff bzw. mit Sauerstoff angereicherter Luft wird damit erzeugtes Gas in dem Maße in das Brennstoffbett zurückgeleitet, daß die Höhe der Feuerzone im Gaserzeuger vergrößert und die Feuerzone selbst gleichmäßiger wird. Nach einem anderen bekannten Verfahren zur Fließbett-Vergasung von feinkörnigen Brennstoffen, die durch eingeführte Gase in ihrer ganzen Schichthöhe gleich einer kochenden Flüssigkeit bewegt werden, sollen außer den eigentlichen Vergasungsmitteln noch andere Gase, zweckmäßig ein Teil des aus dem Gaserzeuger oben austretenden, fertigen Gases, seitlich oder von unten, getrennt von den Vergasungsmitteln, in die Brennstoffschicht eingeführt werden.
Weiter ist ein Verfahren zur Erzeugung von Brenngas durch Vergasen stückiger Brennstoffe in ruhendem Bett bekannt, bei dem ein Teil der primären Ent- und Vergasungsprodukte in den Reaktionsraum zurückgeführt wird, indem Gas aus den Randzonen des Brennstoffbettes entnommen und heißen Zonen des Bettes zugeführt wird (deutsche Patentschrift 419 5g9). Diese :Maßnahme dient dazu, die im oberen Teil des Gaserzeugers bei der Vergasung eines bituminösen Brennstoffes entstehenden Schwelgase bzw. den bei der Vergasung eines wasserhaltigen Brennstoffes sich bildenden Wasserdampf in der heißesten Zone zu zersetzen. Dadurch soll eine Belastung des Fertiggases mit Wasserdampf und Schwelgas vermieden werden. Andere ältere Vorschläge beziehen sich ebenfalls auf die Rückführung der bei der Vergasung bituminöser Brennstoffe entstehenden Schwelgase in die Feuerzone.
Ferner ist bekannt, daß die alte Vorstellung über die Ausgestaltung der Zonen gleicher Gaszusammensetzung und gleicher Temperatur, z. B. in Schacht-Gaserzeugern, die mit stückigen Brennstoffen beschickt werden, nach der die einzelnen Zonen horizontal lagen und parallel zueinander verliefen, nicht zutrifft. Man weiß heute, daß diese Zonen die verschiedensten Formen annehmen können, die meist annähernd eiförmig sind, wobei die einzelnen Zonen sich wie Schalen übereinanderlegen. Dementsprechend ist die am Gaserzeugeraustritt infolge des Randzoneneinflusses festzustellende Gaszusammensetzung ein statistisches Mittel der verschiedenen Teilströme, dessen Wert nur geändert werden kann, wenn grundlegende Betriebsbedingungen verändert werden.
Es ist in vielen Fällen der Praxis erstrebenswert, den an sich bekannten Einfluß der Randzonen, der sich besonders bei kleineren Einheiten bemerkbar macht, auszugleichen oder aber die Variationsbreite der einzelnen Generatortypen zu erweitern.

Von dieser Erkenntnis ausgehend, schlägt die Erfindung bei einem Verfahren zur Erzeugung von Brenngas durch Vergasen stückiger, nicht bituminöser, trockener Brennstoffe in ruhendem Bett, bei dem ein Teil der Vergasungsprodukte in den Reaktionsraum zurückgeführt wird, vor, nur Gas aus den kalten Zonen des Brennstoffbettes, insbesondere den Randzonen des Brennstoffbettes, den beißen Zonen, insbesondere den inneren Zonen des Bettes zuzuführen. Hierdurch wird eine weitgehende Annäherung an das Gasgleichgewicht der Zone höchster Temperatur erreicht. Praktisch bedeutet das Verfahren nach der Erfindung das Ausschalten des Randzoneneinflusses und damit eine wesentliche Verbesserung des Heizwertes des erzeugten Gases, insbesondere bei Verwendung kleinerer Gaserzeuger, wie nachstehende Zahlentafel zeigt.

Gaszusammensetzung (°/o)

C 02 I C O I H2 I N2

Wassergasgenerator, 3,5 m Durchmesser .............. 5 40 50 5

Wassergasgenerator, 1,8 m Durchmesser .............. 15 25 54 6

Mit erfindungsgemäßem Verfahren .................... 4 38 52 6

Es ist zweckmäßig, das Kreislaufgas dem Produktionsgas z. B. in der Nähe des Gasaustrittsstutzens und/oder in verschiedenen Höhen des Brennstoffbettes zu entnehmen und es alsdann mit Hilfe eines nach dem Injektorprinzip arbeitenden Strahlapparates, der z. B. mit hochgespanntem Vergasungs-Wasserdampf betrieben wird, dem Schacht des Gaserzeugers wieder zuzuführen. Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht einen zur Ansaugung des rückzuführenden Gases und zu seiner Einleitung in den Vergasungsschacht dienenden, mit dem oder einem der Vergasungsmittel betriebenen Injektor mit axial verstellbarer Treibdüse vor.

Die Zeichnung zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung, und zwar in Fig. i den Längsschnitt durch einen Gaserzeuger und in Fig. 2 eine Abänderung zu Fig. i.
Der Gaserzeuger io üblicher Bauart ist mit einem Kühlmantel ii umgeben. In jeder Wandung liegen drei Ringkanalsysteme, die Anschluß an über den Umfang verteilte Gasabsaugtaschen 12 und über Schieber mit der Sammelleitung 2i haben. Der Brennstoff gelangt von oben unter Vermittlung-der heb- und senkbaren Glocke 14 in den Gaserzeugerschacht. Die Asche wird mit Hilfe des Drehrostes 15 ausgetragen. Das Luft- und Wasserdampfgemisch gelangt durch das Rohr 16 und die Rostspalten 17 in das Brennstoffbett. Die für das Gemisch erforderliche Luft wird durch das Rohr i8 mit Hilfe der Dampfdüse i9 angesaugt. Die Dampfdüse ist am Kopf des Dampfrohres 2o befestigt, das in Längsrichtung, wie der Doppelpfeil zeigt, verstellt werden kann. Die Sammelleitung 21 führt zu dem Kopf der Dampfluftmischstelle. Außerdem besitzt die Sammelleitung 21 einen durch einen Schieber absperrbaren Anschluß an die Gasaustrittsleitung 22.
Die Wirkungsweise ist folgende: Dampf und Luft saugen bei geöffneten Schiebern der Ringkanalsysteme Randzonengase an und drücken sie durch das Rohr 16 und die Rostspalten 17 in die Hauptreaktionszonen zurück. Hierbei ist die Leitung 21 von der Gasaustrittsleitung 22 abgesperrt. Durch Verstellen der die Ringkanalsysteme absperrenden Schieber und des Gasabsperrschiebers zur Gasaustrittsleitung 22 ist es möglich, auch einen Teil des fertigen Produktionsgases anzusaugen. Werden die Ringkanalsysteme vollständig von der Leitung 21 abgeschaltet, so kann nur Produktionsgas angesaugt werden. Durch Verschiebung der Düse i9 hat man es in der Hand, sowohl die angesaugte Luftmenge als auch die Menge des Kreislaufgases zu regeln Diese Einrichtung wird dann bevorzugt, wenn keine großen Änderungen in der Gaszusammensetzung beabsichtigt sind. Liegt die Aufgabe vor, die Gaszusammensetzung in weiten Grenzen zu ändern, so werden entsprechend Fig. 2 Luft und Kreislaufgas unabhängig voneinander angesaugt. In das Hosenrohr 23 münden einerseits das Luftrohr 18 und andererseits das Kreisiaufgasrohr 24, das im übrigen der Sammelleitung 21 der Fig. 3 entspricht. Auch das Hosenrohr entspricht in seinem oberen Teil dem Rohr 16. Die Wirkungsweise des Ansaugens von Luft und Kreislaufgas ist die an Hand von Fig. i geschilderte.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzeugung von Brenngas durch Vergasen stückiger, nicht bituminöser, trockener Brennstoffe in ruhendem Bett, bei dem ein Teil der Vergasungsprodukte in den Reaktionsraum zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nur Gas aus den kalten Zonen des Brennstoffbettes, insbesondere den Randzonen des Brennstoffbettes, den heißen Zonen, insbesondere den inneren Zonen des Bettes zugeführt wird.
2. Gaserzeuger zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß über den Umfang und in verschiedenen Höhenlagen des Gaserzeugers (io) vorgesehene Gasabsaugtaschen (12) regelbar mit einer Gassammelleitung (21) verbunden sind, die ihrerseits absperrbar an die Gasaustrittsleitung (22) angeschlossen sein kann und das rückzuführende Gas dem Vergasungsschacht zuführt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen zur Ansaugung des rückzuführenden Gases und zu seiner Einleitung in den Vergasungsschacht dienenden, mit dem oder einem der Vergasungsmittel betriebenen Injektor mit axial verstellbarer Treibdüse. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften \r. 168 858, 176 6:I5. 202 375, 419 589, 53i 208, 55i 761, 647 142; H. R. T r e n k l e r , »Der Gaserzeuger«, Berlin, 19223, S.65; J. Gwosdz, »Generatorgas«, Halle, 1921, S.32; F. Fischer, »Kraftgas«, Leipzig, 1921, S. 121; »Zeitschrift des VDI«, 58. Jahrgang, 1914, S. 1484.