DE976005C

DE976005C - Verfahren und Vorrichtung zur Entgasung staubfoermiger oder feinkoerniger Brennstoffe

Info

Publication number: DE976005C
Application number: DEM21092A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr-Ing Danulat; Paul Dr-Ing Schmalfeld
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1953-12-05
Filing date: 1953-12-05
Publication date: 1963-01-10

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Entgasung staubförmiger oder feinkörnicler Brennstoffe Das Hauptpatent 974 376 bezieht sich auf die Entgasung von feinkörnigen oder staubförmigen Brennstoffen in zwei Stufen mittels im Kreislauf geführter feinkörniger Wärmeträger, die mit dein Brennstoff innig gemischt und jeweils auf dem Förderweg zur ersten Stufe wieder aufgeheizt werden. Hierbei erfolgt die teilweise Entgasung in einer Mischschnecke, aus der das Gemisch von teilweise entgastem Brennstoff und Wärmeträger im freien Fall in einen Schacht unter Bildung einer Gutsäule gelangt, aus dessen unterem Teil die entgaste Masse mit dem Wärmeträger abgezogen, mittels heißer Luft pneumatisch hochgefördert und während der Hochförderung durch Verbrennen des mitgeführten Kohlenstoffs mittels der Förderluft aufgeheizt wird. Aus dein Strom der Heizgase werden die Wärmeträger abgetrennt, um zur Mischschnecke oder einem dieser vorgesehalteten Bunker zurückzukehren.
Gegenstand des Hauptpatents ist darüber hinaus eine Weiterbildung dieses Verfahrens, gemäß der der anfallende Koks oder Entgasungsrückstand als Wärmeträger verwendet und der Überschuß an Koks oder Entgasungsrückständ getrennt von dein bei der Aufheizung des Kokses oder Entgasungsrückstandes entstehenden Gas ständig oder periodisch abgezogen und der Feuerung, z. B. eines Dampfkessels zugeführt wird, in der das heiße Gas, das noch feinen Staub enthalten kann, verwertet wird.
Nach der Erfindung wird der überschüssige Koks oder Entgasungsrückstand in heißem Zustand, zweckmäßig ohne besondere Fördereinrichtung, durch eigenes Gewicht bewegt, in die Feuerung eingeführt. Daraus entsteht der Vorteil, da,ß die Feuerung mit einem sehr zündwilligen Brennstoff mit dein besten Wirkungsgrad betrieben und besonders einfach eingerichtet werden kann. Mit besonderem Vorteil wird die Feuerung im obersten Teil eines Dampfkessels angeordnet, und es werden die Feuerungsgase zunächst z. B. in einem ersten Zug abwärts und dann z. B. in einem zweiten Zug mit nachgeschaltetem Staubabscheider und Kamin aufwärts geführt.
Das Einführen des Koli:ses oder Entgasungsrückstandes in hocherhitztem Zustand, also z. B. von 90o° C und mehr, in die Feuerung bewirkt dessen schnelle Verbrennung, da sein Zündpunkt gewöhnlich zwischen 700 und 80o° C, bei Gewinnung aus Braunkohlen od. dgl. entsprechend tiefer, liegt. Die günstige Verbrennlichkeit des Kokses oder Entgasungsrückstandes läßt eine Verringerung des Luftüberschusses bei der Verfeuerung zu, so da,ß sich die maximale Verbrennungstemperatur hebt und der Wirkungsgrad des Dampfkessels od. dgl. steigt. Zweckmäßig wird der getrennt von dem heißen Gas zugeführte Koks oder Entgasungsrückstand mit der Verbrennungsluft in die Feuerung eingeblasen.
Der überschüssige Koks oder Entgasungsrückstand kann einerseits stetig in gleichmäßiger Menge aus dem Bunkerraum des Ab-scheiders abgezogen werden. Dann genügt ein kleiner Bunkerraum. Der Koks oder Entgasungsrückstand kann aber auch in wechselnder Menge und auch periodisch abgezogen werden. Er kann z. B. in maximaler Menge bei besonderen Bedarfsspitzen eingesetzt werden. Hierbei ist es möglich, die Entgasungsanlagö ebenfalls mit wechselnden Mengen an zu entgasender Kohle zu beaufschlagen, um den Anforderungen des wechselnden Bedarfs an Koks oder Entgasungsrückstand zur Verfeuerung nachzukommen. Es kann aber auch die Entgasungsanlage konstant durchfahren, und es können für die Bedarfsspitzen ausreichende Mengen an Koks oder Entgasungsrückstand im Bunkerraum des Abscheiders gestapelt werden. Der Bunkerraum wird erfindungsgemäß in seinem Fassungsvermögen den wechselnden Anforderungen an die abzugebende Koks- oder Entgasungsrückstandmenge angepaßt.
Manche Brennstoffe enthalten viel Schwefel und auch bei verhältnismäßig niedriger Temperatur verdampfende Salze. Diese Stoffe wirken sich meistens schädlich im Dampfkessel aus, da der Schwefel die Korrosionsgefahren im Kessel erhöht und die Salze zu Kondensationen und Sublimationen an der nachgeschalteten Kesselheizfläche neigen und diese verschmutzen. Auch Rußablagerungen machen sich häufig unangenehm bemerkbar. Diese Störungen lassen sich aber dadurch vermeiden, daß in der Entgasung hohe Temperaturen von z. B. 90o bis 120o° C angewendet werden. Dadurch werden der zur Rußbildung neigende Teer und ein großer Teil des flüchtigen Schwefels und der verdainpibarcn Salze entbunden und mit dem Entgasungsgas abgeführt. Der Schwefel tritt hierbei fast ausschließlich in Form von Schwefelwasserstoff auf, der bei der Gasreinigung abgeschieden wird. Die verdampfbaren Salze werden überwiegend in der Kühlapparatur des Entgasungsgases kondensiert und vom Waschwasser aufgenommen. Je höher die Entgasungstemperatur getrieben wird, desto mehr Schwefel und Salze gehen ins Entgasungsgas über, so da.ß der Koks oder Entgasungsrückstand bei seiner Verfeuerung nicht so viel schädliche Beimengungen an die Verbrennungsgase abgibt. Das Entbinden des Schwefels und der Salze kann außer durch die Höhe der Entgasungstemperatur noch durch das Vorbeiführen des wasserstoff- und wasserdampfhaltigen Entgasungsgases an dem Koks oder Entgasungsrückstand verstärkt werden. Dies wird dadurch erreicht, daß das Entgasungsgas in der gleichen Richtung wie der Koks oder Entgasungsrückstand durch das Mischwerk hindurchströmt und anschließend gemeinsam mit dein Koks oder Entgasungsrückstand abwärts in den Entgasungsraum übertritt. Hierdurch ergibt sich eine längere Berührungszeit des Kokses oder Entgasungsrückstandes mit dem Wasserstoff des Entgasungsgases und damit eine Reaktion des im Koks oder Entgasungsrückstand enthaltenen Schwefels mit dem Wasserstoff zu Schwefelwasserstoff.
Die erfindungsgemäße Entgasung des Brennstoffes bewirkt weiterhin ein Abführen der Feuchtigkeit und des chemisch gebundenen Wassers sowie des weitaus größtem Teiles an chemisch gebundenem Wasserstoff aus dem Brennstoff. Der Koks oder Entgasungsrückstand ist demgemäß -arm an Wasserstoff und liefert Verbrennungsgase, die nur einen unwesentlich höheren Taupunkt als die Verbrennungsluft aufweisen. Der niedrige Taupunkt in Verbindung finit der Beseitigung des größten Anteils an Schwefel aus dem Koks oder Entgasungsrückstand vermindert die Korrosionsgefahr in den nachgeschalteten Feuerungen beträchtlich, so daß die Wärine des in diesen Feuerungen erzeugten Verbrennungsgases bis zu wesentlich tieferen Temperaturen ausgenutzt werden kann, als es sonst möglich ist.
Die Entgasung des Brennstoffes, die Förderung und Aufheizung der Wärmeträger und ihre Abscheidung aus den Heizgasexi können im Verfahren gemäß der Erfindung in der gleichen Weise durchgeführt werden wie bei dem Verfahren nach dem Hauptpatent, dessen Einzelheiten sinngemäß auch in Verbindung mit der Erfindung angewendet werden können.
Die spezielle Ausbildung der Mischeinrichtung selbst spielt im Verfahren gemäß der Erfindung nur eine untergeordnete Rolle. Statt der im Hauptpatent ausführlich beschriebenen mechanischen :Mischeinrichtung können auch andere Mischvorgänge zur Anwendung gelangen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Entgasung staubförmiger oder feinkörniger Brennstoffe in zwei Stufen mittels im Kreislauf geführten feinkörnigen Kokses oder Entgasungsrückstandes, der mit dem Brennstoff innig gemischt wird und auf dem Förderweg zur ersten Stufe wieder aufgeheizt wird und dessen Überschuß getrennt von dem bei der Wiederaufbeizung des Kokses oder Entgasungsrückstandes entstehenden heißen Gases ständig oder periodisch abgezogen und der Feuerung, z. B. eines Dampfkessels, zugeführt wird, in der das heiße Gas, das noch feinen Staub enthalten kann, verwertet wird, nach Patent 974376, dadurch gekennzeichnet, dali der überschüssige Koks oder Entgasungsrückstand in heißem Zustand, zweckmäßig ohne besondere Fördereinrichtung, durch eigenes Gewicht bewegt, in die Feuerung eingeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Unschädlichmachung von in den Brennstoffen enthaltenen flüchtigen, in der Feuerung korrodierend wirkenden Stoffen diese Stoffe oder ein großer Teil dersell-&ni in das Entgasungsgas übergeführt werden, z. B. durch Durchführung der Vergasung bei hoher Temperatur und/oder Führung der Entgasungsgase im Gleichstrom mit dem Koks oder Entgasungsrückstand durch die Entgasungsvorr ichtung.
3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einführen des überschüssigen Kokses oder Entgasungsrückstandes durch Einblasen mittels Verbrennungsluft erfolgt. 4.. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche i bis 3 mit einem zur Trennung des aufgeheizten Kokses oder Entgasungsrückstandes von dem bei dessen Aufheizung entstehenden heißen Gas dienenden Abscheider mit getrennten Abführungen für heißes Gas und überschüssigen Koks oder Entgasungsr ückstand. dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil des Abscheiders als Speicherraum für den vom heißen Gas abgetrennten Koks oder Entgasungsrückstand ausgebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldungen p 48826 V1 b/io a,D (bekanntgemacht am 28. i2. i95o), M 97a7 VIb/ioa (bekanntgemacht am 12.3. 1953); britische Patentschrift Nr. 6592i3; Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie. 1951, Bd. i, S.262. In Betracht gezogene ältere Patente Deutsches Patent Nr. 974376.