DEP0005824DA - Verfahren zur Erzeugung von Gas und Koks in einem senkrechten Kammerofen - Google Patents

Description

Jr. O. Otto & Pomp» &»m_ab_aH_a> Bochum

Verfahren zur Erzeugung von Gas und Koks in einem senkrechten Kammerofen.

Bei senkrechten Kammerofen zur Erzeugung von Gas und Koka unterscheidet man solche, bei denen die Kamme rlaaadung während der ganzen Verkokungszeit, d.h.» unmittelbar nach dem Füllen bis zum Entleeren der oefen, sich in Euhe befindet (sogenannter diskontinuierlicher Betrieb) und solche₃ bei denen die Kammerlaadung sich, ehe die Verkokung beendet ist, ein oder mehrere Male abwärts bewegt oder sich dauernd in einer Abwärtsbewegung befindet (kontinuierlicher oder semikontinuierlicher Betrieb)» Der diskontinuierliche Betrieb leidet unter dem Umstand, daß es für senkrechte Oefen noch keine unteren Verschlüsse gibt, die ein pullen des ganzen Kammerraumes mit frischer Kohle gestatten. Beim Füllen der Oefen ist man daher gezwungen, nach dem Einsetzen des unteren Kammer Verschlusses zunächst ein Kokspolster beträchtlicher Höhe einzufüllen, auf das die zu verkokende Peinkohle aufgebracht wird. Das Entleeren der heißen Kammer brande beim diskontinuierlichen Betrieb ist gerade beim senkrechten Ofen äußerst unangenehm, weil in dem verhältnismäßig eng begrenten Raum unterhalb der Oefen die Masse des äae-iße-H, heißen, an der Luft sofort lebhaft verbrennenden Kokses das Bedienungspersonal gefährdet. ^,

Dieser TJebeistand wird dadurch vermieden, jelcm-der auf die End— temperatur der Verkokung gebrachte Koks niolrt sogleich entladen, sondern noch innerhalb der Kammer, beispielsweise durch Behandlung mit Wasser oder Wasserdampf, gekühlt wird. Der kontinuierliche Betrieb, bei dem der Brennstoff dauernd oder absatzweise während der Verkokung absinkt, stört jedoch den Vorgang des Zusammenbackens der Kohle während der Entgasung außerordentlich, so daß viele Kohlearten, die beim diskontinuierlichen Betrieb einen guten Koks liefern, für kontinuierliche Betriebe nicht geeignet sind*

Demgegenüber besteht die Erfindung in einem Verfahren zum Entgasen und unmittelbar daran anschließenden teilweisen Vergasen von Brennstoffen in eine® senkrechten Kammerofen und in der besonderen Ausbildung eines solchen Ofens. Dieser senkrechte Kammerofen zur Erzeugung von Gas und Koks, der in bekannter Weise einen langge-

streckt rechteckigen Querschnitt hat_ä ist so ausgebildet, daß sioh an dem beheizten, der Entgasung dienenden Kammer teil nach unten eine Kühlkammer von etwa gleichem Fassungsvermögeη anschließt, die einen unteren gasdicht verschließbaren Auslaß hat» Der Betrieb dieses Kammerofens erfolgt in der Weise, daß der Brennst off inhalt des Entgasungsteiles der Kammer von dem Einfüllen an solange in Ruhe verbleibt, bis die Koksbildung vollendet ist, und darauf durch Ablassen des in der Kühlkammer stehenden Kokses der Inhalt des Entgasungsteiles in die Kühlkammer gesenkt wird, in deren unteren !Peil ständig Wasserdampf eingeführt wird.

Einstellbare Gasabgänge befinden sich sowohl am oberen Ende der Entgasungskammer als auch etwa am oberen Ende der Kühlkaiamer. Die unteren dieser Gasabgänge werden vorteilhafterweise nur ganz geöffnet, wenn aus der Kühlkammer Koks abgelassen worden ist, und werden wenige Stunden danach wieder stark gedrosselt.

Um sicher zu stellen, daß selbsttätig gerade dasjenige Eoksvolumen aus der Kühlkammer abgezogen wird, welches dem Inhalt des Entgasungsteiles der Kammer entspricht, ist unterhalb des gasdichten Abschlusses der Kühlkammer ein Eoksauf fangwage η vorgesehen, der sich beim Entleeren der Kammer derart füllt, daß der Inhalt der Kühlkammer auf der Füllung des Auffangwagens ruht, die sich darin aufböscht. Das Fassungsvermögeη des Koksauffangwagens ist so bemessen, daß dann, wenn aus der Kammer kein Koks mehr nachrutscht, die Kammer in richtigem Maße entleert ist.

Wenn die in die Kühlkammer eingeleitete Menge Wasserdampf so gewählt ist, daß eine etwa 5 prozentige Vergasung des gebildeten Kokses eintritt, so verläßt der Koks den unteren üOeil der Kühlkammer mit etwa 200°, den oberen Seil mit etwa 500 bis 600°Ö. Ein derartiger Koksbrand neigt nicht mehr zu lebhafter Flammenbildung und ist nach Aufgabe geringerer Wassermengen soweit gekühlt, daß er ohne Gefahr aufbereitet und verladen werden kann«

Wenn die heiße Kammerladung in die Kühlkammer abgesunken ist, so entsteht durch das Einführen des Wasserdampfes anfänglich eine große Menge Wassergas; auch das Destillationsgas, das unmittelbar nach dem Füllen der Kammer in der unteren Hälfte des Entgasungsteiles entbunden wird, drängt nach einem Auslaß. Daher muß in den ersten Stunden nach der Füllung der untere Gasabgang weit geöffnet sein. Allmählich läßt die Wassergasbildung in der Kühlkaiomer nach, auch das Destillationsgas der Kohle ftat inawischen seinen feg zum oberen Gasabgang durch die Poren des in der Mähe der Kammerwand gebildeten Kokses gefunden; nunmehr kann der untere Gasabgang stark

gedrosselt werden; dadurch erreicht man, daß ein Teil der Wassergase aus der Kühlkammer de® Entgasungsteil durchzieht und in der Kohle als Spülgas wirkt.

Die Beheizung des Ofens erfolgt durch gasbeheizte Säume (Heizwänäe) die beide Breitseiten jeder Ofenkammer begrenzen. Zwischen den verbrana ten Gasen und den noch nieht zur Vereinigung gebrachten gasförmigen Verbrennungsmitteln kann ein rekuperativer oder regenerativer Wärmeaus· tausch stattfinden.. Bei der Verwendung von iuftgas zur Beheizung der Oefen kann dieses in zentralen, einer größeren Anzahl von Qefen zugeordneten G-eneratoren oder in unmittelbar am Ofenblook befindlichen, nur wenige Ofenkammern speisenden eingebauten Generatoren erzeugt werden. Eine vom Standpunkt der Wärmeökonomie besonders geeignete Bauart ergibt sich bei der Verwendung von Rekuperatoren und eingebauten Generatoren, wenn von einer Ofenschmalseite Gaserzeuger und Hekuperatoren übereinander angeordnet sind, und zwar die Hekuperatoren auf der Höhe des Entgasungsteiles der Ofenkammern, die Gaserzeuger auf der Höhe der Eühlkammern.

Der neue Ofen und das in ihm auszuübende Verfahren der Entgasung und teilweisen Vergasung von leinkohle gestattet die Benutzung aller irgendwie zur Verkokung geeigneten Kohlen, nutzt einen erheblichen !eil der fühlbaren Eokswäriae zur Wassergaserzeugung aus, ermöglicht ein bequemes und gefahrloses Koksdrücken und bedarf nur einer sehr geringen, wenig geschulten Wartung,

Nähere Einzelheiten der Erfindung seien erläutert an Hand der beiliegenden Zeichnungen, χα denen

Abb*l einen senkrechten Schnitt durch die Mitte einer Öfenkammer und deren iängser st reckung und durch den angrenzenden Hekuperator und eingebauten Gaserzeuger entsprechend der Schnittlinie l/l von Abb.2,
Abb«2 einen Schnitt senkrecht dazu in der Längsrichtung des Ofenbloeks entsprechend der Schnittlinie II/II von Abb.l darstellen_e/^lm Entgasungeteil 1 sind die senkrechten Ofenkammern beiderseits von Heizwänden 2 begrenzt, in denen sich waagerechte Heizzüge 3 befinden. An den Entgasungsteil 1, der sich nach unten allmählich verbreitert, schließt sich die Kühlkammer 4 an, die wenigstens die Breite des unteren Endes des Entgasungsteiles besitzt und deren Querschnitt im allgemeinen auf der ganzen Höhe der gleiche ist» Die Eühlkammern sind unten abge,-schlossen durch gasdichte Hundschieber 5. In dem unterhalb der senkrechten Kammern befindlichen Saum 6 ist auf Schienen 7 der

Koksauffang^wagen 8 verfahrbar, der mit seinem oberen Ende aioht unter die geöffneten Kammern gebracht werden kann und Entleerungsklappen 9 besitzt,, Die Länge des Koksauffangwagens 8 entspricht etwa der senkrechten Kammer, seine Breite beträgt ein Mehrfaebas der Kammerbreite.

Jede Kammer hat drei die Ofendecke 10 durchsetzende Füllöcher die in bekannter Weise durch Deckel verschließbar sind und durcS ' die die Kohle über die Aus lauf schnauzen 12 des auf der Ofendecke verfahrbaren Füllwagens 13 in die Kammer eingefüllt wird. Die Kam* mern sind durch obere Gasabgänge 14 an eine Hauptvorlage 15 und durch untere Gasabgänge 16 an eine Hilfsvorlage 17 angeschlossen»

Die Beheizung des Intgasungsteiles der Kammer erfolgt mittels eines Gases, das in den eingebauten Generatoren 18 bekannter Bauart, die etwa auf der Höhe der Kühlkammern 4 liegen, erzeugt und durch den Oxydkanal 19 und Gasverteilungskanäle in die Heizzüge 3@- langt» Die den Heizzügen 3 zugeführte Verbrennungsluft wird in Bekuperatoren 20» die im wesentlichen in der Höhe des Entgasungsteiles der Ofenkammern liegen, vorgewärmt. Die Abhitzekamraern dieser Eekuperatoren werden von den verbrannten Gasen durchströmt,die innerhalb jeder Heizwand in den Kanälen 21 gesammelt werden und durch den Kaminkanal 22 abziehen.

In der mittleren der in Abb.2 dargestellten senkrechten Earnmarri ist nach Oeffnen des Eundschiebers 5 der Koks aus der Kü&Beainmer 4 soweit abgelassen worden, daß er sich in dem Koksauffangwageη 8 aufbösent* Dadurch ist der im Entgasungsteil 1 dieser Kammer befindliche Brennstoff, nachdem er vollständig entgast und in Koks überführt worden ist, soweit abgesunken, daß seine Oberfläche 23 etwa auf der Höhe der waagerechten Zwischenwand oberhalb des untersten Heiazuges liegt. lunmehr wird der Eundschieber 5 dieser Kammer geschlossen und der Koksauffangwageη unter die Brauseeinriohtung gefahren* Mittels des Füllwagen© 3 wird nunmehr der obere Kammerteil 1 mit frischer Kohle gefüllt. Jetzt wird das Ventil im Eohr 16, welches zur Vorlage 17 führt, ganz geöffnet» Am unteren Ende der Kühlkammern 4 wird dauernd Wasserdampf eingeleitet,der an dem heißen Koks zu Wassergas umgesetzt wird. Das bei der ersten stürmischen Entgasung aus der frisch eingefüllten Kohle entbundene Gas entweicht aus den unteren Schichten derselben ebenfalls durch das Sohr 16 in die Hilfsvorlage 17- D&x größere Teil des Destillationsgases gelangt durch den oberen Gasabgang 14 in die Hauptvorlage 15. Einige Stunden nach dem Pullen wird der ©asabgang 16

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stark gedrosselt oder ganz abgesperrt· Das jetzt noch in der Kühl&ammer 4- gebildete Wassergas zieht durch den Entgasungsteil 1 der Kammer und unterstützt als Spülgas die Entbindung des Destillationsgases der in der Verkokung befindlichen Kohle.

Claims (1)

1. Bate nt ans prüphe.

   1· f Terfahren zur Urzeugung von Gras und Koks in einem senkrechten Kammerofen von langgestreckt rechteckigem Querschnitt, der auf beider Breitseiten, von gasbeheizten Bäumen begrenzt ist, dadurch gekennzeich daS^ilch an den beheizten, der Entgasung dienenden Kammer teil Dihlkammer von etwa gleichem Fassungsvermögen ■asfi _t die einen unteren gasdicht verschließbaren Auslaß hat,-«achder Brennstoffinhalt des Bntgasungsteiles der Kammern vom Einfüllen an solange in Kühe verbleibt, bis die Koks bildung vollendet ist, worauf durch Ablassen des in der Künlkammer stehenden Kokses der inhalt des Entgasungsteiles in die Kühlkammer gesenkt wird, in deren unteren leil ständig Wasserdampf eingeführt wird.

   2«^t Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung einstellbarer Gasabgänge sowohl am oberen Inde der Entgasungskamer als auch etwa am oberen Ende der Kühlkammer die unteren &asabgänge nach dem Einfüllen frischer Kohle geöffnet und wenige Stunden später gedrosselt werden.

   3»£ Senkrechter Ofen zur Ausübung des Terfahrens nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Ofensehmalseite !Rekuperatoren zum Wärmeaustausch zwischen den in den Heizräumen verbrannten Gasen und den noch nicht vereinigten gasförmigen verbrennungsmitteln und unter den "Rekuperatoren in der Höhe der Kühlkammer eingebaute Gaserzeuger angeordnet sind.

   4.^- Senkrechter Ofen zur Ausübung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 und 2, daduren gekennzeichnet, daß ein Koksauf fangwage η von solchem Fassungsvermögen vorgesehen ist, daß die bei geöffnetem E auslaß sich darin auf böschende Kohlenmenge dem Inhalt des Sntgasungsteiles der Kammer entspricht.