DEP0047480DA - Verfahren und Ofen zum Entgasen von Brennstoffen bei unmittelbarer Beheizung - Google Patents

Description

Es sind Spülgasschwelöfen bekannt, bei denen die Beheizung in der Weise durchgeführt wird, dass mittels unterhalb der Schwelzone liegender Verteilungrohre ein Spülgas eingeführt wird, welches eine Mischung aus hocherhitzten Verbrennungsgasen und einem Gas darstellt, welches in der Kühlzone des Ofens aufgeheizt und im Oberteil der Kühlzone aus dem Ofen abgezogen wird. Die praktische Durchführung erfolgt so, dass zwei Reihen von Gassammel- bzw. -verteilungsleitungen, sogenannte Reiter, übereinander innerhalb der von oben nach unten absinkendenBeschickung angeordnet sind; durch die untere Reihe wird ein in die Kühlzone eingeleitetes und durch die Kühlung des auszutragenden Brennstoffes erwärmtes Gas abgezogen. Dieses wird außerhalb des Ofens mit den hocherhitzten Verbrennungsgasen gemischt und die Mischung durch die obere Reihe von Reitern in den Ofen wieder eingeführt. Infolge der ungleichen Widerstände, die der Brennstoff an den einzelnen Stellen des Querschnittes den hindurchströmenden Gasen bietet, gelingt es oft nicht, den Gasen den vorgeschriebenen Weg aufzuzwingen: ein erheblicher Teil der Kühlgase wird nicht durch die untere Reiterreihe abgezogen, sondern gelangt unmittelbar in die Schwelzone. Das eingeführte Gemisch von Verbrennungsgas und Spülgas kann aus der oberen Reiterreihe auch unmittelbar in die untere gelangen und so wirkungslos bleiben. Der Eintritt größerer Kühlgasmengen in die Schwelzone führt zu einer unvollkommenen Abschwelung des Brennstoffes in einzelnen Teilen des Querschnitts und damit zu Verlusten an Schwelprodukten. Das Hindurchströmen der Verbrennungsgase durch die Kühlzone führt zu ungenügender Kühlung des abgeschwelten Brennstoffes. Es kann sogar vorkommen, dass Schwelgase durch die untere Reiterreihe abgezogen werden und hier Teerkondensate bilden.

Da das durch die untere Reiterreihe abgezogene Gas ohnehin sehr staubhaltig ist, so treten immer Verschmutzungen in den Leitungen für das Umführen des Gases von der unteren in die obere Reiterreihe und in den Mischkammern auf, die bei Vorhandensein von Teerbestandteilen in den Gasen besonders unangenehm sind. Jedenfalls macht der bekannte Ofen von Zeit zu Zeit Stillstände erforderlich, um die Umführungsleitungen und Mischkammern für die Heizgase von den Verschmutzungen zu befreien, wenn diese einen erheblichen Teil der Querschnitte versperren.

Unter Beibehaltung des grundsätzlichen Beheizungsprinzips durch eine Mischung eines in die Kühlzone eingeführten und dort aufgeheizten Gases mit einem hocherhitzten Verbrennungsgas, deren Mischungstemperatur etwas oberhalb der Entgasungstemperatur, die bei der Schwelung beispielsweise 700° betragen kann, liegt, wird gemäß der Erfindung die Entgasung fester Brennstoffe mit Spülgasheizung in der Weise vorgenommen, dass die Mischung der beiden Gasbestandteile innerhalb des festen Brennstoffes erfolgt. Hierfür genügt es, eine einzige Reihe waagerechter Verteilungsrohre innerhalb des Ofens vorzusehen, die zur Einführung des über die Entgasungstemperatur erhitzten Gases dienen, wobei die Austrittsöffnung dieser Verteilungsrohre in der Grenzebene zwischen Entgasungs- und Kühlzone liegen. Der Brennstoff selbst stellt nämlich eine gut geeignete Mischvorrichtung für das aus der Kühlzone aufsteigende und das durch die Verteilungsrohre eingeführte Gas dar.

Die Verteilungsrohre für das hocherhitzte Gas können darüber hinaus als schmale hochgezogene Kammern ausgebildet sein, durch die die Entgasungszone bündelweise unterteilt wird. Dabei erstrecken sich diese Verteilungsrohre oder -kammern vorzugsweise praktisch über die ganze Höhe der Entgasungszone. Die Rohrwände dienen in diesem Falle zur zusätzlichen mittelbaren Beheizung der Entgasungszone und gleichen die geringere Strömungsgeschwindigkeit der Spülgase in der Nähe der Rohrwände aus. Auf diese Weise ergibt sich, wenn der Abstand der Verteilungskammern oder sogenannte Reiter geringer gehalten wird als bisher üblich, eine besonders gleichmäßige Beaufschlagung des zu entgasenden Gutes durch das Spülmittel und eine erhebliche Verkürzung der Entgasungszone überhaupt. Um ein gleichmäßiges Absinken des zu entgasenden Brennstoffes zu fördern und den Gasabzug zu erleichtern, werden gemäß der weiteren Erfindung die Verteilungskammern für den hocherhitzten Spülgasanteil und die Spülgasabzüge gegeneinander versetzt angeordnet.

Bei dem neuen Beheizungsverfahren und der geänderten Konstruktion des Ofens fallen zunächst mit Sicherheit alle Verschmutzungen von Rohrleitungen fort, weil aus der Kühlzone überhaupt keine Gase abgezogen werden. Die Verteilungseinrichtungen sind einfacher, und die Gase sind gezwungen, den vorgeschriebenen Weg durch den Brenn- stoff zu nehmen. Die Höhe der eigentlichen Entgasungszone wird, wie oben erwähnt, geringer, und da überdies die bei dem vorbekannten Ofen vorhandene untere Reiterreihe, die zum Abziehen der aufgewärmten Kühlgase dient, ganz fortfällt, so ergibt sich eine der früheren gegenüber bedeutend niedrigere Bauart. Neben größerer Einfachheit des Betriebes ergibt sich eine gleichmäßigere Verarbeitung des zu entgasenden Brennstoffes, die nicht nur zu einem erhöhten Ausbringen an Nebenprodukten in der Praxis geführt hat, sondern überdies auch die Verarbeitung verhältnismäßig feinkörnigen Gutes (Korngrößen beispielsweise 5 bis 20 mm) gestatten, während viele der bisherigen Systeme nur zur Verarbeitung von Nüssen oder Presslingen geeignet waren.

Auf der anliegenden Zeichnung ist ein zur Durchführung des neuen Entgasungsverfahrens geeigneter Spülgasschwelofen in senkrechtem Schnitt dargestellt.

Der vorgetrocknete Brennstoff 15 sinkt zwischen den Schwelgasabzügen 14 ab in die eigentliche Schwelzone, die durch die Heizgasverteilungsrohre 16 in schmalen Bündeln 13 aufgeteilt ist. Die Rohre 16, die vorzugsweise aus keramischen Baustoffen bestehen, sind als sogenannte Reiter ausgebildet mit unterem Gasaustritt. Unterhalb des Gasaustritts liegt die Kühlzone 12, von deren Boden 11 der Schwelkoks abgezogen wird mittels einer nicht näher dargestellten Austragsvorrichtung. 10 ist das Verteilungsrohr für das Kühlgas.

Als solches kann beispielsweise im Kreislauf geführtes Spülgas dienen. Die Strömungsrichtung desselben ist durch gestrichelte Pfeile dargestellt, während die punktierten Pfeile das durch die Verteilungsrohre 16 zugeführte Heizgas andeuten sollen. Die strichpunktierten Pfeile stellen das die Schwelzone durchströmende Gasgemisch dar, welches, mit den Schwelprodukten beladen, durch die Rohre 14 abgezogen wird.

Durch die Aufteilung der Schwelzone in schmalen Bündel und durch versetzte Anordnung der Heizgasverteilungsrohre 16 und der Schwelgasabzüge 14 gelingt es, den herabsinkenden Brennstoff über die ganzen Höhen des Ofens in dünnen Schichten aufzuteilen, was einer gleichmäßigen Beaufschlagung durch die Spülgase förderlich ist, die Verarbeitung feinkörnigen Brennstoffes gestattet und höhere Ausbeuten an Nebenprodukten ergibt.

Claims (5)

1. Verfahren zum Entgasen fester Brennstoffe mit unmittelbarer Beheizung durch ein in die Kühlzone eingeführtes Spülgas in Mischung mit einem Gase, dessen Temperatur über der Entgasungstemperatur liegt, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischen der beiden Gase des Brennstoffes erfolgt.

2. Senkrechter Ofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch waagerechte Verteilungsrohre für das über die Entgasungstemperatur erhitzte Gas, deren Austrittsöffnungen an der Grenzebene zwischen Entgasungs- und Kühlzone liegen.

3. Senkrechter Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die waagerechten Verteilungsrohre oder -kammern die Entgasungszone bündelweise aufteilen.

4. Senkrechter Ofen nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die waagerechten Verteilungsrohre oder -kammern praktisch über die ganze Höhe der Entgasungszone erstrecken.

5. Senkrechter Ofen nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die waagerechten Verteilungsrohre oder -kammern die Gasabzüge versetzt zueinander angeordnet sind.