DEP0047480DA

DEP0047480DA - Process and furnace for degassing fuels with direct heating

Info

Publication number: DEP0047480DA
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl.-Ing. Guhr
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1950-12-07

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.Purge gas coaxers are known in which the heating is carried out in such a way that a purge gas is introduced by means of distribution pipes located below the smoldering zone, which is a mixture of highly heated combustion gases and a gas which is heated in the cooling zone of the furnace and in the upper part of the cooling zone is withdrawn from the oven. The practical implementation takes place in such a way that two rows of gas collecting or distribution lines, so-called riders, are arranged one above the other within the loading, which descends from top to bottom; a gas introduced into the cooling zone and heated by the cooling of the fuel to be discharged is drawn off through the lower row. This is mixed with the highly heated combustion gases outside the furnace and the mixture is reintroduced into the furnace through the upper row of tabs. As a result of the unequal resistance that the fuel offers the gases flowing through at the individual points of the cross-section, it is often not possible to force the gases to follow the prescribed path: a considerable part of the cooling gases is not drawn off through the lower row of riders, but reaches the smoldering zone directly . The introduced mixture of combustion gas and flushing gas can also pass directly from the upper row of riders into the lower row and thus remain ineffective. The entry of larger quantities of cooling gas into the smoldering zone leads to incomplete depletion of the fuel in individual parts of the cross-section and thus to losses of smoldering products. The flow of combustion gases through the cooling zone leads to insufficient cooling of the burned-off fuel. It can even happen that carbonization gases are drawn off through the lower row of tabs and form tar condensates here.

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.Since the gas drawn off through the lower row of tabs is very dusty anyway, there is always contamination in the lines for diverting the gas from the lower to the upper row of tabs and in the mixing chambers, which are particularly unpleasant if there are tar constituents in the gases. In any case the known furnace makes stoppages necessary from time to time in order to free the bypass lines and mixing chambers for the heating gases from the contamination when these obstruct a considerable part of the cross-sections.

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.While maintaining the basic heating principle by mixing a gas introduced into the cooling zone and heated there with a highly heated combustion gas, the mixing temperature of which is slightly above the degassing temperature, which can be, for example, 700 ° during the smoldering, the degassing of solid fuels is carried out according to the invention Purge gas heating made in such a way that the mixture of the two gas components takes place within the solid fuel. For this purpose, it is sufficient to provide a single row of horizontal distribution pipes within the furnace, which are used to introduce the gas heated above the degassing temperature, the outlet opening of these distribution pipes being in the boundary plane between the degassing and cooling zone. The fuel itself is a well-suited mixing device for the gas rising from the cooling zone and the gas introduced through the distribution pipes.

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.The distribution pipes for the highly heated gas can also be designed as narrow, raised chambers through which the degassing zone is divided in bundles. These distribution pipes or chambers preferably extend practically over the entire height of the degassing zone. In this case, the pipe walls serve for additional indirect heating of the degassing zone and compensate for the lower flow velocity of the purging gases in the vicinity of the pipe walls. In this way, if the distance between the distribution chambers or so-called riders is kept smaller than usual, a particularly uniform application of the rinsing agent to the items to be degassed and a considerable shortening of the degassing zone in general. In order to promote an even lowering of the fuel to be degassed and to facilitate the gas extraction, according to the further invention the distribution chambers for the highly heated purge gas portion and the purge gas exhausts are arranged offset from one another.

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.With the new heating process and the modified design of the furnace, all pipelines are definitely not contaminated at first, because no gases at all are extracted from the cooling zone. The distribution facilities are simpler and the gases are forced to follow the prescribed route through the combustion to take fabric. The height of the actual degassing zone is, as mentioned above, lower, and since the lower row of riders in the previously known furnace, which serves to draw off the heated cooling gases, is completely omitted, the result is a design that is significantly lower than the previous one. In addition to greater simplicity of operation, the result is a more uniform processing of the fuel to be degassed, which has not only led to an increased output of by-products in practice, but also allows the processing of relatively fine-grained goods (grain sizes, for example 5 to 20 mm), while many the previous systems were only suitable for processing nuts or pellets.

Auf der anliegenden Zeichnung ist ein zur Durchführung des neuen Entgasungsverfahrens geeigneter Spülgasschwelofen in senkrechtem Schnitt dargestellt.The attached drawing shows a purging gas furnace suitable for carrying out the new degassing process in a vertical section.

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.The predried fuel 15 sinks between the carbonization gas vents 14 into the actual carbonization zone, which is divided into narrow bundles 13 by the heating gas distribution pipes 16. The tubes 16, which are preferably made of ceramic building materials, are designed as so-called riders with a lower gas outlet. Below the gas outlet is the cooling zone 12, from the bottom 11 of which the low-temperature coke is drawn off by means of a discharge device not shown in detail. 10 is the distribution pipe for the cooling gas.

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.Purge gas that is circulated, for example, can serve as such. The flow direction of the same is shown by dashed arrows, while the dotted arrows are intended to indicate the heating gas supplied through the distribution pipes 16. The dash-dotted arrows represent the gas mixture flowing through the smoldering zone, which, loaded with the smoldering products, is drawn off through the tubes 14.

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.By dividing the smoldering zone into narrow bundles and staggered arrangement of the heating gas distribution pipes 16 and the smoldering gas extractors 14, it is possible to divide the sinking fuel over the entire height of the furnace in thin layers, which is conducive to even exposure of the purging gases, the processing of fine-grained fuel allowed and gives higher yields of by-products.

Claims

1. A method for degassing solid fuels with direct heating by a flushing gas introduced into the cooling zone mixed with a gas whose temperature is above the degassing temperature, characterized in that the two gases of the fuel are mixed.

2. Vertical furnace for carrying out the method according to claim 1, characterized by horizontal distribution pipes for the gas heated above the degassing temperature, the outlet openings of which are located at the interface between the degassing and cooling zones.

3. Vertical furnace according to claim 2, characterized in that the horizontal distribution pipes or chambers divide the degassing zone in bundles.

4. Vertical furnace according to claim 2 and 3, characterized in that the horizontal distribution pipes or chambers extend practically over the entire height of the degassing zone.

5. Vertical furnace according to claim 2 to 4, characterized in that the horizontal distribution pipes or chambers, the gas vents are arranged offset to one another.