DEP0051684DA - Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von Gasen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Kühlung von Steinkohlengasen, Generatorgas und ähnlichen Gasen, welche bis zum Erreichen der Gebrauchstemperatur Verunreinigungen und andere Kondensate ausscheiden. Die Kühlung erfolgt bekanntlich in der Weise, dass die Gase in Räumen Rohre umspülen, die von Kühlwasser durchströmt werden. Entsprechend den physikalischen Vorgängen treten die Gase in die Kühlanlage oben ein und verlassen sie unten.

Während des Arbeitsvorganges fallen zuerst die schwer siedenden Bestandteile wie Dickteer o. dgl. aus. Wegen ihrer hohen Temperatur befinden sie sich in flüssigem Zustand und wandern mit dem Gas durch die Kühlanlage nach unten. Das im entgegengesetzten Sinne strömende Wasser erzeugt im unteren Teil der Anlage eine niedrigere Temperatur als im oberen Teil. Wenn nun die zuerst anfallenden, schwer siedenden Kondensate nach unten abtropfen, werden sie immer mehr abgekühlt und sind zuletzt so kalt, dass sie den Erstarrungspunkt erreichen. In diesem Zustand setzen sie sich an den Kühlflächen fest und vermindern nicht nur den Wärmeübergang von der Kühlfläche an das zu kühlende Gas, sondern sie versperren mitunter sogar den Gasaustritt.

Die bekannten Anlagen erfordern aus diesem Grunde eine öftere Reinigung beziehungsweise mechanische Entfernung der Teeransammlungen. Man rüstet deshalb vielfach die Kühler mit grossen Reinigungsöffnungen aus. Die Entfernung der zähflüssigen bis krustenförmigen Ansammlungen ist jedoch sehr schwierig und nur mangelhaft möglich. Ausserdem werden mit der Reinigung nur die Folgen, nicht aber die Ursachen des unangenehmen Vorganges beseitigt.

Um letzteres zu erreichen, wird im Sinne der Erfindung die Kühlung der Gase in der Weise durchgeführt, dass die sich bildenden Kondensate von Verunreinigungen und anderen Begleitstoffen vor ihrer Abkühlung nach aussen abfliessen.

Eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäss der Erfindung ist auf der Zeichnung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt, und zwar zeigt:

Abb. 1 die schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Anlage, in welcher die Gase in senkrechter Richtung von oben nach unten strömen,

Abb. 2 die schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Anlage, welche die Gase in waagerechter Richtung durchströmen.

Wie aus der Abb. 1 ersichtlich, treten die zu kühlenden Gase bei 1 in die schachtähnliche Kühlanlage ein und verlassen diese bei 2. Das Innere des Kühlraumes ist von einer Anzahl von Rohren 3 durchzogen, durch welche das Kühlwasser strömt. Zwischen den Rohren 3 befinden sich quer zur Gasströmung Bleche 6, die in der Längsrichtung nur teilweise sich in den Kühlraum erstrecken, und deren freie Enden sich überragen. Sie unterteilen den Kühlraum gewissermassen in mehrere (Kammern) miteinander in offener Verbindung stehende Kammern und zwingen infolge ihrer Anordnung die Gase, den Kühlraum in sinusförmigen

Gegenzügen zu durchströmen. Jedes Blech 6 hat eine wannenförmige Ausgestaltung sowie einen Abfluss 7. Am Boden 4 des Kühlraumes befindet sich ein Abfluss für die sich zuletzt bildenden Kondensate. Das Kühlwasser strömt in den unteren Teil bei 5.

Es ist zweckmässig, die zu kühlenden Gase im oberen Teile der Anlage parallel zum ersten Blech 6 einzuführen. Scheiden sich bei den hier herrschenden Temperaturen Verunreinigungen oder andere Begleitstoffe aus, so tropfen sie auf das erste Blech 6 und sammeln sich hier, bevor sie eine merkliche Abkühlung erfahren. Die Kondensate befinden sich in einem Zustande, dass sie leicht durch den Abfluss 7 nach aussen abzufliessen vermögen. Zu diesem Zweck sammeln sich die Kondensate auf den untereinander angebrachten Wannen 6 während des ganzen Durchgangs der Gase, bis sie bei 2 die Anlage verlassen und weitgehend gereinigt und gekühlt sind. Es wird hierbei vermieden, dass die Kondensate eine Verdickung erfahren und somit den Kühlvorgang beeinträchtigen beziehungsweise eine Verstopfung herbeiführen, weil die Begleitstoffe ohne merkliche Abkühlung kurz nach ihrem Entstehen nach aussen abfliessen.

Das in der Abb. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen der Abb. 1 dadurch, dass die Anlage nicht stehend, sondern liegend angeordnet ist. Hier tritt das zu kühlende Gas bei 8 ein und bei 9 aus. Die Trennwände 10 für die einzelnen Kammern hängen von der oberen Wandung der Vorrichtung herab, während die unteren Trennwände 11 auf der unteren Wandung stehen. In Verlängerung der Trennwände 10 befinden sich am Boden aufrecht stehende Bleche 12, damit in jeder unterteilten Kammer eine niedrige Wanne entsteht, die einen Abfluss 13 besitzt. Das Kühlwasser tritt bei 14 in die Kühlanlage ein und verlässt sie bei 15.

Auch in dem Ausführungsbeispiel gemäss Abb. 2 zwingen die Trennwände 10 und 11 die Gase, den Kühlraum in sinusförmigen Gegenzügen zu durchwandern. Hierbei scheiden sich die Kondensate entsprechend ihren physikalischen Eigenschaften in den einzelnen Kammern aus und sammeln sich am Boden, bevor sie eine merkliche Abkühlung erfahren haben. Das hat zwangsläufig zur Folge, dass die Kondensate vor einer Verdickung die Anlage verlassen und daran gehindert werden, den Kühlvorgang in irgendeiner Weise zu beeinträchtigen, ohne dass eine Wartung erforderlich wird.

Claims (5)

1.) Verfahren zum Kühlen von Gasen, wie Steinkohlengas, Generatorgas o. dgl., dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung in der Weise durchgeführt wird, dass die sich bildenden Kondensate von Verunreinigungen und anderen Begleitstoffen vor ihrer Abkühlung nach aussen abfliessen.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensate in verschiedenen Fraktionen entsprechend ihrem Siede- bzw. Taupunkt gesammelt und nach aussen abgeführt werden, bevor sie an den Kühlwänden mit tieferer Temperatur sich verdicken oder erhärten können.

3.) Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlraum in mehrere miteinander in offener Verbindung stehende Kammern unterteilt ist, und jede dieser Kammern einen Sammelbehälter mit einem ausserhalb des Kühlraumes liegenden Kondensatabfluss (7, 13) besitzt.

4.) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Kammern durch Bleche (6) gebildet sind, die in der Längsrichtung sich nur teilweise in den Kühlraum erstrecken, und deren freie Enden sich überragen, sodass die Gase in sinusförmigen Gegenzügen die Anlage durchströmen.

5.) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass aufrecht stehende Bleche (12) mit den Kammerwänden (11) zusammen eine Art Wanne bilden, die am Boden einen Abfluss (13) aufweist.