DEP0051684DA

DEP0051684DA - Method and device for cooling gases

Info

Publication number: DEP0051684DA
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Düren Rappold
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1951-03-08

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.The invention relates to the cooling of hard coal gases, generator gas and similar gases, which excrete impurities and other condensates until the temperature of use is reached. As is known, cooling takes place in such a way that the gases in rooms wash around pipes through which cooling water flows. According to the physical processes, the gases enter the cooling system at the top and leave it at the bottom.

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.During the working process, the high-boiling components such as thick tar or the like are the first to fall out. Because of their high temperature, they are in a liquid state and migrate down through the cooling system with the gas. The water flowing in the opposite direction creates a lower temperature in the lower part of the system than in the upper part. When the heavy-boiling condensates that occur first drip down, they are cooled down more and more and are ultimately so cold that they reach the freezing point. In this state, they stick to the cooling surfaces and not only reduce the heat transfer from the cooling surface to the gas to be cooled, but sometimes even block the gas outlet.

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.For this reason, the known systems require frequent cleaning or mechanical removal of the tar accumulations. That is why the cooler is often retrofitted as well large cleaning openings. However, the removal of the viscous to crust-shaped accumulations is very difficult and only inadequately possible. In addition, cleaning only removes the consequences, not the causes of the unpleasant process.

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.In order to achieve the latter, the cooling of the gases is carried out within the meaning of the invention in such a way that the condensates formed of impurities and other accompanying substances flow out to the outside before they are cooled.

Eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäss der Erfindung ist auf der Zeichnung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt, und zwar zeigt:A device for carrying out the method according to the invention is shown in the drawing in an exemplary embodiment, namely shows:

Abb. 1 die schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Anlage, in welcher die Gase in senkrechter Richtung von oben nach unten strömen,Fig. 1 the schematic representation of a system according to the invention, in which the gases flow in a vertical direction from top to bottom,

Abb. 2 die schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Anlage, welche die Gase in waagerechter Richtung durchströmen.Fig. 2 shows the schematic representation of a system according to the invention, through which the gases flow in a horizontal direction.

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 sinusförmigenAs can be seen from Fig. 1, the gases to be cooled enter the duct-like cooling system at 1 and leave it at 2. The interior of the cooling space is traversed by a number of pipes 3 through which the cooling water flows. Between the tubes 3 there are plates 6 transversely to the gas flow, which only partially extend in the longitudinal direction into the cooling space, and the free ends of which protrude. To a certain extent, they divide the cooling space into several (chambers) openly communicating chambers and, due to their arrangement, force the gases to form the cooling space in sinusoidal shapes

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.To flow through counter trains. Each sheet 6 has a trough-shaped design and an outlet 7. At the bottom 4 of the cooling space there is an outlet for the condensates that were formed last. The cooling water flows into the lower part at 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.It is advisable to introduce the gases to be cooled in the upper part of the system parallel to the first sheet 6. If impurities or other accompanying substances precipitate at the temperatures prevailing here, they drip onto the first sheet 6 and collect here before they experience a noticeable cooling down. The condensates are in a state that they can easily flow out through the drain 7. For this purpose, the condensates collect on the trays 6 attached to one another during the entire passage of the gases until they leave the system at 2 and are largely cleaned and cooled. This prevents the condensates from thickening and thus impairing the cooling process or causing a blockage, because the accompanying substances flow off to the outside shortly after their formation without noticeable cooling.

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.The embodiment shown in Fig. 2 differs from that of Fig. 1 in that the system is not arranged upright, but lying down. Here the gas to be cooled enters at 8 and exits at 9. The partition walls 10 for the individual chambers depend from the upper wall of the device, while the lower partition walls 11 stand on the lower wall. As an extension of the partition walls 10, upright metal sheets 12 are located on the floor, so that a low trough with a drain 13 is created in each subdivided chamber. The cooling water enters the cooling system at 14 and leaves it at 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.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, too, the partition walls 10 and 11 force the gases to wander through the cooling space in sinusoidal counter-currents. The condensates are separated in the individual chambers according to their physical properties and collect on the bottom before they have undergone any noticeable cooling. This inevitably means that the condensates leave the system before thickening and are prevented from affecting the cooling process in any way without maintenance being required.

Claims

1.) A method for cooling gases such as coal gas, generator gas or the like, characterized in that the cooling is carried out in such a way that the condensates of impurities and other accompanying substances that are formed flow out to the outside before they are cooled.

2.) The method according to claim 1, characterized in that the condensates are collected in different fractions according to their boiling or dew point and discharged to the outside before they can thicken or harden on the cooling walls at a lower temperature.

3.) Device for carrying out the method according to claim 1 and 2, characterized in that the cooling space is divided into several openly communicating chambers, and each of these chambers has a collecting container with a condensate drain (7, 13) located outside the cooling space .

4.) Device according to claim 3, characterized in that the individual chambers are formed by metal sheets (6) which only partially extend in the longitudinal direction into the cooling chamber, and the free ends of which protrude so that the gases in sinusoidal counter-currents the system flow through.

5.) Device according to claim 3, characterized in that upright metal sheets (12) with the chamber walls (11) together form a type of trough which has a drain (13) at the bottom.