NO821751L - Fremgangsmaate ved forgassing. - Google Patents

Abstract

Ved fremstilling av en brenn- eller syntesegass ved partiell forbrenning av. karbonholdig brensel,, fortrinnsvis fast karbonholdig brensel med høyt innhold av ubrennbare bestanddeler, innsprøytes brensel i finfordelt form i ett sjaktlignende reaktorrom (10) og brenselet forbrennes partielt under bevegelse ned gjennom reaktorrommet for dannelse av brenn- eller syntesegass som uttas fra reaktorrommets øvre del (12), under samtidig smelting av brenselets ubrennbare bestanddeler, hvorved dannet smelte uttas fra reaktorrommets bunndel (13). Det opprettholdes et reaktorromveggen (11) dekkende sjikt (32) av nedad langsmed denne flytende smelte gjennom opprettholdelse av en for vesentlig momentan smelting av brenselets ubrennbare bestanddeler valgt temperatur og slikt valg av innblåsningsretninger for brenselet, at i det minste en vesentlig del av dette eller dets ubrennbare bestanddeler under bevegelsen ned gjennom sjakten bringes i kontakt med reaktorromveggen (11) eller nevnte sjikt (32) på denne. Reaktorromveggen holdes kjølt for opprettholdelse av ett av brenselets ubrennbare bestanddeler dannet påfryst, mot slaggangrep og overheting beskyttende belegg (33) på reaktorromveggen mellom denne og det nevnte smeltesjikt (32).

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en framgangsmåte ved framstilling av en brenn- eller syntesegass ved hjelp av partiell forbrenning av karbonholdig brensel, fortrinnsvis fast karbonholdig brensel med høyt innhold av ubrennbare bestanddeler, såsom spesielt askerike kull, skifre og ved karbonanriking fallende karbonholdige rester, idet brensel i finfordelt form sprøytes inn i et sjaktlignende reaktorrom og under bevegelse ned gjennom dette, partielt forbrennes for dannelse av brenn- eller syntesegass under smelting av brenselets ikke-brennbare bestanddeler, idet dannet smelte taes ut fra reaktorrommets bunndel.

Kjente brenn- eller syntesegassframstillingsfram-gangsmåter, blant hvilke kan nevnes Koppers-Totzek-, Shell-Koppers-Téxaco-, C-E- og Otto-Saarberg-framgangsmåtene, framviser alvorlige mangler eller begrensninger. Således kreves anvendelse av et meget finkornet brensel med temmelig lavt askeinnhold, hvis godtagbare resultater med hensyn til gass-produksjon skal kunne oppnås med den til rådighet, meget korte oppholdstid for brenselet i reaktorrommet og hvis støv- og slaggproblemene skal kunne løses på godtagbar måte.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er derfor å tilveiebringe en ny og fordelaktig framgangsmåte av nevnte slag, hvorved nevnte ulemper og begrensninger i det minste i vesentlig utstrekning elimineres.

For nevnte formål foreslås at man ved en framgangsmåte av det innledningsvis nevnte slag, i reaktorrommet opprettholder en for vesentlig momentan smelting av brenselets ikke-brennbare bestanddeler valgt temperatur, sprøyter inn brenselet og oksygengass eller oksygenanriket luft gjennom munnstykker som ligger ved reaktorrommets øvre del og er rettet skrått nedad samt tangentielt til tenkte horisontale sirkler med mindre diameter enn reaktorrommets minste tverrsnittsdimensjon, for under bevegelsen av den tilførte og dannede gass samt det deri suspenderte brensel nedad i en spiralformet bane langs reaktorrommets vegg, å bringe i det minste en vesentlig del av brenselet eller dets ikke-brennbare bestanddeler i kontakt med nevnte vegg langsmed vesentlig hele høyden av denne, for dannelse og opprettholdelse av en smelte som dekker reaktorrommets vegg og flyter nedad langsmed denne til reaktorens bunndel, kjøler reaktorrommets vegg for opprettholdelse av en på denne påfryst, av ikke-brennbare bestanddeler i brenselet dannet belegg mellom veggen og det nevnte smeltede sjikt, bringer nevnte gass til å vende ved reaktorkammerets bunndel og strømme oppad i reaktorrommets sentrum, o g tar nt d<p>n oppad r.hrømmnndn-ga-SK gjHimom i'Hdk1rrnr= kammerets overdel. I det i overensstemmelse med oppfinnelsen på reaktorromveggen tilveiebragte rinnende sjikt av smelte,

som i det minste hovedsakelig utgjøres av fra brenselets ikke-brennbare bestanddeler oppnådd smeltet slagg, dannes hensiktsmessige reaks jonsbetingelser for å forga"ssé karbon og karbon - holdige brennbare substanser i grovere brenselkorn som ved kontakt med det rennende sjikt fester seg i dette og følger med dette forholdsvis langsomt mot reaktorrommets bunndel. Avhengig av annerledes fysikalske egenskaper, først og fremst annerledes tetthet og overflateegenskaper til disse korn i forhold til den uorganiske slaggmasse, har de en tendens til å samles på slaggsjiktets mot reaktorrommets indre vendte flate, der de utsettes for de hete forbrenningsgassene.

Den partielle forbrenning utføres med oksygengass eller oksygenanriket luft, hvorved oppnås høye forbrennings-temperaturer som fremmer forgassingen av brenselet og en rik brenn- eller syntesegass. Hensiktsmessig utnyttes i det minste en del av gassen som underholder den nevnte partielle forbrenning, som bærgass for innsprøyting av det finfordelte brensel i reaktorrommet, hvorved uttynning av den dannede brenn- eller syntesegass med fremmed bærgass, unngås på fordelaktig måte.

For å muliggjøre effektiv utnyttelse av reaktorrommet i hele dets høyde, kan hensiktsmessig i det minste en del av gassen som underholder den nevnte partielle forbrenning, tilføres ved et nivå i reaktorrommet som ligger under det nivå der brenselet innsprøytes.

En ønsket forholdsvis lang tid for forgasningsreaksjonene oppnås i samsvar med oppfinnelsen på grunn av at brenselet og oksygengassen eller den oksygenanrikede luft innsprøytes gjennom munnstykker som er rettet skrått nedad og tangentielt til tenkte horisontale sirkler i det sjaktlignende reaktorrom med mindre diameter enn reaktorrommets minste tverrsnittsdimensjon. På grunn av denne framgangsmåte oppnås det en spesiell heldig gassføring i reaktorrommet, idet at såvel tilført og dannet gass som deri suspendert brensel først tvinges nedad i en spiralformet bane langsmed reaktorromveggen, hvoretter banen nedentil i reaktorrommet vender og løper vertikalt oppad i dettes sentrum. Under gassuspensjonens roterende og nedadgående bevegelse langsmed reaktorromveggen bringes faste og smeltede partikler til å bevege seg mot reaktorromveggen, hvorved større partikler kommer til å treffe slaggsjiktet på reaktorromveggen høyere opp og mindre partikler lengre ned, og hvorved de allerede smeltede partikler og smeiten, oppnådd ved smelting av i de nevnte faste partikler inngående smeltbart materiale, danner og vedlikeholder det smeltede slaggsjikt som dekker reaktorromveggen. Nedentil i reaktoren, tvinges gassen, som nevnt, til å vende oppad i reaktorrommets sentrum, hvorved små partikler som fortsatt svever i gasstrømmen, fortsetter nedad og kan fanges opp av ett i reaktorrommets bunndel dannet slaggbad. Den i sentrum oppadgående gasstrøm blir herved vesentlig fri for medfølgende strømpartikler. Gassføringen muliggjør også en intensiv varmeveksling mellom den nedadgående gassmasse og den oppadgående. Dette medfører høy temperatur i hele reaksjonsvolumet, hvilket påskynder forgasningsreaksjonene og gir en meget hurtig an-tenning av reaksjonsmassen umiddelbart inntil tilførsels-munnstykkene. Den nesten støvfrie gass i reaktorens midte gir også gode gjennomstrålingsforhold. Slagg som renner ned i slaggbadet blir gjennom strålingen sterkt opphetet og får derved bedre utrenningsegenskaper.

Reaktorveggen holdes kjølt-for opprettholdelse av en av brenselets ubrennbare bestanddeler, dannet påfryst,

mot slaggangrep og overheting beskyttende belegg på reaktorveggen mellom denne og det smeltede sjikt. Fortrinnsvis anvender man derved en uforet metallisk reaktorvegg med kjøle-mantel gjennomstrømmet av kjølemedium. Herved blir reaktoren selvforende, slik at kostnader for og arbeide med foring på fordelaktig måte unngås.

Slaggsjiktet på reaktorveggen varmeisolerer denne,

og medvirker derved til å opprettholde ønsket høy reaksjonstemperatur i reaktoren. For opprettholdelse av et slaggsjikt av ønsket tykkelse anvendes fortrinnsvis ved forgasningsfram-gangsmåten ifølge oppfinnelsen, et brensel som inneholder eller gjennom tilsetninger bringes til å inneholde minst 40 vektprosent ubrennbare bestanddeler. Ved framgangsmåten ifølge oppfinnelsen medfører derfor høyt innhold, for eksempel helt opp til 70-80 vektprosent, av aske- eller'sTåggdannende bestanddeler i brenselet, en fordel. Dette står i skarp kontrast til hva som er tilfelle ved de innledningsvis angitte, kjente forgasningsframgangsmåter, der man må anvende forholdsvis rene og dyre brensler, hvis askeinnhold i hvert tilfelle ikke bør overstige 40 vektprosent.

Som tilsetninger for opprettholdelse av tilstrekkelig mengde ubrennbare bestanddeler i den råvare som tilføres reaktorkammeret for dannelse og opprettholdelse av nevnte slaggsjikt på reaktorkammerveggen, og for eventuell optimering av disse bestanddelers sammensetning, kan ifølge oppfinnelsen med fordel nyttes ett eller flere materialer fra gruppen kalk, kalksten, alkaliforbindelser, jernforbindelser, hensiktsmessig i form av pyritt eller magnetkis, silikater, kvarts og deler av tidligere fra reaktorrommet uttatte ikke-brennbare bestanddeler.

Svovel kan inngå i det brensel som tilføres reaktorrommet, f.eks. organisk bundet til karbonforbindelser eller som uorganisk bundet sulfid eller sulfat. For å bringe slikt svovel til praktisk talt fullstendig å gå over til den dannede brenngass i form av hydrogensulfid eller karbonoksysulfid, hvilke forbindelser lett lar seg utvinne fra brenngassen og lett kan overføres til elementært svovel, kan vanndamp med fordel tilsettes reaktorrommet, hensiktsmessig som bæregass for brenselet.

Ved forekomst av jernforbindelser i brenselet som tilføres reaktorrommet, samt eventuelle tilsetninger kan man ifølge oppfinnelsen med fordel avpasse reduksjonsforhbldene slik i reaktorrommets nedre del at jernforbindelsene reduseres til jern, som oppsamles og avledes fra reaktorrommets bunndel sammen med eller skilt fra øvrige bestanddeler av nevnte smelte. Derved kan forgasningsprosessen kombineres med jern-framstilling, for eksempel ved at man som slaggdannende tilsetninger i råvaren som tilføres i reaktorrommet, anvender svovelkis eller andre jernholdige materialer, f.eks. jernholdige skifre eller andre fattige jernholdige materialer, som gir ønsket slaggmengde og -sammensetning i reaktorrommet. Ytterligere varme for reaksjonsprosessen og, om så ønskes,

for smelteformål, kan tilføres på elektrisk eller elektro-induktiv måte til den nedre del av reaktoren ved hjelp av elektroder eller induksjonsspoler.

Oppfinnelsen skal beskrives i det følgende med henvisning til ett i den etterfølgende tegning i vertikalsnitt skjematisk vist reaktor, som med fordel.kan nyttes i forbind-else med framgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Den i tegningen viste forgasningsreaktor har et sjaktlignende reaktorrom 10 i form av en stående sylinder med omtrent samme diameter som høyde. Reaktorrommet 10 avgrenses av en omkringløpende vegg 11, en overdel 12 og en bunndel 13. En gassutløpssjakt 14 slutter seg til overdelen 12. Veggen 11, delen 12 og sjakten 14 framviser mot rommets 10 resp. sjaktens 14 indre vendende metalliske vegger 15, som omgis av en ytre mantel 16. I rommet 17 mellom veggene 15 og mantelen 16 sirkulerer på ikke nærmere vist måte, et hensiktsmessig kjøle-medium, f.eks. vann og/eller vanndamp, hvorved veggenes 15 temperatur holdes på en forholdsvis lav verdi. Hensiktsmessig kan de av veggene 15 og mantelen 16 bestående reaktor-og sjaktvegger samt overdelen være dannet av gasstette paneler, som oppnås ved sammensveising av ved siden av hver-andre forløpende dampkjelerør.

Sjaktens 14 øvre ende munner ut i en ikke vist,

for eksempel av en dampkjele og en eller flere sykloner bestående anordning for rensing og utvinning av fysisk varme fra gjennom gassutløpssjakten 14 avgående, på nedenfor beskrevne måte frambragt brenn- eller syntesegass. Bunndelen 13 utgjør oppsamlingsdel for smelte 18, som dannes under frambringelsen av nevnte gass, og er forsynt med et eller flere utløp, slik som vist ved 19 og 20, for kontinuerlig

eller intermittent utledning av smelte fra reaktorrommet 10.

Med 21 er betegnet et antall munnstykker eller lanser som strekker seg fra en for dem felles, rundt sjakten 14 forløpende fordelingsledning 22, skrått ned gjennom reaktorens overdel 12 og inn i reaktorrommet 10, idet lansene 21 heller slik at de .også har en retningskomponent, som er tangentiell til en tenkt horisontal sirkel i reaktorrommet 10 med mindre diameter enn rommets 10 diameter. En tilførsels-ledning 2 3 munner ut i fordelingsledningen 22 og tjener til å lede i en bæregass suspendert, finfordelt kullholdig brensel og eventuelle, med brenselet medfølgende tilsetninger, til ledningen 22 hvorifra brenselet transporteres videre gjennom lansene 21 og blåses inn i reaktorrommet 10. Med 24 betegnes en ytterligere fordelingsledning som strekker seg rundt sjakten 14, hvilken tilføres oksygenholdig gass via ledninger 25 og 26, samt avgir denne gass til lansene 21 gjennom ledningene 27. Med fordel har reaktoren ytterligere en krans av munnstykker eller lanser 28, hvilke hver strekker seg fra en rundt reaktoren gående fordelingsledning 29, gjennom reaktorromveggen 11 og et stykke inn i reaktorrommet 10. Ledningen 2 9 vises forbundet via ledningen 26 til ledningen 25, slik at oksygenholdig gass kommer til å bli tilført reaktorrommet gjennom lansene 28. Lansene 28 strekker seg, liksom lansene 21, skrått nedad og tangentielt til en tenkt horisontal sirkel med mindre diameter enn reaktorrommet 10, slik at en av lansene 21, 2 8 innblåst materiale og gass meddeles en med pilene 30 antydet, skrått nedadrettet skruelinjeformet bevegelsesbane, som vender ved den i reaktorrommets 10 bunndel 13 forekommende smeltes 18 overflate og derifra løper oppad sentralt gjennom reaktorrommet 10 og sjakten 14, slik som antydet med pilene 31.

Ved framstilling av brenn- eller syntesegass under anvendelse av den viste reaktor, innblåses gjennom lansene 21 som råmateriale, finfordelt karbonholdig brensel med høyt innhold av ubrennbare bestanddeler i reaktorrommet 10 sammen med oksygenanriket luft eller teknisk oksygengass, og fortrinnsvis også vanndamp i tilstrekkelig mengde for å overføre i rå-materialet eventuelt inngående svovelforbindelser til hydrogen sulfid eller karbonoksysulfid. Gjennom lansene 28 innblåses samtidig oksygenholdig gass. Gjennom den ovenfor beskrevne utforming av reaktorrommet 10 og lansenes 21,28 plassering, oppnås derved det med pilene 30,31 antydede strømningsmønster. Brensel-gass-suspensjonen antennes og forholdet mellom brenselet og den oksygenholdige gass som underholder forbren-ningen, avpasses slik at det utenfor hver av lansenes 21 munning oppnås en het flamme, ca. 2000°C. Brenselets uorganiske bestanddeler bringes herved hurtig" til å smelte, hvorved kull- og askepartikler gjennom sentrifugalkraften slynges motH den som følge av kjølingen, kaldere reaktorromvegg 11. Nærmest denne størkner smeltede partikler til en påbakende masse, som danner et forende belegg 33 av påfryst slagg på reaktorromveggen 11. Lenger ut fra reaktorens innervegg 15 går nevnte masse over i halvsmeltet eller deigaktig tilstand og danner ved den mot reaktorrommets 10 indre vendende side, et nedad rennende sjikt 32 av smeltet slagg som oppsamles i form av et slaggbad 18 ved reaktorens bunndel 13. Sjiktet 32 opprettholdes ved hjelp av nytilførte smeltede askepartikler.

Den høye temperatur medfører at flyktige bestanddeler i brenselet, f.eks. alkaliforbindelser, hurtig forgasses og at kiselsyre eller sure silikater får stor reaksjonsevne. Dette skulle ved innmurte reaktorer, føre til stor |teglslitas~jé7 etter som det er umulig å finne høyildfast tegl, som er mot-standskraftig mot såvel kondenserende alkaliforbindelser som aggressive sure silikater. Den metalliske reaktorinnerveggen 15, på hvilken den dannede slagg fryser, blir imidlertid helt uangrepet.

Slaggsjiktet 32,33 på reaktorveggen 11 varmeisolerer denne og medvirker derved til å opprettholde ønsket høy reaksjonstemperatur i reaktorkammeret 10 samt gir en forholdsvis lav dampproduksjon i rommet 17. For oppnåelse av tilstrekkelig god varmeisolering bør den dannede slaggs flyteevne ikke være altfor høy. Et meget lettrennende slagg på reaktorveggen 11 gir således nedsatt varmeøkonomi i reaktoren.

I det rennende slaggsjikt 32 dannes formålsenlige reaksjonsbetingelser for å forgasse grovere karbonkorn. Avhengig av disses annerledes fysikalske egenskaper i forhold til den uorganiske slaggmasse, har de en tendens til å samles på det flytende slaggsjikts 32 innerflate. De påvirkes derved av slaggens bestanddeler, fremfor alt inngående jernoksyder. Den meget høye reaksjonstemperatur .i flammen fra lansene 21 spalter inngående svovelkis til FeS, som ved andre jernforbindelser omvandles til wustit. I det flytende slaggsjikt 32 reagerer wiistiten med karbon til jern og karbonoksyd under ned-kjøling. Ved påblåsingen av oksygenholdig gass som skjer gjennom lansene 28, reagerer jernet der atter til jernoksyd, som kan forgasse ytterligere karbon. Jern i slaggmassen fremmer således reaksjonene ved karbonforgassingen.

Større faste brenselpartikler kastes mot slaggsjiktet 32 høyere opp i reaktorrommet 10, mens mindre partikler følger den nedadgående gasstrøm og fester seg lengre ned i slaggsjiktet 32. I det nedadflytende slaggsjikt får således de større kullpartikler mer tid til å rekke å bli forgasset. Dette medfører at man kan få et meget lavt karboninnhold i slaggbadet 18. Man kan også anvende mindre finmalt brensel enn det som kreves i andre såkalte flashreaktorer.

Et tykt slaggsjikt på reaktorromveggen har et betydelig energiinnhold, såsom fysikalsk varme. Denne varme bidrar aktivt til at varmekrevende reaksjoner i slaggsjiktet 32, fremfor alt reaksjonen mellom wustit og karbon, forløper tilstrekkelig hurtig.

Slaggpartiklene kjøles hurtig ned noen hundre grader i slaggsjiktet fra den meget høye flammetemperatur. Derved minsker alkalieavgangen med gassen fra reaktoren. Alkalitt kommer derfor i større utstrekning enn ellers ved flashreaktorer, til å inngå i slaggen. Derved slipper man besværlige alkaliebelegg i avgassystemet, hvorved faren for tiltetninger minskes. Dette medfører også, når brenselets ikke-brennbare bestanddeler danner meget tungtflytende slagg, f.eks. med høyt innhold av aluminiumsoksyd, slik at flussmiddel må tilsettes, at tilsatsen av flussmiddel kan gjøres mindre ettersom mer alkali gjenblir i slagget og forbedrer dettes flyteevne.

Nedentil i reaktorrommet 10 fortsetter de små partikler som følger med gassen, nedad og fanges opp av slagg badet 18 når gassen forøvrig vender og passerer oppad på den med pilene 31 antydede måte. Den i reaktorrommets 10 sentrum oppadgående gasstrøm blir herved forholdsvis ren for med-følgende støvpartikler. Gassføringen muliggjør også en intensiv varmeveksling mellom den nedadgående gassmasse og den oppadgående. Dette medfører høy temperatur i hele reaksjonsvolumet, hvilket påskynder forgassingsreaksjonene og gir en meget hurtig antennelse av reaksjonsmassen umiddelbart inntil innblåsings-lansene 21. Den nesten støvfrie gass i reaktorrommets midte gir gode utstrålingsforhold. Slagg som er blitt noe avkjølt gjennom strømningen på reaktorromveggen 11 og som renner ned i slaggbadet 18, blir gjennom strålingen atter sterkt opphetet og får derved bedre utrenningsegenskaper. Overskudd av slagg tappes ut fra bunndelen 13 gjennom et av utløpene 19 og 20, f.eks. til et kjøle- og granuleringsanlegg. Ved valg av hensiktsmessige reduksjonsbetingelser kan med brenselet, medfølgende jernforbindelser reduseres til jern i slaggsjiktets 32 undre del, hvorved jernet samles under slaggbadet 18 og kan tappes ut separat gjennom utløpet 19. Den gjennom ufullstendig forbrenning av kullholdig brensel i reaktorrommet 10 dannede brenn- eller syntesegass, er som ovenfor nevnt meget ren og ledes ut gjennom sjakten 14 til ett oppsamlings- eller for-brukssted etter varmegjenvinning og støvutskilling fra denne.

Med den gjennom lansene 2 8 tilførte sekundæroksygen reguleres oksydasjonspotensialene i gassmassen i reaktorrommet 10. Spesielt kan det på denne måte holdes et høyere oksy-das jonspotensial inntil reaktorromveggen 11, hvorigjennom opp-oksydasjon av karbonpartikler og jern som følger med slaggsjiktet 32, lettes og påskyndes med god karbonomsetting som følge.

Som det fremgår av ovenstående, er et hensiktsmessig tykt slaggsjikt 32 av stor betydning. I kjente pulver-reaktorer (flashforgassere) ønsker man lave askeinnhold i brenselet. For at den her beskrevne reaktors fordeler skal kunne utnyttes fullt ut, bør derimot brenselets askeinnhold være høyt, gjerne over 40%. Hvis brenselet i sin naturlige tilstand ikke har hensiktsmessige egenskaper, bør slagg-dannere tilsettes, for eksempel gjennom innblanding av kalk, kalksten, alkaliforbindelser eller silikater og kvarts. Hvis askens sammensetning er hensiktsmessig, men askeinnholdet i brenselet er for lavt for å få tilstrekkelig slaggbelegg på reaktorromveggen 11, kan utmatet slagg resirkuleres. Ettersom reaktoren krever en ganske stor slaggmengde for å fungere optimalt, har den vist seg spesielt hensiktsmessig for forgassing av meget askerike karbon eller karbonrester og skifre.

I det sistnevnte tilfelle har skiffer med 70-80% aske vist

seg hensiktsmessig å forgasse. Skifferasken inneholder også omkring 5% jern og omtrent like meget alkalimetaller. Som fremgår av ovenstående er dette en fordel for forgassings-prosessen, idet at man ved denne har mulighet til å trekke maksimal nytte av jerns og alkalimetallers i denne sammenheng reaksjonsfremmende effekt.

For visse.brensler med lavt jerninrihold er en jern-tilsetning hensiktsmessig. Ettersom svovel som regel inngår, og en utvinning av hydrogensulfid og karbonoksysulfid endog er nødvendig før brenngassens anvendelse, kan jernet med fordel tilsettes i form av pyritt eller magnetkis, gjerne av slik kvalitet som oppnås ved karbonrensing.

Ettersom tilstedeværelse av jernoksyd i det flytende slaggsjikt 32 på reaktorromveggen 11 er fordelaktig for karbon-partiklenes forgassing, følger herav at en kombinasjon av fremstilling av flytende råjern og brenngass i reaktorrommet 10 kan være hensiktsmessig. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen egner seg således utmerket til å fremstille såvel råjern som brenngass med høyt innhold av karbonoksyd, av naturlige materialer eller blandinger av materiale med høyt innhold av jernoksyd og/eller jernsulfid, samt slaggrike karboner.

Svovel som inngår i råvaren, enten organisk bundet til karbonforbindelser eller som uorganisk bundet sulfid eller sulfat, kan bringes til å gå praktisk talt fullstendig over til brenngassen i form av hydrogensulfid eller karbonoksysulfid. Disse forbindelser lar seg lett overvinne fra brenngassen og kan lett overføres til elementært svovel. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen muliggjør således at svovel i jern og karbonråvarer, som som regel anses å være en besværlig for- /urensning lett omsettes tilTet^verdiFunTt og markedsmessig produkt.

For å oppnå hensiktsmessige flyteegenskaper i slagget kan en blanding av brenslene være fordelaktig. Således er visse karbonasker meget alkalirike eller kalkrike. Slike karboner

kan med fordel blandes med karboner med sure asker eller med sure skifre.

EKSEMPEL

En forgasningsreaktor av den i tegningen viste slag og som er i stand til å forgasse 900 kt alunskifer pr. år med et kerogeninnhold på 22 vektprosent, behøver.ved en driftstid på 7900 h/år og en forgasningstemperatur på 1550°C, å ha en reaktorromdiameter på 4,5 m og en reaktorromhøyde på ca. 5 m. Oksygengassforbruket blir 26500 m<3>(N)/h, hvorav 5000 m<3>(N)/h

kan tilsettes nedenfor brenseltilførselsnivået. Som flussmiddel kan anvendes brent kalk i en mengde av 14 t/h. Derved oppnås nedenfor angitte produksjon og virkningsgrader.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er ikke begrenset til den ovenfor med henvisning til tegningen beskrevne ut-førelsesform, men utførelsen av oppfinnelsen kan varieres på hensiktsmessig måte innen rammen for den i patentkravene angitte oppfinnelsestanke.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av en brenn- eller syntesegass gjennom partiell forbrenning av karbonholdig brensel, fortrinnsvis fast karbonholdig brensel med høyt innhold av ubrennbare bestanddeler, såsom spesielt askerike kull, skifre og ved karbonanriking fremkommende karbonholdige rester, hvorved brenselet i finfordelt form sprøytes inn i ett sjaktlignende reaktorrom og under bevegelse ned gjennom dette forbrennes partielt for dannelse av brenn- eller syntesegass under smelting av brenselets ubrennbare bestanddeler, hvorved smelte tas ut fra reaktorrommets bunndel, karakterisert ved at man i reaktorrommet opprettholder en for vesentlig momentan smelting av brenselets ubrennbare bestanddeler, valgt temperatur, sprøyter inn brenselet og oksygengass eller oksygenanriket luft gjennom munnstykker som forefinnes ved reaktorrommets øvre del og er rettet skrått nedad samt tangentielt til tenkte horisontale sirkler med mindre diameter enn reaktorrommets minste tverrsnittsdimensjon, for under bevegelsen av den til-førte og dannede gass samt det deri suspenderte brensel, nedad i en spiralformet bane langs reaktorrommets vegg, å bringe i det minste en vesentlig del av brenselet eller dets ubrennbare bestanddeler i kontakt med nevnte vegg langsmed i det vesent-lige hele dennes høyde for dannelse og opprettholdelse av en flytende smelte som dekker reaktorrommets vegg og flyter nedad denne til reaktorens bunndel, kjøler reaktorrommets vegg for opprettholdelse av en på denne påfryst, av ubrennbare bestanddeler i brenselet dannet belegg mellom veggen og det nevnte smeltesjikt, bringer nevnte gass til å vende ved reaktorkammerets bunndel og strømme oppad i reaktorrommets senter, og tar ut den oppadstrømmende gass gjennom reaktorkammerets overdel.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at en del av den gass som underholder den nevnte partielle forbrenning, nyttes som bæregass for inn-sprøyting av det finfordelte brensel i reaktorrommet.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at i det minste en del av den gass som underholder den nevnte partielle forbrenning, tilføres ved et nivå i reaktorrommet, hvilket ligger under det nivå der brenselet innsprøytes.

4. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-3, karakterisert ved at man anvender en uforet metallisk reaktorvegg med kjølemantel som gjennom-strømmes av kjølemedium.

5. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at man anvender et brensel som inneholder eller gjennom tilsetninger bringes til å inneholde minst 40 vektprosent ubrennbare bestanddeler.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at det som tilsetninger for opprettholdelse av tilstrekkelig mengde ubrennbare bestanddeler og eventuell optimering av disses sammensetning, nyttes ett eller flere materialer fra gruppen kalk, kalksten, alkaliforbindelser, jernforbindelser, hensiktsmessig i form av pyritt eller magnetkis, silikater, kvarts og deler av tidligere fra reaktorrommet uttatte ubrennbare bestanddeler.

7. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-6, karakterisert ved at vanndamp tilsettes reaktorrommet, hensiktsmessig som bæregass for brenselet.

8. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-7, karakterisert ved at man ved mot-svarende tilpassing av reduksjonsforholdene i reaktorrommets nedre del, reduserer de med brenselet medfølgende jernforbindelser til jern, som oppsamles og avledes fra reaktorrommets bunndel sammen med eller skilt fra øvrige bestanddeler av nevnte smelte.