PL19165B1 - A method for obtaining carbon monoxide lean gases, and an apparatus for carrying out the method. - Google Patents

A method for obtaining carbon monoxide lean gases, and an apparatus for carrying out the method. Download PDF

Info

Publication number
PL19165B1
PL19165B1 PL19165A PL1916531A PL19165B1 PL 19165 B1 PL19165 B1 PL 19165B1 PL 19165 A PL19165 A PL 19165A PL 1916531 A PL1916531 A PL 1916531A PL 19165 B1 PL19165 B1 PL 19165B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
gas
reaction mass
chamber
reaction
heat
Prior art date
Application number
PL19165A
Other languages
Polish (pl)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL19165B1 publication Critical patent/PL19165B1/en

Links

Description

Do zmniejszania zawartosci CO w mie¬ szaninach gazów lub do calkowitego usuwa¬ nia go (odtruwanie gazu) stosuje sie obec¬ nie znany sposób, w którym mase reakcyj¬ na stanowi wapno, przyczem reakcja prze¬ biega wedlug nastepujacych równan: CaO + CO + H20 = Ca CO, + H2 . . 1} 2CaO+C02+CO+H20=2CaCOs+H2 2) 2CaO+C+C02+2H20=2CaC03+2H2 3) Te reakcje zachodza w temperaturze o- kolo 500°C. Celem przywrócenia masie reakcyjnej zdolnosci do reagowania ogrze¬ wa sie ja do temperatury okolo 800—900°C: Ca C03 = Ca O + C02 4) Wynalazek niniejszy dotyczy bezpo¬ sredniego przeprowadzania tych znanych procesów przy otrzymywaniu wszelkiego rodzaju gazów, przyczem, wykorzystujac cieplo reakcji oraz korzystajac przynaj¬ mniej czesciowo z urzadzen do otrzymywa¬ nia gazu, obniza sie jaknajbardziej zawar¬ tosc CO w gazie podczas procesu jego otrzy-mywania przez przemiane CO w C02; prze¬ miana ta jesl polaczona z „ptrzymywaniem H2. vf •:?--*'--f Zadanie wynalaziku nie polega na calko- witem usuwaniu CO z gazu, a wiec na cal- kowitem odtruwaniu tego ostatniego, co zre¬ szta jest niemozliwe z tego wzgledu, ze pra¬ wie kazdy gaz zawiera oprócz CO i inne trujace skladniki. Cel wynalazku polega na oszczednem otrzymywaniu gazu swietlnego, praktycznie dostatecznie ubogiego w CO, bez istotnej zmiany jego technicznych i o- palowych wlasciwosci. Sposób wedlug wy¬ nalazku mozna zastosowac do wszelkiego rodzaju gazów, to znaczy zarówno do gazu wodnego lub podobnych gazów, otrzymy¬ wanych sposobem nieciaglym, jak i do wtszeillkich gazów, otrzymywanych sposobem ciaglym, ttp. do gazu czadnicowego, Wzjglediiie gazu pólwodnego lub gazu swietlnego albo miesizaniny tych gazów, jak np. do gazu podwójnego. Sposób wedlug wynalazku daje sie zastosowac za¬ równo do samego procesu otrzymywania, jak i do regeneracji masy reakcyjnej, przy- czem urzadzenie do wykonywania tego ispo- sobu sklada sie calkowicie lub czesciowo z istniejacego urzadzenia do otrzymywania gazu.Gaz wodny ubogi w CO otrzymuje sie znanym sposobem nieciaglym w dwóch ko¬ lejnych okresach. Urzadzenie do otrzymy¬ wania gazu zmienia sie o tyle, ze mase reak¬ cyjna umieszcza sie w komorze palenisko- wej (zbiorniku ciepla), w karburatorze lub w przegrzewaczu albo tez w komorze od¬ dzielonej od urzadzenia do otrzymywania gazu, w której zachodza procesy przemia¬ ny wedlug równan 1 do 3 oraz proces rege¬ neracji wedlug równania 4. W okresie gazo¬ wania zachodza reakcje, przebiegajace w temperaturze okolo 500°C, a w okresie go¬ racego przedmuchu nastepuje regeneracja masy reakcyjnej w temperaturze okolo 800 — 900°C. Obydwa procesy przeprowa¬ dza cie przy otrzymywaniu gazu wodnego liib podobnego gazu, wzglednie mieszaniny gazowej, w samem urzadzeniu do otrzymy¬ wania gazu. Sposób wedlug wynalazku po¬ lega na umieszczeniu w czadnicy warstw koksu, wegla z wapnem, wzglednie masa reakcyjna zawierajaca wapno, i pa okreso- wem wykonywaniu procesu otrzymywania gazu wodnego. Reakcje otrzymywania ga¬ zu oraz regeneracja masy reakcyjnej odby¬ waja sie w ten sposób, jakgdyby ta ostatnia znajdowala sie w oddzielonej od czadnicy komorze z ta tylko róznica, ze mase reak¬ cyjna wraz z zuzlem gazowanego materjalu, pozostajacym po procesie, usuwa sie zapo¬ moca urzadzen mechanicznych. Mase reak¬ cyjna usuwana z czadniicy oddziela sie od zuzla i ewentualnie po uprzedniej regenera¬ cji zapomoca ogrzewania (prazenia) po¬ nownie laduje do czadnicy.Przy otrzymywaniu ubogiego w CO ga¬ zu czadnicowego, gazu pólwodnego lub po¬ dobnych ubogich w CO gazów, otrzymywa¬ nych sposobem ciaglym, reakcje przemiany CO oraz regeneracje masy reakcyjnej prze¬ prowadza sie przez kolejne doprowadzanie pary wodnej i powietrza w samem urzadze¬ niu do otrzymywania gazów lub w komorze, w której znajduje sie masa reakcyjna. Nie¬ zbedna do reakcji temperature okolo 500— 600°C oraz niezbedna do regeneracji masy temperature okolo 800 — 900°C mozna z latwoscia regulowac przez kolejne dopro¬ wadzania nadmiaru pary i powietrza i nie przerywajac ciaglosci otrzymywania gazu.Te ostatnia metode mozna z korzyscia za¬ stosowac do tak zwanego ciaglego sposobu otrzymywania gazu wodnego.Wlkoncu mase reakcyjna mozna równiez ogrzewac droga regeneracji ciepla wedlug zasady Siemens'a, stosujac ponizej opisane urzadzenia. Ten sposób, najkorzystniej przeprowadzany zapomoca dwóch komór, w których wedlug wynalazku znajduje sie masa reakcyjna, nadaje sie zwlaszcza do tego rodzaju otrzymywania gazu, które od¬ bywa sie w sposób ciagly, a nie okresowo — 2 —(np. otrzymywanie ga«u swietlnego w re* tortach, piecach komorowych lub w podob¬ nych urzadzeniach, albo otrzymywania ga¬ zu czadnicowego wl czadnicach lub w po¬ dobnych urzadzeniach). Komory regenera¬ cyjne ogrzewa sie przytem wlasnem cieplem otrzymanego gazu oraz jednoczesnie przez dodatkowe spalanie w nich czysci otrzyma¬ nego gazu, albo cieplem spalanego w nich obcego gazu palnego, lub wreszcie ogrzewa sie je z zewnatrz zapomoca obcego i lezace¬ go z zewnatrz zródla ciepla. Komory rege¬ neracyjne oraz znajdujaca sie w nich we¬ dlug wynalazku mase reakcyjna mozna równiez ogrzewac (celem zregenerowania jej wedlug wynalazku w najkorzystniej¬ szych temperaturach, przy pomocy pary wodnej, lub bez niej) cieplem, uchodzacem z innego obcego i lezacego z zewnatrz zródla ciepla.Wiadomo, ze reakcje podstawowe ni¬ niejszego sposobu mozna przeprowadzac, stosujac CaO, jako ma&e reakcyjna. Nato¬ miast nieznane bylo stosowanie tego mate- rjalu juz przy samem otrzymywaniu gazu w czadnicy, przyczem otrzymywany w ten sposób gaz jest ubozszy w CO, a bogatszy w H2. Specjalnie korzystne wyniki dalo sto- eowanie ankerytu, t. j. naturalnej mieszani¬ ny weglanu wapnia, weglanu magnezowego i weglanu zelaza, jak równiez sztucznej mieszaniny tych materjalów lub tlenku wapnia i weglanu zelaza.Ponizej opisano szczególowo przyklady wykonania urzadzenia do wykonywania ni¬ niejszego sposobu wedlug wynalazku. Te urzadzenia stanowia o tyle tylko istotna czesc wynalazku, o ile poszczególne apara¬ ty sa odpowiednio uszeregowane, w celu o- Gzczednego przeprowadzania niniejszego sposobu, to jest, skoro umieszczenie we wla- sciwem miejscu komory z ma»a reakcyjna do przemiany CO zapewnia pozadany sku¬ tek. Do otrzymywania gazu stosuje sie w tym przypadku urzadzenie dowodnego ro¬ dzaju, lecz najkorzystniej nalezy stosowac czadnice skombinowane z kotlami parowa mi typów, opisaftych w pattótech austriac¬ kich Nr 101466 i 114467, Na fig. 1, 2 i 1 przedstawiono trzy od* miany urzadzenia do otrzymywania gazu wedlug niniejszego wynalazku.Urzadzenie na fig, 1 przedstawia sche¬ matycznie kolejnosc rozmieszczenia zwy¬ klej obmurowanej lub chlodzonej woda czadnicy a do otrzymywania gazu wodnego, koriWMry paleniskowej b (komory zapalowej, zasobnika ciepla, karburatora), komory c, wypelnionej masa reakcyjna CaO lub po¬ dobnym materjalem, ulozona warstwami h i sluzaca do przemiany CO w C02 przy jed- noczesnem otrzymywaniu #B. Nad ta ko¬ mora znajduje sie komin c^ Koncowym a- paratem tej grupy jest plóczfea d z zamknie¬ ciem hydraulicznem dr u dolu. Sposób po¬ siada nastepujacy przebieg: Prowadzi sie naprzemian „goracy przed¬ much" i gazowanie, przyczem to ostatnie przeprowadza sie kolejno „od dolu" lub „od góry .Strumien powietrza sluzacy do gorace¬ go przedmuchu doplywa przez rure e, wzglednie e19 oraz przez otwarty zawór / do czadnicy a, gazy zas do goracego przed¬ muchu przeplywaja przez rure g i otwarty zawór 3 do zasobnika ciepla b poprzez rure g2. Gorace gazy oddaja czesc swego ciepla w znany sposób ogniotrwalemu wypelnie¬ niu; dzieki temu, ze do zasobnika ciepla doprowadza sie wtórne powietrze z rury e2 przez otwarty zawór 2, zawarty w goracym gazie CO ulega spaleniu. Gorace gazy spa¬ linowe plyna nastepnie z zasobnika ciepla przez rure g3 do komory c, zawierajacej w zwykly sposób rozmieszczona mase reak* cyjna k, która przy nastepnym okresie ga¬ zowania sluzy do przemiany CO w CO^ przy jednoczesnem otrzymywaniu ff2 w^w dlug wynalazku. Gazy goracego przedmu¬ chu uchodza przez otwarta klape 10 do ko¬ mina c1. Przez otwarty zawóar 2 i fure e$ mozna równiez wprowadzac powietrze do — 3 —komory c, celem spalenia w niej ewentual¬ nych resztek CO, zawartych w gazach spa¬ linowych z okresu goracego przedmuchu, o- iraz -doprowadzenia masy reakcyjnej k do pozadanej temperatury przemiany. Pod¬ czas goracego przedmuchu regeneruje sie mase reakcyjna, która w poprzedzajacym go okresie gazowania pobrala C02. Uwal¬ niajacy sie C02 uchodzi przez komin c±. A wiec masa reakcyjna zostaje ponownie zre¬ generowana podczas goracego przedmuchu i odzyskuje wlasciwosci pochlaniania co2.Po kazdym okresie goracego przedmu¬ chu nastepuje okres gazowania. Bieg pracy jest przytem nastepujacy: Doplyw strumienia powietrza rurami e, elf e2 i e3 do aparatów a, b, c przerywa sie przez zamkniecie zaworów 1, 2 i 2\ Zawór 3 jest otwarty podczas „gazowania od dolu", a zawór 4 podczas „gazowania od góry".Zawór 5 sluzy tylko do usuwania pylu. Ga¬ zowanie odbywa sie przez wprowadzanie pary wodnej z rur / i /2 przez otwarty za¬ wór 9' do czadnicy przy gazowaniu „od gó¬ ry", a przez rury f i ft i otwarte zawory 6 i 9 przy gazowaniu „od dolu".W ten sposób otrzymany gaz wodny ply¬ nie przy gazowaniu „od góry" przez rury gt i g2 z czadnicy do zasobnika ciepla 6, z któ¬ rego przez rure g3 dostaje sie do komory c, której klapa 10 jest zamknieta. Gaz wodny, ubogi w CO i zasilony H2 plynie z komory c przez jej otwór 13 i rura g4 poprzez zabez¬ pieczajace zamkniecie hydrauliczne d1 do plóczki d. Bieg gazu przy „gazowaniu od dolu" jest taki sam, z ta jednak róznica, ze otrzymywany gaz wodny nie przeplywa przez rure glf lecz przez rure g.Celem wzmozenia przemiany CO w C02 oraz otrzymywania H2 podczas okresu ga¬ zowania otwiera sie zawór 7, przez który wprowadza sie pare do zasobnika ciepla 6, a przy otwarciu zaworu 8 przez rure fs do¬ prowadza sie pair^ do komory c.Skoro pod koniec okresu gazowania temperatura w czadnicy spada o tyle, iz nie mozna juz otrzymywac gazu wodnego po¬ zadanego gatunku, wówczas rozpoczyna sie goracy przedmuch. Goracy przedmuch, jak juz wspomniano, przywraca masie reakcyj¬ nej k zdolnosc do reakcji. Mase odnawia sie po dluzszym okresie pracy w ten sposób, ze przez otwór 12 usuwa sie mase zuzyta i zastepuje ja swieza masa, wprowadzana do komory c przez otwór 11.Wspomniano juz, ze sposób wedlug wy¬ nalazku mozna przeprowadzac z korzyscia w czadnicy, zbudowanej wedlug patentu austrjadkiego Nr 101466 i polaczonej w przedstawiony na fig. 1 sposób z komora c, zawierajaca mase reakcyjna. Sposób dzia¬ lania urzadzenia opisano juz powyzej.Na fig. 2 przedstawiono schematycznie czadnice do otrzymywania gazu wodnego i pary, zbudowana wedlug patentów austr jac- kich NNr 101466 i 114467, polaczona z ko¬ mora c. Zastosowana tu czadnica posiada zamiast rur grzejnych kotla ogniotrwale wypelnienie, sluzace za zasobnik ciepla i znajdujace sie w zewnetrzinym plaszczu.Komora paleniskowa &, przedstawiona na fig. 1, jest w tym przypadku umieszczona wewnatrz czadnicy (fig. 2). Zgazowywany materjal w szybie czadnicy er, utworzonym z rur a1 wedlug patentu austrjackiego Nr 114467, oddaje cieplo przedewszystkiem tym rurom alt tworzacym rury kotlowe u- rzadzenia. Oprócz tego uzyskuje sie rów¬ niez cieplo z komór &, wskutek promienio¬ wania znajdujacego sie w nich ogniotrwa¬ lego wypelnienia, ogrzewanego podczas go¬ racego przedmuchu. Urzadzenie to posiada w sposobie wedlug wynalazku te zalete, iz niecala ilosc ciepla gazów, pochodzacych z goracego przedmuchu, zostaje wylacznie zuzyta do otrzymywania pary, lecz ze do¬ statecznie duzo ciepla pozostaje dla regene¬ racji masy reakcyjnej k w komorze c. Tern niemniej dzieki promieniowaniu ciepla z o* ^friiotrwalego wypelnienia, znajdujacego se w zewnetrznej komorze plaszcza czadni- — 4 —cy, otrzymuje sie dostateczna ilosc pary która mietylko pokrywa zuzycie pary w procesie,otrzymywania gazu wodnego, lecz równiez pozwala znacznie wzbogacac gaz wodorem przez doprowadzenie pary do ko¬ mory c.Sposób dzialania tego urzadzenia jest nastepujacy: Goracy przedmuch i gazowanie zachodzi kolejno, jak w urzadzeniu przedstawionem na fig. 1. Goracy przedmuch odbywa sie badz tylko „od dolu", badz naprzemian „od góry" i „od dolu". Strumien powietrza slu¬ zacy do goracego przedmuchu plynie przez rury e, ex i otwarty zawór 1 do szybu czad¬ nicy a. Zawór 3 pozostaje zamkniety, a za¬ wór 14 rury g2 jest otwarty. Przez rure g2 uchodza z szybu czadnicy a odlotowe gazy po goracym przedmuchu i dostaja sie na¬ stepnie do zewnetrznej komory 6 plaszcza, w którym znajduje sie wypelnienie z o- gniotrwalych cegiel (zasobnik ciepla). Dzie¬ ki doplywowi powietrza przez rure e2 i o- twarty zawór 2, gazy pochodzace z gorace¬ go przedmuchu ulegaja spaleniu w komorze 6 plaszcza, przyczem ogrzewaja zarówno zasobnik ciepla, jak i tworzace szyb czadni¬ cy rury ax .plaszcza. Gazy spalinowe, po¬ wstale z gazu otrzymywanego przy gora¬ cym przedmuchu, plyna wraz z niespalone- mi jeszcze gazami przez otwarty zawór 15 i rure gs do komory c. Naogól dzialanie to jest takie same, jak w urzadzeniu przedsta¬ wionem na fig. 1, przez co blizsze wyjasnie¬ nia staja sie zbedne. Podczas okresu gazo¬ wania pobiera sie pare wodna z kotla u- bocznego a2.Przedstawione na fig. 1 i 2 przyklady wykonania urzadzen do wykonywania spo¬ sobu wedlug wynalazku moga oczywiscie posiadac rozmaite odmiany. Istotna czescia tydi wszystkich urzadzen jest zawsze ko¬ mora c, zawierajaca mase reakcyjna k, nie¬ zbedna do wykonania sposobu, przyczem mase te umieszcza sie jednoczesnie z gazo¬ wanym mateirjalem W urzadzeniu do otrzy¬ mywania gazu (czadnica, piec destylacyj¬ ny, retorta lub podobne urzadzenie). Komo¬ ra c sluzy mietylko za urzadzenie do wyko¬ nywania sposobu wedlug wynalazku przy otrzymywaniu gazu wodnego, lecz moze równiez byc zastosowana do kazdego do¬ wolnego gazu lub mieszaniny gazów, skoro CO ulega przemianie na C02 przy jedno- czesnem otrzymywaniu lub zasilaniu gazu wodorem zapomoca masy reakcyjnej, któr rej po dokonanej przemianie mozna przy¬ wrócic zdolnosc do reakcji przez ogrzewa¬ nie i usuniecie C02.Na fig. 3 przedstawiono przyklad wyko¬ nania urzadzenia, sluzacego wedlug wyna¬ lazku do otrzymywania gazów w sposób ciagly przy pomocy regeneracyjnej zasady Siemens'a, Urzadzenie sklada sie w zasa¬ dzie z aparatu do otrzymywania gazu, np. z czadnicy-kotla parowego a do otrzymy¬ wania gazu w sposób ciagly oraz z dwóch jednakowych zawierajacych mase reakcyj¬ na k komór regeneracyjnych cx i c2, które w tym przykladzie wykonania ogrzewa sie od wewnatrz wlasnem cieplem otrzymywa¬ nych gazów oraz dodatkowo przez okreso¬ we spalanie czesci otrzymywanego gazu.Od rury powietrznej e odgalezia sie rura elf prowadzaca do czadnicy, podczas gdy odgalezienia e2, e3, e4 nastepnie e5, eQ i t. d. prowadza do komór regeneracyjnych. Rury te sa zaopatrzone wedlug wynalazku w za¬ wory 1, 2, 3, 4. Z Czadnicy gaz zawieraja¬ cy CO plynie przez rury g, glf g2 do komór cx i c2, przyczem odpowiednie polaczenia uzyskuje sie przez systematyczne otwiera¬ nie i zamykanie znajdujacych sie w rurach gazowych zaworów 5 16. Oprócz tego z czadnicy prowadzi rura parowa f z odgale¬ zieniami f19 f2, wchodzacemi do komór c1 i c2. Nastepnie rura / odgalezia cie w rure /3, prowadzaca pod ruszt czadnicy (para dolna). W rurach f19 f2 i fs znajduja sie za¬ wory 13, 12, 11 do systematycznego otwie¬ rania i zamykania doplywu pary, celem wy¬ konywania sposobu wedlug wynalazku. Rtt- — 5 —ry gazowe gz, g± i g5 sluza do odprowadza¬ nia gazu z komór cx i c2 po dokonanym pro¬ cesie przemiany. W rurach g3 i g4 znajduja sie równiez zawory 7 i 8, sluzace do syste¬ matycznego otwierania i zamykania prze¬ plywu gazu, celem wykonywania sposobu wedlug wynalazku. Z rury g5 oidgalezia sie rura gQ z zaworami 9 i 10. Rura g sluzy do doprowadzania czesci otrzymywanego gazu (którego CO w danym przykladzie wykona¬ nia juz ulegl przemianie), ulegajacej okre¬ sowo spaleniu w komorach c1 i c2, celem o- grzania masy reakcyjnej k do temperatury jej regeneracji. Gazy spalinowe zawieraja¬ ce równiez C02, pobierany przez mase reak¬ cyjna, uchodza z komór c1 i c2 przez komi¬ ny c' i c". Sposób przemiany CO w C02, przy jednoczesnem zwiekszaniu zawarto¬ sci H2 i nastepne usuwania C02 z masy reakcyjnej, posiada nastepujacy przebieg przy stosowaniu opisanego urzadzenia: W czadnicy a otrzymuje sie gaz sposo¬ bem ciaglym; goracy jeszcze gaz przeplywa przez komory c2 i c2, gdzie styka sie z masa reakcyjna k, która w obecnosci pary wodnej i w koniecznej do reakcji temperaturze 500 — 600°C powoduje przemiane zawar¬ tego w nim CO w C02 oraz zwiekszenie w gazie zawartosci H2. Podczas prowadzenia przemiany np. w komorze c2 regeneruje sie mase reakcyjna k w komorze c1 w tempera¬ turze 800 — 900°C, to znaczy, ze mase k uwalnia sie od pobranego uprzednio C02.Po pewnym czasie, a mianowicie wówczas, gdy komory c1 i c2 traca najkorzystniejsza wedlug wynalazku temperature, zmienia sie polaczenie komór w ten sposób, ze teraz reakcje przeprowadza sie w 'komorze clf a regeneracje masy k w komorze c2. Procesy te powtarza sie stale naprzemian. Nasta¬ wienie zaworów w rurach (gazowych, po¬ wietrznych i parowych) zmienia sie oczywi¬ scie za kazdym razem przy zmianie dziala¬ nia komór cx i c2, a mianowicie: a) reakcja przebiega w komorze c2, a regeneracja w cx. otwiera sie: zawór 6, 8, 12, 3, 9 oraz klape komory cx zamyka sie: zawór 5, 4, 10, 13, 7 oraz klape komory c2 b) reakcja przebiega w komorze c19 a regeneracja w c2. otwiera sie: zawór 5, 7, 13, 4, 10 oraz klape komory c2 zamyka sie: zawór 3, 9, 6, 12, 8 oraz kla¬ pe komory cr PLFor reducing the content of CO in gas mixtures or for removing it completely (gas detoxification), the currently known method is used, in which the reaction mass is lime, where the reaction proceeds according to the following equations: CaO + CO + H20 = Ca CO, + H2. . 1} 2CaO + C02 + CO + H20 = 2CaCOs + H2 2) 2CaO + C + CO2 + 2H20 = 2CaCO3 + 2H2 3) These reactions take place at a temperature of around 500 ° C. In order to restore the reactivity of the reaction mass, it is heated to a temperature of about 800-900 ° C: Ca CO 3 = Ca O + CO 2. 4) The present invention relates to the direct carrying out of these known processes in the production of all kinds of gases, using heat. the reaction, and by using at least some gas-obtaining equipment, the CO content of the gas is reduced as much as possible during the production process by converting CO into CO 2; this transformation was combined with H2 hold. vf •:? - * '- f The task of the invention is not to completely remove CO from the gas, hence to completely detoxify the latter, which, moreover, is impossible due to the fact that almost all gas it contains besides CO and other poisonous ingredients. The object of the invention is to economically obtain light gas, which is practically sufficiently poor in CO, without significantly changing its technical and fuel properties. The method according to the invention can be applied to all kinds of gases, that is to say, to water gas or similar gases, obtained discontinuously, and to all gases produced continuously, etc. for carbon dioxide gas, for semi-aquatic gas or light gas or for mixtures of these gases, such as for dual gas. The method according to the invention is applicable both to the production process itself and to the regeneration of the reaction mass, whereby the apparatus for carrying out this process consists wholly or partly of the existing gas production apparatus. by the known method, discontinuously in two successive periods. The gas-receiving device is changed by the fact that the reaction mass is placed in the combustion chamber (heat tank), in the carburetor or superheater, or in a chamber separate from the gas-receiving device, in which the processes take place transformations according to equations 1 to 3 and the regeneration process according to equation 4. During the gasification period, reactions occur at a temperature of about 500 ° C, and during the dry blow-off period, the reaction mass is regenerated at a temperature of about 800-900 ° C C. Both processes are carried out in the preparation of water gas or a similar gas or a gas mixture in the gas-obtaining device itself. The method according to the invention consists in placing layers of coke, coal with lime, or a reaction mass containing lime in the steam kettle, and periodically carrying out the process of obtaining water gas. The reaction to obtain the gas and the regeneration of the reaction mass take place as if the latter were in a chamber separated from the steam generator with the only difference that the reaction mass and the gaseous material remaining after the process were removed. ¬ power of mechanical devices. The reaction mass removed from the steam generator is separated from the slag and possibly, after regeneration by means of heating (roasting), is recharged to the steam generator. When obtaining CO-poor carbon dioxide, semi-water gas or similar CO-poor gases , obtained continuously, the CO conversion reactions and the regeneration of the reaction mass are carried out by the successive supply of steam and air in the gas preparation device itself or in the chamber in which the reaction mass is located. The necessary temperature of about 500-600 ° C for the reaction and the temperature of about 800-900 ° C for the regeneration of the mass can be easily regulated by the successive feeding of excess steam and air and without interrupting the continuity of gas production. The latter method can be used to advantage. It can be used for the so-called continuous water gas production process. Finally, the reaction mass can also be heated by heat regeneration according to the Siemens principle using the apparatus described below. This method, most preferably carried out with two chambers in which the reaction mass is located according to the invention, is particularly suitable for this type of gas production which takes place continuously and not periodically (e.g. in cartridges, chamber furnaces or similar devices, or for the production of gas in flow tubes or similar devices). The regeneration chambers are heated with their own heat of the obtained gas and simultaneously by additional combustion in them, purifying the obtained gas, or by the heat of foreign flammable gas burnt in them, or finally they are heated from the outside of the foreign aid and the source of heat from the outside. . The regeneration chambers and the reaction mass contained in them according to the invention can also be heated (in order to regenerate it according to the invention at the most favorable temperatures, with or without steam) with heat, escaping from another foreign and external source It is known that the basic reactions of this process can be carried out using CaO as a small reaction. On the other hand, it was not known to use this material for the production of gas in the steam generator alone, because the gas thus obtained was lower in CO and richer in H 2. The use of ankerite, ie a natural mixture of calcium carbonate, magnesium carbonate and iron carbonate, as well as an artificial mixture of these materials or calcium oxide and iron carbonate, has been shown to be particularly advantageous. In the following, exemplary embodiments of the apparatus for carrying out the present method according to the invention are described in detail. . These devices constitute only an essential part of the invention, as long as the individual devices are properly aligned in order to carry out the present process, that is, since placing the CO-reaction chamber at the right place provides the desired effect. the result. In this case, a device of a proven type is used to obtain the gas, but most preferably, one should use a gas generator combined with steam boilers of the type described in Austrian Patent No. 101466 and 114467. Figs. 1, 2 and 1 show three variations. apparatus for obtaining gas according to the present invention. The apparatus in Fig. 1 shows schematically the sequence of the arrangement of a usually brick-built or water-cooled gas choke tank for obtaining water gas, furnace chamber b (ignition chamber, heat accumulator, carburetor), chamber c, filled with water. a reaction mass of CaO or a similar material, layered with h and for the conversion of CO to CO 2 while obtaining #B. Above this chamber there is a chimney. The final equipment of this group is a flathead with a hydraulic closure at the bottom. The process is as follows: The "hot blow" and "gassing" are alternately carried out, the latter being successively carried out "from below" or "from above. The air stream for hot blowing flows through the pipes e, respectively e19 and through the open valve / to the steam generator a, the gases to the hot air flow through the pipes g and the open valve 3 to the heat accumulator b through the pipe g2. The hot gases give up part of their heat in a manner known per se to the refractory filling; due to the fact that secondary air from pipe e2 is supplied to the heat accumulator through the open valve 2, contained in the hot CO gas is burnt. The hot flue gases then flow from the heat accumulator through the pipe g3 into the chamber c, containing the reaction mass k, which is arranged in the usual manner, which, during the next period of gassing, converts CO into CO, while at the same time obtaining ff2 into long invention. The hot blast gases escape through the open flap 10 into chamber c1. Air can also be introduced into the chamber c through the open valve 2 and fure e in order to burn any residual CO contained in the exhaust gas from the hot blast period, and to bring the reaction mass k to the desired value. transformation temperature. During the hot purge, the reaction mass which took up CO2 during the preceding gassing period is regenerated. Released CO2 escapes through the chimney. Thus, the reaction mass is regenerated during the hot blast and regains its CO2 absorption properties. After each hot blast period, there is a gassing period. The course of operation is also as follows: The air flow through pipes e, elf e2 and e3 to the apparatus a, b, c is interrupted by closing valves 1, 2 and 2 \ Valve 3 is open during "gassing from the bottom", and valve 4 during " top gas ". Valve 5 is for dust removal only. The gassing takes place by introducing steam from the pipes (and) through the open valve 9 'into the gasifier for "upstream" gassing, and through the pipes ft and open valves 6 and 9 for "downstream" gassing. The water gas obtained in this way flows during gassing "from above" through the pipes gt and g2 from the steam kettle to the heat accumulator 6, from which through the pipe g3 it enters the chamber c, the flap 10 of which is closed. low in CO and supplied with H2 flows from chamber c through its opening 13 and the pipe g4 through the safety hydraulic seal d1 to the plate d. The gas flow in "bottom gassing" is the same, with the difference, however, that the obtained water gas does not it flows through the pipe gf but through the pipe g. To increase the conversion of CO into CO 2 and to obtain H 2 during the gassing period, valve 7 opens, through which steam is introduced into the heat accumulator 6, and when valve 8 is opened, the pipe fs is fed pair ^ to the c. chamber. Since at the end of the gassing period, the temperature in the teapot drops by as much, and Since it is no longer possible to obtain the desired type of water gas, the hot purge begins. The hot blow, as already mentioned, restores the reactivity of the reaction mass k. The mass is renewed after a longer period of operation in such a way that the used mass is removed through the opening 12 and replaced by fresh mass introduced into the chamber c through the opening 11. It has already been mentioned that the method according to the invention can be carried out with advantage in a gasoline generator built according to Austrian Patent No. 101466 and connected as shown in Fig. 1 to chamber c containing the reaction mass. The method of operation of the device has already been described above. Fig. 2 shows diagrammatically the steam and water gas generating devices, built according to the Austrian patent Nos. 101466 and 114467, connected to the chamber C. The gas generator used here has instead of boiler heating pipes, refractory filling, serving as a heat accumulator and located in the outer mantle. The combustion chamber &, shown in Fig. 1, is in this case placed inside the gas pipe (Fig. 2). The gasified material in the gas tube er, formed of pipes a1 according to Austrian patent No. 114467, gives off heat primarily to those alt pipes constituting the boiler tubes of the device. In addition, heat is also obtained from the chambers as a result of the radiation of the refractory filling therein, which is heated by a hot blow. In the method according to the invention, this device has the advantage that not all of the heat of the hot blast gases is consumed solely for the production of steam, but that enough heat remains for the regeneration of the reaction mass k in the c chamber. the heat of the fractional filling, located in the outer chamber of the steamer mantle, a sufficient amount of steam is obtained that only covers the steam consumption in the process of obtaining water gas, but also allows to significantly enrich the gas with hydrogen by supplying steam to the wheel Moiré c. The method of operation of this device is as follows: Hot blow and gassing occur sequentially, as in the device shown in Fig. 1. The hot blow takes place only "from the bottom", or alternately "from the top" and "from the bottom". The air for hot blowing flows through the pipes e, ex and the open valve 1 into the steam tank a. Valve 3 remains closed and valve 14 tube g2 is open. Through the pipe g2, it escapes from the steam generator shaft, and the exhaust gases, after hot blowing, enter the outer chamber 6 of the mantle, which is filled with fireproof bricks (heat accumulator). Due to the inflow of air through the pipe e2 and the open valve 2, the gases from the hot blow are burnt in the chamber 6 of the mantle, whereby they heat both the heat accumulator and the pipes ax. The flue gas, resulting from the hot purge gas, flows along with the still unburned gases through the open valve 15 and the pipe gs into chamber c. Generally this operation is the same as in the apparatus shown in Fig. 1, making any more detailed explanations redundant. During the gassing period, steam is taken from the side boiler a2. The embodiments of the process equipment according to the invention shown in FIGS. 1 and 2 may, of course, be of various variations. An essential part of all the devices is always the chamber c, which contains the reaction mass k, necessary for the implementation of the process, since these masses are placed simultaneously with the gassed material in a gas-receiving device (gas choke, distillation furnace, retort or similar device). The c cell serves only as an apparatus for carrying out the process of the invention for obtaining water gas, but it can also be used for any gas or gas mixture, since CO is converted to CO 2 while producing or supplying the gas with hydrogen. by means of a reaction mass, which can be restored after conversion by heating and removal of CO 2. Figure 3 shows an example of the implementation of a device according to the invention for obtaining gases continuously by means of a regenerative base Siemens, The device consists essentially of an apparatus for obtaining gas, e.g. a steam boiler-kettle, for obtaining gas continuously and of two identical regenerative chambers cx and c2 containing the reaction mass, which in this embodiment, it is heated from the inside with its own heat of the gases obtained, and additionally by periodically burning a portion of the gas obtained. e e that branches out of the elf pipe leading to the fuel generator, while branches e2, e3, e4 then e5, eQ and so on lead to the regenerative chambers. According to the invention, these pipes are equipped with valves 1, 2, 3, 4. From the gas tank, the gas containing CO flows through pipes g, glf g2 into chambers cx and c2, whereby appropriate connections are obtained by systematic opening and closing valves 5 16 located in the gas pipes 16. In addition, a steam pipe f leads from the gas kettle with branches f19 f2 which enter chambers c1 and c2. Then the pipe / branch in the pipe / 3 leading under the gas pipe grate (bottom pair). In the pipes f19 f2 and fs there are valves 13, 12, 11 for the systematic opening and closing of the steam supply in order to carry out the method according to the invention. The gaseous gases gz, g, and g5 are used to withdraw the gas from the chambers cx and c2 after the conversion process has been completed. The pipes g3 and g4 also contain valves 7 and 8 for the systematic opening and closing of the gas flow to carry out the method of the invention. From the g5 pipe there is a gQ pipe with valves 9 and 10. The g pipe is used to supply some of the gas obtained (the CO has already changed in the given embodiment), which is periodically burnt in chambers c1 and c2 to heat it up. reaction mass k to its regeneration temperature. The flue gas, also containing CO2, taken up by the reaction mass, leaves the chambers c1 and c2 through the c 'and c "stacks. The process of converting CO into CO2, while increasing the content of H2 and subsequent removal of CO2 from the reaction mass. , has the following course when the device described is used: In the steam generator a gas is obtained in a continuous manner; the still hot gas flows through chambers c2 and c2, where it is in contact with the reaction mass k, which in the presence of water vapor and at the necessary temperature of 500 - 600 ° C causes the conversion of the CO contained therein into CO 2 and an increase in the content of H 2 in the gas. During the conversion, for example in chamber c2, the reaction mass k is regenerated in chamber c1 at a temperature of 800 - 900 ° C, i.e. k is released from the previously collected CO2. After a certain time, i.e. when the chambers c1 and c2 lose the temperature that is most favorable according to the invention, the connection of the chambers changes in such a way that now the reactions are carried out in the chamber clf a regeneration of mass k in chamber c2. These processes are repeated constantly and alternately. The setting of the valves in the pipes (gas, air and steam) of course changes each time the operation of chambers cx and c2 changes, namely: a) the reaction takes place in chamber c2 and regeneration takes place in cx. opens: valve 6, 8, 12, 3, 9 and the cx chamber flap closes: valve 5, 4, 10, 13, 7 and chamber c2 flap b) reaction takes place in chamber c19 and regeneration in c2. opens: valve 5, 7, 13, 4, 10 and the flap of chamber C2 closes: valve 3, 9, 6, 12, 8 and the clap of chamber cr PL

Claims (3)

Zastrzezenia, patentowe. 1. Sposób otrzymywania gazów ubo¬ gich w CO przez przemiane CO w inne ga¬ zy zapomoca masy reakcyjnej, zawieraja¬ cej CaO, znamienny tern, ze reakcja prze¬ miany CO w obecnosci pary wodnej, zarów¬ no jak i regeneracja masy reakcyjnej, za¬ chodzi podczas procesu wytwarzania gazu, przez co cieplo, uwalniajace sie podczas te¬ go procesu, sluzy zarówno do przeprowa¬ dzania reakcji, jak i do regeneracji masy reakcyjnej, dzieki czemu otrzymywanie ga¬ zu ubogiego w CO jest bardzo oszczedne. 2. Sposób wedlug zastrz. 1 w zastoso¬ waniu do otrzymywania gazu wodnego, zna¬ mienny tern, ze w okresie gazowania prze¬ prowadza sie przemiane CO w C02 i wia¬ ze ten ostatni zapomoca odpowiedniej masy reakcyjnej, która sie regeneruje w okresie goracego dmuchu. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tern, ze mase reakcyjna umieszcza sie wraz z ulegajacym gazowaniu materjalem w czadnicy do otrzymywania gazu wodnego. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny tern, ze gazy bogate w C021 wpro¬ wadza sie, ewentualnie po przepuszczeniu przez posredni zasobnik ciepla, do oddzie¬ lonej od czadnicy i zawierajacej mase reak¬ cyjna komory. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, w zastoso¬ waniu do otrzymywania w sposób ciagly gazów, zwlaszcza gazu czadnicowego, pól- wodnego, podwójnego lub ich mieszanin, — 6 —znamienny tern, ze mase reakcyjna umie¬ szcza sie albo w oddzielnej komorze, albo w samej czadnicy wraz z ulegajacym zga- zowaniu materjalem, jednak w oddzielnych warstwach, przyczem przez komore prze¬ puszcza sie naprzemian pare wodna i po¬ wietrze, które wytwarzaja temperature, ko¬ nieczna do przeprowadzania reakcji i rege¬ neracji masy reakcyjnej. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, w zastoso¬ waniu do otrzymywania gazu czadnicowego, pólwodnego, opalowego, podwójnego lub koksowego, znamienny tern, ze CaO umie¬ szcza sie w dwóch lub kilku komorach, przez które przeprowadza sie wytwarzany gaz bogaty w CO, i regeneruje sie w nich mase reakcyjna przez ogrzewanie z doply¬ wem pary wodnej lub bez jej doplywu. 7. Sposób wedlug zastrz. 1 — 6, zna¬ mienny tern, ,ze jako mase reakcyjna stosuje sie ankeryt, t. j. naturalna mieszanine we¬ glanu wapnia, wegflanu magnezowego i we¬ glanu zelaza lub sztuczna mieszanine tych materjalów albo tlenku wapnia i weglanu zelaza. 8. Urzadzenie do przeprowadzania sposobu wedlug zastrz, 1, 2, 4 i 7, znamien¬ ne tern, ze z czadnica o dowolnej budowie do wytwarzania gazu wodnego, ewentualnie zaopatrzona w zasobnik ciepla lub podobny aparat, w którym zachodzi spalanie gazu, wytwarzajacego sie w okresie goracego dmuchu, laczy sie komore, w której umie¬ szcza sie mase reakcyjna, przyczem nie¬ zbedne do regeneracji masy reakcyjnej cie¬ plo uzyskuje sie przez wewnetrzne ogrze¬ wanie komory. 9. Urzadzenie wedlug zastrz, 8, zna¬ mienne tern, ze do wytwarzania gazu stosu¬ je sie czadnice polaczona z kotlem paro¬ wym, która samoczynnie zaopatruje sie bez pomocy obcych zródel w pare, niezbedna do procesu przemiany CO. 10. Urzadzenie wedlug zastrz. 8 i 9, znamienne tern, ze umieszczona przed ko¬ mora (c) czadnica z kotlem parowym (a) tworzy jedna calosc z zasobnikiem (b) cie¬ pla., wskutek czego zostaja do dyspozycji wieksze ilosci ciepla, sluzace do regenera¬ cji masy reakcyjnej (k), umieszczonej w za¬ sobniku ciepla. Franz Boss ner. Carl Marischka. Zastepca: Inz. S. Pawlikowski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 19165. Ark. 1.Do opisu patentowego Nr 1&165. Ark.Disclaimers, patents. 1. The method of obtaining CO-depleted gases by converting CO into other gases by means of a reaction mass containing CaO, characterized by the fact that the reaction of CO conversion in the presence of water vapor, as well as the regeneration of the reaction mass, it takes place during the gas production process, whereby the heat released during the process serves both to carry out the reaction and to regenerate the reaction mass, making the production of CO-poor gas very economical. 2. The method according to claim 1 in an application for the production of water gas, the significant point is that CO is converted into CO 2 during the gassing period, and the latter uses a suitable reaction mass, which is regenerated in a hot blast period. 3. The method according to p. The method of claim 2, characterized in that the reaction mass is placed with the gassing material in a water-gas generating kettle. 4. The method according to p. 1 and 2, the significant point is that the gases rich in CO21 are introduced, possibly after passing through an indirect heat accumulator, into a chamber which is separated from the gas boiler and contains the reaction mass. 5. The method according to p. 1, in an application to continuously obtain gases, especially tide gas, semi-water gas, binary gas, or mixtures thereof, - 6 - the characteristic that the reaction mass is placed either in a separate chamber or in the gas generator itself together with vaporizable material, but in separate layers, water vapor and air are alternately passed through the chamber, which generate the temperature necessary for carrying out the reaction and regenerating the reaction mass. 6. The method according to p. 1, in an application for the preparation of teapot, hemihydrate, opal, twin or coke gas, characterized in that the CaO is placed in two or more chambers through which the CO-rich gas produced is passed and the masses regenerated therein. reaction by heating with or without steam. 7. The method according to p. 1-6, it is known that ankerite is used as the reaction mass, i.e. a natural mixture of calcium carbonate, magnesium carbonate and iron carbonate or an artificial mixture of these materials or calcium oxide and iron carbonate. 8. A device for carrying out the method according to claims 1, 2, 4 and 7, characterized by a steam generator of any design for producing water gas, possibly provided with a heat accumulator or the like, in which the gas produced by the gas is combusted. during the hot blast period, the chamber in which the reaction mass is placed is connected, while the heat necessary for the regeneration of the reaction mass is obtained by internal heating of the chamber. 9. A device according to claim 8, characterized by the fact that for the production of gas, gas tanks are used which are connected to a steam boiler, which is automatically supplied without the aid of foreign sources with the steam necessary for the process of CO conversion. 10. Device according to claim 8 and 9, characterized by the fact that the steam boiler (a) placed in front of the chamber (c) forms one whole with the heat storage (b), as a result of which more heat is available for regeneration the reaction mass (k) placed in the heat reservoir. Franz Boss ner. Carl Marischka. Deputy: Inz. S. Pawlikowski, patent attorney. To the patent description No. 19165. Ark. 1.To patent description No. 1 & 165. Ark. 2.Do opisu patentowego Nr 19165. Ark.2. To patent description No. 19165. Ark. 3. 00 ua 3 Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL3. 00 ua 3 Print by L. Boguslawski i Ski, Warsaw. PL
PL19165A 1931-04-27 A method for obtaining carbon monoxide lean gases, and an apparatus for carrying out the method. PL19165B1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL19165B1 true PL19165B1 (en) 1933-11-30

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2287010C2 (en) Environmental safe process for obtaining energy from coal (options)
GB2350370A (en) Process and device for autothermic gasification of solid fuels
CN102417834A (en) System and technology for producing fixed bed gas and fully recovering heat
CN108841424A (en) A kind of method and device of photocatalysis production alkane
PL19165B1 (en) A method for obtaining carbon monoxide lean gases, and an apparatus for carrying out the method.
US2192815A (en) Manufacture of combustible gas
CN103148696B (en) Device for preparing hot air for drying of clay mineral powder
CN209065853U (en) A kind of device of photocatalysis production alkane
JP2001220584A (en) Modification of coke oven gas and process for recovering sensible heat
CN208136183U (en) A kind of low-grade fuel gasification system
JP4421815B2 (en) Kiln apparatus and method for producing fired product of tanned silver candy
US1985441A (en) Production of gases poor in carbon monoxide
PT1277825E (en) Process and installation for the production of combustible gas from gas derived from the thermal conversion of a solid charge
CN201614364U (en) Water gas environment-friendly boiler capable of desulfurating and saving energy
US1716676A (en) Process of making mixed water gas and oil gas
US1848015A (en) Manufacture of water gas
SU44543A1 (en) Method for producing high percentage carbon monoxide
US2471792A (en) Apparatus for making water gas
US1652386A (en) Process of making mixed water gas and coal gas
US993322A (en) Gas producing and consuming apparatus.
ES2668988T3 (en) Procedure to convert the CDR fraction into a synthesis gas
SU28201A1 (en) Continuously operating device for the heat treatment of coal and other combustible materials
US1736586A (en) Gas-generating apparatus
US2112626A (en) Method of making carbureted water gas
PL3479B1 (en) Method and device for complete gasification of fuel tarry materials.