DE901329C - Verfahren und Schachtofen zur Gewinnung hochwertiger Gase aus aschereichen Brennstoffen - Google Patents

Description

• Verfahren und Schachtofen zur Gewinnung hochwertiger Gase aus aschereichen Brennstoffen Die Vergasung aschereicher Brennstoffe ist aus wirtschaftlichen Gründen nur im stetigen Betrieb durchzuführen, bereitet aber lehr große technische Schwierigkeiten. Nicht etwa, d.aß man über die Destillationsvorgän.ge als solche irrtümliche Vorstellungen hätte. Im Gegenteil, weil man diese Vorgänge und. die Wirkung jeder Einzelmaßnahme auf sie genau kennt, hat man, immer -wieder versucht, die theoretisch besten Bedingungen zu schaffen und dabei so umständliche Verfahren und Vorrichtungen entwickelt, -da.ßdann eine Wirtschaftlichkeit nicht mehr gegeben ist. Bei allen bekannten Verfahren dieser Art werden die Vergasungsmittel im Gleich- oder Gegenstrom zur Brennstoffsäule geführt.
• Eine grundsätzlich..- Abkehr bedeutet die Einführung der Querstromvergasung. Sie läßt sich in den bekannten Querstromäfen mit stetig absinkender Brennstoffsäule in einfacher und wirtschaftlicher Weise durchführen. Der entscheidende Nachteil der Querstromvergasung andererseits lieb in der mangelnden, Güte des Produktionsgases. Bei der Querstromvergasung muß man im Gegensatz zu der Gleich- bzw. Gegenstromvergasung mit recht geringen Schichtdicken der Brennstoffsäule arbeiten. Dabei ergibt, sich eine verhältnismäßig niedrige Mitteltemperatur in den einzelnen -Brennstoffschichten und entsprechend eine unerwünschte Verschiebung der Gasgle Ichgewichte. Die Reaktionen: zwischen sauerstoffhaltigem Vergasungsmittel und Brennstoff erreichen, in erheblichem Umfang nur die erste Stufe, die C02-Bildung. Das Pro,d'uktnon isgas hat im Gegensatz zu dem bei der Gleich- oder Gegenstromvergasung erizeugten nur verhältnismäßig geringen CO-, dafür aber unerwünscht hohen C 02-Gehalt.
• Die Erfindung bezweckt, unter Beibehaltung der Vorzüge jeder der beiden: Arten der Brennstoffvergasung deren Nachteile mit Sicherheit zu vermeiden. Das erreicht man. erfindungsgemäß ähnlich wie bei der Querstromvergasüng ,durch Zufuhr sauerstoffhaltiger Vergasungsmittel zur absinkenden Brennstoffsäule gleichzeitig in verschiedenen Höhenlagen des stetig betriebenen Schachtofens, wobei jedoch diese Zufuhr auf beiden Längswänden des Schachtes erfolgt. Die Ableitung des. Produktionsgases erfolgt auch auf beiden Seiten des Schachtofens, aber höhenmäßig zwischen den Eintrittsöffnungen des Vergasungsmittels, so daß sich innerhalb der Brennstoffsäule auf gewisse begrenzte Strecken ein Gleichstrom oder ein Gegenstrom zwischen Vergasungsmittel und Brennstoff ergibt. Die gegenüber der Querstromvergasung wesentlich verlängerte Berührungsstrecke und -zeit zwischen. Vergasungsmittel und heißem Brennstoff bewirkt eine nahezu vollkommene Umwandlung des primär entstehenden C02 zu CO. Andererseits sind Berührungsstrecken und zelten wiederum klein genug, um eine hinreichend beherrschbare Führung der Gase innerhalb der Brennstoffsäule, die Zufuhr großer Vergasun.gsmittelmengen und damit eine entsprechend schnelle Brennstoffvergasung zu ermöglichen.
• In der Literatur ist ein Vorschlag erwähnt, bei der Spülgasschwelung bitumenhaltiger Brennstoffe ,die Spülgase in ähnlicher Weise wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren:, das, sich auf die Ge-winnung hochwertiger Gase aus aschereichen Brennstoffen bezieht, durch einen stetig betriebenen senkrechten Schachtofen zu führen. Abgesehen davon, -daß dieser gelegentlich gemachte Vorschlag niemals praktische Bedeutung gewonnen hat, war auch nicht vorauszusehen., daß seine Anwendung auf einem anderen Gebiet der Technik derart günstige Ergebnisse zeitigen würde.
• Um eine schnelle Vergasung des Brennstoffes bei ,dem Verfahren nach der Erfindung zu gewährleisten, muß dieser beim Eintritt in den Schachtofen gezündet werden. Dies erfolgt zweckmäßig durch Zufuhr gasförmiger Zündmittel an beiden Längsseiten des Ofenschachtes, die eine genügend hoch über dem Zündpunkt des Brennstoffes liegendeTemperatur haben. Vorzugsweise kommen. als Zündmittel hocherhitzte Luft, heißes Rauchgas oder ein Gemisch beider mit oder ohne Zusatz von Wasserdampf in Betracht.
• Die Gewinnung hochwertigen Gases aus den letzten Brennstoffresten im Unterteil des Schachtofens ist wegen deren Verteilung in einer großen Menge unverbrennlichen Rückstandes besonders schwierig .durchzuführen. Nacheiner weiteren Ausbildung der Erfindung wird aus diesen Brennstoffresten mittels Querstromvergasung ein. verhältnismäßig minderwert.iges Gas erzeugt, das man selbstverständlich getrennt von dem hochwertigen Produktionsgas abführt. Zweckmäßig «wird in diese Ausbrenuzone des Ofens als, Vergasungsmittel ein Gemisch von Luft und Wasserdampf mit einer Temperatur von etwa 7o bis &5° C eingeleitet. Durch den Wärmeaustausch mit dem heißen Brennstoff bzw. -rückstand erhitzt sich das Vergasungsmittel in genügendem Maße, um eine: Vergasung der Brennstoffreste zu ermöglichen, andererseits kühlt es den Rückstand so weit, daß man ihn gefahrlos aus dem Ofenf austragen kann. Das in der Ausbrennzone anfallende Gemisch von Wasser-, Luft- und Rauchgas wird vorzugsweise zur Aufheizun.g der Vergasungs- und Zündmittel verwandt.
• Die ,zweckmäßig im Bereich von boo bis iooo° C liegende Eintrittstemperatur der Vergasungsmittel hängt im Einzelfall von der Beschaffenheit der zur Verfügung stehenden Mittel ab, die Sauerstoff sowohl in gebundener wie ungebundener Form enthalten sollen. Als,Trägger für den gebundenen Sauerstoff kommt Wasserdampf in Betracht, während der ungebundene Sauerstoff in reiner oder in Luftform zugeführt werden kann.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung hochwertigen Gases aus aschereichen Brennstoffen in einem stetig betriebenen senkrechten. Schachtofen, da-.durch gekennzeichnet, daß das sowohl gebundenen wie auch umgebundenen Sauerstoff enthaltende hocherhitzteVergasungsmittel gleichzeitig in verschiedenen Höhenlagen, in ,die absinkende Brennstoffsäule eingeleitet und das entstehende Produktionsgas durch Austrittsöffnungen abgezogen wird, die höhenmäßig zwischen den Eintrittsstellen des Vergasungsmittels liegen.
2. 2. Verfahren. nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß der aschereiche Brennstoff beim Eintritt in den Schachtofen d urch Zufuhr eines gasförmigen Zündmittels, dessen, Temperatur genügend hoch über dem Zündpunkt des Brennstoffes liegt, gezündet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in: einer unterhalb der Vergasungszone des Ofens liegenden Ausbrennzone die Brennstoffreste im O_uerstromverfahren durch Zufuhr eines Wasserdarnp@f-Luft-. Gemisches vergast, das anfallende minderwertige Gas getrennt abgeführt und vorzugsweise zur Aufheizung der Vergasungs- bzw. Zündmittel verwandt wird. .
4. 4. Verfahren. nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserdampf-Luft-Gemisch mit einer zur Kühlung der festen Brennstoffrückstände ausreichend niedrigen Temperatur in die Ausbzenntzone eingeführt wird.
5. 5. Stetig betriebener senkrechter Schachtofen .zur Durchführung des Verfahrens nach einem .der Ansprüche i bis q, dadurch gekennzeichnet, .daß. die Eintrittsöffnungen für das Vergasungsmittel und die höhenmäßig zwischen diesen liegenden: Austrittsöffnungen: für das Produktionsgas auf beiden Längswänden des Ofenschachtes angeordnet sind.