Verfahren zur Gewinnung eines llIischgases ans Destillationsga.s und Wassergas hei Öfen zur Erzengumg von Gas und Kohs unter 1Vlitbenutzung von minderwertigem Brennstoff.
Man hat bereits vorgeschlagen, bei einem Ofen zur Erzeugung von Gas und Koks unter Ausnutzung eines minderwertigen Brennstoffes, zum Beispiel des bei der Koks- aufbereitung anfallenden Perlkokses, ein Mischas aus Destillationsgasen und Wasser gas dadurch zu gewinnen, dass die zur Er zeugung der Gase dienenden Kammern von aussen beheizt und die Destillationsgase der Steinkohle durch die Säule aus dem minder wertigen Brennstoff hindurchgeführt wer den, wobei, sobald diese Säule auf die zur Wassergaserzeugung erforderliche Tempera tur gekommen ist,
durch Einführung von Dampf Wassergas erzeugt und durch diese Säule hindurchgeleitet wird. Die Brennstoff säule aus dem minderwertigen Brennstoff dient dann bis zur Hindurchführung des 1.Vassergases als, 1 ilter für die teerigen Be standteile, also die schweren Kohlenwasser stoffe der Destillationsgase. Tritt das Wassergas durch diese Brennstoffsäule hin durch, so spült es die schweren Kohlenwasser stoffe aus und reichert sich damit an.
Man erhält auf diese Weise infolge des Wasser- gaszusatzes eine um 10 bis 20 % grössere Ausbeute, als wenn die Kammer nur mit Steinkohle beschickt wird, und dabei ist der Heizwert des Mischgases ebenso hoch wie der Heizwert der Destillationsgase allein, ob gleich der Heizwert des Wassergases wesent lich niedriger ist. Dies ist darauf zurück zuführen, dass die Kohlenwasserstoffe der Destillationsgase dem nutzbaren Mischgas erhalten bleiben.
Erfahrungsgemäss schlagen sich in der kühleren Gasableitung ausserhalb der Kammer nur geringe Mengen schwerer Kohlenwasserstoffe als Teer nieder.
Zur Erzielung dieses Erfolges muss die als Filter dienende Säule aus dem minder wertigen Brennstoff auf einer Temperatur gehalten werden, die zwischen 400-500 C, im Mittel bei 450 C liegt. Würde die Tem peratur unter 270 sinken, so würden die schweren Kohlenwasserstoffe kondensieren, übersteigt die Temperatur G;50 C, so würde ein Krachen (Spalten) der Kohlenwasser stoffe eintreten, also eine Zerstörung dieser hochwertigen Bestandteile der Destillations- gase.
Es hat sich nun im praktischen Betriebe herausgestellt, dass an der Stelle, an welcher die Destillationsgase in die .Säule aus dem minderwertigen Brennstoff, zum Beispiel dem Perlkoks, eingeführt werden, leicht Ver stopfungen eintreten können, die den freien Durchgang der Destillationsgase behindern. Dies kann zu einer übermässigen Erhitzung an der Einführungsstelle führen, wodurch die Gefahr des Krachens der Gase entsteht.
Nach der Erfindung ist-dieser Übelstand dadurch vermieden, dass die Destillations- gase der Steinkohle und das aus dem minder wertigen Brennstoff gewonnene Wassergas pnit ihrer Bi lrlun.-.swärme in einer Mischkam mer aufeinandertreffen, die durch Aussen beheizung auf einer Temperatur gehalten wird, die zwischen der Kondensationstempe ratur und der Krachtemperatur der schwe ren Kohlenwasserstoffe der Destillationsgase liegt.
Auf der Zeichnung sind zwei beispiels weise Ausführungsformen eines zur Durch führung des Verfahrens dienenden Ofens dargestellt.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Ausführungsform; Fig.9 zeigt einen senk rechten Längsschnitt durch eine andere Aus führungsform des Ofens, und Fig. 3 ist ein wagrechter Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 9.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ofen sind in bekannter Weise eine Reihe senkrechter Kammern a', a2... nebeneinander angeordnet, die.unten mit einem Verschluss b und oben mit Füllöffnungen c versehen sind. Die Be- heizung der Kammern erfolgt durch Heiz gase, die in dem Generator d erzeugt, nach Mischung der durch den Kanal .e zuströmen den Oberluft zur Entzündung gebracht wer- den und in den die Kammern a1, a2... um gebenden Heizzügen f verbrennen.
Die Kammer a' wird mit Steinkohle 7c und die Kammer a= mit dem minderwertigen Brennstoff na, zum Beispiel Perlkoks, gefüllt.
Oberhalb der beiden Brennstoffsäulen sind die Kammern a' und a\ durch einen Kanal n miteinander verbunden. Gegenüber der Mün- fungsstelle des Kanals n ist in der Kammer a2 die G < asabzugsleitung g vorgesehen, die zur Vorlage lt führt. Sowohl in die Kammer<I>a',</I> als auch in die Kammer a2 kann von unten Wasserdampf durch Leitungen i eingeführt werden.
Bei der erstmaligen Inbetriebsetzung des Ofens wird zunächst die Kammer a= mit Perlkoks beschickt, sie ist aber nur soweit gefüllt, dass die Oberfläche der Brennstoff säule noch unterhalb des Kanals n liegt. Durch die Aussenbeheizung wird die Brenn stoffsäule auf eine Temperatur von 700 bis <B>800</B> C gebracht, also auf die Temperatur, bei welcher durch Einführung von Wasser dampf Wassergas erzeugt wird. Darauf wird in die Kammer a' Steinkohle eingefüllt. In dieser Kammer beginnt daher die Ent gasung der Steinkohle 1c. Zugleich wird in die glühende Perlkoksfüllung m der Kam mer a2 von unten Wasserdampf durch die Leitung i eingeführt.
Es entsteht daher in cl er Kammer a2 Wassergas, welches aufwärts strömt und den oberhalb der Perlkokssäule m in der Kammer a2 befindlichen freien Raum o anfüllt. Die Destillationsgase der Steinkohle 1c treten unter der Wirkung des Saugzuges in der Gasableitung g durch den Kanal 7a hindurch und treten quer zu der Strömungsrichtung des Wassergasstromes in den freien Raum oder Kammer a2. Dieser freie Raum o wird durch die Aussenbehei- <RTI
ID="0002.0069"> zung unter Berücksichtigung der ihm durch die Gase zugeführten Wärme auf einer Tem peratur von 400 bis 500 C, also einer Tem peratur gehalten, die zwischen der Konden sationstemperatur und der Krachtemperatur der schweren Kohlenwasserstoffe der Destil- lationsgase liegt. Zweckmässig wird der ge- nannte Raum auf einer Temperatur von etwa 450 C gehalten.
Der Räum o dient als Mischkammer für die Destillationsgase und das Wassergas. Dadurch, dass in diesem Raum die beiden dien zueinander 'geführten Gasströme aufein- anclerprallen, findet eine innige Mischung statt, was zur Folge hat, dass die in den Destillationsgasen der' Steinkohle enthaltenen schweren Kohlenwasserstoffe (leichte 01e, schwere Öle, Benzol usw.) von dem Wasser gas adsorbiert werden.
Diese Mischkammer o wird durch Regelung der Aussenbeheizung der Kammer a= mit Hilfe der üblichen, in den Heizzügen f vorgesehenen Chamotte- schieber, wie vorher erwähnt ist, auf einer Temperatur von etwa 450 C gehalten. Es kann daher in der Mischkammer einerseits eine Kondensation der schweren Kohlen wasserstoffe nicht eintreten, anderseits ist auch eine Zerstörung der Kohlenwasserstofft vermieden; diese entweichen vielmehr zu sammen mit dem Mischgas durch die Lei tung g zur Vorlage h.
Während der letzten Stufe der Entgasung der Steinkohle 1e, die dann bereits im wesent lichen aus glühendem Kolcs besteht, wird auch in diesen Koks durch die Leitung i 'Wasserdampf eingeführt, so dass ein Gemisch aus Destillationsga.s und Wassergas durch den Kanal n in die Mischkammer o tritt.
Ist die Kohlefüllung 7c ganz entgast, so wird die Kammer a' entladen, um den ge wonnenen Koks weiter verbrauchen zu kön nen. Die Kammer a1 wird dann mit frischer Steinkohle beschickt.
Ist in der Kammer n' die Perlhoksfüllung infolge der Wassergas erzeugung zum Teil verbraucht, so wird frischer Perlkoks von oben nachgefüllt, wo bei stets darauf geachtet wird, dass sich die Oberfläche der Perlküksfüllung gn unterhalb des Kanals n befindet, so dass die Misch kammer o frei von Brennstoff bleibt.
Bei dem Aufeinandertreffen der oben ge schilderten beiden Gasströme, nämlich der 'Destillationsgase der Steinkohle und des aus dem minderwertigen Brennstoff gewonnenen Wassergases, werden die schweren Kohlen- wa,sserstoffe der Destillationsgase durch das 'Wassergas aufgenommen, wahrscheinlich ab sorbiert, so dass sich dieses Gas dadurch an reichert.
Die schweren Kohlenwmserstoffe bleiben ebenso wie bei der Hindurchführung durch die Säule aus dem minderwertigen Brennstoff dem Mischgas erhalten, da sie sich nur in geringen Massen in der Gas ableitung niederschlagen. Verstopfungen in der Kammer und ihre unliebsamen Folgen sind aber vermieden, da die Mischkammer frei von Brennstoff ist.
Auch ist schon zu Beginn der Entgasung der Steinkohle der minderwertige Brennstoff auf Rotglut ge bracht, so dass sofort durch Einführung von Wasserdampf Wassergas erzeugt werden kann, während man friiher mit der Wasser- gaserzeunung warten musste, bis der minder- wertigo Brennstoff während der Entgasun- der Steinkohle auf Rotglut gekommen ist. Die Ausbeute an Gas ist dadurch weiter er- böht.
Das Mischgas hat dadurch, dass in ihm schwere Kohlenwasserstofft enthalten sind, einen Heizwert von etwa 4200 WE bis 4800 WE und höher, je nachdem man mehr oder weniger Dampf zur Wassergaserzen- gung hinzufügt. Dabei ist die Ausbeute an Gas grösser, als wenn beide Kammern a' und a mit Steinkohle gefüllt wären. Zugleich ist der Perlkoks, der ausser zur Wassergas- erzeugung sehr schwer verwertbar ist, in bester Weise ausgenutzt. Dabei wird zu gleich aus der Steinkohle ein verhältnismässir, hochwertiger Koks gewonnen.
Ferner sind Verstopfungen der Gasableitungen durch Dickteer vermieden, da sich in der Gas ableitung g und der Vorlage<I>h</I> erfahrungs gemäss mir -.ehr wenig Dickteer abscheidet.
Bei dem in Fig.2 und 3 dargestellten Ofen ist in einem Ofenblock eine Reihe senk rechter Kammern nebeneinander angeordnet. die durch Heizzüge p (Fig. 3) voneinander getrennt sind. Den Heizzügen wird das Heiz gas aus dem Generator d zugeführt. Jede Kammer ist durch eine senkrechte Zunge in einen Raum a' von grösserem Fassungs- vermögen und einen Raum a2 von erheblich kleinerem Fassungsvermögen unterteilt. Diese beiden Räume stehen oben durch eine Off- nung ni miteinander in Verbindung.
Gegen über der Öffnung n' und etwas oberhalb die ser miindet in die Kammer a2 die Gas ableitung g, welche zur Vorlage la führt. Etwas oberhalb des Verschlusses b der Kam mer a2 ist ein Schieber r angeordnet. So wohl unterhalb dieses Schiebers, als auch in mittlerer Höhe der Kammer kann mittelst der Leitungen i Dampf eingeblasen werden.
In die Heizzüge p sind in bekannter Weise im Abstand übereinander mehrere Scheidewände eingebaut, die mit regelbaren Durchtrittsöffnungen für die Heizgase ver sehen sind, so dass die Temperaturen der Aussenbeheizung in verschieden hohen Zonen der Kammern leicht geregelt werden können.
Innerhalb der Kammern a', a2 sind in be kannter Weise Kokslöschwagen s verführ bar, deren Laderaum zweckmässig durch eine Scheidewand f,, unterteilt ist, die in der Ver längerung der Zunge q liegt, wenn sich der -Vagen unterhalb der Kammern befindet.
Bei der erstmaligen Inbetriebsetzung wird die Kammer a2 mit dem minderwertigen Brennstoff m, zum Beispiel Perlkoks, be schickt, wobei darauf geachtet wird, dass die Oberfläche der Perlkoksfüllung nicht über die obere Kante der Zunge q vorsteht, son dern zweckmässig etwas unterhalb dieser Kante liegt. Es entsteht dann in der Kam mer a2 oberhalb der Perlkoksfüllung <I>m</I> ein freier -Raum o.
Ist die Perl.koksfüllung m auf Rotglut gekommen, so wird auch die Kammer a' mit der Kohle 1e beschickt und .in die Perlkoksfüllung in durch die Lei tungen i Wasserdampf eingeführt. Der Schie- her r ist dabei in die Ofenwandung zurück gezogen.
Die Destillationsgase der Steinkohle tre ten durch die Öffnung n' quer zu dem auf wärts gerichteten Wassergasstrom in die Kammer o, die auch hier als Mischkammer dient. Diese Kammer wird durch Regelung der Aussenbeheiziang in den Heizzügen p auf einer Temperatur von etwa 4,50'C gehalten, so dass dort die Anreicherung des Wasser gases mit dem schweren Kohlenwasserstoff durch Adsorption erfolgt. Das Mischgas zieht wieder durch die Ableitung g zur Vor- lage, lt.
Nach erfolgter Entgasung der Steinkohle k wird der Koks in die darunter befindliche Abteilung des Löschwagens s entleert. Der Schieber r wird in die Perlkoksfüllung hin eingestossen (Fig.2), die an ihrem untern Teil schon fast zu Asche umgewandelt ist. Wird dann der zugehörige Verschluss b ge öffnet, so fällt die Asche in die darunter stehende Abteilung des Löschwagens s. Die Kammer a' wird nun wieder mit Steinkohle beschickt, während die Kammer a2 bis etwa <B>zur</B> Oberkante der Zunge q mit Perlkoks aufgefüllt wird.
Die Mischkammer o befindet sich bei den beiden dargestellten Ausführungsformen innerhalb der mit dem minderwertigen Brennstoff besehickten Kammer, so dass die Anreicherung des Wasserstoffes mit den schweren Kohlenwasserstoffen der Destilla- tionsgase vor dem Austritt des Mischgases aus dieser Kammer erfolgt. Im Bedarfsfalle können auch die Destillationsgase und das Wassergas in eine besondere Mischkammer so geführt werden, dass sie in dieser Kam mer aufeinanderprallen.
Die von den Gas erzeugungskammern zu dieser besonderen Mischkammer führenden Leitungen, sowie diese Kammer selbst müssen dabei auf einer Temperatur gehalten werden, bei welcher einerseits die schweren Kohlenwasserstoffe nicht kondensieren und anderseits nicht ver- kracken.
Wird die Mischkammer für sich beheizt, so kann sie ausserhalb des Ofens liegen, vor teilhaft wird jedoch hierzu, wie oben be schrieben ist, ein Raum der zur Gaserzeu gung dienenden Kammer selbst ausgenutzt.