Verfahren zur Entgasung von Braunkohle. Bei der Ent- oder Vergasung von Braun kohle entwickeln sich bekanntlich in der ersten Stufe der Erhitzung, dem hohen Wassergehalte der Braunkohle entsprechend, erhebliche Mengen von Wasserdampf und zugleich grössere Mengen von Kohlensäure.
Keiner dieser Bestandteile besitzt Heizwert und sie bilden deshalb unliebsame Beimen gungen der sich entwickelnden Destillations- gase. Um ein heizkräftigeres Gas zu erhal ten, ist es schon vorgeschlagen worden, die Braunkohle vor ihrer Einführung in den Ent- bezw. Vergasungsraum vorzutrocknen, so, dass dieselbe mit niedrigerem Wasser gehalt zur Wärmebehandlung gelangt.
Die vorgetrocknete Braunkohle enthält jedoch stets noch eine verhältnismässig grosse Was sermenge, auch sind zur Vortrocknung einer seits besondere Trocknungsvorrichtungen er forderlich, anderseits werden dabei meist die entstehenden Wasserdämpfe und die Kohlen säure unausgenützt entweichen gelassen. Durch den im Gas verbleibenden Wasser- dampf werden ferner die Rohrleitungen und sonstige Einrichtungen nutzlos stark be lastet.
Das erfindungsgemässe Verfahren ermög licht die Entgasung von Braunkohle in grubenfeuchtem oder vorgetrocknetem Zu stande, ohne Beimengung wertloser Bestand teile zu den Destillationsgasen, wobei auch die sich entwickelnden Wasserdämpfe nebst der Kohlensäure nutzbringende Verwendung finden können. Erfindungsgemäss erfolgt dies derart, dass die sich entwickelnden Gase aus einer hoch, zum Beispiel auf 850 bis 900 C.
erhitzten mittleren Zone der Beschickung ab gezogen werden, und dass mindestens ein Teil der sich in der ersten Stufe der Erhitzung gebildeten Wasserdämpfe und Kohlensäure auf ihrem Wege durch die obenerwähnte stark erhitzte Zone der Beschickung zum Gasabzug im gewünschten Grade, grössten teils oder ganz in permanente Gase verwan deln.
Hierdurch wird einerseits erreicht, dass die Wasserdämpfe und die Kohlensäure nicht als wertlose Bestandteile den Destilla- tionsgasen beigemengt, sondern beide für die Gaserzeugung nutzbar gemacht werden, und somit die Menge des erzeugten Gases wesent lich erhöht wird, ohne wesentliche Beeinflus sung seines Heizwertes.- Gleichzeitig werden aber auch der Teer, und die Kohlenwasser stoffe (Methan, Äthan und schwere Kohlen wasserstoffe), entsprechend der Höhe und der Temperatur der hocherhitzten Schichte im gewünschten Grade im kleineren oder grösse ren Massstabe, zersetzt.
Soll der Heizwert des erzeugten Gases be sonders hoch sein, so kann nach der Erfin dung die Beimengung des im obern Teil der Beschickung entstehenden Wasserdampfes und der Kohlensäure und die Hindurch leitung dieser Bestandteile durch die Be schickung entsprechend vermindert werden, so dass dann nur ein Teil der minderwertigen Gase durch die Beschickung hindurchgeführt wird, während der Rest dieser Gase den Ent- gasungsraum unmittelbar nach seiner Ent stehung verlässt.
Zu diesem Zweck wird dann durch besondere Einstellung der Gasabsau- gung innerhalb des obern Teils der Beschik- kung eine bezüglich des Druckes neutrale Zone gebildet, oberhalb derer die Gase un mittelbar aus dem Eritgasungsraum fort geleitet werden, während die unterhalb dieser Zone- sich entwickelnden Gase durch den heissen Teil der Beschickung nach dem Gas abzug entweichen.
Soll den Destillationsgasen eine genau be stimmbare Menge Wassergas beigemengt werden, was nach den bisher beschriebenen Verfahren noch nicht möglich ist, so wird erfindungsgemäss in den untern Teil des Ent- gasungsraumes in an sich bekannter Weise Wasserdampf eingeführt, der sich beim Durchzug durch die hocherhitzte Beschickung bis zum -Gasabzug in permanentes Gas um wandelt. Soll dabei eine teilweise Vergasung des Brennstoffes vor sich gehen, so kann zu sammen mit dem Wasserdampf zur innern Beheizung auch Sauerstoff von unten ein geführt werden.
Zur Durchführung des Verfahrens dient nach der Erfindung ein von aussen beheizter Entgasungsraum mit einem obern regelbaren Gasabzug für Wasserdampf und Kohlen säure, einer untern regelbaren Zuführungs leitung für Wasserdampf und Sauerstoff und einem etwa in halber Höhe des Entgasungs- raumes angeordneten regelbaren Gasabzug für die Destillationserzeugnisse. Durch die Anordnung dieser verschiedenen regelbaren Leitungen ist eine weitgehende wunsch gemässe Regelbarkeit des Gaserzeugungsvor- ganges möglich,
wobei je nach der mehr oder weniger starken Zuführung von Sauerstoff kleinere oder grössere Mengen Braunkohlen- koks anfallen.
Besonders vorteilhaft gestaltet sich der beschriebene Betrieb in einer kontinuierlich betriebenen Vertikalkammer. Hier ent wickeln sich in der obersten Schicht der Be schickung ständig Wasserdampf und Kohlen säure, während die heisseste Zone dauernd etwa in der Mitte des Entgasungsraumes liegt. Die Gasableitungen bezw. Dampfzulei tungen können daher je nach den jeweiligen Erfordernissen dauernd geöffnet oder ge schlossen sein. Findet ein unterbrochen be triebener Entgasungsraum Anwendung, so müssen die verschiedenen Perioden des Gas abzuges bezw. der Dampfzuleitung zeitlich aufeinander folgen.
Die Umwandlung der in der obern Schicht der Beschickung sich entwickelnden und aus einer heissen Zone der Beschickung abgesaugten Gase bedingt, damit dieselben wenig Kohlensäure und Kohlenwasserstoffe, jedoch viel Kohlenoxyd und Wasserstoff ent halten sollen, natürlicherweise Wärmever brauch, das heisst eine entsprechende Wärme zufuhr, was durch Vermittlung der feuer festen Retortenwände durch starke Behei- zung oder durch Vergrösserung der beheizten Flächen bezw. durch beide Wege erreichbar ist.
Diese Methoden verteuern aber das Ver fahren und die Einrichtung.
Es wurde gefunden, dass die zur Gasum wandlung nötige zusätzliche Wärmemenge viel rationeller in der Beschickung selbst entwickelt werden kann, und zwar in der Weise, dass in den obern Teil der Beschik- kung verbrennungsfördernde Gase, am zweck mässigsten Sauerstoff, eingeleitet werden, die sich mit einem Teil der Kohlenbeschickung oder der entwickelten Gase bezw. mit einem Teil beider, chemisch verbinden bezw. diese verbrennen und im Innern der Retorte die gegenüber der einfachen Destillation nötige zusätzliche Wärmemenge unmittelbar ent wickeln,
wodurch an der Vergrösserung der Heizflächen oder an der äussern Beheizung gespart werden kann.
Es war nicht vorauszusehen, ab in den obern Teil der Retorte, bezw. in die dort be findliche Beschickung, die verbrennungsför- dernden Gase, insbesondere Sauerstoff, ohne Gefahr einer gefährlichen Explosion eingelei tet werden können, vielmehr musste diese be fürchtet werden. Im normalen Betrieb ist zwar ein mässiger und gänzlich ungefähr licher Zusatz an Sauerstoff zur nötigen Wärmeentwicklung genügend, infolge Un achtsamkeit könnte sieh trotzdem der Pro zentsatz des eingeführten Sauerstoffes er höhen.
Es war daher nötig, diesbezüglich Ver suche anzustellen, wobei sich überraschender weise herausgestellt hat, dass ein Gasgemisch, welches aus 80 Teilen eines aus der heissen Zone abgesaugten Gases und aus 20 Teilen Sauerstoff bestand und welches in der Explo sionspipette heftig explodierte, in der Re torte in Berührung mit dem dort befind lichen glühenden Koks nicht zur Explosion gelangt. Das. Verfahren kann daher ohne Gefahr ausgeführt werden.
Zur Durchführung des Verfahrens ist eine in den obern Teil der Retorte führende Leitung erforderlich, mittelst welcher die verbrennungsfördernden Gase bezw. der Sauerstoff eingeführt wird.
In der Abbildung ist ein Ausführungs beispiel einer zur Durchführung des Verfah rens geeigneten Einrichtung in vertikalem Längsschnitt dargestellt. Das Beispiel zeigt eine übliche., kontinuierlich betriebene Verti kalkammer 1 mit Aussenbeheizung. Am obern Teil befindet sich der Fülltrichter 2, am un tern Teil sind zwei Austragvorrichtungen 3. 4 angeordnet.
Eine obere Gasabgangsleitung 5 ist durch einen Schieber 6 regelbar und führt über eine Vorlage 7. Etwa in halber Höhe des Entgasungsraumes sind schräg nach oben gerichtete Öffnungen 8 vor gesehen, die in einen Gassammelraum 9 mün den, von dem die Gasabzugsleitung 10, die durch einen Schieber 11 regelbar ist, nach der Vorlage 12 abzweigt. Am untern Ende der beheizten Zone des Entgasungsraumes ist je eine Zuführungsleitung 13, 14 für Wasser dampf und Sauerstoff vorgesehen, während zur Zuführung des Sauerstoffes am obern Teil der Retorte die Zuführungsleitung 7 8 dient.
Der Betrieb gestaltet sich in der Weise. dass durch den Fülltrichter 2 stetig Brenn stoff eingeführt wird, während die Austrag vorrichtungen 3, 4 stetig Schlacke bezw. Braunkohlenkoks in die untergefahrenen Be hälter 15 entleeren. Bei der gezeichneten Schieberstellung wird der sich in der ober sten Zone der Beschickung bildende Wasser dampf nebst der Kohlensäure und Kohlen wasserstoffe durch die obere Beschickungs hälfte hindurch nach den Schlitzen 8 "; saugt, wobei eine Umwandlung in per- manente Gase bezw. Zersetzung der Kohlen wasserstoffe stattfindet.
Die Destillations- gase zusammen mit diesen permanenten Gasen, werden in üblicher Weise über die Vorlage 12 abgeführt. Durch die Leitungen 13, 14 können nach Bedarf Wasserdampf bezw. Wasserdampf und Sauerstoff eingelei tet werden. Soll der sich in der obersten Be schickungszone bildende Wasserdampf min destens teilweise aus der Kammer entfernt werden, so wird der Schieber 6 entsprechend geöffnet.
In der Vorlage 7 sammeln sich etwa mit abgehende Teerbestandteile. Div Beheizung der Kammer erfolgt in üblicher Weise von aussen mittelst durch die Leitun gen 16, 17 eingeführter gasförmiger Heiz- mittel.