DE940132C

DE940132C - Gaserzeuger mit Schlackenbad und Verfahren zu dessen Betrieb

Info

Publication number: DE940132C
Application number: DEO2784A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr-Ing Domann
Original assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Current assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Priority date: 1953-02-03
Filing date: 1953-02-03
Publication date: 1956-03-08

Description

Gaserzeuger mit Schlackenbad und Verfahren zu dessen Betrieb Die Erfindung betrifft einen Gaserzeuger mit Austragung der Schlacke in flüssiger Form, auf dessen Boden ein Bad flüssiger Schlacke aufrechterhalten wird, durch welches das erzeugte Gas vor dem Verlassen des Gaserzeugers hindurchtreten muß. Man hat bei derartigen Gaserzeugern den zu vergasenden Brennstoff durch einen. mittleren Schacht eingeführt und ihn oberhalb des Bades aus flüssiger Schlacke oder einem anderen hochsiedenden Medium (Salzschmelze) mit dem Vergasungsmittel in Berührung gebracht. Das hierbei gebildete Vergasungsgas muß durch dieses Flüssigkeitsbad hindurchperlen, um zu einem den Brennstoffschacht konzentrisch umgebenden Ringraum zu gelangen, aus dem das erzeugte Gas abgezogen wird. Das untere Ende des diesen Ringraum von dem Brennstoffschacht trennenden Zylinders dient dabei als Tauchwand. Beim praktischen Betrieb dieser Gaserzeuger haben sich in bezug auf die Gleichmäßigkeit der Gaszusammensetzung und die Schlackenabführung Schwierigkeiten ergeben.
Die Erfindung bezweckt, unter Vermeidung derselben eine besonders einfache und zweckmäßige Bauart und Betriebsweise eines derartigen Gaserzeugers zu ermöglichen. Sie besteht im wesentlichen darin, daß der Vergasungsraum als ein den zentralen Gasabzugsschacht konzentrisch umgebender Ringraum ausgebildet ist, dessen innere Mantelflache in 'das Schlackenbad eintaucht und der vorzugsweise gleichmäßig auf den Umfang verteilte Einrichtungen zur Zuführung des Brennstoffes und des Vergasungsmittels enthält. Der erfindungsgemäße Gaserzeuger dient zur Herstellung eines hochwertigen Vergasungsgases aus feinkörnigen festen oder flüssigen Brennstoffen. Auch ein hoher Aschengehalt des Brennstoffes stört dessen Vergasung nicht. Zweckmäßig sind die zur Zufuhr des Brennstoffes, und des Vergasungsmittels dienenden Düsen derart angeordnet, daß das Schlackenbad beim Einblasen dieser Stoffe in eine wirbelnde, insbesondere. rotierende Bewegung versetzt wird. Der Boden des Gaserzeugers ist innerhalb des zentralen Gasabzugsschachtes emporgewölbt und enthält am Kopfende der Wölbung eine zum Schlackenabzug dienende Öffnung. Die durch diese Öffnung abfließende Schlacke gelängt zweckmäßig in eine unterhalb der Bodenwölbung vorgesehene Tauchtasse, in der sie erstarrt-und bequem in körniger Form entfernt werden kann.
Der durch die erwähnten Düsen in den allseitig geschlossenen ringförmigen Vergasungsraum eingesprühte Brennstoff wird durch das- gleichzeitig eingeleitete Vergasungsmittel, beispielsweise ein Wasserdampf-Luft-Gemisch, vergast. Das erzeugte Gas muß unterhalb des in das Schlackenbad eintauchenden Innenmantels des Vergasungsraumes durch das Schlackenbad hindurchperlen, um zum zentralen Gasabzugsschacht zu gelangen. Infolge der Rotation des Schlackenbades findet bei diesem Vorgang eine innige Mischung der noch unvergasten Brennstoffreste, die von dem erzeugten Gas mitgerissen werden, mit dem noch nicht verbrauchten Vergasungsmittel statt, so daß .innerhalb des Schlackenbades eine restlose Nachvergasung erfolgt. Außerdem wird das im- Vergasungsraum zunächst durch vollkommene Verbrennung des Brennstoffes primär gebildete Kohlendioxyd innerhalb des Schlackenbades mittels der dort befindlichen Brennstoffreste zu Kohlenoxyd reduziert. Man erhält daher bei einfachster Bauart und Betriebsweise des Gaserzeugers ein hochwertiges Vergasungsgas.
Weitere Einzelheiten der Erfindung seien an Hand des in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen zylindrischen Gaserzeuger mit Austragung der Schlacke in flüssiger Form.
Der Gaserzeuger i enthält einen zylindrischen Innenmantel 2 und eine zentrale Bodenwölbung 3, an deren Kopfende sich eine als Schlackenabzug dienende Öffnung ,¢ befindet. Die Wölbung 3 ist so hoch ausgeführt, daß auf dem Boden 5 des Gaserzeugers ein Bad 6 flüssiger Schlacke aufrechterhalten wird, in das der Innenmantel2 mit seinem unteren Ende eintaucht. Der hierdurch allseitig geschlossene Ringraum 7 zwischen dem- Außenmantel des Gaserzeugers und dem Innenmantel 2 dient als Vergasungsraum und der zylindrische Schacht 8 innerhalb des Mantels 2 als Gasabzug. In den Ringraum 7 münden mehrere gleichmäßig auf dessen Umfang verteilte Düsen 9 und io. Die oberen, zweckmäßig tangential und schräg nach unten gerichteten Düsen 9 dienen zur Zufuhr des Brennstoffes und des Vergasungsmittels, dessen Sauerstoffgehalt die zur vollkommenen Verbrennung des Brennstoffes erforderliche Menge nicht oder nicht wesentlich übersteigt. Durch die unmittelbar oberhalb des Schlackenbades 6 liegenden, schräg nach unten und tangential gerichteten Düsen io wird der zurReduktion des primär gebildetenKohlendioxyds zu Kohlenoxyd erforderliche zusätzliche Brennstoff eingeblasen. Infolge der Neigung der Düsen 9 und io wird das Schlackenbad 6 in eine rotierende Bewegung versetzt.
Der zentrale Gasabzugsschacht 8 ist an seinem oberen Ende an eine Gashauptleitung i i angeschlossen. Die durch die Öffnung q. abfließende heiße Schlacke fällt innerhalb der Bodenwölbung 3 in eine unterhalb dieser Wölbung befindliche Tauchtasse 12. Im Wasserbad der Tauchtasse erstarrt die Schlacke und kann in körniger Form durch einen seitlichen Austrag 13 abgezogen werden. Die mit der Außenluft in Berührung stehenden Teile des Gaserzeugers i und die Gashauptleitung ii sind in der üblichen Weise gegen Wärmeabstrahlung isoliert. Der Einfachheit.halber ist nur bei der Leitung il eine solche Isolation 1q. dargestellt. Selbstverständlich kann man den Gaserzeugermantel auch doppelwandig ausbilden, in ihm Kühlwasser umlaufen lassen oder ihn zur Erzeugung von Niederdruckdarnpf ausnutzen.
Infolge der zentralen Anordnung des Gasabzugsschachtes 8 perlt das im Ringraum 7 erzeugte Gas gleichmäßig radial durch das Schlackenbad 6 nach innen in den Abzugsschacht. Es herrschen somit an allen Stellen des Ringraumes 7 die gleichen Druckverhältnisse. Da der Druck in diesem Raum naturgemäß größer ist als im Abzugsschacht 8, steht in diesem Schacht das Schlackenbad 6 entsprechend höher als im Ringraum 7. Dadurch wird der Abfluß der Schlacke durch die Öffnung q. erleichtert: Außerdem wird durch die zentrale Anordnung dieser Öffnung die Rotation des Schlackenbades nicht gestört, wie es bei exzentrisch liegenden Schlackenabzügen der Fall ist. Endlich sind sämtliche zur Zuführung des Brennstoffes und/oder des Vergasungsmittels dienenden Düsen bequem von außen zugänglich.
Gegebenenfalls, insbesondere bei kleineren Abmessungen des Gaserzeugers, können auch die oberen Düsen g fortfallen. In diesem Fall werden durch einige der Düsen io der Brennstoff und das Vergasungsmittel und durch die restlichen, längs des Umfanges dazwischenliegenden Düsen der zur Reduktion des primär gebildeten Kohlendioxyds zu Kohlenoxyd erforderliche zusätzliche Brennstoff eingeblasen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Gaserzeuger, auf dessen Boden ein Bad flüssiger Schlacke aufrechterhalten wird, durch welches das erzeugte Gas vor dem Verlassen des Gaserzeugers hindurchperlen muß, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergasungsraum als ein den zentralen Gasabzugsschacht (8) konzentrisch umgebender Ringraum (7) ausgebildet ist, dessen innere Mantelfläche (2) in das Schlackenbad (6) eintaucht und der vorzugsweise gleichmäßig auf den Umfang verteilte Einrichtungen (9, io) zur Zuführung des feinkörnigen oder flüssigen Brennstoffes und des Vergasungsmittels enthält.
2. Gaserzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sein Boden (5) innerhalb des zentralen Gasabzugsschachtes (8) emporgewölbt ist und am Kopfende der Wölbung (3) eine zum Schlackenabzug dienende Öffnung (4.) enthält.
3. Gaserzeuger nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Zuführung des Brennstoffes und/oder des Vergasungsmittels dienenden Düsen (9 bzw. io) derart angeordnet sind, daß das Schlackenbad (6) durch die eingeblasenen Stoffe in eine wirbelnde, vorzugsweise rotierende Bewegung versetzt wird. .
4. Gaserzeuger nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere zur Einführung des Brennstoffes und des Vergasungsmittels dienende Düsen (9 bzw. io) in verschiedener Höhenlage und/oder Neigung vorgesehen sind.
5. Gaserzeuger nach Anspruch .4, dadurch gekennzeichnet, daß die im Oberteil des Vergasungsraumes (7) angeordneten Düsen (9) und die unmittelbar oberhalb des Schlackenbades (6) liegenden Düsen (io) tangential und schräg nach unten gerichtet sind.
6. Gaserzeuger nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der zentralen Bodenwölbung (3) mit Schlackenabzugsöffnung (4) eine Tauchtasse (12) vorgesehen ist, in der die durch die Abzugsöffnung abfließende Schlacke unter ihren Erstarrungspunkt abgekühlt und in körniger Form durch eine seitliche Austragsöffnung (13) abgezogen werden kann.
7. Verfahren zum Betrieb eines Gaserzeugers nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine oder mehrere, vorzugsweise durch die oberen Düsen (9) der zu vergasende Brennstoff und einVergasungsmittel mit einem die zur vollkommenen Verbrennung des Brennstoffes notwendige Menge nicht oder nicht wesentlich übersteigenden Sauerstoffgehalt und durch die restliche oder restlichen, vorzugsweise die unteren Düsen (io) der zur Reduktion des primär gebildeten Kohlendioxyds zu Kohlenoxyd erforderliche zusätzliche Brennstoff eingeblasen werden. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 7o6 304..