Verfahren zum Entgasen und Vergasen Fon festen Brennstoffen. Den Gegenstand der vorliegenden Erfin dung bildet ein Verfahren zum Entgasen und Vergasen von festen Brennstoffen, wie Stein kohle, Braunkohle, Torf, Holz, Holzabfälle usw.
unter Verwendung von wenigstens einem zu sammenarbeitenden Generatorpaar, und wobei das Verfahren derart gestaltet, bezw. geleitet werden kann, dass man entweder nur auf die Erzeugung von Gas durch möglichst voll ständige Entgasung und Vergasung des Brenn stoffes hinwirkt, zwecks Gewinnung von zu Leuclit-, Heiz- und Kraftzwecken oder der gleichen verwendbaren Gases, oder dass man neben der Gasentwicklung die gleichzeitige Gewinnung vor) Teer bezweckt und demgemäss ein vollständiges Entgasen der festen Brenn stoffe vermeidet.
Das Verfahren beruht darauf, dass man eine in dein einen Generator durch Vergasung von festem Brennstoff entwickelte Wassergas menge dazu benutzt, auf die in dem andern Generator befindliche Menge von zu entgasen dem festem Brennstoff einzuwirken, u. z. derart, da?) einerseits die für den zu entgasenden Stoff charakteristischen Gase und deren Neben- Produkte entwickelt werden, und anderseits, dass der zu entgasende feste Brennstoff in Koks übergeführt wird, um bei der darauf folgenden, in umgekehrter Richtung statt findenden Vergasungsperiode zur Erzeugung von Wassergas verwendet zu werden.
Bei dem Verfahren wird also Wassergas zur direkten Entgasung von festen Brenn stoffen, wie z. B. Steinkohlen, Braunkohlen, Torf, Holz, Holzabfällen usw. verwendet. Man kann praktisch beispielsweise so verfahren, dass man den einen Generator mit Koks be schickt, bezw. in die darin befindliche Koks beschickung Dampf einleitet zum Zwecke der Erzeugung von Wassergas, und dass man das so erzeugte Wassergas in den andern Gene rator überleitet zum Zwecke, die in demselben befindlichen festen Brennstoffe zu entgasen.
Dieser Betrieb wird in der einen Rirbtung solange fortgesetzt, als in dem einen Gene rator ausreichende Mengen Wassergas erzeugt werden können und bis die in dem zweiten Generator befindlichen zu entgasenden Stoffe vollständig in Koks umgesetzt und alle in den zu entgasenden festen Brennstoffen be- findlichen Gase und sonstigen Nebenprodukte, wie Teer, Ammoniak usw. vollständig oder bis zum erreichbar vollständigsten Grade aus getrieben sind.
Sodann wird das Verfahren in umgekehrter Richtung fortgesetzt in der Weise, dass man nun den ersten Generator, in welchem die Wassergasregeneration stattgefunden hat, mit neuen Mengen des zu entgasenden Materials, also mit Steinkohle, Braunkohle, Torf, Holz, Holzabfällen usw. beschickt, während man in den zweiten Generator, in welchem das Ausgangsmaterial in Koks umgesetzt wurde, Dampf einleitet zur Herstellung von Wasser gas, womit darin die im andern Generator be findlichen frischen Mengen der zu entgasen- den Materialien auf Gas und seine Neben produkte, z. B. Teer, Ammoniak usw. und auf Koks verarbeitet werden.
Das auf Temperaturbringen der Koks- mengen, welche sich in dem abwechselnd zu sammenarbeitenden Generatorenpaar befinden, zum Zwecke der Wassergaserzeugung, kann in irgend einer zweckdienlichen Weise er folgen, zum Beispiel durch Einblasen von Luft auf die vorher angeheizte Koksschicht.
Beide Generatoren werden also bei dieser Ausführungsweise erstmals mit verschiedenem Ausgangsmaterial beschickt, u. z. der eine Ge nerator mit zrz vergasendem Material (Koks) und der andere mit dem zu entgasenden Ma terial, als Steinkohle, Braunkohle, Torf, Holz, Holzabfälle und dergleichen, welche also noch nicht in Koks übergeführt sind; sondern erst im Laufe des Verfahrens in Koks umgesetzt wird.
Damit kann auch noch der Vorteil erzielt werden, dass der ausschliesslich mit glühendem Koks beschickte Generator in jenem Falle neu angeblasen werden kann, wenn die Kokstempe- ratur soweit gesunken ist, dass sie zur Ent wicklung ausreichender Mengen Wassergas nicht ausreicht. Man muss hierbei nur den Übergang von dem einen Generator, welcher ausschliesslich mit glühendem Koks beschickt ist, nach dem andern Generator abschliessen.
Dadurch wird erreicht, dass das bituminöse Material vollständig zur Herstellung von Art- reicherungsgasen für das Wassergas benutzt wird.
Gemäss einer andern Ausführungsweise des Verfahrens, kann man neben der Gasentwick lung auf gleichzeitige Gewinnung von Teer hinarbeiten, welche dadurch erreicht wird, dass man das entwickelte Mischgas an jener Stelle des jeweils zur Entgasung der festen Brennstoffe dienenden zweiten Generators ab führt, an welcher die geringste Temperatur herrscht.
Auch bei dieser Ausführungsweise wird mit wenigstens einem Generatorpaar gear beitet. bei welchem der eine Generator ab wechselnd zur Wassergaserzeugung dient und der andere abwechselnd mit den zu entgasen- den festen Brennstoffen beschickt ist und zur Trockendestillation des letzteren dient.
Die Einführung des in Wassergas umzu setzenden Dampfes erfolgt bei dieser Ausfüh rungsweise jedoch von oben und die Zufüh rung vor) Luft von unten, so dass Dämpf und Luft in entgegengesetzter Richtung in jenen (xener,ator eingeleitet werden, welcher jeweilig zur Wassergaserzeugung dient.
Die Einführung von Dampf erfolgt stets nur in jenen Generator, welcher jeweils als Wassergasgenerator dient. Das in diesem letzteren entwickelte Wassergas wird von unten nach dem zweiten, in derselben Arbeits periode als Trockendestillationsapparat dienen den Generator eingeleitet, und die Arbeits richtung wird umgekehrt, sobald die in dem Trok- kendestillationsgenerator befindlichen festen Brennstoffe vollständig in Koks umgesetzt wird.
Das Mischgas, welches durch die Durch leitung des in dem ersten Generator erzeugten. hocherhizten Wassergases durch die Charge des Trockendestillations-Generators gebildet wird, wird - wie schon erwähnt - bei Tem peraturen abgeleitet, bei welchen eine Zer setzung oder ein Spalten des Teers nicht eintritt.
Sowohl bei dem ausschliesslichen Verga sungsverfahren, als auch bei dein Teer-Er- zeugungsverfahren erfolgt die Überleitung der Mischgase in die Reinigungseinrichtungen un mittelbar ohne Zwischenschaltung von andern Einrichtungen, wie zum Beispiel Wärmevor richtungen.
Hierdurch wird der bedeutsame Vorteil er reicht, dass die abgeleiteten Mischgase, bezw. der abgeleitete Teer auf ihrem Wege nach den Reinigungsapparaten keinen Wärmever lust erleiden; Kohlenstoff und Teer haben keine Gelegenheit, sich in Rohrleitungen nieder zuschlagen, ein Verstopfen der letzteren wird vermieden, und man gewinnt ausserdem in dem einen Falle die Mischgase, im andern den Teer vollständig, man erleidet keinen Verlust an den Nebenprodukten und erzielt ein qualitativ tadelloses Gas, bei dessen Bil dung das Auftreten schädlich wirkender Neben umstände vermieden wird. Es sei noch be merkt, dass bei der ersten Arbeitsweise die Operationen so erfolgen, dass die Einleitung von Dampf, die Zuführung von Luft und auch die Ableitung des Mischgases von unten, d. h.
im untern Teil der betreffenden Generatoren stattfindet.
Bei der zweiten Arbeitsweise dagegen er folgt die Einleitung des Dampfes und die Ab leitung des erzeugten Mischgases von oben, und nur die Zuleitung der Luft von unten.
In der beiliegenden Zeichnung ist je eine zur Ausführung beider Verfahren dienende Anlage in je einem Ausführungsbeispiel ver anschaulicht, u. z. zeigt Fig. 1 eine aus zwei zusammenarbeitenden Generatoren bestehende Anlage im Vertikalschnitt, welche ausschliess lich zur Gewinnung von Gas aus festen Brenn stoffen dient.
Fig. 2 zeigt eine ebensolche, aus zwei zu sammenarbeitenden Generatoren bestehende Anlage im Vertikalschnitt, welche jedoch zur gleichzeitigen Erzeugung von Teer dient.
In beiden Figuren bezeichnen gleiche Buch staben gleiche Teile.
In der .Anlage nach Fig. 1, sind a und b zwei Generatoren, welche zusammenarbeiten und entsprechend dem Betrieb abwechselnd unigesteuert werden; c, c' ist ein Kanal, wel cher die beiden Generatoren an ihrem obern Ende miteinander verbindet, d ist ein in den Kanal eingebauter Schieber, welcher den je weiligen Zwecken des Betriebes entsprechend, den Durchgang der in dem einen Generator während des Heissblasens entstehenden Gase nach dem andern verhütet, welcher Schieber aber offen ist, sobald das entwickelte Was sergas nach dem andern Generator überge leitet werden soll.
e, e' sind Zuleitungsrohre nach dem untern Teil der Generatoren zum Zwecke der Einleitung von Dampf zur Ent wicklung von Wassergas.<I>f,</I> fsind Leitungen zur Zuführung von Luft nach den Generatoren, welche mit Absperrschiebern g, g' versehen sind. lt, 7t' sind Schornsteine zur Ableitung der Abgase aus dem obern Teil der Gene ratoren. Diese Schornsteine h, h' sind mit Verschlussdeckeln <I>i,</I> i' versehen.
Diese Deckel dienen dazu, um die Schornsteine h, li ab zuschliessen, sobald das auf Temperaturbringen der Wassergasgeneratoren beendigt ist.<I>k,</I> k' ist eine Rohrleitung, welche dazu dient, ent sprechend der Richtung des Betriebes das entwickelte Mischgas nach der Vorlage 1, l' zii leiten, von wo dann die entwickelten Gase durch die Rohrleitungen in, m' entweichen und nach der Reinigungsanlage, den Behäl tern usw.
übergeführt werden.<I>n, n'</I> sind in die Rohrleitung k, k' eingebaute Schieber, welche dazu dienen, die entwickelten Misch gase nach der Vorlage d, <I>l'</I> überzuleiten oder entsprechend dem Stand des Betriebes abzu sperren. o, o' sind Fülltrichter, welche dazu dienen, die Generatoren a und b abwechselnd mit neuen Mengen der zu entgasenden Stoffe zu beschicken. p,<I>p'</I> sind Schlackentüreci, um die während des Betriebes entstandenen Schlacken der vergasten Materialien abzuführen.
Die Ausfübrungsweise des Verfahrens mit der beschriebenen Anlage gestaltet -sich wie folgt: Wird mit dem einen Generator, zum Bei spiel mit cc, der Betrieb begonnen, so wird derselbe zunächst mit Koks beschickt, wäh rend zu gleicher Zeit der andere Generator b mit jenem festen Brennmaterial gefüllt wird, aus dem die gewünschten Gase dargestellt werden sollen. Wünscht man Steinkohlengas und dessen Nebenprodukte zu erzielen, so wird der Generator b mit Steinkohle beschickt; wünscht man Braunkohlengas, so wird .der Generator mit Braunkohle beschickt usw.
Nachdem nun der mit Koks beschickte Ge nerator in üblicher Weise angeheizt wurde, wird derselbe dadurch auf Temperatur ge bracht, dass nach dem Generator a durch die Rohrleitung f Luft eingeleitet wird.
Während der ganzen Dauer des Blasganges bleibt der Schieber d geschlossen, um ein Überströmen der erzeugten Abgase nach dem Generator b zu verhindern. Die entwickelten Abgase entweichen durch den Schornstein h entweder nach der Luft oder sie können in bekannter Weise zu Heiz- oder andern Zwecken verwendet werden.
Sobald nun der im Generator a befind liche Koks die gewünschte Temperatur er reicht hat, wird durch die Rohrleitung e in denselben Dampf eingeleitet und es beginnt die Gasperiode zur Erzeugung von Wassergas.
Zunächst wird die Windzuleitung f vermit telst des Hahnes g nach dem Generator a abge schlossen. Gleichzeitig wird die Klappe i des Schcrnsteines lt geschlossen, um ein Entweichen des erzeugten Wassergases zu verhindern, und der in die Oberleitung c eingebaute Schieber d geöffnet, um dem erzeugten Wassergas den Über gang nach dem Generator b zu gestatten. Gleich zeitig wird aber der Hahn n' geöffnet, um den entstehenden Mischgasen den Durchzug nach der Vorlage l' zu ermöglichen.
Das im Generator a erzeugte Wassergas wird nun durch den Schieber d hindurch nach dem Generator b übergeleitet, und dies wird solange fortgesetzt, als eine ausreichende Ent wicklung von Wassergas im Generator a stattfindet. Die Wassergasmengen, welche im Generator a erzeugt werden, besitzen eine Durchschnittstemperatur von etwa 1000 C. Durch Überleiten dieser hocherhitzten Wasser gasmengen auf die im Generator b befind liche, zu entgasende Masse (Steinkohlen, Braunkohlen, Torf, Holz, Holzabfälle usw.), die sich im Generator b in kaltem oder nicht erhitztem Zustande befindet, wird nun in dem Generator b aus den genannten Stoffen Gas erzeugt.
Dieses Gas wird aus dem Generator b durch die Rohrleitung 1c, 1c' durch den Schie ber n' nach der Vorlage l' und von dort durch die Rohrleitung<I>in</I> nach der Reinigungsanlage, den Behältern usw. abgeleitet.
Gleichzeitig hiermit wurde eine Überfüh rung der in den) Generator b befindlichen zu entgasenden Stoffe in Koks oder Koksarten bewirkt, und diese Koksmengen dienen nun bei dem darauffolgenden entgegengesetzt ge richteten Betrieb, bezw. bei dem folgenden Gasgang, zur Wassergaserzeugung.
Ist nun die Koksschicht in dem Gene- nerator a soweit gesunken, dass eine lohnende oder ausreichende Wassergasentwicklung nicht mehr stattfindet, dann wird der Betrieb um gesteuert. Es wird nun der Hahn n' nach der Rohrleitung h' geschlossen, die Verschluss klappe i des Schornsteines h' geöffnet, der Hahn g' der Windzuleitung f' geöffnet und der Schieber d der Rohrleitung c, c' geschlossen.
Nunmehr wird der im Generator b beim vor angehenden Gasgang gebildete Kohs, welcher eine Temperatur von etwa<B>8001</B> C aufweist, durch Einleitung v an Luft auf die zur Erzeugung von Wassergas erforderliche Temperatur er hitzt. Dies erfolgt durch Zuleitung von Luft durch die Luftleitung f' und durch den in diese Luftleitung eingebauten Hahn g'. Nach dem die im Generator b befindliche Menge Koks auf die erforderliche Temperatur ge bracht ist, wird Dampf durch die Rohr leitung e' nach dem Generator b eingeführt, und es beginnt nun hier der Gasgang.
So bald die zum Gasgang erforderliche Tempe ratur erreicht ist, werden nun Klappe i der Rohrleitung<I>h'</I> und Hahn g' der Windzu leitung<I>f'</I> abgeschlossen, der Schieber<I>d</I> und der mit dem Generator a zusammenarbeitende Schieber<I>n</I> geöffnet.
Das im Generator<I>b</I> ent- yvickelte Wassergas wird nim durch die Rohr leitung c', Schieber d, Rohr c. nach dem Ge nerator a eingeleitet, welcher inzwischen mit dem zu entgasenden festen Brennstoff, also mit Steinkohle, Braunkohle, Torf, Holz, Holz abfällen usw.
beschickt worden ist, und es erfolgt die Umsetzung dieser Stoffe einerseits in Koks oder Koksarten, welche in der darauf folgenden Arbeitsperiode wieder zur Erzeugung von Wassergas verwendet werden und ander seits in eine aus Wasser- oder Steinkohlengas oder dergleichen bestehende Mischung, welche durch die Rohrleitung k und den Schieber n nach der Vorlage G geleitet wird, von wo die Gase durch die Rohrleitung m nach der Reini gungsanlage, bezw. dem Behälter abgeführt werden.
Dieser Betrieb kann natürlich beliebig oft wiederholt werden.
Das aus dem Generator entwickelte Misch gas besteht, wie sich von selbst versteht, aus einer Mischung einerseits von Wassergas und anderseits aus jenem Gas, welches aus dem Ausgangsmaterial abdestilliert worden ist, also für den Fall der Entgasung von Stein kohlen, aus Steinkohlengas und dessen Neben produkten; für den Fall der Entgasung von Braunkohlen, aus Braunkohlengas und dessen Nebenprodukten usw.
Die in den Vorlagen<I>1,</I> l' zurückgebliebenen Mengen von Teer, Ammoniak usw. können in bekannter Weise verarbeitet werden.
Der technische und wirtschaftliche Fort schritt, welcher durch die beschriebene An lage erzielt wird, besteht in Folgendem 1. Dass die Entgasung nicht durch indirekte Erwärmung, sondern durch direkte Ein wirkung des entwickelten, mit einer Tempe ratur, von ca. 1000 in den Entgasungs- generator eintretenden Wassergases statt findet; 2. Dass im Gegensätze zu den bisherigen Ar beitsmethoden, bei welchen man den glühenden Koks auf der Retorte entfernen und mit Wasser abkühlen musste, wodurch ein erheblicher Verlust an Wärme entsteht, bei der vorliegenden Erfindung dieses Ent fernen und Abkühlen des Koks vermieden wird.
.Ausserdem werden jene Wärmeverluste ge spart, welche wieder anfgewerrdet werden müssen, um den aus dem Ofen herausgeholten und dem Betriebe zur Wassererzeugung wieder zugeführten Koks von neuem zu erhitzen. Auch findet hierbei kein Zerbröckeln des Koks und demgemäss kein Verlust an Koksmate rial statt. Bei der in liig. 2 veranschaulichten Ära- lage, welche gleichzeitig zur Teerentwicklung dient, sind a und b zwei zusammenarbeitende Generatoren, welche abwechselnd zum Ent wickeln von Wassergas und zum Aufnehmen des zu entgasenden festen Brennstoffes dienen.
c, c' ist ein Kanal, der die beiden Generatoren miteinander verbindet. Bei dieser Ausführungs form erfolgt die Verbindung jedoch an den untern Enden der beiden Generatoren.
Die Kanälen, o' können durch einen Schieber d abgeschlossen werden, um zu verhindern, dass die während des Warmblasens entwickelten Gase von dem einen Generator nach dem an dern überströmen. Der Schieber wird jedoch geöffnet, wenn das entwickelte Wassergas nach dem andern Generator übergeleitet wer den muss.
q, q' sind in den untern Teil des Gene- rators mündende Luftzuleitungsrohre, welche den Zweck haben, den Koks des Wassergas- Generators anblasen zu können. r, y' sind Dampfzuleitungsrohre, welche in _ den obern Teil des Generators münden und den für die Wassergasentwicklung erforderlichen Dampf liefern.
lt, h' sind Schornsteine zum Ableiten der in den Generatoren entwickelten Rauchgase. Diese Schornsteine sind mit Deckeln i, 1' ver sehen, mit welchen die Schornsteine abge deckt, bezw. verschlossen werden, wenn der betreffende Generator auf die zur Entwick lung von Wassergas nötige Temperatur ge bracht ist.
Ic, k' sind Rohrleitungen, welche dazu dienen, entsprechend der Richtung des Be triebes das entwickelte Mischgas nach der Vorlage<I>1, 1' zu</I> leiten, von wo dann die entwi ckelten Gase durch die Rohrleitungen m, <I>in'</I> nach der Reinigungsanlage, den Gasbehältern usw. zugeführt werden.<I>n, n'</I> sind in den Leitungen )c, 7c' angebrachte Schieber, welche zum .Absperren der Rohrleitungen dienen, wenn in dem zugehörigen Generator Wasser gas entwickelt wird.
o, o' sind Fülltrichter zum abwechselnden Beschicken der Genera toren mit dem zu entgasenden festen Brenn stoff. p, P' sind. Schlackentüren zum Abführen der während des tetriebes entstandenen ,Schlacken der vergasten Materialien.
Das Verfahren mit Hilfe des Apparates nach Fig. 2 gestaltet sich wie folgt: Beginnt man den Betrieb zum Beispiel mit dein Generator a, darin füllt man denselben mit Koks, während der andere Generator b mit den festen zu vergasenden Brennstoffen beschickt wird. Wünscht man zum Beispiel Steinkohlengas und gleichzeitig Steinkohlen teer zu erzeugen, dann wird der Generator b mit Steinkohle gefüllt; beabsichtigt man die Erzeugung von Braunkohlengas und Braun kohlenteer, dann wird der Generator b mit Braunkohle beschickt usw.
Nachdem der mit Koks gefüllte Generator in der üblichen Weise warm geblasen ist, wird er auf die erforder liche Temperatur dadurch erhitzt, dass Luft durch die Leitung q in den Generator einge blasen wird.
Während des ganzen Blasganges bleibt der Schieber d geschlossen, um zu verhindern, dass die entwickelten Rauchgase nach dem Generator b strömen. Diese Rauchgase ent weichen durch den Schornstein g und können in üblicher Weise als Erhitzungsgase oder zu andern Zwecken verwendet werden.
Sobald nun der Koks in dem Generator a auf die erforderliche Temperatur gebracht ist, wird durch die Leitung y- Dampf in den Ge nerator a eingeführt, -wonach die Wassergas entwicklung vor sich geht.
Nun wird die Luftzuleitung q abgeschlossen, der Deckel i des Schornsteines<I>lt</I> geschlossen, um ein Entweichen des Wassergases zu ver hindern, und man öffnet den in dem Kanal e, c' befindlichen Schieber d und führt dadurch das entwickelte Wassergas nach dem Generator b; gleichzeitig öffnet man den Schieber n', um dem entwickelten Wassergas Gelegenheit zu geben, direkt nach der Vorlage l' abzuströmen.
Das in dem Generator a entwickelte Wassergas, das eine Durchschnittstemperatur von etwa 1200 C hat, streicht nun durch den Kanal<I>c, c'</I> nach dein Generator<I>b.</I> Dies dauert solange, als in dem Generator a ge nügende Wassergasmengen entwickelt werden.
Durch die Berührung dieses stark erhitzten Wassergases mit den im Generator b befind lichen; zu entgasenden festen Brennstoffen (Steinkohle, Braunkohle, Torf, Holz, Holzab fälle usw.) entwickeln sich in diesem Gene rator b, welcher zu diesem Zwecke vorher nicht erhizt oder angeblasen werden muss, aus den genannten festen Brennstoffen Gase, welche durch die Leitung lt' direkt nach der Vorlage l' und von dort durch die Leitung in' nach Reinigungsvorrichtungen, Gasbehältern usw. abgeführt werden.
Die im Generator b befindlichen, zu entgasenden festen Brenn stoffe werden hierdurch in Koks oder koks artige Stoffe umgesetzt, und dieser Koks wird bei der darauffolgenden, in umgekehrter Rich- tung arbeitenden Betriebsperiode zur Wasser gasentwicklung benutzt.
Wenn in dem Generator a eine genügende Wassergasentwicklung nicht mehr stattfindet, dann wird der Betrieb umgesteuert. Der Schieber<I>n'</I> der Leitung k' und der Schieber<I>d</I> des Kanals c, c' werden geschlossen und der Deckel i' des Schornsteins g' und das Luft zuleitungsrohr f' geöffnet.
Der in dem Ge nerator b während der vorherigen Arbeits periode gebildete Koks, welcher eine Tempe ratur von ungefähr $00 C besitzt, wird nun erst durch Zuführung von Luft, welche durch die Rohrleitung q' stattfindet, auf jene Tem peratur gebracht, welche für die Wassergas- entwicklurrg erforderlich ist.
Nachdem dieser Generator auf Tempe ratur gebracht ist, wird durch die Leitung r' Dampf in den Generator b eingeführt, wo nun die Wassergasentwicklung beginnt. Der Deckel<I>i'</I> des Schornsteines ht.' und die Luft zuleitung q' werden geschlossen, während der Schieber<I>d</I> und Schieber<I>n</I> geöffnet werden.
Das in dem Generator b entwickelte Wasser gas strömt dann durch den Kanal c,. e' nach dem Generator a, welcher vorher mit dem zu entgasenden festen Brennstoff, also mit Steinkohle, Braunkohle, Torf, Holz, Holzab fällen usw. beschickt ist, und diese Stoffe werden in der nun folgenden Betriebsperiode dazu verwendet, um Wassergas und andere Gase zu entwickeln, die durch die Leiturig /c direkt nach der Vorlage<B>1</B> und von dort nach der Leitung m nach den Gasbehältern abge führt werden.
Das in den Generatoren erzeugte Gas be steht aus einer Mischung von Wassergas und solchen Gasen, welche aus den zu entgasen den festen Brennstoffen abdestilliert sind. Hat, man Steinkohle entgast, dann besteht die Mischung aus Wassergas und Steinkohlen gas mit den zugehörigen Nebenprodukten; hat rnan zum Entgasen Braunkohle verwendet, darin besteht die Mischung aus Wassergas und Braurrkoblengasen und deren Nebenpro dukten usw.
In der Vorlage bleiben Teer, Ammoniak usw. zurück, welche in bekannter Weise ge wonnen und verarbeitet werden können.
Um zu verhindern, dass der- Teer vergast wird, sind die Abführungen für das Mischgas an den obern Enden der Generatoren ange bracht, also an jenen Stellen derselben, an welchen derjenige Generator, welcher jeweils zur Trocken-Destillation der- festen Brenn- rnateriale dient, am kältesten ist, bezw. an welchen Stellen der betreffende Generator während der Trockendestillation die geringste Temperatur aufweist.
Das im Vergasungsgenerator erzeugte Wassergas hat eine Temperatur- von etwa 1200 C. Auf seinem Weg in den Entgasrrngs- generator kühlt es sich erfahrungsgemäss um etwa 200 , also auf etwa 1000 C ab. Beim Durchstreichen des zu entgasenden festen Brennstoffes verliert das Wassergas, wie die Praxis gezeigt hat, soviel Wärme, dass es beim Verlassen des Errtgasungsgenerators eine Temperatur von nur noch etwa 4000 C auf weist.
Der gesamte Wärmeverlust des Wasser gases vom Austritt aus dem Vergasungsgene- rators bis zum Verlassen des Entgasungs- generators entspricht also einem Temperatur abfall von ca.<B>8001</B> C.
Die vorstehenden Angaben beziehen sich aber nur auf den ersten Gasgang nach In betriebsetzung der Anlage. Die Praxis hat gezeigt, dass im weiteren Verlaufe des Be triebes die Temperatur des Wassergases, das jeweils den Entgasungsgenerator verlässt,-bis auf 250 C gesunken ist. Die letztere Tempe- ratur ist also diejenige, die für den Betrieb in Betracht kommt; wie man sieht, ist sie so niedrig, dass eine nennenswerte Vergasung des Teeres nicht stattfindet.
Besonders vor teilhaft ist der Umstand, dass ausser der Ab leitung des Gases aus dem obersten, kältesten Teil des Entgasungsgenerators keine beson- dern Mittel nötig sind, um die Temperatur auf dem für eine günstige Teerausbeute er forderlichen niedrigen Betrag zu halten, son dern bei Anwendung der vorerwähnten Mass nahme stellt sich die niedrige Temperatur ganz von selbst ein.
Der technische Vorteil, welcher durch den Apparat gemäss Fig. 2 erzielt wird, besteht darin, dass die in dem Mischgas anwesenden Verunreinigungen bezw. Nebenprodukte auch noch dadurch in ihrer Gesamtheit gewonnen werden können, dass das Mischgas ohne Zwischenhaltung von andern Apparaten un mittelbar nach den Reinigungsvorrichtungen geführt wird.
Process for degassing and gasifying of solid fuels. The subject of the present inven tion is a process for degassing and gasifying solid fuels such as hard coal, lignite, peat, wood, wood waste, etc.
using at least one pair of generators working together, and the method designed in such a way, respectively. can be directed that one either only works towards the generation of gas through the most complete possible degassing and gasification of the fuel, for the purpose of obtaining gas that can be used for leuclite, heating and power purposes or the same, or that in addition to gas development, the simultaneous The purpose of the extraction of tar is to avoid complete degassing of the solid fuel.
The method is based on the fact that one uses an amount of water gas developed in a generator by gasification of solid fuel to act on the amount of solid fuel to be degassed in the other generator, u. z. in such a way that, on the one hand, the gases characteristic of the substance to be degassed and their by-products are developed, and on the other hand, the solid fuel to be degassed is converted into coke in order to be generated in the following gasification period, which takes place in the opposite direction to be used by water gas.
In the process, so water gas is used for direct degassing of solid fuel such. B. hard coal, lignite, peat, wood, wood waste, etc. are used. One can practically proceed, for example, that one sends a generator with coke, respectively. Introducing steam into the coke charge located therein for the purpose of generating water gas, and that the water gas thus generated is transferred to the other generator for the purpose of degassing the solid fuels located in the same.
This operation is continued as long as in the one generator sufficient amounts of water gas can be generated and until the substances to be degassed in the second generator are completely converted into coke and all gases and gases in the solid fuels to be degassed other by-products, such as tar, ammonia, etc. are driven out completely or to the most complete degree that can be achieved.
The process is then continued in the opposite direction in that the first generator, in which the water gas regeneration has taken place, is charged with new amounts of the material to be degassed, i.e. with coal, lignite, peat, wood, wood waste, etc., while one in the second generator, in which the starting material was converted into coke, introduces steam to produce water gas, which in the other generator be sensitive fresh quantities of the materials to be degassed on gas and its by-products, z. B. tar, ammonia, etc. and processed on coke.
The temperature of the coke quantities, which are located in the alternating pair of generators working together, for the purpose of generating water gas, can be carried out in any convenient way, for example by blowing air onto the previously heated coke layer.
Both generators are charged with different starting material for the first time in this embodiment, u. z. one generator with zrz gasifying material (coke) and the other with the material to be degassed, as coal, lignite, peat, wood, wood waste and the like, which have not yet been converted into coke; but is only converted into coke in the course of the process.
This also has the advantage that the generator, which is only charged with glowing coke, can be blown on again in the event that the coke temperature has dropped so far that it is insufficient to develop sufficient quantities of water gas. You only have to complete the transition from one generator, which is exclusively charged with glowing coke, to the other generator.
This ensures that the bituminous material is used entirely for the production of species enrichment gases for the water gas.
According to another embodiment of the method, in addition to the development of gas, one can work towards the simultaneous extraction of tar, which is achieved by discharging the mixed gas developed at that point of the second generator, which is used to degas the solid fuels, at which the lowest point Temperature prevails.
In this embodiment too, at least one generator pair is used. in which one generator alternately serves to generate water gas and the other is alternately charged with the solid fuels to be degassed and serves for the dry distillation of the latter.
In this version, however, the steam to be converted into water gas is introduced from above and the supply before) air from below, so that steam and air are introduced in opposite directions into that (xener, ator) that is used to generate water gas.
The introduction of steam always only takes place in the generator that serves as a water gas generator. The water gas developed in this latter is fed into the generator from the bottom to the second, in the same working period as a dry distillation apparatus, and the working direction is reversed as soon as the solid fuel in the dry distillation generator is completely converted into coke.
The mixed gas, which is generated by the passage of the in the first generator. Highly heated water gas is formed by the batch of the dry distillation generator, is - as already mentioned - derived temperatures at which decomposition or cracking of the tar does not occur.
Both in the exclusive gasification process and in your tar generation process, the mixed gases are transferred to the cleaning devices directly without the interposition of other devices, such as heating devices.
This gives the significant advantage that the derived mixed gases, respectively. the tar derived does not suffer any loss of heat on its way to the cleaning apparatus; Carbon and tar have no opportunity to precipitate in pipelines, clogging of the latter is avoided, and in one case the mixed gases are recovered, in the other the tar is completely recovered, there is no loss of by-products and a qualitatively perfect gas is obtained during the formation of which the occurrence of harmful secondary circumstances is avoided. It should also be noted that in the first mode of operation, the operations are carried out in such a way that the introduction of steam, the supply of air and also the discharge of the mixed gas from below, i.e. H.
takes place in the lower part of the generators concerned.
In the second mode of operation, however, it follows the introduction of the steam and the discharge of the mixed gas generated from above, and only the supply of air from below.
In the accompanying drawings, each one for executing both methods is used in an exemplary embodiment of the system, u. z. Fig. 1 shows a system consisting of two generators working together in vertical section, which is used exclusively for the extraction of gas from solid fuel.
Fig. 2 shows such a system, consisting of two generators working together, in vertical section, which, however, is used for the simultaneous production of tar.
In both figures, the same letters designate the same parts.
In the .Anlage of FIG. 1, a and b are two generators which work together and are alternately unregulated according to the operation; c, c 'is a channel that connects the two generators at their upper end, d is a slide built into the channel, which, depending on the respective purposes of the operation, the passage of the gases produced in one generator during hot blowing after the other, which slide is open as soon as the developed water is to be passed over to the other generator.
e, e 'are supply pipes after the lower part of the generators for the purpose of introducing steam to develop water gas. <I> f, </I> f are lines for supplying air to the generators, which are equipped with gate valves g, g' are provided. lt, 7t 'are chimneys for discharging the exhaust gases from the upper part of the generators. These chimneys h, h 'are provided with closing covers <I> i, </I> i'.
These lids are used to close the chimneys h, li as soon as the temperature of the water gas generators has been brought to an end. <I> k, </I> k 'is a pipeline which is used to develop according to the direction of operation Feed mixed gas to template 1, l 'zii, from where the gases developed then escape through the pipelines in' m 'and after the cleaning system, the containers, etc.
<I> n, n '</I> are valves built into the pipeline k, k', which serve to transfer the mixed gases developed according to the template d, <I> l '</I> or accordingly block the status of the company. o, o 'are filling funnels which are used to alternately charge the generators a and b with new amounts of the substances to be degassed. p, <I> p '</I> are slag doors to remove the slag from the gasified materials that has arisen during operation.
The method of execution of the method with the system described is as follows: If operation is started with one generator, for example with cc, it is first charged with coke, while the other generator b with that fixed one at the same time Fuel is filled from which the desired gases are to be represented. If one wishes to obtain hard coal gas and its by-products, the generator b is charged with hard coal; If you want lignite gas, the generator is charged with lignite, etc.
Now that the generator charged with coke has been heated up in the usual way, it is brought to temperature by introducing air after the generator a through the pipe f.
During the entire duration of the blow cycle, the slide d remains closed in order to prevent the exhaust gases generated from flowing over to the generator b. The exhaust gases developed escape through the chimney h either to the air or they can be used in a known manner for heating or other purposes.
As soon as the coke located in the generator a has reached the desired temperature, steam is introduced through the pipe e into the same steam and the gas period for the generation of water gas begins.
First of all, the wind supply line f is closed by means of the cock g after the generator a. At the same time, the flap i of the chimney lt is closed to prevent the water gas produced from escaping, and the valve d built into the overhead line c is opened to allow the water gas produced to pass to the generator b. At the same time, however, the tap n 'is opened to allow the resulting mixed gases to pass through to the template l'.
The water gas generated in the generator a is now passed through the slide d to the generator b, and this is continued as long as sufficient development of water gas takes place in the generator a. The quantities of water gas that are generated in generator a have an average temperature of around 1000 C. By transferring these highly heated quantities of water gas to the mass to be degassed in generator b (hard coal, lignite, peat, wood, wood waste, etc.), the If the generator b is in a cold or unheated state, gas is now generated in the generator b from the substances mentioned.
This gas is discharged from the generator b through the pipeline 1c, 1c 'through the valve n' after the template l 'and from there through the pipeline <I> in </I> to the cleaning system, the containers, etc.
Simultaneously with this, a transfer of the substances to be degassed in the) generator b was effected in coke or types of coke, and these coke quantities are now used in the subsequent opposite operation, respectively. in the next gas passage, for water gas generation.
If the coke layer in the generator a has now sunk so far that a worthwhile or sufficient development of water gas no longer takes place, then the operation is reversed. The cock n 'after the pipeline h' is now closed, the flap i of the chimney h 'is opened, the cock g' of the wind feed line f 'is opened and the valve d of the pipeline c, c' is closed.
Now the Kohs formed in the generator b in front of the approaching gas passage, which has a temperature of about 8001C, is heated to the temperature required to generate water gas by introducing v into air. This is done by supplying air through the air line f 'and through the cock g' built into this air line. After the amount of coke in the generator b is brought to the required temperature, steam is introduced through the pipe e 'to the generator b, and the gas passage begins here.
As soon as the temperature required for the gas passage is reached, flap i of the pipeline <I> h '</I> and cock g' of the wind supply line <I> f '</I> are closed, the slider <I> d </I> and the slide <I> n </I> that works together with generator a is open.
The water gas developed in the generator <I> b </I> is nim through the pipe line c ', slide d, pipe c. initiated after the generator a, which is meanwhile with the solid fuel to be degassed, i.e. with coal, lignite, peat, wood, wood waste, etc.
has been charged, and there is the implementation of these substances on the one hand in coke or types of coke, which are used again in the subsequent working period to generate water gas and on the other hand in a mixture of water or coal gas or the like, which is passed through the pipe k and the slide n is passed after the template G, from where the gases through the pipe m after the cleaning system, respectively. be discharged from the container.
This operation can of course be repeated as often as required.
The mixed gas developed from the generator, of course, consists of a mixture of water gas on the one hand and the gas that has been distilled off from the starting material on the other, i.e. in the case of degassing hard coal, hard coal gas and its by-products products; in the case of degassing lignite, lignite gas and its by-products, etc.
The quantities of tar, ammonia, etc. remaining in the templates <I> 1, </I> l 'can be processed in a known manner.
The technical and economic progress, which is achieved by the system described, consists in the following 1. That the degassing is not by indirect heating, but by direct action of the developed, with a temperature of approx. 1000 in the degassing generator entering water gas takes place; 2. That, in contrast to the previous work methods, in which you had to remove the glowing coke on the retort and cool it with water, which results in a significant loss of heat, in the present invention this removal and cooling of the coke is avoided.
In addition, the heat losses that have to be recovered in order to reheat the coke that has been taken out of the furnace and fed back to the company for water production are saved. Also, there is no crumbling of the coke and, accordingly, no loss of coke material. In the in liig. 2 illustrated era, which also serves to develop tar, a and b are two cooperating generators, which alternately serve to develop water gas and to take up the solid fuel to be degassed.
c, c 'is a channel that connects the two generators. In this embodiment, however, the connection is made at the lower ends of the two generators.
The channels, o 'can be closed by a slide d, in order to prevent the gases developed during the warm-up process from flowing over from one generator to the other. However, the slide is opened when the developed water gas is transferred to the other generator who has to.
q, q 'are air supply pipes opening into the lower part of the generator, which have the purpose of being able to blow the coke from the water gas generator. r, y 'are steam supply pipes which open into the upper part of the generator and supply the steam required for the development of water gas.
lt, h 'are chimneys for discharging the smoke gases developed in the generators. These chimneys are seen with covers i, 1 'ver, with which the chimneys are covered, respectively. be closed when the generator in question is brought to the temperature necessary for the development of water gas.
Ic, k 'are pipelines which serve to guide the developed mixed gas according to the template <I> 1, 1' </I> in accordance with the direction of operation, from where the developed gases then through the pipelines m, < I> in '</I> after the cleaning system, the gas containers etc. are supplied. <I> n, n' </I> are slides attached to lines) c, 7c ', which serve to shut off the pipelines, when water gas is developed in the associated generator.
o, o 'are funnels for alternately charging the generators with the solid fuel to be degassed. p, P 'are. Slag doors for discharging the slag from the gasified materials produced during operation.
The process with the aid of the apparatus according to FIG. 2 is as follows: If you start operation with your generator a, for example, it is filled with coke, while the other generator b is charged with the solid fuels to be gasified. If, for example, one wishes to produce hard coal gas and hard coal tar at the same time, then the generator b is filled with hard coal; if one intends to produce lignite gas and lignite tar, then generator b is charged with lignite, etc.
After the generator filled with coke has been blown warm in the usual way, it is heated to the required temperature by blowing air into the generator through line q.
The slide d remains closed during the entire blow cycle in order to prevent the smoke gases developed from flowing to the generator b. These flue gases escape through the chimney g and can be used in the usual way as heating gases or for other purposes.
As soon as the coke in the generator a is brought to the required temperature, steam is introduced into the generator a through the line y, after which the water gas is developing.
Now the air supply line q is closed, the lid i of the chimney <I> lt </I> is closed to prevent the water gas from escaping, and the slide d located in the channel e, c 'is opened and the developed Water gas after generator b; At the same time, the slide n 'is opened to give the evolved water gas the opportunity to flow off directly after the presentation l'.
The water gas developed in generator a, which has an average temperature of around 1200 C, now passes through the channel <I> c, c '</I> to your generator <I> b. </I> This lasts as long as Sufficient amounts of water gas are developed in the generator a.
By touching this strongly heated water gas with the union located in the generator b; Solid fuels to be degassed (hard coal, lignite, peat, wood, wood waste, etc.) develop in this generator b, which does not have to be heated or blown beforehand for this purpose, from the solid fuels mentioned, gases which are passed through the line according to "Directly after the template l" and from there through the line in "to cleaning devices, gas containers, etc. are discharged.
The solid fuel in generator b to be degassed is converted into coke or coke-like substances, and this coke is used to develop water gas during the following operating period, which works in the opposite direction.
If there is no longer sufficient water gas development in the generator a, then the operation is reversed. The slide <I> n '</I> of the line k' and the slide <I> d </I> of the channel c, c 'are closed and the cover i' of the chimney g 'and the air supply pipe f' are opened .
The coke formed in the generator b during the previous working period, which has a temperature of about $ 00 C, is only brought to the temperature required for the water gas by supplying air, which takes place through the pipe q ' - development is required.
After this generator is brought up to temperature, steam is introduced through line r 'into generator b, where the development of water gas begins. The lid <I> i '</I> of the chimney ht.' and the air supply line q 'are closed while the slide <I> d </I> and slide <I> n </I> are opened.
The water gas developed in the generator b then flows through the channel c. e 'after the generator a, which is previously charged with the solid fuel to be degassed, i.e. with coal, lignite, peat, wood, wood waste, etc., and these substances are used in the operating period that follows to generate water gas and other gases to be developed, which are carried out by the Leiturig / c directly after the template <B> 1 </B> and from there to the line m after the gas containers.
The gas produced in the generators is made up of a mixture of water gas and gases which are distilled from the solid fuels to be degassed. If you have degassed hard coal, then the mixture consists of water gas and hard coal gas with the associated by-products; has used lignite for degassing, which consists of a mixture of water gas and lignite gas and their by-products, etc.
Tar, ammonia, etc. remain in the template, which can be won and processed in a known manner.
In order to prevent the tar from being gasified, the outlets for the mixed gas are attached to the upper ends of the generators, i.e. at those points where the generator that is used for dry distillation of the solid fuel materials , is coldest, resp. at which points the generator in question has the lowest temperature during dry distillation.
The water gas generated in the gasification generator has a temperature of around 1200 C. On its way into the degassing generator, experience shows that it cools down by around 200, that is to around 1000 C. When passing through the solid fuel to be degassed, the water gas loses so much heat, as practice has shown, that it has a temperature of only about 4000 C when it leaves the gas generator.
The total heat loss of the water gas from the exit from the gasification generator to the exit from the degassing generator therefore corresponds to a temperature drop of approx. <B> 8001 </B> C.
However, the above information only relates to the first gas cycle after the system has been started up. Practice has shown that in the further course of operation the temperature of the water gas leaving the degassing generator has dropped to 250 C. The latter temperature is therefore the one that comes into consideration for operation; As you can see, it is so low that no significant gasification of the tar takes place.
Particularly advantageous is the fact that apart from the discharge of the gas from the uppermost, coldest part of the degassing generator, no special means are required to keep the temperature at the low level required for a favorable tar yield, but rather when used With the aforementioned measure, the low temperature sets itself automatically.
The technical advantage, which is achieved by the apparatus according to FIG. 2, is that the impurities respectively present in the mixed gas. By-products can also be obtained in their entirety in that the mixed gas is fed directly to the cleaning devices without being held in between by other apparatus.