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Horizontalkammerofen zur Erzeugung von Koks und Gas Man hat schon
seit langer Zeit in Kammeröfen zur Erzeugung von Koks und Gas, insbesondere bei
den Öfen auf Gaswerken, gegen Ende der Garungszeit Dampf in die Kammern eingeleitet
und dabei eine Überhitzung des Dampfes in dem zwischen den Heizzügen und den Ofenkammern
liegenden Mauerwerk vorgenommen, insbesondere hat man bei Horizontalkammeröfen im
Mauerwerk der Kammersohlenpartie liegende waagerechte Kanäle für die Verteilung
des Dampfes über die ganze Länge der Kammer benutzt und an diese in der Läuferwand
aufsteigende Ausblaseleitungen angeschlossen.
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Bei den Gaswerken besteht in neuerer Zeit in stärkerem Maße der Wunsch,
wohlfeile öle und andere Mischungen flüssiger Kohlenwasserstoffe einem Zersetzungsvorgang
zu unterwerfen, der zu einer Erhöhung der Gasausbeute der Kammeröfen führt. Dabei
soll die mit festem Brennstoff gefüllte Ofenkammer selbst als Umsetzungsraum dienen.
Für das umzusetzende Gemisch von Kohlenwasserstoffen kommt naturgemäß eine viel
geringere Vorwärmtemperatur in Frage, andererseits ist es wünschenswert, ein Svstem
von Rohren in das Mauerwerk einzubauen, um eine möglichst gleichmäßige Verteilung
der umzusetzenden Kohlenwasserstoffe über die Ofenkammer zu erzielen. Dabei ist
insbesondere darauf zu achten, daß die Erhitzung nicht zu weit geht, weil dann Spaltprodukte
auftreten könnten, die sich in Form von Ruß, Naphthalin oder Flüssigprodukten in
den Rohren abscheiden und diese verstopfen würden. Mit solchen Verstopfungen muß
auch dann gerechnet werden, wenn man den umzusetzenden Kohlenwasserstoffen einen
gewissen Prozentsatz an überschüssigem Dampf beimischt.
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Die zu spaltenden Produkte sind ziemlich hitzeempfindlich, und dadurch
unterscheidet sich die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe von dem Problem,
die Gasausbeute dadurch zu erhöhen, daß hochsiedende Stoffe wie Teer in die Ofenkammer
eingeführt werden, ein Problem, das man löste, indem man Teer, gegebenenfalls in
Mischung mit Wasserdampf, in den Gassammelraum der Ofenkammern einleitete, nachdem
die Temperatur des Kammerinhalts durch vorheriges alleiniges Einblasen von Wasserdampf
unter 900' C gesunken war.
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Das Ziel der Erfindung ist, einen batterieweise angeordneten Horizontalkammerofen
zur Erzeugung von Gas und Koks mit Einrichtungen zur gleichzeitig,:n oder wahlweisen
Zuführung und Erhitzung von @ 'asserdampf und spaltbaren Kohlenwasserstoffen zu
versehen und dabei den besonderen Bedingungen Rechnung zu tragen, die bei der Umsetzung
von Wasserdampf allein einerseits und der Umsetzung von gegen Überhitzung empfindlichen
Kohlenwasserstoffen, gegebenenfalls in Mischung mit Wasserdampf andererseits, zu
beachten sind.
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Gemäß der Erfindung sind bei einem Horizontalkammerofen zur Erzeugung
von Gas und Koks Einrichtungen zur gleichzeitigen oder wahlweisen Zuführung und
Erhitzung von Wasserdampf und spaltbaren Kohlenwasserstoffen zwecks Erhöhung der
Gasausbeute in der Weise angeordnet, daß in dem Mauerwerk der Kammersohlen einerseits
an sich bekannte waagerechte Verteilungsleitungen für den Wasserdampf in der Längsmittelebene
der Kammer angeordnet und an im mittleren Kammerteil in der Läuferwand aufsteigende,
in die Ofenkammern mündende Ausblaseleitungen angeschlossen sind, andererseits auf
den Bereich der Ofenköpfe beschränkte, beiderseits der erstgenannten Leitungen liegende
Verteilungsleitungen mit dicht über der Kammersohle liegenden Ausströmöffnungen
für die zu spaltenden Kohlenwasserstoffe vorgesehen sind. Die letztgenannten Verteilungsleitungen
können dabei mit Katalysatorkörpern gefüllt sein.
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Mit dieser Anordnung, bei der der Weg, auf dem eine Vorwärmung erfolgt,
für den Wasserdampf lang, für das Flüssiggas kürzer ist, gelingt eine kräftige Überhitzung
des zu Wassergas umzusetzenden Wasserdampfes und eine schonende Behandlung der Kohlenwasserstoffe.
Auch ist ein derartiger Ofen nicht nur für die gleichzeitige Einführung von Wasserdampf
und Kohlenwasserstoffen geeignet, er ist vielmehr auch brauchbar, wenn ausschließlich
Wasserdampf eingeblasen oder nur Kohlenwasserstoffe zur Erhöhung der Gasausbeute
benutzt werden sollen.
Da die Verteilungsleitungen für die zu spaltenden
Kohlenwasserstoffe nur ein kleines Stück in das Mauerwerk hineinragen, kann man
im mittleren Kammerteil beiderseits der Verteilungsleitungen für den Wasserdampf
besondere Seitenkanäle vorsehen und durch eine Reihe von Öffnungen mit der mittleren
Leitung verbinden; von diesen Seitenkanälen zweigen die Ausblaseleitungen ab und
sind vorzugsweise mit mehreren in bekannter Weise schräg abwärts gerichteten Dampfaustritten
versehen. Durch die Zwischenschaltung der Seitenkanäle und die dadurch bedingte
mehrfache Richtungsänderung des mit hoher Geschwindigkeit einströmenden Dampfes
ergibt sich eine gleichmäßigere Verteilung des Dampfes über die gesamte Länge der
Kammer.
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In den Zeichnungen ist die Sohlenpartie eines waagerechten Kammerofens
dargestellt, und zwar ist F i g. 1 ein senkrechter Schnitt in der Längsmittelebene
einer Ofenkammer entsprechend der Schnittlinie 1-I von F i g. 3; F i g. 2 ist eine
Draufsicht auf die Ofensohle mit einem waagerechten Schnitt durch das Ofenmauerwerk
entsprechend der Schnittlinie 11-II von F i g. 1; F i g. 3 ist ein senkrechter Schnitt
in der Längsrichtung der Ofenbatterie, und zwar auf der linken Hälfte durch einen
Heizzug im mittleren Teil des Ofens entsprechend der Schnittlinie A -A von
F i g. 2, auf der rechten Hälfte durch einen Kopfheizzug entsprechend der Schnittlinie
B-B von F i g. 2.
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Die waagerechten Ofenkammern 10 sind beiderseits begrenzt von
den Läuferwänden 11, welche zusammen mit den Binderwänden 12 die Heizzüge
umschließen. Die mittleren Heizzüge sind mit 13, die Kopfheizzüge mit
14 bezeichnet. Sämtliche Heizzüge sind durch schräg aufsteigende Kanäle 15
mit dem unterhalb der Ofenkammern liegenden Regeneratorräumen 16 verbunden. Verschleißfeste
Sohlsteine 19 bilden die Kammersohle, welche durch das Ausdrücken des garen Kokses
einer erheblichen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt ist.
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Für die Verteilung des Wasserdampfes und seine Aufheizung ist ein
System von Verteilungsleitungen 20 vorgesehen, die in der senkrechten Mittelebene
der Ofenkammer in dem unterhalb der Kammersohle befindlichen Mauerwerk verlaufen.
Im mittleren Teil der Kammer sind die Leitungen 20 über Öffnungen 22 mit
einem beiderseits der @ Mittelebene liegenden Paar von Seitenkanälen 21 verbunden.
Von den Kanälen 21 steigen Ausblaseleitungen 23 im Läufermauerwerk
11 auf und münden in mehrere schräg abwärts gerichtete Dampfaustritte
24. Inder Längsrichtung der Kammer betrachtet, sind die Leitungen 23, wie
aus F i g. 2 erkennbar, gegeneinander versetzt, wodurch eine bessere Verteilung
des Dampfes über die Kammerlänge erzielt wird.
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Für die Verteilung der umzusetzenden Kohlenwasserstoffe sind waagerechte
Leitungen 26 bestimmt, die parallel zu der Leitung 20 verlaufen, aber
sich nur über den Kopfteil des Sohlenmauerwerks erstrecken. Sie sind in besonderen
Steinen 25 untergebracht und mit einem Katalysatorkörper 27 gefüllt. An die Leitungen
26 sind Steigleitungen 28 angeschlossen und münden in dicht oberhalb der Kammersohle
liegenden Austritten 29.
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Für den Anschluß der Leitungen 20 und 26 sind Rohre
17 bzw. 18 vorgesehen, die durch die metallische Verkleidung 30 des
Mauerwerks hindurchgeführt sind. Man kann also wahlweise entweder Dampf durch die
Leitungen 20 oder Kohlenwasserstoffe, gegebenenfalls in Mischung mit Dampf,
durch die Leitungen 26 einführen oder beide Medien in einem beliebigen Verhältnis
zur Erhöhung der Gasausbeute benutzen.