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Vorrichtung zur Erzeugung eines gasförmigen Brennstoffs. Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines gasförmigen Brennstoffes und im besonderen
zur Anreicherung gasförmiger Brennstoffe, wie sie zum Schneiden und Schweißen dienen.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Vorrichtung wiedergegeben,
und zwar zeigt Abb. i einen senkrechten Schnitt, Abb. z einen Grundriß mit teilweise
wagerechtem Schnitt, Abb.3 die Einführungsdüse für den zu vergasenden flüssigen
Brennstoff in größerem Maßstabe, teilweise geschnitten.
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Die Vorrichtung besitzt einen vorderen Feuerkanal 3 und einen hinteren
Feuerkanal
4; beide Kanäle sind an ihren oberen Enden, durch einen
Querkanal s miteinander verbunden. In den Feuerkanälen 3 und 4 sowie in der Kammer
3a am Boden des Feuerkanals 3 sind feuerfeste Steine gitterwerkartig aufgebaut.
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Zwischen der Kammer 3` und dem Kanal 4 ist eine beispielsweisse aus
einer Stahlplatte bestehende Wand 6 eingeschoben, welche vom Boden bis nahe unterhalb
des oberen Endes der Scheidewand 2c sich erstreckt. Diese Wand 6 verhindert den
Durchgang der Gase von der einen Seite des Gaserzeugungsraumes zur gegenüberliegenden
Seite.
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Der Kanal 7 läuft mit der Wand 6 parallel und besitzt dieselbe Höhe
-wie letztere; in diesen Kanal mündet oben das Zerstäubungsrohr B. Das Gaszuführungsrohr
9, welches in den Unterteil der Kammer 3a mündet, ist an seinem äußeren Ende mit
einem Absperrventil i o ausgerüstet und an ein in der Zeichnung nicht dargestelltes
Gebläse angeschlossen. In das Rohr 9 mündet das engere Rohr i i, durch welches zum
Vorwärmen der Gaserzeugungsräume Gas oder ein flüssiger Kohlenwasserstoff, gegebenenfalls
mit Luft gemischt, in den unteren Teil des Feuerkanals 3 unterhalb des Gewölbes
3b eingeführt werden kann. Das Rohr i i steht seinerseits mit den Rohren i ja und
I Ib außerhalb des Rohres 9 in Verbindung; jedes der Rohre i i a und I i b besitzt
ein Absperrventil i i e und I I d.
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Der Querkanal 5 hat ein Auslaßrohr 13 mit Sicherheitsventil,
welches auch von Hand durch den Griff 14 geöffnet werden kann.
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Ein zweites Auslaßrohr 15 erstreckt sich von dem Gewölbe 4a
am Boden des Feuerkanals 4 nach außen. Sein Ende i 5a ist als Krümmer ausgebildet
und taucht in die Flüssigkeit der Vorlage 16, so da.ß sich in der Vorlage 16
die teeraxtigen Bestandteile, welche bei der Zersetzung ausgeschieden werden, sammeln.
An das Rohr 15 ist ferner ein senkrecht verlaufendes Rohr 17 angeschlossen,
welches am oberen Ende mit einem Sicherheitsventil verschlossen ist, welches durch
einen Handgriff 17a geöffnet werden kann.
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Von der Vorlage 16 zweigt ein Rohr 18
ab, welches mit
einem Skrubber i 9 in Verbindung steht. Der Skrubber besitzt eine Reihe durchlochter
Querwände, welche mit porösem Werkstoff, wie z. B. Bimsstein 2I, belegt sind, während
am oberen Teil eine Brause 22 angeordnet ist. Von dem Skrubber zweigt ein Rohr 23
nach dem Gefäß 24 ab, welches einen flüssigen Kohlenwasserstoff der höheren oder
schwereren Reihen enthält. Das Rohr 23 ist mit Durchlochungen 23a unterhalb des
Spiegels der Flüssigkeit versehen, wodurch das aus dem Skrubber austretende Gas
noch weiter angereichert wird. Von dem Gefäß 24 führt das Rohr 25 zu einem Vorratsbehälter
oder zu der Verbrauchsstelle. An der Vorderseite des Gaserzeugungsraumes i sind
Rohre 26 angebracht, welche zum Einlegen von Pyrometern dienen.
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Zur Inbetriebsetzung der Anlage wird künstliches -oder natürliches
Gas oder ein flüssiger Kohlen-,vasserstoff, wie z. B. rohes oder raffiniertes 61,
in den Bodenraum des Feuerkanals 3 und in die Kammer 3a durch die Rohre I I a und
I I b eingeleitet, wobei in dem Rohr i ja ein Injektor i ie vorgesehen ist; dadurch;
kann gegebenenfalls das durch das Rohr i ja zugeführte Gas mit jedem der durch die
angeschlossenen Rohre zugeführten Flüssigkeiten in Verbindung gebracht und z. B.
Öl eingespritzt werden. Wird Gas benutzt, so wird es unter dem gewöhnlichen Leitungsdruck
eingeführt. Im Falle der Verwendung von Öl wird dieses in die Kammer 3a eingepumpt;
in jedem Falle aber wird der Kohlenwasserstoff oder das Gas mit Luft gemischt, die
durch das Rohr 9a zugeführt wird. Das Rohr 9a kann auch zur Zuführung von Dampf
benutzt werden. Dieses Gemisch von Kohlen-,vasserstoff oder Gas und Luft wird entzündet
und brennt in Berührung mit dem feuerfesten Gitterwerk 2a in der Kammer 3a in den
Feuerkanälen 3 und 4, bis die gewünschte Temperatur (nicht niedriger als i 2oo°
C) erreicht ist. Die Verbrennungserzeugxnisse entweichen durch das Rohr i7, wenn
letzteres durch den Handgriff I7 a geöffnet wird.
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Nach der Vorwärmung des Mauerwerks wird der zu vergasende Kohlenwasserstoff
am unteren Ende des Kanals 3 eingeführt und, sobald er -mit -dem. vorgewärmten feuerfesten
Mauerwerk-- in Berührung kommt, auf dem weiten Wege durch diese erhitzte Zone in
Kohlenstoff, Wasserstoff und in leichtere Glieder der Kohlenwasserstoffreihe verlegt.
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Um das so erzeugte Gas anzureichern, wird ein flüssiger Kohlenwasserstoff,
vorzugsweise ein höheres Glied der Reihe als diejenigen, welches in dem Feuerkanal
3 und die Kammer 3' eingeführt wurde, in die Kammer 7 durch die Düse 8 eingespritzt.
Dieser Kohlenwasserstoff wird mehr oder weniger in dem Kanal 7 zersetzt, da letzterer
innerhalb des feuerfesten Mauerwerkes 2 und in solcher Nähe der Feuerkanäle 3 und.
4 liegt, daß er ebenfalls stark erhitzt wird. Ein Teil des sich ausscheidenden festen
Kohlenstoffes wird von dem Gasstrom mitgerissen und in der Vorlage 16 abgelagert;
ein. großer Teil aber wird sich auf dem feuerfesten Mauerwerk 2 niederschlagen und
während der nächsten Vorwärmuligsperiode aufgezehrt werden,
wobei
seine Verbrennungswärme nutzbar gemacht wird. Durch die Zerlegung des durch den
Krümmer i i eingeführten Gases wird Wasserstoff sowie ein sehr kleiner Prozentsatz
von Kohlenoxyd frei, welches durch den Sauerstoff erzeugt wird, der von der bei
der Vorwärmung gebrauchten Luft zurückgeblieben ist. Der durch das Rohr 8 zugeführte
Kohlenwasserstoff wird nach und nach zersetzt, während er in der Kammer 7 nach unten
sinkt und die Kammer 3a sowie den Feuerkanal 3 durchströmt. Auf seinem Wege durch
die Feuerkanäle ,3 und 4. wird er infolge der hohen Temperatur, der er während des
Überganges über die feuerfesten Steine 2 ausgesetzt ist, weiter zersetzt und verbindet
sich mit dem durch den Krümmer i i zugeführten Kohlenwasserstoff.
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Das Enderzeugnis ist ein fixes Gas von höherem Heizwert, welches weniger
Sauerstoff zu seiner Verbrennung benötigt als der durch den Krümmer i i zugeführte
flüssige Kohlenwasserstoff. Wenn Naturgas durch den Krümmer i i eingeführt wird
und Rohöl als flüssiger Brennstoff durch das Rohr 8 eintritt, so wird unter dem
Einfluß der -chemischen Reaktion, die infolge der in dem feuerfesten Mauerwerk-
2a zurückgehaltenen Hitze und der Verbrennung des auf diesem niedergeschlagenen
Kohlenstoffes eintritt, ein Ga's erzeugt, welches, wenn die Füllung 2 die Temperatur
von etwa i 2oo° C besitzt, annähernd 85 Prozent Wasserstoff, io Prozent Gas der
CH,-Reihe und 5 Prozent eines Gases der C,H6-Reihe enthält.. Das auf diese Weise
in dem Generator i erzeugte Gas wird durch die Vorlage 16 geleitet, welche etwaigen
Teer festhält, und geht dann durch den Skrubber i g, worauf es noch weiter angereichert
werden kann, indem es durch den flüssigen Kohlenwasserstoff in dem Gefäß 24 geleitet
wird.
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Als flüssiger Kohlenwasserstoff kann in dem Gefäß 24 Benzin, Benzol
oder irgendein anderer Kohlenwasserstoff einer __genügend hohen Gruppe enthalten
sein.
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Wenn an Stelle von Naturgas Öl benutzt wird, so wird es durch die
Düse 8 eingeführt und bei seinem Durchgang durch. das erhitzte Mauerwerk in ein
Gas verwandelt, welches denselben Prozentsatz Wasserstoff wie vorher enthält, nicht
aber den Gasgehalt der CH-Gruppe besitzt. Das sich ergebende Gas enthält je nach
der Temperatur des Mauerwerks 85 Prozent bis 98 Prozent Wasserstoff und 15 Prozent
bis 2 Prozent eines Gases der CeH6-Gruppe.
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Eine Änderung der Temperatur, welcher das Naturgas und der flüssige
Kohlenwasserstoff unterworfen werden, ergibt eine entsprechende Änderung in dem
Prozentsatz des frei werdenden Wasserstoffes, welcher in dem Enderzeugnis enthalten
ist. Eine Herabsetzung der Temperatur wird einen kleinen Prozentsatz Wasserstoff
und einen größeren Prozentsatz Kohlenwasserstoff in dem Enderzeugnis ergeben, -%vährend
eine Erhöhung de-- Temperatur in gleicher Weise den Gehalt an Wasserstoff erhöht
und denjenigen des Kohlenwasserstoffes in dem Enderzeugnis erniedrigt.