DE602048C

DE602048C - Process for operating vertical chamber furnaces in which a gas with a high calorific value is generated

Info

Publication number: DE602048C
Application number: DEK123666D
Authority: DE
Original assignee: Heinrich Koppers GmbH
Current assignee: Heinrich Koppers GmbH
Priority date: 1932-01-06
Filing date: 1932-01-06
Publication date: 1934-08-30

Description

Verfahren zum Betriebe von Vertikalkammeröfen, in denen ein Gas mit hohem Heizwert erzeugt wird Bei den bekannten Vertikalkammeröfen zur Erzeugung von Gas und Koks treten im Verlaufe des Betriebes an den Kammerwänden mehr oder weniger dicke Graphitablagerungen auf, die hauptsächlich einer Zersetzung der schweren Kohlenwasserstoffe des in der Ofenkammer erzeugten Gases entstammen. Zur Entfernung der Graphitablagerung ist es üblich, die Kammer zu entleeren und danach in dieselbe Wasserdampf einzublasen, der die Oberfläche der Graphitschicht abkühlt, wodurch in der Graphitschicht Spannungen auftreten, die ein Abplatzen derselben vom feuerfesten Mauerwerk zur Folge haben. Dabei befördert man in der Regel das Abplatzen der Graphitschicht noch durch Stoßen mit langen, meißelartig ausgebildeten Stangen von der Oberseite des Kammerofens aus.Process for the operation of vertical chamber furnaces in which a gas with high calorific value is generated in the known vertical chamber furnaces for the production of Gas and coke more or less appear on the chamber walls during operation thick graphite deposits, mainly a decomposition of the heavy hydrocarbons of the gas generated in the furnace chamber. For removing graphite deposits it is customary to empty the chamber and then blow steam into it, which cools the surface of the graphite layer, creating tension in the graphite layer occur which result in the same flaking from the refractory masonry. As a rule, the flaking of the graphite layer is promoted by pushing with long, chisel-shaped rods from the top of the chamber furnace the end.

Es hat sich nun beim Betriebe von Vertikalkammeröfen herausgestellt, daß die Graphitschicht in denjenigen Ofen, in denen ein Gas von sehr hohem Heizwert (4goo Kalorien/cbm und darüber) erzeugt wird, sehr fest an der Kammerwand haftet und bei ihrem Ablösen von den Kammerwänden mehr oder weniger große Partien des feuerfesten Mauerwerks mit abreißt. Die dadurch hervorgerufenen Beschädigungen des Mauerwerks der Verkol,--ungskammern sind häufig so erheblich, daß die Wände der Verkokungskammern bei solchen zur Erzeugung eines sehr reichen Gases benutzten Ofen schon nach zweijähriger oder noch kürzerer Betriebszeit erneuert werden müssen.It has now been found in the operation of vertical chamber furnaces, that the graphite layer in those furnace in which a gas of very high calorific value (4goo calories / cbm and above) is generated, adheres very firmly to the chamber wall and when they are detached from the chamber walls, more or less large portions of the refractory Masonry with tears off. The resulting damage to the masonry the coking chambers are often so considerable that the walls of the coking chambers in the case of furnaces used to produce a very rich gas, after two years or have to be renewed for an even shorter operating time.

Demgegenüber erweisen sich aus Steinmaterial o. dgl. Qualität hergestellte Verkokungskammern von Vertikallg:ammeröfen, in denen ein Gas von niedrigerem Heizwert (48oo Kalorien/cbm und darunter) hergestellt wird, als praktisch vollkommen beständig.In contrast, stone material or the like prove to be of quality Vertikallg coking chambers: ammer stoves in which a gas with a lower calorific value (48oo calories / cbm and below) is produced as practically completely consistent.

Es ist zwar bekannt, daß .ein an Kohlenwasserstoff reicheres Gas stärker Graphit ansetzt als ein an Kohlenwasserstoff ärmeres Gas, und ferner, daß die Abscheidungsgeschwindigkeit und mit dieser die Härte der Kohleschicht in einem Raum befindlicher gasförmiger Kohleverbindungen sich entsprechend dem Verdünnungsgrad der gasförmigen Kohleverbindungen genau regulieren läßt.It is known that a gas richer in hydrocarbons is stronger Graphite begins as a gas poorer in hydrocarbons, and furthermore that the deposition rate and with this the hardness of the carbon layer in a room in gaseous form Carbon compounds vary according to the degree of dilution of the gaseous carbon compounds can be regulated precisely.

Die Untersuchungen, die zu der vorliegenden Erfindung führten, haben jedoch gezeigt, daß die Unterschiede in der Haltbarkeit der Kammerwände von solchen Ofen. die zur Erzeugung eines Gases hohen Heizwertes benutzt werden, von denjenigen Ofen, in denen ein Gas von niedrigem Heizwert hergestellt wird, darauf zurückzuführen sind, daß der in den genannten Ofenarten an den Kammerwänden sich absetzende Graphit verschiedene Struktur und verschiedene mechanische und physikalische Eigenschaften hat. Wie Untersuchungen zeigten, ist der Graphit, der in ein reiches Gas erzeugenden Ofen anfällt, außerordentlich dicht und fest; die Graphitteilchen haben zudem die Eigenschaft, ziemlich tief in die Poren der feuerfesten Steine einzudringen. Dadurch und infolge der hohen mechanischen Festigkeit des Graphits haftet dieser außerordentlich fest an der Oberfläche des feuerfesten Mauerwerks.The studies that led to the present invention have however, demonstrated that the differences in the durability of the chamber walls from such Oven. that are used to produce a gas of high calorific value by those Furnaces in which a gas of low calorific value is produced can be attributed to it are that the graphite that settles on the chamber walls in the types of furnace mentioned different structure and different mechanical and physical properties Has. As research has shown, graphite is a rich gas-producing substance Furnace is extremely tight and firm; the graphite particles also have the Ability to penetrate quite deeply into the pores of the refractory bricks. Through this and because of the high mechanical strength of graphite, it is extremely adherent firmly on the surface of the refractory masonry.

Andererseits erwies sich bei Untersuchungen der Graphit, der in Öfen für Gas von niedrigem Heizwert anfällt, als porös und von teilweise schaumartiger Konsistenz.On the other hand, investigations have shown that graphite is found in furnaces for gas of low Calorific value accrues, as porous and of partial foamy consistency.

Die Teilchen eines solchen porösen Graphits dringen weder tief in das feuerfeste Mauerwerk ein noch haften sie fest an diesen. Sie lassen sich vielmehr verhältnismäßig leicht von dem Mauerwerk lösen.The particles of such a porous graphite neither penetrate deeply the fireproof masonry still adhere firmly to them. Rather, you let yourself relatively easy to detach from the masonry.

Die vorliegende Erfindung, die sich auf den oben kurz mitgeteilten Untersuchungen aufbaut, verfolgt nun den Leitgedanken, die Beschädigung des feuerfesten Mauerwerks bei Vertikalkammeröfen zur Erzeugung eines Gases von hohem Heizwert dadurch zu beseitigen, daß planmäßig auf der Oberfläche der feuerfesten Steine zunächst eine verhältnismäßig dünne Schicht eines schaumartigen, porösen Graphits abgeschieden wird, bevor in der betreffenden Ofenkammer ein Gas von hohem Heizwert erzeugt wird. Bei Beobachtungen dieser den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden technischen Regel. zum Betriebe von Vertikalkammeröfen zur Erzeugung von Gas mit einem hohen Heizwert wird ein Absitzen des harten, festen Graphits, wie er bei der Erzeugung von Gas mit hohem Heizwert auftritt, unmittelbar auf den Steinen des feuerfesten Mauerwerks vermieden bzw. zwischen der Schicht von hartem Graphit und dem Mauerwerk eine Graphitschicht geringerer Festigkeit erzeugt, die sich leicht beim Reißen und Abplatzen der äußeren harten Graphitschichten von dem Mauerwerk der Kammerwände ablöst, ohne Teile der feuerfesten Steine mit abzureißen.The present invention based on the briefly communicated above Building investigations, now pursues the main idea, the damage of the refractory Masonry in vertical chamber furnaces to generate a gas with a high calorific value to eliminate that scheduled on the surface of the refractory bricks initially deposited a relatively thin layer of a foam-like, porous graphite before a gas of high calorific value is generated in the furnace chamber concerned. Upon observation of these technical subjects forming the subject of the present invention Rule. for the operation of vertical chamber furnaces for the production of gas with a high Calorific value becomes a settling of the hard, solid graphite, as it is in the production of high calorific value gas occurs immediately on the bricks of the refractory Masonry avoided or between the layer of hard graphite and the masonry a graphite layer of lower strength is produced, which is easy to tear and tear Flaking of the outer hard graphite layers from the masonry of the chamber walls peeled off without tearing off parts of the refractory bricks.

Zur Erzeugung einer Graphitschicht geringerer Festigkeit auf den Kammerwänden kann man in verschiedener Weise vorgehen.To create a graphite layer of lower strength on the chamber walls can be done in different ways.

Gemäß der Erfindung wird vorzugsweise zu diesem Zweck das in der betreffenden Ofenkammer erzeugte Gas zunächst so weit verdünnt, daß sein Heizwert etwa unterhalb 48oo Kalorien/cbm, vorzugsweise bei 46oo Kalorien liegt. Diese Verdünnung des Gases kann dadurch geschehen, daß man zunächst Wasserdampf in die Ofenkammer einläßt, wodurch es zur Bildung von Wassergas kommt, das sich dem Destillationsgas beimischt, oder dadurch, daß man in die Kammer Kohlensäure oder ein inertes Gas (beispielsweise Stickstoff o. dgl.) einleitet.According to the invention is preferably for this purpose in the relevant Furnace chamber produced gas initially diluted so far that its calorific value is about below 48oo calories / cbm, preferably 46oo calories. This dilution of the gas can be done by first letting steam into the furnace chamber, which leads to the formation of water gas, which is mixed with the distillation gas, or by adding carbonic acid or an inert gas (for example Nitrogen or the like).

Eine derartige Verdünnung des Gases stellt wohl die bequemste Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung dar.Such a dilution of the gas is probably the most convenient embodiment of the method according to the invention.

Man kann jedoch auch den Leitgedanken der vorliegenden Erfindung so verwirklichen, daß man auf die Kammerwände ein Material aufstreicht, das das Niederschlagen von einem porösen Graphit geringerer mechanischer Festigkeit befördert.However, one can also follow the principle of the present invention in this way realize that one spreads a material on the chamber walls, the precipitation conveyed by a porous graphite of lower mechanical strength.

Wird das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren bei einer Vertikalkammerofenanlage benutzt, bei der mehrere Ofenkammern zur Erzeugung eines Gases von hohem Heizwert vorgesehen sind, so wird abwechselnd in derjenigen Ofenkammer, in der gerade der Graphit von den Ofenwänden entfernt ist, vorübergehend ein Gas von niedrigerem Heizwert erzeugt und während dieser Zeit in den anderen Kammern ein Gas von einem so hohen Heizwert gemacht, daß das Gemisch der Destillationsgase aller Ofenkammern den gewünschten hohen Heizwert hat. Diese Arbeitsweise ist, obwohl dabei Destillationsgase sehr hohen Heizwertes erzeugt werden, deshalb für das Ofenmauerwerk vollkommen unschädlich, weil die Ofenwände stets durch die dünne Schicht des porösen Graphits gegen den aus dem Gase von sehr hohem Heizwert sich abscheidenden festen, sehr harten Graphit geschützt sind.If the method forming the subject of the invention in a Vertical chamber furnace system used in which several furnace chambers to produce one Gas of high calorific value are provided, then alternately in the furnace chamber, in which the graphite has just been removed from the furnace walls, temporarily a gas of lower calorific value and during this time in the other chambers made a gas of such a high calorific value that the mixture of the distillation gases of all furnace chambers has the desired high calorific value. This way of working is, though in the process, distillation gases of a very high calorific value are generated, therefore for the kiln masonry completely harmless, because the furnace walls always pass through the thin layer of the porous Graphite against the solid, very hard graphite are protected.

Claims

PATENT CLAIMS: _. Procedure for operating vertical chamber furnaces, in which a gas with a high calorific value is generated, characterized in that initially on the chamber walls a thin layer of a relatively porous graphite of lower mechanical strength is deposited before entering the chamber Gas with a high calorific value is produced.

2. The method according to claim z, characterized in that that the graphite is precipitated by diluting the distillation gas, preferably to a calorific value of 46oo calories / cbm.

3. The method according to claim z and 2, characterized in that so long steam in the distillation chamber is blown in until there is a thin layer of porous graphite on the chamber walls has formed lower strength. q ..

Method according to claim = and 2, characterized characterized in that the distillation gas in the furnace chamber until precipitated a graphite layer of lower strength due to inert gases (carbonic acid, nitrogen o. The like.) Is diluted.

5. Execution of the method according to claim x in operations a coal distillation plant consisting of several vertical chambers in which a distillation gas of high calorific value is produced, characterized in that alternately a gas with a lower calorific value is generated in one of the furnace chambers, while in the other furnace chambers a gas of such a high calorific value is produced, that the mixture of the distillation gases of all furnace chambers has the desired high calorific value Has.