DE78848C - Verfahren und Apparat zur Erzeugung von Heizgas - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

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PATENTAMT. V$

Das Verfahren der Heizgaserzeugung nach vorliegender Erfindung kennzeichnet sich durch Entgasung und Vergasung von Kohlen in geschlossenen Kammern bei Zuführung von Wasserdampf und solchen Heizgasen unter den Rost der Generatorkammern, welche zur Beheizung der letzteren und der Dampfzuführungsröhren in aufserhalb der Kammer geführten Kanälen gedient haben und welche zusammen mit den gewonnenen Destillationsproducten des ' Brennmaterials, den Zersetzungs- bezw. Umwandlungsproducten des zugeführten überhitzten Wasserdampfes als regenerirte Gase aus den Generatorkammern abgesaugt werden.

Der Zweck ist, ein möglichst stickstoffarmes, an brennbaren Theilen jedoch möglichst reiches Gas zu Heizzwecken zu erzielen.
. Der zu diesem Zwecke eingerichtete Generator kennzeichnet sich durch Anordnung von geschlossenen, vertical stehenden Kammern, welche mit steinernen, nach hinten geneigt stehenden Roststäben und mit seitlich in den Kammerwänden angeordneten Beheizungskanälen ausgestattet sind. Diesen Kanälen werden in ihrem Laufe mehrfach Heizgase und Luft zugeführt, die sich an den heifsen, aus den Kammern abgesaugten Gasen in einem über den Kammern angeordneten Kanalsystem erhitzt hat, wobei die Verbrennungsproducte der Beheizung der Kammern durch die Wände derselben unter dem Roste eintreten, um sich beim Durchstreichen des Brennmaterials zu regeneriren und sich mit den abgesaugten Destillationsproducten und Wassergas zu vermischen. ■■ .

Ein aus ' beispielsweise drei Kammern bestehender Gasgeneratorofen ist auf beiliegender Zeichnung ersichtlich und stellen dar:

Fig. ι im linken Drittel bis zur. Linie a-b eine Vorderansicht, im Mittelstück zwischen Linie a-b und c-d einen Verticallängsschnitt nach L-M der Fig. 2, im rechten Drittel einen Verticallängsschnitt nach N-O der Fig. 2,

Fig. 2 den Verticalquerschnitt durch die Kammer nach A-B der Fig. 1 und 3,

Fig. .3 den Grundrifs des ganzen Ofens, und zwar im linken Drittel bis zu a-b nach E-F der Fig. 2, im Mittelstück zwischen a-b und c-d nach G-H der Fig. 2, im rechten Drittel nach J-K der Fig. 2,

Fig. 4 den Verticalquerschnitt durch die Mitte einer Heizungskammer nach C-D in Fig. 3.

Die jetzigen Gasgeneratoröfen, wie solche auf Glashütten, Stahl- und Schmelzhütten namentlich mit böhmischen Braunkohlen in Sachsen, mit Steinkohlen geringer Sorte in Westphalen und Schlesien betrieben werden, haben den grofsen Fehler, dafs die in ihnen erzeugten Gase eine zu grofse Menge Stickstoff (meist über 60 pCt.) mit sich führen. Es ist dies die natürliche Folge der Einrichtung und des Betriebes, bei welchem die atmosphärische Luft durch den Rost in die Kohlen tritt, wo der Sauerstoff mit der Kohle sich zu Kohlensäure verbindet und mit dem Stickstoff zusammen nach oben in und durch die Kohlen zieht, wo die Kohlensäure in Kohlenoxydgas desoxydirt wird. Der Stickstoff bleibt aber unverändert dabei, nur vermittelt er durch die aufgenommene Hitze die Destil-

lation der in den Kohlen enthaltenen leichten und schweren Kohlenwasserstoffe.

Bei dem neuen Generatorofen findet gar keine Einführung von atmosphärischer Luft direct in die Kohlen, statt. Wohl, ist jede Kohlenkammer ι nach unten mit einem steinernen Treppenrost abgeschlossen, dessen einzelne Balken 2, 2 mit der Steigung nach aufsen verlegt sind, so dafs die Asche und Schlacke nicht in die Kohlen zurück-, sondern direct in die unter dem Rost befindlichen Räume fallen und fliefsen. Die Räume unter den Rosten sind nach aufsen mit Thüren verschlossen., die luftdicht verschmiert werden, wie bei einem Koksofen, so dafs gar keine Luft dort von aufsen eintreten kann. Nach oben ist die Köhlenkammer durch ein Gewölbe abgeschlossen, welches von den Röhren 12 durchbrochen ist, durch welche die Kohleneinfüllung stattfindet und die mit Deckeln in Sanddichtung verschlossen werden. Durch zwei andere Röhren 1 3, welche ebenfalls das Gewölbe durchsetzen und die Ofenkammer mit den Kanälen 14 verbinden, die ihrerseits wieder mit dem Doppelkanal 15 verbunden sind und in der Länge über den ganzen Ofen geführt werden, werden das Gas und die Destillationsproducte aus dem Ofen abgesaugt. Die nicht dargestellte Absaugvorrichtung ist, wie die weitere Abkühlung der Gase, die übliche, allbekannte. Abgekühlt und ihres Theers und Ammoniaks beraubt, wird ein Theil der Gase dann durch die Röhren 7 wieder zurückgeführt und durch die Abzweigungen 8, Fig. 4, und kleinen Vertheilungsröhren 9 in die neben den Ofenkammern eingebauten Heizkanäle 5 mit den waagrechten Zügen eingeblasen, wobei er mit der durch die Schlitze 10 einströmenden vorgewärmten Luft verbrennt und so die Kanäle und infolge dessen auch die Kohlenkammer mit den Kohlen erhitzt. Die einströmende Luft ist vorher in die Kanäle 23, Fig. 4, mittelst eines Gebläses eingeführt, hat von da den Weg durch die Kanäle 24, Fig. 3 und 2, nach dem oberen Kanalsystem 25 genommen, sich dort weiter erwärmt, ist in das Kanalsystem 26 zwischen dem Ofengewölbe und den Gasabsaugkanälen getreten und hat von da schliefslich durch die Kanäle 27, Fig. 4, und die Schlitze 10 mit dem Gase sich zu langen Flammen vereinigt. Die Verbrennungsgase (Stickstoff und Kohlensäure) ziehen durch die Kanäle 5 nach unten, bis sie schliefslich, in dem untersten Kanal angekommen, durch die Röhren 11 die Ofenwand durchlaufend, in die Räume unter dem Steinrost treten, von wo sie in die erhitzten Kohlen kommen. Indem sie diese durchstreichen, wird die Kohlensäure zu Kohlenoxydgas reducirt, während der Stickstoff unverändert bleibt. Nach oben steigend, nimmt der Gasstrom die Destillationsproducte

mit und macht zum Theil denselben .
noch einmal. ψ

Zwischen je zwei Heizkanälen oder am Ende des Ofens neben den eben beschriebenen Heiz% kanälen ist noch ein, oder auch zwei odei| drei Systeme ebensolcher Heizkanäle 6 ange| legt und eingebaut, welche wie die obigen mit Luft und Gas gespeist und geheizt werden. Die Feuergase treten durch die Kanäle 16 ebenfalls '; durch die Treppenroste der nächsten _t Kohlenkammer, streichen durch die Kohlen und werden, zu Kohlenoxydgas regenenrt, oben mit den anderen abgesaugt. In die Wände zwischen allen diesen Heizkanälen 5, 6, 5 sind aber aufserdem dünne Röhren 17 eingebaut^ die ' senkrecht oder schräg mit oder ohne Biegungen nach unten geführt, sich dort unten umbiegen und, durch das Mauerwerk nach d6| nächsten Kohlenkammer gehend, unter derri Treppenrost ausmünden. In diese Röhren 17 wird nun durch anschliefsende Stutzen au^ dem Rohr 20, das von aufserhalb über jeddlf Reihe der Röhren 17 hingeführt und mit deS einzelnen Röhren verbunden ist, Dampf, der den Röhren 20 durch das am Ofen hinführende· Rohr 19 zugeht, eingeführt. Dieser Dam^f überhitzt sich in den engen Röhren, die in den Wänden der Heizkanäle die beste Gelegen , heit haben, Hitze aufzunehmen, so dafs er, unter die : Steinroste . mit. den Heizgasen und ebenso heifs wie diese in .die Kohle tretend^ sich in bekannter Weise zersetzt.

Durch die Ventile 21 regulirt man den Zutritt des Dampfes so, dafs eine stetige und so hohe Ueberhitzung desselben erzielt wird, dafs trotz der stetigen Einführung desselben keine zu grofse Abkühlung der heifsen Kohlen hei beigeführt wird. Auf diese Weise erhält man beinahe dreimal so viel Gas, wie man ohne Dampfeinführung in derselben Zeit aus demselben Quantum Kohle erhalten hätte, und ungefähr die Hälfte des Quantums mehr, aiii man ohne Dampfeinführung aus demselben Kohlenquantum überhaupt hätte erzeugen können. ^i

Der Hauptvortheil dieses Verfahrens ist, dafs das erhaltene Gas mindestens 75 bis 85 pCf. brennbare Theile enthält, während das gewöhnliche Generatorgas nur 30. bis 40 pCt. brenß> bare Theile enthält. Erwähnt sei noch, d^fs der in Fig. 2 gezeigte Treppenrost nicht ziliji Wesen der Erfindung gehört. t;"

Claims (1)

1. Patent-AnsPrüche: ";■.;

   ι. Bei der Heizgaserzeugung aus Kohlen upd anderen Brennstoffen in geschlossenen geheizten Kammern unter Zuführung von überhitztem Wasserdampf und heifsen V&Cr brennungsproducten aus Heizgasen das V^r-r

   if

   ■■**■;■

   fahren, diese Heizgase vorher zur Beheizung der Kammern und Ueberhitzung des eingeführten Wasserdampfes zu benutzen.
   Eine Generatoranlage zur Ausführung des in Anspruch ι. gekennzeichneten Verfahrens mit einer oder mehreren senkrecht stehenden Ent- und Vergasungs- (Generator-) Kammern, zwischen denen in den Seitenwänden mehrere Systeme von Gasheizkanä'len (5, 6, 5) angeordnet sind, denen die Beheizungsgase und vorgewärmte Luft an mehreren Stellen zugeführt werden und welche diese Verbrennungsproducte in gesonderten kleinen, die Seitenwände des Ofens durchbrechenden Röhren oder Kanälen (11, 16) unter den Rost führen, von wo sie durch den Rost in die Kohlen treten und dort sich regeneriren, d. h. die Kohlensäure derselben sich in Kohlenoxyd verwandelt.

   3. Die Anordnung von Dampfröhren (17) in den Zwischenwänden der im Anspruch 2. genannten Kanalsysteme (5, 6, 5) zur Ueberhitzung des Dampfes, welcher sodann ebenfalls in einer Reihe kleiner Röhren (17) die Seitenwände des Ofens durchbricht, neben und unter den in Anspruch 2. genannten kleinen Röhren und Kanälen (11, 16) unter dem ebendaselbst genannten Rost ausströmt und zusammen mit den Heizgasen in die Kohlen tritt.

   4. In Verbindung mit den im' Anspruch 2. genannten Generatorkammern die Anordnung eines Kanalsystems über den letzteren zur Vorkühlung der heifsen, aus den Kammern abgesaugten Producte (Kanäle 14 und 15) durch die zugeführte Luft (Kanäle 25,26), welche, auf diese Weise vorgewärmt, zur Heizung der Kanalsysteme (5, 6, 5) ver-

   . wendet wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.