DE78848C

DE78848C - Method and apparatus for generating heating gas

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Publication number: DE78848C
Application number: DENDAT78848D
Authority: DE
Original assignee: C. H. KNOOP, Dresden, Amalienstr. 5
Anticipated expiration: 1913-04-21

Description

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KAISERLICHESIMPERIAL

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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.The method of generating heating gas according to the present invention is characterized by Degassing and gasification of coals in closed chambers with the supply of steam and such heating gases under the Grate of the generator chambers, which are used to heat the latter and the steam supply pipes have served in channels outside the chamber and which together with the obtained distillation products of the '' Fuel, the decomposition resp. Transformation products of the superheated steam supplied as regenerated gases from the Generator chambers are sucked off.

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. ■■ .The purpose is to obtain a gas which is as low in nitrogen as possible, but as rich as possible in combustible parts, for heating purposes.
. The generator set up for this purpose is characterized by the arrangement of closed, vertically standing chambers, which are equipped with stone grate bars inclined backwards and with heating channels arranged laterally in the chamber walls. In their course, these channels are fed several times with heating gases and air, which has been heated by the hot gases sucked out of the chambers in a channel system arranged above the chambers, whereby the combustion products of the heating of the chambers enter through the walls of the same under the grate to regenerate when sweeping through the fuel and to mix with the extracted distillation products and water gas. ■■.

Ein aus ' beispielsweise drei Kammern bestehender Gasgeneratorofen ist auf beiliegender Zeichnung ersichtlich und stellen dar:A gas generator furnace consisting, for example, of three chambers is included Drawing and show:

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. Ι in the left third to. Line ab a front view, in the middle between line ab and cd a vertical longitudinal section according to LM in FIG. 2, in the right third a vertical longitudinal section according to NE of FIG. 2,

Fig. 2 den Verticalquerschnitt durch die Kammer nach A-B der Fig. 1 und 3,2 shows the vertical cross-section through the chamber according to AB of FIGS. 1 and 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. 3 shows the outline of the entire furnace, namely in the left third up to ab according to EF of Fig. 2, in the middle between ab and cd according to GH of Fig. 2, in the right third according to JK of Fig. 2,

Fig. 4 den Verticalquerschnitt durch die Mitte einer Heizungskammer nach C-D in Fig. 3.FIG. 4 shows the vertical cross section through the center of a heating chamber according to CD 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-The current gas generator furnaces, such as those in glassworks, steelworks and smelters especially with Bohemian lignites in Saxony, with low-grade hard coals in Westphalia and Silesia have the great fault that those in them generated gases carry too large a quantity of nitrogen (usually more than 60 pCt.) with them. It this is the natural consequence of the establishment and the operation in which the atmospheric Air enters the coals through the grate, where the oxygen combines with the coal to form carbonic acid and with the Nitrogen pulls together up in and through the coals where the carbonic acid goes in Carbon dioxide gas is deoxidized. The nitrogen remains unchanged, just mediated the heat absorbed

lation der in den Kohlen enthaltenen leichten und schweren Kohlenwasserstoffe.lation of the light and heavy hydrocarbons contained in the coals.

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 DestillationsproducteWith the new generator furnace there is no introduction of atmospheric air at all straight into the coals instead. Well, every coal chamber is down with a stone one Stepped grating completed, the individual beams 2, 2 of which are moved outwards with the slope are so that the ashes and slag are not returned to the coals, but directly to the coals spaces under the grate fall and flow. The spaces under the grates are closed on the outside with doors, which are smeared airtight, like a coke oven, so that no air at all can enter there from outside. Up is the charcoal chamber closed by a vault, which is pierced by the tubes 12, through which the coal filling takes place and which are closed with lids in a sand seal will. Through two other tubes 1 3, which also penetrate the vault and connect the furnace chamber with the channels 14, which in turn connect with the double channel 15 are connected and run in length over the whole furnace, the gas and the distillation products sucked out of the furnace. The suction device, not shown, is how the further cooling of the Gases, the usual, well-known. It is cooled and stripped of its tar and ammonia some of the gases are then returned through the tubes 7 and through the branches 8, Fig. 4, and small distribution tubes 9 in the built-in next to the furnace chambers Heating ducts 5 blown in with the horizontal trains, with the preheated air flowing in through the slots 10 burns and thus heats the channels and, as a result, the coal chamber with the coals. The incoming air is previously in the channels 23, Fig. 4, by means of a fan introduced, has from there the way through the channels 24, Fig. 3 and 2, to the upper one Channel system 25 taken, there is further heated, is in the channel system 26 between entered the furnace vault and the gas extraction ducts and finally got through from there the channels 27, Fig. 4, and the slots 10 with which gases combine to form long flames. The combustion gases (nitrogen and carbon dioxide) follow through the channels 5 down until it finally arrived in the lowest channel through the tubes 11 Going through the furnace wall, step into the rooms under the stone grate, from where you enter the heated coals come. By crossing these out, the carbonic acid becomes too Carbon dioxide gas is reduced, while nitrogen remains unchanged. Rising up, the gas stream takes the distillation products

mit und macht zum Theil denselben .
noch einmal. ψ with and makes part of the same.
once again. 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.Between every two heating channels or at the end of the furnace next to the heating channels just described, there is one or two or two or more three systems of just such heating channels 6 attached and installed, which, like the above, are fed and heated with air and gas. The fire gases also pass through the channels 16 '; through the stairs of the next _t coal chamber, sweep through the coals and, when regenerated to carbon dioxide gas, are sucked off with the others at the top. In the walls between all these heating ducts 5, 6, 5, however, thin tubes 17 are also built into, which run vertically or diagonally with or without bends down, bend down there and, through the masonry, to d6 | Going to the next coal chamber, open out under the stair grate. Steam is then introduced into these tubes 17 through connecting stubs on the tube 20, which is led from outside over every row of tubes 17 and connected to the individual tubes, and is supplied to the tubes 20 through the tube 19 leading to the furnace . This steam overheats in the narrow tubes, which in the walls of the heating ducts have the best opportunity to absorb heat, so that it can be found under the stone grates. with. the heating gases and, just as hot as these, entering the coal, decomposes in a known manner.

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. ^iThe access is regulated by the valves 21 of the steam in such a way that a constant and so high overheating of the same is achieved that in spite of the constant introduction of it, no too great cooling of the hot coals was brought about will. This way you get almost three times as much gas as you would without The introduction of steam in the same time from the same quantity of coal, and about half the quantity more, aiii one would have produced from the same quantity of coal without the introduction of steam can. ^ 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;"The main advantage of this process is that the gas obtained is at least 75 to 85 pCf. contains combustible parts, while the ordinary generator gas contains only 30 to 40 pCt. brenß> contains bare parts. It should also be mentioned that d ^ fs the step grate shown in Fig. 2 is not ziliji Essence of the invention belongs. t; "

Claims

Patent claims: "; ■ .;

ι. When generating heating gas from coal, upd other fuels in closed heated chambers with the supply of superheated steam and hot V & Cr combustion products from heating gases the V ^ r-r

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drive to use these heating gases beforehand to heat the chambers and overheat the introduced water vapor.
A generator system for executing the in claim ι. characterized process with one or more vertical degassing and gasification (generator) chambers, between which several systems of gas heating ducts (5, 6, 5) are arranged in the side walls, to which the heating gases and preheated air are supplied at several points and which lead these products of combustion in separate small tubes or channels (11, 16) that break through the side walls of the furnace under the grate, from where they pass through the grate into the coals and regenerate there, that is, the carbonic acid thereof is transformed into carbon dioxide .

3. The arrangement of steam tubes (17) in the partition walls of the claim 2. named channel systems (5, 6, 5) for overheating the steam, which then also breaks through the side walls of the furnace in a series of small tubes (17), next to and among the small tubes and channels (11, 16) mentioned in claim 2 flows out of the very same grate and enters the coals together with the heating gases.

4. In connection with the generator chambers mentioned in 'claim 2, the arrangement a canal system over the latter for pre-cooling the hot products sucked out of the chambers (ducts 14 and 15) by the supplied air (channels 25, 26), which, preheated in this way, for heating the duct systems (5, 6, 5)

. is turned.

1 sheet of drawings.