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Stetig betriebener Ofen mit senkrechten Kammern zum Entgasen von Brennstoffen
Beim Entgasen kleinstückiger Brennstoffe, insbesondere feinkörniger Kohle mit Korngrößen
bis unter 5 mni Durchmesser, in stetig betriebenen Ofen mit senkrechten Entgasungskammern
ist der Widerstand, den die entstandenen Gase beim Abströmen auf ihrem Wege durch
die Beschickung finden, sehr groß, denn die zahlreichen engen Räume z«vischen den
einzelnen kleinen Kohlekörnern, die (las Gas in den neuzeitlichen Großraumöfen auf
lauge Strecken durchströmen muß, wirken stark hemmend auf den Gasftuß ein. `Wird
nur der übliche eine Gasabzug am Ko@>fende angeordnet, so treten in der Kammer so
hohe Gasdrücke auf, daß wertvolle Gase in die Heizzüge gelangen. Außerdem bleiben
die Gase lange Zeit im heißen Kammerraum, wodurch ein Teil der wertvollen Kohlenwasserstoffe
gespalten wird. Die bekannte Anordnung eines zweiten Gasabganges an der Schmalseite
im unteren Teil der Kammer wie auch die zusätzliche Anordnung mehrerer Gasabgänge
auf der Kammerhöhe erleichtert zwar die Gasabführung und vermindert den Gasdruck
in der Kammer, bringt aber keine durchgreifende Abhilfe, insbesondere nicht bei
den langen Kammern der neuzeitlichen Ofen.
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Gegenstand der Erfindung ist ein stetig betriebener Ofen mit außenbeheizten
senkrechten Kammern länglich rechteckigen Querschnitts zum Entgasen von Brennstoffen,
insbesondere von feinWärnigen
nichthackenden Kohlen. Um ein hohes
Ausbringen an hochwertigen teer- und ölreichen Gasen zu ermöglichen, ist die Entgasungskammer,
die im Oberteil die übliche Breite hat, im Unterteil stark erweitert und ist in
der Mitte des erweiterten Teils durch eine über die ganze Länge der Kammer reichende
Wand mit Absaugekanälen aufgeteilt, die in an den Schmalseiten der Kammer angeordnete
senkrechte Sammelkanäle außerhalb der Kammer münden.
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Auf dem Wege durch den Oberteil der Entgasungskammer wird die nichtbackende
feinkörnige Kohle allmählich erhitzt; das entstehende Gas steigt in der Beschickung
hoch und wird am oberen Kammerende abgezogen. Wenn auf dem weiteren Wege die stürmische
Gasentwicklung einsetzt, tritt die Kohle in den unteren erweiterten Teil der Entgasungskammer
und sinkt hier in zwei Teilströmen beiderseits der Wand in der Kammermitte mit den
Abzugskanälen nieder. Die entstehenden größeren Gasmengen treten auf der ganzen
Kammerlänge in die Abzugskanäle ein, ziehen in diesen zu den senkrechten Sammelkanälen,
aus denen sie oben oder unten oder beiderseits abgezogen werden.
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Der Weg der Entgasungsgase ist kurz, Gier Widerstand gering, und es
entsteht deshalb kein Gasstau in der Kammer. Ein Kracken des Gases ist weitgehend
vermieden. Infolge des schnellen tttid gleichmäßigen Abzuges des entstehenden Gases
im Unterteil der Entgasungskammer tritt auch kein Gas in deren oberen Teil, und
Gas wird nicht durch die Kammerwände hindurch in die Heizzüge gedrückt. Bei gasarmen
Kohlen genügen wenige Kanäle, gegebenenfalls reicht ein einziger Kanal aus. Bei
gasreichen Kohlen und solchen Brennstoffen, die das Gas langsamer und in einer größeren
Temperaturspanne abgeben, werden mehrere Abzugskanäle angeordnet, die über die ganze
Höhe der Wand im unteren erweiterten Teil der Kammer verteilt sind. je leichter
die Kohle schwelt, desto 'höher liegt der :i#l>zugskanal in der Kammer und dementsprechend
wird der Oberteil der Kammer ohne Abzugskanäle kürzer. Beim reinen Schwelbetrieb
werden Abzugskanäle auf der ganzen Kammerhöhe angeordnet. Die Kammer erhält dann
in ihrer Mitte eine Wand, in der vom unteren Ende bis zum oberen Ende am Kopf der
Kammer die Abzugskanäle übereinanderliegend angeordnet sind. Diese Ausführung ist
besonders für gasreiche Brennstoffe, welche bereits bei niedrigen Temperaturen große
Gasmengen abgehen, geeignet.
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Die waagerechten Abzugskanäle können an beiden Enden an senkrechte
Gassammelkanäle angeschlossen sein. Die Anordnung mehrerer Kanäle und jeweiliger
Anschluß einzelner verschieden hoch liegender Abzugskanäle oder Gruppen dieser an
verschiedene Sammelkanäle ermöglicht einen getrennten Abzug bei verschieden hoher
Temperatur entstandener Gase. Diese Anordnung ist besonders beim Schwelen von Kohlen
zweckmäßig, die nach vollendeter Schwelung noch einer Nachbehandlung irn unteren
Teil der Entgasungskammer unterzogen werden sollen, z. B. durch weiteres Erhitzen,
gegebenenfalls unter Einführung von Dampf oder Gasen.
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Die Gassammelkanäle liegen an der Schmalseite der Kammer in dem sie
umschließenden Mauerwerk. An sie schließt eine Gasleitung zur Abführung der gegebenenfalls
abgesaugten Gase an.
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Die die Abzugskanäle bildenden Steine werden entweder von Stützen
getragen, die in den beiden Kammerlängswänden liegen, oder von Gewölbegurten, die
von einer Kammerschmälseite zur anderen sich erstrecken. Die Kanäle werden aus aneinandergereihten
Hohlsteinen gebildet. Der Kanal hat auf der ganzen Kammerlänge Eintrittsöffnungen
für das Gas. Zwischen den Kanalsteinen befindet sich bei entsprechendem Abstand
der Kanäle voneinander gewöhnliches Mauerwerk. Eine besondere Ausbildung der Abzugskanäle
besteht in der Verwendung von zwei Steinformen; die eine Steinform enthält den Kanal,
dessen Boden waagerecht ist. In diesem Kanalboden befindet sich eine nach unten
und schräg nach außen gerichtete Aussparung, deren Länge nur ein Teil der Steinlänge
beträgt. Es können auch mehrere solche Aussparungen in einem Stein angeordnet sein.
Dieser Kanalstein liegt auf einem Stein auf. dessen Seitenwände Aussparungen 'haben,
die am unteren Ende außen beginnen und gratartig nach innen verlaufen. Diese Aussparungen
haben die gleiche Länge wie die Aussparungen des Kanalsteines. Die beiden Steinformen.
werden so verlegt. daß ihre Aussparungen übereinanderliegen, so daß eine schlitzartige
Eintrittsöffnung zum Absaugekanal entsteht; sie ist nach unten gerichtet, so daß
Verstopfungen durch die vorbeiwandernde Kohle nicht eintreten können. Beide Steine
sind auf ihren Lagerflächen mit Nut und Feder ausgerüstet, die ein seitliches Verschieben
verhindern. -Auch die Stoßflächen können Nut und Federn besitzen.
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Durch den Zusammenbau der beiden Steinformen entsteht bei Anordnung
mehrerer Kanäle eine Wand, welche die Abzugskanäle enthält. Die Wand' wird ebenso
wie die einzelnen Kanäle auf Gewölbegurte oder Tragsteine gestützt und reicht vom
unteren Kammerende so hoch, auch bis zum Kopfende, als der Entgasungsvorgang die
Anordnung von Kanälen erforderlich macht.
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Die Abzugskanäle können auch zur Einführung von Gasen oder Dämpfen
in den Entgasungsraum benutzt werden. So kann z. B. zwecks Erzeugung von Wassergas
im Entgasungsraum in einem unten gelegenen Abzugskanal Wasserdampf eingeleitet werden,
der durch die Öffnungen des Kanals in den Entgasungsraum strömt. Das gebildete Wassergas
kann dann in einem weiter oben gelegenen Abzugskanal abgezogen werden, oder es kann
am oberen Ende der Entgasungskammer zusammen mit den dort entstehenden Entgasungsgasen
abziehen. Im letzteren Falle wirkt das Wassergas als Spülgas. Als Spülgas kann auch
ein anderes Gas dienen, z. B. vom Teer und auch Kohlenwasserstoffen vollständig
oder weitgehend befreites Produktionsgas.
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Das als Spülgas dienende eingeführte oder in der Brennstoffüllung
erst erzeugte Gas wirkt temperaturausgleicheild
zwischen den heißen
Wandteilen und der kii'lileren Mitte der Beschickung und erhöht dadurch die Durchsatzleistung
des Ofens, namentlich beim Schwelen von gasarmer Kohle und beim Schwelen bzw. Entgasen
von minderwertigen Brennstoffen, wie Ölschiefer. -Man kann auch kohlenwasserstoffhaltige
Gase oder in Nebelform zerstäubte Flüssigkeiten, z. B. Teer. Öle, mit oder ohne
anderen Gasen oder Dämpfen, z. B. Wasserdampf, einführen, die in der Kammer gespalten
werden oder mit dem Brennstoff chemische Reaktionen eingehen, um besondere Gase
zu erzeugen oder dem festen Brennstoffrückstand besondere Eigenschaften, z. B. hohe
Aktivität, zu verleihen. Der Ofen ist für die verschiedenen Brerirrstoffsorten verwendbar.
sofern sie nicht so zusammenbacken, daß sie sich heim :Mrsinken nicht mehr in zwei
Ströme teilen können. Man kann in dem Ofen z. B. feinkörnige Steinkohle, Braunkohle,
ölschiefer, kleinstückig brikettierte Brennstoffabfälle usw. entgasen oder schwelen.
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In der Zeichnung ist ein :lusführungsheispiel der Erfindung dargestellt.
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ASS. r ist ein senkrechter Schnitt. A1>1>.2 ein Längsschnitt und .'11>1r.
3 ein waagerechter Schnitt hierzu.
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Die Eritgasungskammer i besitzt in ihrem Oberteil 2 die übliche Breite
und ist in ihrem Unterteil 3 stark erweitert. In der Mitte des Unterteiles 3 stellt
die Wand 4, in welcher die Abzugskanäle 5 angeordnet sind, die durch die Steinform
6 gebildet werden. 7 sind die Einströmöffnungen. Diese werden durch die Steinformen
6 und 8 gebildet. Die Steinform 6 enthält in der Mitte einen Kanal, der ein Teil
des Abzugskanals 5 ist, dessen Boden waagerecht liegt. :1n diesen schließt sich
nach unten und außen hin die Aussparung io an, die eine Teillänge des Steines 6
einnimmt. Auf beiden Seiten des Steines 8 sind ebenfalls !ltissparungen i i vorlianden,
die von außen nach innen und oben hin gehen und in einem Grat 12 enden: Die Kanäle
sind übereinander angeordnet. Sie sind durch die Kamnierwand 13 hindurchgeführt
und münden in einen senkrechten Sammelkanal 14 außerhalb der Kammerschmalseite.
Die Wand .4 wird durch den Gewö lbebogen 1.3 getragen.
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Der lichte Querschnitt des unteren Teiles 3 der Erltgasungskammer
i ist mindestens so groß wie der des Oberteiles 2 und der Querschnitt der Wand 4
zusammen, so daß jeder der beiden Teile 16 und 17 des Unterteiles .3 der Eritgasungskammer
min-Bestens `der halben Breite des Oberteiles 2 der Eiltgasungskammer entspricht.
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All die Entgasungskammer i schließen sich oben und unten die üblichen
Ein- und Austragsvorrichtungen an.