DE839066C

DE839066C - Continuously operated furnace with vertical chambers for degassing fuels

Info

Publication number: DE839066C
Application number: DED3090A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Kurt Baum; Walter Punt; Robert Tettweiler
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1943-07-29
Filing date: 1943-07-29
Publication date: 1952-05-15

Description

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.Continuously operated furnace with vertical chambers for degassing fuels When degassing small-sized fuels, especially fine-grain coal with grain sizes up to a diameter of less than 5 mm, in a continuously operated furnace with vertical degassing chambers is the resistance that the resulting gases pass through when flowing out on their way The loading is very large, because the numerous narrow spaces intervene individual small grains of coal that (read gas in modern large-capacity ovens long stretches must flow through, have a strong inhibiting effect on the gas flow. `Will only the usual one gas vent is arranged at the head end, so step into the chamber like this high gas pressures that valuable gases get into the heating flues. Besides, stay the gases for a long time in the hot chamber space, creating some of the valuable hydrocarbons is split. The well-known arrangement of a second gas outlet on the narrow side in the lower part of the chamber as well as the additional arrangement of several gas outlets at the chamber level, it is true that it facilitates gas discharge and reduces the gas pressure in the chamber, but does not bring any radical remedy, in particular not teach the long chambers of the modern oven.

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.The invention relates to a continuously operated furnace with externally heated vertical chambers of elongated rectangular cross-section for degassing fuels, especially by those with a warm feeling non-chopping coals. To a high The degassing chamber enables the discharge of high-quality tar and oil-rich gases. which has the usual width in the upper part, greatly expanded in the lower part and is in the center of the widened part by one extending over the entire length of the chamber Wall divided with suction channels, which are arranged on the narrow sides of the chamber vertical collecting channels open outside the chamber.

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.On the way through the top of the degassing chamber, the non-baking fine-grained coal gradually heated; the resulting gas rises in the feed high and is withdrawn at the upper end of the chamber. If on the further way the stormy one When gas begins to develop, the coal enters the lower, enlarged part of the degassing chamber and sinks here in two partial flows on both sides of the wall in the middle of the chamber with the Flues down. The resulting larger amounts of gas occur all over the place Chamber length into the exhaust ducts, pull them to the vertical collecting ducts, from which they are deducted above or below or on both sides.

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.The path of the degassing gases is short, yaw resistance is low, and it is therefore there is no gas jam in the chamber. A crack of the gas is largely avoided. As a result of the rapid and even withdrawal of the gas produced in the lower part of the degassing chamber, no gas enters its upper part, and Gas is not forced into the heating flues through the chamber walls. With low gas Coals just a few channels are sufficient, possibly a single channel is sufficient. at gas-rich coals and such fuels that the gas slower and in a larger Dispensing temperature range, several flues are arranged across the whole Height of the wall are distributed in the lower enlarged part of the chamber. the lighter The coal smoldering, the higher is the draft channel in the chamber and accordingly the upper part of the chamber becomes shorter without vent ducts. In pure smoldering operation ducts are arranged over the entire height of the chamber. The board then receives in its center a wall in which from the lower end to the upper end at the head of the Chamber the ducts are arranged one above the other. This execution is especially for gas-rich fuels, which are already large at low temperatures Go out gas quantities, suitable.

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.The horizontal ducts can be connected to vertical ones at both ends Be connected to gas collecting channels. The arrangement of several channels and respective Connection of individual flue ducts at different heights or groups of these different collecting channels allows a separate deduction at different levels Temperature of resulting gases. This arrangement is particularly useful when smoldering coals It is advisable to carry out a follow-up treatment in the lower area after the swelling is complete Part of the degassing chamber are to be subjected to e.g. B. by further heating, possibly with the introduction of steam or gases.

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.The gas collection channels are on the narrow side of the chamber in which they are located enclosing masonry. A gas line is connected to them for the discharge of any extracted gases.

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.The stones forming the drainage channels are either supported by supports worn, which lie in the two longitudinal walls of the chamber, or by vault belts, which extend from one chamber narrow side to the other. The channels are made from lined up Hollow stones formed. The canal has inlet openings along the entire length of the chamber for the gas. There is a corresponding distance between the channel stones of the channels from each other ordinary masonry. A special design of the flue channels consists in the use of two stone shapes; the one stone shape contains the channel, whose bottom is level. In this channel floor there is one downwards and obliquely outwardly directed recess, the length of which is only a part of the length of the stone amounts to. Several such recesses can also be arranged in one stone. This channel stone rests on a stone. the side walls of which have recesses', which start on the outside at the lower end and run inwards like burrs. These cutouts have the same length as the recesses in the channel stone. The two stone shapes. are so relocated. that their recesses are superimposed, so that a slot-like Inlet opening to the suction channel is created; it is directed downwards so that Blockages caused by the coal moving past cannot occur. Both stones are equipped with tongue and groove on their storage surfaces, which enable them to move sideways impede. -The abutment surfaces can also have tongue and groove.

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.The assembly of the two stone forms creates the arrangement several ducts a wall that contains the flue ducts. The wall will be the same Like the individual canals, it is supported by vaulted chords or bearing stones and extends from the lower end of the chamber as high, also up to the head end, than the degassing process Requires arrangement of channels.

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.The flues can also be used to introduce gases or vapors can be used in the degassing room. So z. B. for the purpose of generating water gas water vapor is introduced into a flue duct located below in the degassing room, which flows through the openings of the channel into the degassing space. The formed water gas can then be withdrawn in a duct further above, or it can at the upper end of the degassing chamber together with the degassing gases produced there pull off. In the latter case, the water gas acts as a purge gas. Can also be used as flushing gas serve another gas, e.g. B. from tar and hydrocarbons completely or largely freed production gas.

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.The one that is used as a purge gas or that is introduced into the fuel charge Gas that is only generated has a temperature equalizing effect between the hot Wall parts and the colder middle of the loading and thereby increases the throughput of the furnace, especially when smoldering low-gas coal and during smoldering or degassing from inferior fuels such as oil shale. -You can also use hydrocarbons Gases or liquids atomized in mist form, e.g. B. Tar. Oils, with or without other gases or vapors, e.g. B. water vapor, introduce the split in the chamber or enter into chemical reactions with the fuel to form special gases to produce or the solid fuel residue special properties such. B. high Activity, lend. The oven can be used for the various types of fabric. as long as they don't stick together in such a way that they get home: Mrsinken no longer in two Can share currents. One can e.g. B. fine-grain hard coal, lignite, Oil shale, small pieces of briquetted fuel waste, etc. degas or smolder.

In der Zeichnung ist ein :lusführungsheispiel der Erfindung dargestellt.In the drawing is a: lusführungshebeispiel the invention is shown.

ASS. r ist ein senkrechter Schnitt. A1>1>.2 ein Längsschnitt und .'11>1r. 3 ein waagerechter Schnitt hierzu.ASS. r is a vertical cut. A1> 1> .2 a longitudinal section and .'11> 1r. 3 a horizontal section for this.

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.The Eritgasungskammer i has the usual width in its upper part 2 and is greatly expanded in its lower part 3. In the middle of the lower part 3 represents the wall 4, in which the flues 5 are arranged, by the stone shape 6 are formed. 7 are the inflow openings. These are made by the stone shapes 6 and 8 formed. The stone shape 6 contains a channel in the middle, which is a part of the flue 5, the bottom of which is horizontal. : 1 in this closes the recess io downwards and outwards, which is part of the length of the stone 6 occupies. On both sides of the stone 8 there are also oil cuts i i, which go from the outside inwards and upwards and end in a ridge 12: the canals are arranged one above the other. They are passed through the Kamnierwand 13 and open into a vertical collecting channel 14 outside the narrow side of the chamber. The wall .4 is supported by the arched arch 1.3.

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.The clear cross section of the lower part 3 of the gas extraction chamber i is at least as large as that of the upper part 2 and the cross-section of the wall 4 together, so that each of the two parts 16 and 17 of the lower part .3 of the Eritgasungskammer min-optimally `` corresponds to half the width of the upper part 2 of the rapid gassing chamber.

All die Entgasungskammer i schließen sich oben und unten die üblichen Ein- und Austragsvorrichtungen an.All the degassing chambers i close at the top and bottom, the usual ones Infeed and discharge devices.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Continuously operated furnace with vertical, externally heated Chambers for degassing fuels, especially fine-grained, non-chopping ones Coal, characterized in that one in the longitudinal center of the lower chamber part Wall with horizontal, superimposed, on both sides with the chamber connected gas exhaust ducts is arranged and that the horizontal clear cross section of the lower chamber part is at least as large as the clear cross section of the Chamber upper part.

2. Continuously operated furnace according to claim i, characterized in that that the wall with the horizontal gas exhaust ducts from the zone. the beginning stormy gas development is built into the degassing chamber downwards.

3. Oven according to claim i and 2, characterized in that the flues through one or both walls on the narrow sides of the chambers with the vertical, outside located gas collecting channels (14) are connected. ,

4. Oven according to claim i Iris 3, characterized in that the inner wall with the gas exhaust ducts on a belt arch (15) supported on the narrow side of the degassing chamber rests.

5. Oven according to claim i to 4, characterized in that the wall with the flues is formed by a bond of two stone shapes (6 and 8 @.

6. Oven according to claim i Iris 5, characterized in that the stones are directed downwards and outwards Recesses are provided.

7. Oven according to claim i to 6, characterized in that that under the channel stones connected with these stones are laid, their recesses correspond to those of the channel stones. B. Oven according to claim i to 7, characterized in that that several exhaust ducts are arranged distributed at the level of the degassing chamber are.