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Dokumentenidentifikation DE19817298C1 09.09.1999
Titel Verfahren zur Nutzung des Manteldampfes aus Festbettdruckvergasern
Anmelder Sekundärrohstoff-Verwertungszentrum Schwarze Pumpe GmbH, 03139 Schwarze Pumpe, DE
Erfinder Rabe, Wolfgang, Dipl.-Chem., 02994 Bernsdorf, DE;
Polensky, Heinz, Dipl.-Ing. (FH), 02977 Hoyerswerda, DE;
Schimmeier, Volker, Dipl.-Phys., 02977 Hoyerswerda, DE;
Buchholz, Jörg, Dipl.-Ing. (FH), 03103 Neupetershain, DE;
Krause, Thomas, Dipl.-Ing. (FH), 02977 Hoyerswerda, DE
DE-Anmeldedatum 18.04.1998
DE-Aktenzeichen 19817298
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 09.09.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.09.1999
IPC-Hauptklasse C10J 3/76
IPC-Nebenklasse C10J 3/16   C10J 3/22   
Zusammenfassung Der gesamte im Kühlwassermantel eines Festbettdruckvergasers entstehende sogenannte Manteldampf wird einem Hochdruckdampfsammler zugeführt und von dort über eine armaturenlose Druckausgleichsleitung direkt dem Vergasungsmittel vor dessen Eintritt in den Reaktor zugegeben. Der Druckausgleich zwischen dem Wassermantel des Reaktors, dem Hochdruckdampfsammler und dem Innenraum des Reaktors erfolgt über die Manteldampfleitung direkt auf den unteren Teil des Reaktorinnenraumes. Im Druckentlastungsfall wird die entstehende Manteldampfmenge vollständig als Spülmenge dem Reaktor zugeführt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Festbettdruckvergasung von kohlenstoffhaltigen Stoffen und betrifft insbesondere die Nutzung des bei der Kühlung der entsprechenden Reaktoren entstehenden sog. Manteldampfes. Besonders günstig zeigt sich das vorgeschlagene Verfahren, wenn die Reaktoren mit abgesenkter Vergasungsstoffschüttung betrieben werden.

Der bei der Kühlung von Innenmänteln von Festbettdruckvergasern entstehende Manteldampf kann nach dem Stand der Technik entweder dem Vergasungsmittel oder dem Rohgas nach dem Reaktor jeweils als entsprechendes Betriebsmittel zugegeben werden.

Eine bekannte und in der Vergangenheit praktizierte Lösung ermöglichte mittels eines Dreiwegeventils die Abführung des Manteldampfes je nach Bedarf in den Rohgasweg nach dem Reaktor oder in das Vergasungsmittel vor dem Reaktor. Diese Lösung führte jedoch wegen der möglichen Verbindung von Rohgas und Vergasungsmittel zu sicherheitstechnischen Problemen und wird nicht mehr genutzt.

Eine ähnliche Lösung wird in DE-OS 26 07 743 beschrieben. Hier wird im Normalbetrieb der Manteldampf als Vergasungsmittel genutzt und bei Außerbetriebsetzung eine Umschaltung des Manteldampfes in den dem Reaktor nachgeschalteten Waschkühler realisiert. Diese Lösung weist ebenfalls erhebliche sicherheitstechnische Probleme, wegen der möglichen Verbindung von Rohgas und Vergasungsmittel, auf.

Eine weitere bekannte Lösung ist der DD-PS 150 757 zu entnehmen, nach der die Zuführung des Manteldampfes zum Rohgas nach dem Reaktor vorzugsweise über eine armaturenlose Leitung innerhalb der 1. Kühlstufe im Rohgasweg erfolgt. Diese Lösung führt lediglich zu einer Nutzung des Manteldampfes im Abhitzekessel zur Erzeugung von Niederdruckdampf und erhöht den Prozeßwasseranfall entsprechend. Ein weiterer Nachteil ist, daß das Hochdruckspeisewasser für die Manteldampferzeugung nicht als Kondensat gewonnen werden kann.

In der Patentschrift DD 93217 wird eine Lösung zur Nutzung des Manteldampfes als Vergasungsmittel beschrieben, wobei die Manteldampfmenge gemessen und über eine Korrekturdampfleitung mit einer geregelten Korrekturdampfmenge in das Vergasungsmittel eingeleitet wird. Der Druckausgleich zwischen Wassermantel und Reaktorinnenraum soll über ein Überdruckventil von der Manteldampfleitung direkt in den Reaktoroberteil erfolgen. Diese Lösung weist ebenso sicherheitstechnische Probleme wegen der möglichen Verbindung von Vergasungsmittel und Rohgas im Reaktoroberteil auf und wurde nicht realisiert.

Die im folgenden beschriebene Erfindung verfolgt die Aufgabe, eine wirtschaftliche und sichere Nutzung des erzeugten Manteldampfes zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die gesamte entstehende Manteldampfmenge über eine armaturlose Druckausgleichsleitung von einem bekannten Hochdruckdampfsammler direkt dem Vergasungsmittel vor dessen Eintritt in den Reaktor zugegeben wird, wobei der Druckausgleich zwischen dem Generatorwassermantel, Hockdruckdampfsammler und Reaktorinnenraum über die als Druckausgleichsleitung genutzte Manteldampfleitung direkt auf den unteren Teil des Reaktorinnenraumes erfolgt und daß im Druckentlastungsfall die entstehende Manteldampfmenge nach Unterbindung der Vergasungsmittelzufuhr vollständig als Spüldampfmenge dem Reaktor zugeführt wird.

Die Manteldampfmenge wird bei der Durchführung des Verfahrens indirekt über die Speisewasserzuführung zum Hochdruckdampfsammler gemessen und in der Vergasungsmittelbereitstellung genutzt.

Die Druckentlastung des Reaktors erfolgt im Bedarfsfall über den dem Reaktor nachgeschalteten Behälter. Mit der vorgeschlagenen Lösung wird im Druckentlastungsfall der entstehende Manteldampf als Spülmedium in Richtung Rohgasausgang des Reaktors genutzt. Eine in bekannten Vorschlägen vorhandene sicherheitsrelevante Verbindung von Sauerstoff und Rohgas ist somit ausgeschlossen. Die erfindungsgemäße direkte Zuführung des Manteldampfes in das Vergasungsmittel ermöglicht eine maximale Nutzung des Manteldampfes für den Vergasungsprozeß und eine Reduzierung des bisher anfallenden, zusätzlichen Gaswassers.

Bei der Realisierung dieses Lösung wird der Gesamtprozeß wesentlich günstiger gestaltet, da auch der Kühlwasserverbrauch zum Abbau eines Anteiles der Wärme des Manteldampfes entfällt.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt die Erfindung in einer Prinzipskizze.

Um eine vollständige Zuführung des Manteldampfes zum Vergasungsmittel zu erreichen, wird der im Generatormantelraum 1 und Hochdruckdampfsammler 2 entstehende Manteldampf über die Manteldampfleitung 3 zur Vergasungsmittelleitung 4 geführt.

Eine in der Speisewasserzuführung 5 angeordnete Meßblende 6 ermöglicht die exakte indirekte Messung der dem Vergasungsmittel zugeführten Manteldampfmenge. Zur Aufrechterhaltung des Dampf-Sauerstoffverhältnisses ist eine Regulierung der zuzuführenden Vergasungsdampfmenge 7 über das Regelventil 8 bei Zuführung einer vorgegebenen Sauerstoffmenge 9 gegeben.

Die Druckentlastung des Reaktors erfolgt im Bedarfsfall über den dem Reaktor nachgeschalteten Behälter 10 über Sicherheitsventile (Druckentlastungsventile) 11.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Nutzung des Manteldampfes aus Festbettdruckvergasern, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte im Wassermantel entstehende Manteldampfmenge in an sich bekannter Weise einem Hochdruckdampfsammler zugeführt wird und von diesem über eine armaturenlose Druckausgleichsleitung direkt dem Vergasungsmittel vor dessen Eintritt in den Reaktor zugegeben wird, wobei der Druckausgleich zwischen dem Wassermantel des Reaktors, dem Hochdruckdampfsammler und dem Innenraum des Reaktors über die Manteldampfleitung, die gleichzeitig als Druckausgleichsleitung fungiert, direkt auf den unteren Teil des Reaktorinnenraumes erfolgt und daß im Druckentlastungsfall die entstehende Manteldampfmenge nach Unterbindung der Vergasungsmittelzufuhr vollständig als Spüldampfmenge dem Reaktor zugeführt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Manteldampfmenge indirekt über die Menge des zum Hochdruckdampfsammler zugeführten Speisewassers gemessen wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckentlastung des Reaktors über den dem Reaktor nachgeschalteten Behälter erfolgt.






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