SU1114342A3 - Способ непрерывной газификации частиц твердого углеродсодержащего материала во вращающейс печи - Google Patents
Способ непрерывной газификации частиц твердого углеродсодержащего материала во вращающейс печи Download PDFInfo
- Publication number
- SU1114342A3 SU1114342A3 SU823441351A SU3441351A SU1114342A3 SU 1114342 A3 SU1114342 A3 SU 1114342A3 SU 823441351 A SU823441351 A SU 823441351A SU 3441351 A SU3441351 A SU 3441351A SU 1114342 A3 SU1114342 A3 SU 1114342A3
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- furnace
- gases
- gas
- temperature
- discharged
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/005—Rotary drum or kiln gasifiers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
- C10J3/06—Continuous processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/58—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels combined with pre-distillation of the fuel
- C10J3/60—Processes
- C10J3/62—Processes with separate withdrawal of the distillation products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0953—Gasifying agents
- C10J2300/0956—Air or oxygen enriched air
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0953—Gasifying agents
- C10J2300/0959—Oxygen
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
Abstract
1. СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ ГАЗИФИКАЦИИ ЧАСТИЦ ТВЕРДОГО УГЖРОДСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА во вращающейс печи, включающий непрерывную подачу исходного материала со стороны его ввода в печь с образованием сло материала , подачу окисл ющей среды, содержащей пар, постепенное нагревание материала до 1093°С во вращаю щейс печи, наклоненной сверху от стороны ввода исходного материала к стороне выгрузки материала с образованием газов, содержащих углеводороды , и газов, не содержащих углеводороды , вывод указанных газов со стороны выгрузки твердого остатка и со стороны ввода исходного материала , отличающийс тем, что, с целью повыщени теплотворной способности получаемых газов и предотвращени отложени смолы на поверхност х оборудовани , температуру газов, отводимых со стороны загрузки исходного материала в печь, поддерживают на уровне, при котором не будет происходить конденсаци смолы, предпочтительно в пределах 538-687С путем регулировани количества газов, не содержащих углеводороды , выводимых из печи с обеих ее сторон. 2.Способ поп.1,отличающ и и с тем, что при понижении температуры газов, отводимых со стороны ввода материалов, ниже 538 С уменьшают расход газов, отводимых от стороны выгрузки материала и увеличивают расход газов, отводимых со стороны ввода исходного материала. 3.Способ по п.1, отличающий с тем, что при понижении g температуры газов, отводимых со стороны ввода материала, выпе 687 С СО увеличивают расход газов, отводимьпс со стороны выгрузки материала, и уменьшают расход газов, отводимых со стороны ввода исходного материала. 4.Способ попп. 1,2иЗ, отличающийс тем, что на каждые 0,454 кг/ч газа, выводимого из печи, со стороны выгрузки материала, вьтод т 1,361 кг/ч газа из печи со стороны ввода материала в печь. 5.Способ по пп. 1-4, отличающийс тем, что окисл ющую среду, не содержащую пара, ввод т в часть сло , имеющего температуру ниже ., 6.Способ по пп. 1-5, отличающийс тем, что окисл ющую среду ввод т в печь под давлением, обеспечивающим избыточное даапение в печи 1,406 ати.
Description
Изобретение относитс к безводному способу газификации угл или других углеродсодержащих материалов во вращающейс печи.
Способы газификации угл у проводимые в наклонной вращающейс печи обладают несколькими преимуществами. Вращающиес печи дл газификации угл могут быть построены очень большого размера, производительность их может легко регулироватьс путем регулировани скорости вращени . Подаваемый в печь материал может не подвергатьс просеиванию до какоголибо определенного размера, так как вращающа с печь может работать как с крупными кусками,Так и с очень маленькими частицами. -Камера больших размеров может бьпь использована дл сглаживани разбуханий коксующихс углей. Посто нное перемещение порций угл вследствие вращени печь обеспечивает практически однородные температуры внутри сло вдоль всей длины печи.
Известен способ непрерывной газификации частиц твердого углеродсодержащего материала во вращающейс печи, включающий непрерывную подачу исходного материала со стороны -его ввода в печь с образованием сло материала , подачу окисл ющей среды, содержащей пар, постепенное нагревание материала до 1093 С во вращающейс печи, наклоненной сверху вниз от стороны ввода исходного материала к стороне выгрузки материала с образованием газов, содержащих углеводороды , и газов, не содержащих углеводороды , вывод указанных газор со стороны выгрузки твердого остатка и со стороны ввода исходного материала 13Цель изобретени - повышение теплотворной способности получаемых газов и предотвращение отложени смолы йа поверхност х оборудовани , т.е. создани способа газификации угл во вращающейс печи, который имеет дополнительные преимущества, главным из которых вл етс получение топливных газов, которые извлекают из угл
большую теплотворную способность-, чем скрыта химическа энерги , . освобождаема при сжигании топливного газа в виде термической энергии .в устройствах, не св занных с получением газа из угл , например котел дл получени пара. Образование теплосодержани ограничено скоростью, при которой может Obn-b достигнута существенна теплорекупераци дл других экономически оправданных применений . .
По предлагаемому способу производитс как смолосодержащий газ, так и газ, не содержащий смолы. Газ, не содержащий смолы, примен етс дл поддержани смолосодержащего газа при температурах, достаточно высоких дл того, чтобы воспреп тствовать конденсации смол на поверхност х технологического оборудовани дл газификации.
В соответствии с предлагаемым способом, окисл ющий газ и пар вдуваютс через предварительно нагретьй слой углеродсодержащего материала ., переворачивающегос во вращающейс печи вследствие ее вращени . При эТом газ и пар подаютс в количествах , регулируемых таким образом, чтобы нагреть и обеспечить вьщеление из материала .смолосодержащего газа. Который пропускаетс над вход щим в печь материалом дл того, чтобы передать часть теплосодержани от этого газа и таким образом обеспечить предварительньй нагрев вход щего материала - сырь . Далее этот газ, обеспечивающий предварительный нагрев, выводитс из печи со стороны ввода в печь твердого материала, а газ, не содержащий смолы, производитс из растительного или животного угл углеродсодержащего материала и этот, не содержащий смолу, газ выводитс из печи со стороны выгрузки твердого материала при температуре ,. примерно равной 1038°С. Расход вьтеденных из печи потоков газа далее регулируетс в определенной пропорции таким образом, что часть газа, не содержащего смолу и имеющего температуру примерно равную 1038°G, будет смешиватьс с имеющим, более низкую температуру газом, содержашлм смолу и выход щим из вращающейс печи со стороны ввода твердых материалов, в количестве, достаточном дл того, чтобы поддерживать
температуру этих смешенных газов достаточной высокой с тем чтобы избежать . конденсации смол на поверхност х технологического оборудовани дл . газификации. Оставша с часть
потока газа, имеющего высокую температуру , выводитс в виде газа, не содержащего смалу, из печи со сторон . выгрузки твердых материалов. Параметры технологического процесса дл регулировани соотношени газовых потоков выход щих с каждой из сторон печи, могут включать: поддержание температуры газов, выводимых из печи со стороны ввода твердых материалов, примерно равной 538°С, поддержание величины содержани метана в газе, вьгоодимом из печи со стороны выгрузки твердых материалов , в диапазоне 0-0,1%. Как видно из примеров, которые приведены ниже, удовлетворение этих требований может потребовать вывода 1,361 кг/ч газа из печи со стороны ввода твердых материалов по отношению к 0,454 кг/ч газа, выводимого из печи со стороны выгрузки твердых материалов, и это соотношение может составл ть примерно от 2:1 до 4:1 дл битуминозных углей, в то врем как дл полубитуминозных (бурых) углей, без предварительной сушки, нужно сме шать практически 100% высокотемпературног9 газа, не содержащего смолы, с низкотемпературным газом, содержащим смолу, с тем, чтобы такой газ, который вьгоодитс из печи со стороны подачи твердых материалов и содержит смолу, имел температуру, существенно (с гарантией) превьш1ающую температуру конденсации. Устройства, предназначенное дл определени содержани метана, производ тс промьпштенно, однако нет устройств, позвол ющих непрерывно определ т содержание смолы в газе. В тех случа х, когда содержание мета на в газе, вьшодимом из печи со сто роны выгрузки твердого материала, превьшает 0,1%, смолы и другие способные к конденсации углеводороды могут, веро тно, находитьс в газе. Таким образом, измерение содержани метана позвол ет определить наличие или отсутствие нежелательных смол и других способных к конденсации уг леводородов в высокотемператзфном газе, выводимом из печи со стороны, выгрузки твердых материалов. На фиг. 1 представлена схема уста новки и чертеж вращающейс печи дл газификации угл ; на фиг. 2 - разре А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - зависитмость величины конденсации смолы из потока газа, содержащего смолуjна фиг. 4 - график изменени температуры частиц твердого углеродсодержащего материала, подвергаемого газификации, и изменени температуры газов над слоем по мере прохождени части твердого материала вдоль вращающейс печи. Установка дл газификации содержит наклонную вращающуюс печь 1, имеющую огнеупорную футерованную стенку. Уголь или другой твердый углеродсодержащий материал подаетс по питающему трубопроводу 2 в более . высокий конец 3 печи 1 через питающий патрубок 4. Печь 1 наклонена сверху вниз от конца 3 печи, предназначенного дл ввода исходного материала , к концу 5 печи 1, предназначенному дл вьшода твердого материала - золы. Этот .наклон печи вместе с вращением корпуса печи 1 приводит к формированию сло 6 угл внутри огнеупорного футерованного корпуса печи 1 и медленному перемещению сверху вниз этого сло материала вследствие наклона печи во врем газификации угл . Конец 3 печи 1, предназначенный дл ввода исходного материала, оснащен неподвижным выт жным колпаком 7, имеющим патрубок 8, предназначенный дл вывода газа. Конец 5 печи 1, предназначенньш дл вьгеода золы, оснащен неподвижным выт жным колпаком 9. Выт жной колпак 9 дл выгрузки золы имеет патрубок 10, предназначенный дл вывода газа и канал 11 дл выгрузки золы. Горелка 12, установленна в выт жном колпаке .9, предназначена дл предварительного разогрева печи и угл до рабочей температуры во врем пуска установки. Дл горелки может быть использован горючий газ или любое другое пригодное топливо. При работающем устройстве газификации при давлении внутри корпуса печи, превьпиающем атмосферное, система дл подачи воздуха и пара во вращающийс корпус печи 1 включает воздуходувку 13 дл подачи воздуха под давлением, соединенную с трубопроводом подачи воздуха 14, источник сжатого пара (не показан) и трубопровод 15 дл подачи пара. Трубопроводы 14 и 15 проход т через неподвижную опорную плиту 16. Неподвижный коллек51 Top 17 впритык прилегает к плите 16 и (фиг.2) имеет дугообразные каналы (прорези) 18 и 19. Коллектор 17 со стороны, противоположной неподвижной установочной плите 16, соедин етс с опорой 20 трубы, установленной на корпусе печи 1 и вращающейс вместе с корпусом печи 1. Множество расположенных по окружности и проход щих в осевом направлении трубок 21и 22 смонтировано на опоре 20 труб, причем трубки 21 и 22 проход т в сто рону конца 3 печи, предназначенного дл загрузки твердого материала в печь 1. Кажда из трубок 21 соединена с множеством радиальных каналов 23, которые соединены с отверсти ми 24, открывающимис радиально внутрь печи 1 через огнеупорную футеровку 25 дл соединени трубопроводов с внутренней частью печи. Каналы 23 проход т под слоем материала 6, когда корпус печи 1 вращаетс . Поскольку корпус печи 1 вращаетс , печь 1 и опора 20 труб имеет трубки 21, которые проход т по дугообразному каналу 18, расположенному в неподвижном коллекторе 17,.тем самым обеспечива прохождение потока воздуха, поступающего из трубопровода 14 через канал 18 в одну или несколько трубок 21, которые проход т вдоль канала 18 Воздух затем выходит из трубок 21 через радиальные каналы 23 и отверсти 24 и далее - через слой 6 материала , наход щегос в печи. Система подачи и распределени пара, поступающего через трубопровод 15 в трубы 26, вл етс аналогичной системе подачи и распределени возду ха, описанной вьппе. Кажда из труб 26 соединена с мно жеством радиальных каналов 27, которые , в свою очередь, соединены с каналами 28 и с отверсти ми.29. Вследствие того, что печь 1 вращаетс , эта печь и опора 20 печи проход т вдоль дугообразного канала 19 в неподвижном коллекторе 17с тем, чтобы обеспечить прохождение потока пара, поступающего на трубопровода 15 через канал 19 в одну или несколь ко трубок 22, проход щих мимо канала 19. Пар далее поступает из трубок 22 через радиа льные каналы 27 и 23 и отверсти 29, смещива сь с воздухом при прохождении через слой материала 6, наход щегос в печи. 2 Клапаны (не показаны) могут быть установлены на проход щих вдоль печи трубках 21 и 22 и/или на радиально проход щих каналах 23, 27, и/или на трубопроводах подачи жидкости дл того, чтобы измен ть схему расположени и количество отверстий 24, обеспечивать работу печи в соответствии с предлагаемым способом и подавать воздух и пар так, как это необходимо при работе с различными углеродсодержащими материалами, подвергаемыми газификации. Сопла могут быть установлены в каждом из отверстий 29 , (не показаны). Топливный газ вьшодитс одновременно со стороны конца 3 загрузки твердого материала (угл ) в печь 1 и со стороны вь1грузки твердого материала (золы) из печи 1. Поток отход щего газа, вьшодимого из печи 1 со стороны подачи твердого материала . Проходит через патрубок 8 вьтода газа и его расход регулируетс клапаном 30. Поток отход щего газа, вьгоодимого.по патрубку 8, поступает в циклонный сепаратор 31, предназначенный дл отделени частиц твердого материала от газа. Отход щий газ поступает из циклонного сепаратора 31 через трубопровод 32 в устройство , предназначенное дл дальнейшей очистки (не показано). Устройство дл дальнейшей очистки газа, подаваемого по трубопроводу 32, может включать в себ скруббер 33 и систему удалени сероводорода 34. Частицы, удаленные из газов с помощью сепаратора 31, могут быть возвращены путем подачи этих частиц через трубопровод 35 в питатель 36. Эти частицы возвращаютс в печь 1 дл газификации. Расход газа, выводимого с конца 5 выгрузки твердого материала (золы) из печи 1 и проход щего по патрубку 10, регулируетс клапаном 37. Поток отход щего газа по патрубку 10 подаетс в циклонный сепаратор 38, предназначенный дл отделени от газа частиц твердого материала, далее отход щий газ не содержащий частиц твердого материала из сепаратора 38 по трубопроводу 39 подаетс в теплообменник 40, предназначенный дл извлечени тепла из этого газа, например, за счет образовани пара. Далее газ из теплообменника
40 поступает в скруббер 41, которьй может быть таким же, как и скруббер 33, а затем в систему 34 дл удалени сероводорода. Газ из системы 34 удалени сероводорода может быть подан в горелку парового бойлера ипи энергетическую установку смешанного цикла (не показана). Частицы твердого материала, извлеченные из газов с помощью сепаратора 38, прохо д т через трубопровод 42 и поступают в канал 11, предназначенный дл выгрузки ЭОЛЫ из печи 1.
Установка работает следующим образом .
Поджигаетс горелка 12 с целью разогрева футеровки 25 вращающейс печи 1 колпаков 7 и 9, а также патрубков 8 и 10, предназначенных дл вывода полученного газа. После того , как внутренн поверхность огнеупорной футеровки нагреетс до 816982 G начинаетс подача частиц угл через питающий патрубок 4 в печь 1. Когда печь будет частично за полнена и слой 6 угл практически закрывает всю длину печи, начинаетс подача воздуха и пара через отверсти 24 в слой 6, так как отверсти 24 .расположены под этим слоем, а горелка 12 выключаетс . Температура ило угл , движущегос вниз из-за наклона печи 1, быстро возрастает с 871 до вблизи конца 5 выгрузки твердых материалов из печи 1 и соотношение между расходами воздуха и пара в смеси, вводимой внутрь печи через отверсти 24, регулируетс таким образом, чтобы обеспечить поддержание требуемых температур.
Воздух, подаваемый воздуходувкой 13 под давлением, проходит по трубопроводу 14 через дугообразный канал 18 в коллекторе 17 (фиг.2) и затем поступает в каждую из данных трубок 21, расположенных в направлении вдоль печи 1 (показанных только на фиг. 1), проход щих мимо канала 18 в результате вращени корпуса печи 1. Из трубок 21 воздух проходит через радиальные каналы 23 отверсти 24 в слой материала 6.
Пар, производимый парогенератором (не показан), под давлением проходит через трубопровод 15, дугообразный канал 19 в коллекторе 17 (фиг.2) и поступает в каждую из длинных трубок 26, расположенных в направлении вдоль печи 1 (фиг.1) и проход щих мимо канала 19 при вращении корпуса печи 1. Из трубок 26 пар проходит через радиальные каналы 27, которые соедин ютс с каналами 23, в результате чего образуетс смесь, состо ща из воздуха и пара, котора затем проходит через отверсти 29 в слой материала 6. Необходимо отметить , что трубки дл подачи пара не проход т в направлении ввода исходного сырь печи 1 так далеко,как это имеет место дл каналов 23 подачи воздуха, тем самым обеспечиваетс ввод только воздуха в участки сло материала, расположенные по ходу движени материала перед участками сло , через которые пропускаетс смесь воздуха и пара.
Давление пара и давление воздуха внутри печи 1 регулируетс таким образом , чтобы обеспечить поддержание давлени газа в печи по меньшей мере 1,406 кг/см и предпочтительно 4,22-12,66 кг/см (избьпочное давление , т.е. давление, превьшающее наружное атмосферное давление). Вывод таких наход щихс под давлением газов с обоих концов 3 и 5 печи 1 может регулироватьс с помощью регулирующих клапанов 30 и 37.
, Предлагаемый способ обеспечивает одновременное и непрерывное получени двух совершенно различных потоков топливного газа и их вьгоедение с двух противоположных концов одной печи 1. Первый газовый поток, который содержит практически все смолы, образовавшиес в результате осуществлени способа, образуетс по мере нагревани угл от температуры 205 до и, если этот газ выводитс со стороны загрузки твердого материала в печь 1 без добавлени газов, имеющих более высокую температуру, то такой газ находитс при темпедатурах , в диапазоне которых имеет место конденсаци парообразных смол (фиг.З).
Второй газовый поток образуетс в атмосфере, содержащей пар и воздух после того, как уголь оказываетс прогретым до температуры, превышающей примерно 871°С, и превращенным в обугленный УГОЛЬ. Этот второй газ, выводимый со стороны выгрузки твердого материала из печи 1, имеет относительно вьюокую температуру (около ) и практически не содержит смолы. Тепло может быть извле чено из этого не содержащего смолы газа, и пар может бьггь получен с помощью теплообменника 40 только после простой очистки от частиц твердого материала, котора может быть осуществлена с помощью циклонного сепаратора 38. Соотношение между расходом газа, выводимого со стоРОНЫ загрузки твердых материалов в печь 1, и газа, вьшодимого со стороны выгрузки твердого материала из печи 1, вл етс регулируемой ВЕЛИЧИ НОЙ, пропорциональной этим расходам и реализуетс путем перестановки регулирующих клапанов 30 и 37 таким образом, что по меньшей мере часть газа, имеющего температуру 1038 С и не содержащего смолу, смешиваетс с газом, содержащим смолу и двигающимс в направлении к стороне ввода материала печи 1, причем такой высокотемпературный газ используетс в количестве, достаточном дл того чтобы поддерживать полученную газовую смесь при температуре около 538°С, котора вл етс достаточно высокой и позвол ет избежать конденсации смол на поверхност х технологи-зо ра ческого оборудовани , т.е. печи, газ вых клапанов и т.д. На фиг. 3 показа , но, что имеет место очень незначител на конденсаци смол при температурах , превышающих 371°С однако даже незначительна конденсаци смолы в .течение продолжительных периодов времени приводит к образованию значительных отложений смолы на футеровке печи 1 и внутри клапанов 30 и 37, что преп тствует нормальной работе технологического оборудовани и оказывает отрицательные воздействи на технологический процесс. Дл безаварийной работы в течение продолжительного периода времени температура газов, выводимых со стороны ввода твердых материалов печи, равна примерно 538°С, обеспечивает наилучшее смещение этих двух газовых потоков. Однако в том случае, если газы вы вод тс со. стороны ввода твердого материала в печь 1 при температзграх, значительно превьш1аюшдх ту температу ру, котора необходима дл того, чтобы воспреп тствовать конденсации смолы на поверхност х оборудовани . 1 2 это могло бы означать, что высокотемпературный газ без нужды отбираетс от газового потока, из которого может быть извлечено тепло после простой очистки от частиц твердого материала с помощью циклонного сепаратора 38. Процесс может быть объ снен графиками зависимости температуры газа, наход щегос над слоем, и температуры сло по длине печи, т.е. относительно пути перемещени твердого материала от стороны загрузки твердого материала в печь 1 со стороны выгрузки твердого материала из печи 1 (фиг.4) . На фиг. 4 доказано, что частицы твердого угл , движущиес через, печь 1, подвергаютс сушке на участке температур 93-120°С. Затем частицы угл нагреваютс до температуры, примерно равной 205°С и выше, и проход т над отверсти ми 24, через которые подаетс только воздух, при этом уголь начинает вьщел ть газ, который содержит.смолу (иногда назьтаемый угольным газом) и практически полностью вьщел етс из угл за тот период времени, когда температуповышаетс до 871 С или несколько выше. Полное выделение летучих компонентов превращает уголь в обожженный уголь, так как температура обожженного угл повышаетс в паровоздушной атмосфере, обеспечиваемой путем подачи потока пара через каналы 27 (фиг.1), и эта температура достигает значени , равного и Bbmie, то обожженный уголь вьщел ет газ,(иногда называемый вод ным газом ) не содержаш 1й смолы. Поскольку печь 1 работает под давлением, то, открыва клапаны 30 и 37 (фиг.1), можно обеспечить вывод и регулирование расхода газа, выводимого с обеих сторон печи 1. Клапаны 30 и 37 открьшаютс дл того, чтобы вьшести весь газ, содержащий смолу, плюс некоторое количество газа, не содержащего смолу, из зоны: газового потока, движущегос в двух направлени х (на фиг. 4 эта зона указана в виде заштрихованной области ) . Температура газа, содержащего смолу, (фиг,4) снижаетс достаточно быстро по мере движени этого газа к стороне загрузки твердого материала печи 1 и этот газ обеспечивае предварительный нагрев вход щего угл , двигающегос и переворачивающегос в направлении к стороне выгрузки твердого материала из печи 1 за исключением некоторой части газа не содержащего смолы и вьтодимого из заштрихованной зоны, со стороны загрузки твердого материала в печь 1, вместе с газом, содержащим смолу причем газы, выводимые из печи со сторо:ны загрузки твердых материа лов, должны быть охлаждены до темпе ратуры ниже 538С. Смола конденсируетс в соответствии с зависимость представленной на фиг,3. Точное положение клапанов 30 и 37 (фиг.1) в любой момент времени должно быть таким, чтобы обеспечить поддержание температуры газов, выводимых из печи со стороны ввода твердого матери ла, равной заданной температуре, т. примерно равной 538°С с тем, чтобы избежать конденсации смолы на поверхности оборудовани . Дл большин ства углей, а .возможно и дл всех углей, поддержание температуры, примерно равной 538°С, будет также обеспечивать вывод из печи газов, не содержащих смолу, со стороны вывода твердого материала из печи образом, что тепло может быть извлечено из потока- газа парообразо ванием с помощью теплообменника 40 сразу же после отделени (очистки) от газа твердых частиц с помощью циклонного сепаратора 38 и перед подачей в скруббер 41 и в систему 34 удалени сероводорода. Другим параметром, используемьм при выводе из печи газа со стороны выгрузки твердого материала и позвол ющим убедитьс , в том-, что этот газ не содержит смолы, вл етс концентраци метана в этом газе. Существуют промьщшенно производимые приборы дл определени содержани метана в диапазоне 0-6,1%, что указывает на отсутствие смолы в газе. . . Предлагаемый способ максимизируе получение топливного газа с определенной теплотворной способностью в виде скрытой химической энергии, котора может вьщел тьс в виде термической энергии при сжигании эт го топливного газа, при этом удаемс избежать конденсации смол в газовом е, выводимом со стороны подачи ых материалов в печь. ример 1. Газифицируют илский 6 уголь, имеющий примерный в, %: Влага12 Летучий материал ,33,3 Св занньй углерод (кокс) 41,7 Зола13 ементньш состав без учета содервлаги и золы, %: Водород Углерод Кислород бочие параметры и результаты ющие: кг/ч с Уголь.18921 Зола291038 Газ, выводимый со стороны подачи твердого материала514538 Газ, выводимой со стороны выгрузки твердого материала1771038 Пар 110246 Воздух 425246 ример 2. Газифицируют питский 8 уголь, имеющий примерный в, %: . Влага4,4 Летучий материал39 ,5 Св занный углерод (кокс)48,6 Зола7,5 ементньй состав без учета содервлаги и золы, %: Сера Водород Углерод Азот Кислород бочие параметры и результаты чество газа, вьшодимого со стоподачи твердого сырь на 1 кг подаваемого-в печь, равно г): Уголь163 21 Зола14,5 1038 Газ, выводимый со стороны подачи твердого материала 433 538 Газ, выводимый со стороны выгрузки твердого материала 245 1038 Пар110 246 Воздух 425 246 Пример 3. Вайомингский п рошкообразный речной полубит т ино ный уголь, имеющий примерный состав , %: Влага30,4 Летучий материал31 ,1. Св занный углерод (кокс) 32,1 Зола 6j4 Элементньй состав без учета со держани влаги и золы, %: Сера, 0,8 Водород5,5 Углерод75,7 Азот1,0 Кислород17,0 Рабочие параметры и результаты (количество газа, вьгоодимого со с роны подачи твердого сырь , на 1 угл , подаваемого в печь, равно 3,1 кг): кг/ч С Уголь245 21 Зола20 1038 Газ выводи мый со сто-. РОНЫ подачи твердого материала757 .538
Т а б ли ц а 1 2 Газ, выводимый со стороны выгрузки твердого материала Пар Воздух В табл. 1 представлены составы газов (по примерам 1-3), отводимых из входного и выходного концов печи. В табл. 2 представлены теплотворна способность газов, исключа смолу , и количество смолы по примерам 1-3, Нецелесообразно строить предпри тие на газификации угл , если имеетс только сорт угл , указанный в примере 3. Однако, если подаетс уголь, имеющий только более высокую влажность .и низкое содержание углерода , который должен быть обработан, оператор может регулировать местоположение разделени потока газа, не содержащего смолу, причем это местоположение может быть в точке, в которой при эффективной обработке такого угл не отводитс газ, не содержащий смолу. В примере 3 процесс осуществл етс таким образом, что все газы отвод тс со стороны ввода исходного материала. Преимущества предлагаемого способа по сравнению с известньми техническими решени ми сохран ютс . Предотвращаетс отложение смолы на стенках оборудовани . Кроме того, способ позвол ет извлекать большее количество тепла из тонны угл по сравнению с известными способами, предлагающими сжигание смолы дл предотвращени ее осаждени на стенках оборудовани .
21 16
17 19
СО
20 16
16 19
25 14
1030 1315
1200
Количество смолы, кг/ч
19,5
Продолжение табл.1
Таблица 2
1110
1000
29,5
14,9
///
1 %
Claims (6)
1. СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ ГАЗИФИКАЦИИ ЧАСТИЦ ТВЕРДОГО УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА во вращающейся печи, включающий непрерывную подачу исходного материала со стороны его ввода в печь с образованием слоя материала, подачу окисляющей среды, содержащей пар, постепенное нагревание материала до 1093°C во вращаю щейся печи, наклоненной сверху вниз от стороны ввода исходного материала к стороне выгрузки материала с образованием газов, содержащих углеводороды, и газов, не содержащих углеводороды, вывод указанных газов со стороны выгрузки твердого остатка и со стороны ввода исходного материала, отличающийся тем, что, с целью повышения теплотворной способности получаемых газов и предотвращения отложения смолы на поверхностях оборудования, температуру газов, отводимых со стороны загрузки исходного материала в печь, поддерживают на уровне, при котором не будет происходить конденсация смолы, предпочтительно в пределах 538-687°С путем регулирования количества газов, не содержащих углеводороды, выводимых из печи с обеих ее сторон.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при понижении температуры газов, отводимых со стороны ввода материалов, ниже 538°С уменьшают расход газов, отводимых от стороны выгрузки материала и увеличивают расход газов, отводимых со стороны ввода исходного материала.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при понижении температуры газов, отводимых со стороны ввода материала, выше 687°С увеличивают расход газов, отводимых со стороны выгрузки материала, и уменьшают расход газов, отводимых со стороны ввода исходного материала.
4. Способ попп. 1, 2 и 3, отличающийся тем, что на каждые 0,454 кг/ч газа, выводимого из печи со стороны выгрузки материала, выводят 1,361 кг/ч газа из печи со стороны ввода материала в печь.
5. Способ по пп. 1-4, отличающийся тем, что окисляющую среду, не содержащую пара, вводят в часть слоя, имеющего температуру ниже 1038°С.
6. Способ по пп. 1-5, отличающийся тем, что окисляющую среду вводят в печь под давлением, обеспечивающим избыточное давление в печи 1,406 ати.
m SU <„, 1114342
111
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/264,479 US4374650A (en) | 1981-05-18 | 1981-05-18 | Bi-flow rotary kiln coal gasification process |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1114342A3 true SU1114342A3 (ru) | 1984-09-15 |
Family
ID=23006244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU823441351A SU1114342A3 (ru) | 1981-05-18 | 1982-05-17 | Способ непрерывной газификации частиц твердого углеродсодержащего материала во вращающейс печи |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4374650A (ru) |
| JP (1) | JPS581791A (ru) |
| AU (1) | AU545077B2 (ru) |
| CA (1) | CA1169657A (ru) |
| DE (1) | DE3216836A1 (ru) |
| FI (1) | FI821729A7 (ru) |
| FR (1) | FR2505864B1 (ru) |
| GB (1) | GB2099014B (ru) |
| IN (1) | IN157946B (ru) |
| IT (1) | IT1197428B (ru) |
| PL (1) | PL137643B1 (ru) |
| SE (1) | SE453099B (ru) |
| SU (1) | SU1114342A3 (ru) |
| ZA (1) | ZA823012B (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2270849C2 (ru) * | 1998-11-05 | 2006-02-27 | Ибара Корпорейшн | Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ |
| WO2007126335A1 (fr) * | 2006-05-02 | 2007-11-08 | Institut Problem Khimicheskoi Fiziki Rossiiskoi Akademii Nauk (Ipkhf Ran) | Procédé de traitement de combustibles condensés par gazéification et dispositif permettant sa mise en oeuvre |
| RU2376527C2 (ru) * | 2007-12-19 | 2009-12-20 | Некоммерческая организация Учреждение Институт проблем химической физики Российской академии наук (статус государственного учреждения (ИПХФ РАН) | Способ переработки конденсированного топлива и устройство для его осуществления |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4580504A (en) * | 1982-03-04 | 1986-04-08 | Phillips Petroleum Company | Method and apparatus for the recovery of hydrocarbons |
| US4515093A (en) * | 1982-03-04 | 1985-05-07 | Beardmore David H | Method and apparatus for the recovery of hydrocarbons |
| US4378974A (en) * | 1982-06-09 | 1983-04-05 | Allis-Chalmers Corporation | Start-up method for coal gasification plant |
| KR900700824A (ko) * | 1988-03-18 | 1990-08-17 | 원본미기재 | 고체물질로 부터 휘발성 유기 화합물을 박리시키는 방법 및 장치 |
| US5220874A (en) * | 1988-03-22 | 1993-06-22 | Keating Environmental Service, Inc. | Method and apparatus for stripping volatile organic compounds from solid materials |
| US5170726A (en) * | 1991-11-18 | 1992-12-15 | Thermotech Systems Corporation | Apparatus and methods for remediating materials contaminated with hydrocarbons |
| US5656044A (en) * | 1992-05-07 | 1997-08-12 | Hylsa S.A. De C.V. | Method and apparatus for gasification of organic materials |
| GB0707633D0 (en) * | 2007-04-20 | 2007-05-30 | Stein Peter H | Gasifier feed system |
| DE102007062414B4 (de) * | 2007-12-20 | 2009-12-24 | Ecoloop Gmbh | Autothermes Verfahren zur kontinuierlichen Vergasung von kohlenstoffreichen Substanzen |
| IT1391682B1 (it) * | 2008-08-07 | 2012-01-17 | Ct Rottami S R L | Procedimento e apparato per la produzione di gas combustibili da residui a matrice organica provenienti dalla frantumazione di veicoli e di rottami ferrosi |
| US20100043684A1 (en) * | 2008-08-20 | 2010-02-25 | Gary Erb | Refuse Processing and Energy Recovery System and Method |
| WO2013068052A1 (en) * | 2011-11-09 | 2013-05-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and system for producing a producer gas |
| ITMI20121000A1 (it) * | 2012-06-08 | 2013-12-09 | Mario Cruccu | Procedimento di pirolisi di materiale a matrice organica |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US247322A (en) * | 1881-09-20 | Gas-retort | ||
| US1159675A (en) * | 1911-02-21 | 1915-11-09 | Gen Reduction Gas And By Products Company | Method of manufacturing gas. |
| US1121906A (en) * | 1914-04-25 | 1914-12-22 | George F Downs | Rotary furnace or kiln. |
| US1273474A (en) * | 1914-05-13 | 1918-07-23 | Emil Fleischer | Process of manufacturing producer-gas. |
| US1214164A (en) * | 1916-06-24 | 1917-01-30 | Gen Reduction Gas And By Products Company | Process of treating materials. |
| US1267410A (en) * | 1917-08-17 | 1918-05-28 | Gen Reduction Gas And By Products Company | Gas-producer. |
| US1270949A (en) * | 1917-11-24 | 1918-07-02 | Gen Reduction Gas And By Products Company | Method of making producer-gas. |
| US1791411A (en) * | 1922-01-27 | 1931-02-03 | Hillebrand Hermann | Method for the total gasification of wet bituminous fuels |
| US1916900A (en) * | 1928-08-16 | 1933-07-04 | Internat Bitumenoil Corp | Method of low temperature distillation |
| US3661370A (en) * | 1970-12-24 | 1972-05-09 | Allis Chalmers Mfg Co | Gas delivery manifold and processed material discharge assembly for rotary kiln |
| US3847538A (en) * | 1972-10-31 | 1974-11-12 | Allis Chalmers | Reduction kiln having distribution system |
| US3945624A (en) * | 1972-10-31 | 1976-03-23 | Allis-Chalmers Corporation | Reduction kiln having a controllable distribution system |
| US3990865A (en) * | 1974-10-21 | 1976-11-09 | Allis-Chalmers Corporation | Process for coal gasification utilizing a rotary kiln |
| US4070149A (en) * | 1976-07-23 | 1978-01-24 | Allis-Chalmers Corporation | Controllable distribution system for rotary kiln |
| US4214704A (en) * | 1978-05-08 | 1980-07-29 | Rimrock Corporation | Reciprocator |
| US4150953A (en) * | 1978-05-22 | 1979-04-24 | General Electric Company | Coal gasification power plant and process |
| DE2906056A1 (de) * | 1979-02-16 | 1980-08-28 | Linde Ag | Verfahren zur rueckgewinnung der salze der anthrachinondisulfonsaeure aus einem waschfluessigkeitsstrom |
| US4244705A (en) * | 1979-05-24 | 1981-01-13 | Allis-Chalmers Corporation | Triple rotary gas lock seal system for transferring coal continuously into, or ash out of, a pressurized process vessel |
| US4214707A (en) * | 1979-07-23 | 1980-07-29 | Allis-Chalmers Corporation | Trap-port for rotary kilns |
-
1981
- 1981-05-18 US US06/264,479 patent/US4374650A/en not_active Expired - Lifetime
-
1982
- 1982-04-20 CA CA000401276A patent/CA1169657A/en not_active Expired
- 1982-04-30 IN IN344/DEL/82A patent/IN157946B/en unknown
- 1982-05-03 ZA ZA823012A patent/ZA823012B/xx unknown
- 1982-05-05 SE SE8202808A patent/SE453099B/sv not_active IP Right Cessation
- 1982-05-05 DE DE19823216836 patent/DE3216836A1/de active Granted
- 1982-05-05 AU AU83420/82A patent/AU545077B2/en not_active Ceased
- 1982-05-12 GB GB8213758A patent/GB2099014B/en not_active Expired
- 1982-05-17 IT IT48434/82A patent/IT1197428B/it active
- 1982-05-17 FI FI821729A patent/FI821729A7/fi not_active Application Discontinuation
- 1982-05-17 FR FR8208593A patent/FR2505864B1/fr not_active Expired
- 1982-05-17 SU SU823441351A patent/SU1114342A3/ru active
- 1982-05-17 PL PL1982236475A patent/PL137643B1/pl unknown
- 1982-05-18 JP JP57083914A patent/JPS581791A/ja active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Патент US № 1214164, 1917. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2270849C2 (ru) * | 1998-11-05 | 2006-02-27 | Ибара Корпорейшн | Система, вырабатывающая электрическую энергию с помощью газификации горючих веществ |
| WO2007126335A1 (fr) * | 2006-05-02 | 2007-11-08 | Institut Problem Khimicheskoi Fiziki Rossiiskoi Akademii Nauk (Ipkhf Ran) | Procédé de traitement de combustibles condensés par gazéification et dispositif permettant sa mise en oeuvre |
| RU2322641C2 (ru) * | 2006-05-02 | 2008-04-20 | Некоммерческая организация Учреждение Институт проблем химической физики Российской академии наук (статус государственного учреждения (ИПХФ РАН) | Способ переработки конденсированного горючего путем газификации и устройство для его осуществления |
| RU2376527C2 (ru) * | 2007-12-19 | 2009-12-20 | Некоммерческая организация Учреждение Институт проблем химической физики Российской академии наук (статус государственного учреждения (ИПХФ РАН) | Способ переработки конденсированного топлива и устройство для его осуществления |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2505864B1 (fr) | 1987-12-24 |
| ZA823012B (en) | 1983-06-29 |
| SE8202808L (sv) | 1982-11-19 |
| SE453099B (sv) | 1988-01-11 |
| IT1197428B (it) | 1988-11-30 |
| GB2099014B (en) | 1984-10-24 |
| IT8248434A0 (it) | 1982-05-17 |
| DE3216836C2 (ru) | 1991-06-20 |
| JPS581791A (ja) | 1983-01-07 |
| FI821729A0 (fi) | 1982-05-17 |
| FR2505864A1 (fr) | 1982-11-19 |
| PL236475A1 (en) | 1983-01-17 |
| CA1169657A (en) | 1984-06-26 |
| GB2099014A (en) | 1982-12-01 |
| IN157946B (ru) | 1986-07-26 |
| PL137643B1 (en) | 1986-07-31 |
| AU8342082A (en) | 1982-11-25 |
| US4374650A (en) | 1983-02-22 |
| AU545077B2 (en) | 1985-06-27 |
| FI821729A7 (fi) | 1982-11-19 |
| DE3216836A1 (de) | 1982-12-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU1114342A3 (ru) | Способ непрерывной газификации частиц твердого углеродсодержащего материала во вращающейс печи | |
| RU2424468C2 (ru) | Способ и устройство для обработки отходов | |
| JP4264525B2 (ja) | 有機物質および物質混合物をガス化する方法 | |
| EP1278813B1 (en) | A method and a system for decomposition of moist fuel or other carbonaceous materials | |
| CA2828806C (en) | Direct-fired systems and methods | |
| JPH0613718B2 (ja) | 発生炉ガスを製造するための反応器 | |
| EP0108317B1 (fr) | Procédé de gazéification de produits ligno-cellulosiques et dispositif pour sa mise en oeuvre | |
| CA2228201A1 (en) | Non-recovery coke oven gas combustion system | |
| KR20100015559A (ko) | 가스화기 | |
| CN104094059A (zh) | 废弃物气化熔融炉 | |
| CN101646752A (zh) | 用于可燃材料的可变功率气化的方法和装置 | |
| US4747355A (en) | Combustion apparatus and method of generating gas | |
| JP6590359B1 (ja) | バイオマスを原料とする水素製造方法 | |
| US5651321A (en) | Method of and means for producing combustible gases from low grade fuel | |
| EP0433547B1 (en) | Apparatus to gasify solid fuels | |
| US6398825B1 (en) | Method of and means for producing combustible gases from low grade fuel | |
| WO2014207755A1 (en) | Zero effluent discharge biomass gasification | |
| EP0532901B1 (en) | Method and plant to gasify solid fuels containing non-combustible meltable materials | |
| RU2721695C1 (ru) | Способ переработки органического сырья с получением синтетического топливного газа в установке высокотемпературного абляционного пиролиза гравитационного типа | |
| KR100460217B1 (ko) | 순환유동층 하강관을 이용한 석탄 가스화기 | |
| CA1226736A (en) | Method and apparatus for the continuous gasification of solid fuel | |
| US20260085249A1 (en) | Horizontal gasifier and the thermochemical conversion of combustible carbonaceous material in a counter-current proces | |
| CA2077029A1 (en) | Split flow gasifier | |
| CA2496955C (en) | Solid fuel combustor | |
| SU372247A1 (ru) | Всесоюзная |