Способ термической переработки пылевидного твердого топлива Советский патент 1984 года по МПК C10B49/00 C10J3/00 

1 Изобретение относится к способам термической переработки пылевидного твердого топлива и может быть исполь зовано в энерготехнологии для получения транспортабельного энергетического и технологического топлива, а также химического и технического сырья. Известен способ термической переработки высоковлажного мелкокусковог твердого топлива в движущемся псевдоожиженном слое в трубах, обогреваемых газовым теплоносителем, заключающийся в том, что сушку и частич но пиролиз осуществляют одновременно и полученный газ, содержащий водяной пар и продукты разложения, дополнительно нагревает и используют для газификации твердого углеродсодержащего продукта разложения С13. Недостатком данного способа является то, что производят внешний нагрев топлива через стенки труб, что не позволяет осуществить высокоскоростной пиролиз топлива и, следовательно, получить большой выход цен ных продуктов пиролиза. Кроме того, в этом способе неизбежно быстрое закок совывание и засмоление труб, а также те лообменников, нарушение работы устано ки и высокий выброс вредных продуктов дымовых газах энергоустановок. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ термической переработки твердого топлива, включающий сушку, двухступенчатой пиролиз с отводом коксика и парогазовых продуктов, газификацию коксика в присутствии водяного пара с последующим разделением твердых и газообразных продуктов 123Однако по известному способу в качестве товарного продукта получают кокс, имеющий высокую температуру, который охлаждают и затем используют для сжигания в топках электростанций. При этом загрязняется атмосфера вредными продуктами сжигания и не используется тепло полученного кокса Целью изобретения является уменьшение вредных выбросов в атмосферу V затрат энергии на получение целевых продуктов. Указанная цель достигается тем, что часть коксика после второй ступе ни пиролиза дополнительно нагревают до 800-1500 0 дымовыми газами и/или путен частичного сжигания коксика с 9 последующим отделением коксика от дымовых газов, дымовые газы подают на первую ступень пиролиза, нагретый кокснк подают на газификацию, после разделения продуктов газификации продукты подают на первую ступень пиролиза. На чертеже представлена установка для осуществления предлагаемого способа . Установка содержит бункер 1 топлива, шахтную мельницу 2, штуцер 3 для ввода дымового газа, циклоны 4-7, трубопроводы 8-12, вентилятор 13, топку котла 14, промежуточные бункеры 15 и 16, пиролизеры первой 17 и второй 18 ступеней, газовые горелки 19 и 20 с подводом газа и воздуха 21, газоход 22, бункер 23 для товарного коксика, технологическую топку 24, реактор 25 водяного газа с распределительной решеткой 26 для водяного пара. Способ термической переработки пылевидного твердого топлива осуществляют в следующей последовательности. Рабочее топливо из бункера 1 поступает в шахтную мельницу 2, куда для сушки угля подают через штуцер 3 газовый теплоноситель. По трубопроводу 8 газовзвесь выводят в циклон 4, в котором происходит отделение угольной пыли, а опеспьшенный сушильный агент с влагой топлива подают через вейтилятор в топку котла 14. Сухую подогретую угольную пыль через промежуточный бункер-затвор15 с регулируемьм уровнем пьши вводят в пиролизер 17 первой ступени, в который через трубопровод 9 подают также смешаннь й (твердый и газообразный) теплоноситель, который прогревает уголь до 500-800°С. Продукты пиролиза вместе с частью пылевидного коксика выводят в циклон 5 f в котором отделяют коксик и передают его в промежуточный бункер 16, а- затем в бункер 23. Газопаровую смесь из циклона через трубопровод 10 выводят в систему очистки и конденсации, в которой получают ценные товарные жидкие продукты, а товарный газ выводят в топку котла 14 энерготехнологического комбината. Другую часть коксика из пиролизера 17 передают в пиролизер 18 второй ступени, в котором его нагревают до бОО-ПОО С от газовой горелки 19, работающей на газе, подводимом вмест с воздухом по вводам 21. Газ по газо ходу 22 из пиролизера 18 второй ступени выводят для использования. Част полученного коксика передают в бунке 23 в качестве товарного продукта, Другую часть горячего коксика из пиролизера 18 подают в технологическую топку 24, соединенную с циклоном 6. В топку 24 подают через горелку 20 газовый теплоноситель, Коксик, вьщеленный при 800-1500 с в циклоне 6, подают в реактор 25 водяного газа, где он газифицируется за счет подачи по трубопроводу 12 через решетку 26 водяного пара. При этом полячают водяной газ. Газовзвесь водяного газа и коксика из реактора 25 подают в циклон 7, в котором КОКСИК отделяют от водяного газа и в качестве твердого теплоносителя в трубопроводе 9 смешивают с дымовыми газами, выходящими из циклона 6. Полученный смешанный теплоноситель подают в пиролизер 17 первой степени, замыкая весь цикл. Водяной газ, состоящий в основном из водорода и окислов углерода, из циклона 7 по линии 11 подают на очистку и затем передают потребителю Пример 1, Работа знерготехнологического комбината по термической переработке канско-ачинских углей. Мощность единичной установки 500 т сырого угля в час, Производят термическую переработк сырого угля теплотворностью 3560 ккал /кг, содержащего 35% влаги, 6,5% золы и 48% летучих веществ. Уголь из бункера подают в мельницу-сушилку в которую на каждые 100 кг угля вводят 95 кг горячего (1050с) газа сушильного агента, не содержащего свободного кислорода. Уголь сушат и измельчают до пыли (остаток на сите 100 мк 20%). Сухой уголь при отделяют в циклоне от газа, содержащего 35 кг паров влаги угля, 95 кг сушильного агента и 0,3 кг пыли угля. Сухой уголь (65 кг) подают через бункер 15 в первую ступень пиролизера 17 и нагревают до 700 С смешанным (коксик и газ) теплоносителем, поступающим из циклонов соответствен но технологической топки и реактора водяного газа. В пиролизер первой ступени подают 156 кг коксика с температурой 850°С и 32,5 кг газового теплоносителя. Завершение пиролиза угля проводят при 780 С во второй ступени пиролизера. В пиролизере из 65 кг сухого угля получают 29,8 кг парогазовой смеси и 35,2 кг коксика, Коксик отделяют от парогазовой смеси, которую направляют на очистку и в систему конденсации. При пиролизе угля кроме коксика получают 18,3 кг пиролизного газа, 8 кг смолы, 0,5 кг газового бензина и 3 кг пирогенной воды. Пиролизный газ имеет теплотворность А850 ккал на 1 норм.м и состав, об.%: СО 22, СО 27; Н 20; СН 21 и других углеводородов 10. В пирогаз переводят 81200 ккал, а в смолу и газовый бензин 67800 ккал. В коксик (35,2 кг), образующийся при пиролизе угля, переводят 63% потенциального тепла угля или 58% от подведенного в установку тепла. Догрев коксика в пиролизере второй ступени проводят за счет горения 1,5 кг газа и 2,2 кг коксика. Товарного коксика получают 14,4 кг (в том числе 12 кг углерода). Кроме подаваемого в пиролизер циркулирующего в установке коксика-теплоносителя (156 кг) в технологической топке сжигают 8,3 кг и нагревают до 1050 С 6,2 кг коксика, вновь образовавшегося из угля, Нагретый в технологической топке ;Коксик отделяют от газового теплоносителя и подают в реактор водяного газа, где из 18 кг водяного пара и избытка в количестве (156+6) 162 кг пылевидного коксика получают (при реакции + С) 24 кг водяного газа, Воляной газ в циклоне отделяют от коксика и после охлаждения направляют на очистку и использование в энергоагрегате и, частично, в качестве товарного продукта для получения водорода, газа восстановителя или синтеза газа. Газ-теплоноситель (полугаз) получают в технологической топке, куда подводится 43 кг воздуха. После отде ления в циклоне твердого теплоносителя полугаз используют в качестве газового теплоносителя в установке. В зависимости от регулирования выходе водяного газа часть (избыток ,по примеру 1 19 кг) полугаза подают в качестве сушильного агента. Всего

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАВОТКИ ПЫЛЕВИДНОГО ТВЕРДОГО ТОПЛИВА, включающий его сушку, двухступенчатый пиролиз с отводом коксика и парогазовых продуктов, газификацию коксика в присутствии водяного пара с последующим разделением твердых и газообразных продуктов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения вредных выбросов в атмосферу и затрат энергии на получение целевых продуктов, часть коксика после второй степени пиролиза дополнительно нагревают до 800-1.500°С чымоными газами и/или путем частичного сжигания коксика с последующим отделением коксика от дымовых газов, дымовые газы подают на первую ступень пиролиза, нагретый коксик подают на газификацию, после разделения продуктов (Л газификации твердые продукты подают на первую ступень пиролиза.