Газогенератор Советский патент 1988 года по МПК C10J3/18 

W)

00 4

сз:

Изобретение относится к устройствам для газификации мелкозернистого углеродсодержащего материала и может быть использовано в энергетической, химической, металлургической и других отраслях промьшшенности.

Цель изобретения - повышение производительности газогенератора.

На чертеже изображен газогенератор, разрез.

Газогенератор содержит корпус , в котором размещен слой частиц углеродсодержащего материала 2, и электроды 3, пористую перегородку 4 и емкость с водой 5.

Газогенератор работает следуюпщм образом.

В корпус 1 засыпают углеродсодер- жащий материал 2, например частицы графита или криптола фракции 0,5- )jO мм и пропускают через них электрический ток при помощи электродов 3. При прохождении электрического тока через слой электропроводных 1}астиц электрическая энергия превращается в тепловую, в результате чего слой частиц быстро разогревают до высокой температуры, например 700-800 Cj-а с поверхности капиллярно-пористой перегородки 4 происходит интенсивное испарение воды, которая непрерывно движется через перегородку 4 в камеру эа счет действия капиллярных сил. При достижении критической величины теплового потока наступает явлекие Кризиса кипения, так как известно что при значительном тепловом потоке испаряющаяся жидкость не смачивает твердую поверхность и граница слоя и жидкости окажется разделенной паром. Так как количество генерируемого пара достаточно, чтобы привести слой в состояние псевдоожижения, то постоянная смена частиц на границе с паром обеспечивает непре- рывное поддержание необходимого теп лового потока и устойчивое псевдоожижение слоя частиц, температуру которых можно регулировать з широких пределах изменением величины тОка,

Электроды 3 изготовлены кз капиллярно-пористого, материалаS например металлической пластины, получаемой в порошковой металлургии из спеченных частиц никеля, меди, нержавеющей стали и т.д. Так как нижняя часть электродов размещена в емкости с водой, то интенсивное испарение воды

0

5

0

5

0

0

5

происходит и с поверхности электрода 3 при контакте с высокотемпера-тур- ными частицами слоя. Это позволяет значительно увеличить количество испаряемой воды (поверхность электродов может быть соизмерима, а иногда и больше поверхности пористой перегородки А). Кроме того, встречные струйки пара, выходящие с поверхности нижней части электродов 3 направлены перпендикулярно потоку пара, выходящему с поверхности перегородки 4. Получается турбулентный поток с интенсивньш движением, что увеличивает коэффициент теплообмена между частицами слоя и перегородкой 4, и как следствие возрастет количество испарившейся влаги.

Наличие микроразрядов на поверхности, электродов также интенсифицирует испарение воды. Благодаря выпол нению электродов из пористого металла, контактирующего с водой, исключается выгорание электродов, так как их температура не превышает 100 С при температуре слоя 1100 С, При которой водяной пар реаг ировал с углеродом.

Пример, Газогенератор диамет- ром 500 мм, представляющий собой кварцевую трубкуj заполняют слоем графита с частицами размером 0,1- 0,15 мм. Электроды для подвода тока изготовлены из пористой никелевой пластины (50 х 30 х 6 мм). Перегородка, опущенная в емкость с водой, выполнена из огнеупорного легковесно- го кирпича. Процесс газификации осу- ществлярот при 1100- 300°С, высоте псевдоожиженного слоя 140-200 мм, силе тока 12-20 А и напряжении 140- 180 В. Удельный расход испаряющейся воды составил 160 кг/м .

Получаемые продукты реакции (и,, и С,, находятся в стехиомагричес- ком соотношении согласно уравнен}по

-f- С- СО + И,

Таким образом, в результате такого парообразования воды при контйкте ее с высокотемпературными частицами, имеющими огромную удельную поверхность, имеют электротермический псев- доожкженный слой без воздействия специальных насосов, форсунок или вибрирующих устройств. Такой слой, об ладая активным сопротивлением, способен эффективно генерировать тепло313846004

вую энергию большего температурного уистую перегородку, размещенную в потенциала.емкости -с водой, отличающий

с я тем5 что, с целью повышения про- Формула изобретения изводительности газогенератора,

электроды изготовлены из капиллярноГазогенератор, содержащий кор- пористого материала и размещены кон- пус с электродами и капиллярно-по- цами в емкости с водой.

Изобретение относится к устройствам для газификации мелкозернистого углеродсодержащего материала и позволяет повысить производительность газогенератора. Электроды 3 выполнены из капиллярно-пористого материала и размещены своими концами в емкости с водой 5, что способствует интенсивному испарению воды с поверхности электродов 3 при контакте с высокотемпературными частицами слоя Это позволяет значительно увеличить количество испаряемой воды, принимая во внимание испарение с капиллярно- пористой перегородки 4, и способствует образованию турбулентного потока с интенсивным движением, интенсифицирующего процесс теплообмена. 1 ил.