Способ получения горючих газов из твердого углеродсодержащего топлива Советский патент 1992 года по МПК C10J3/00 

Изобретение относится к способу получения газа из твердых топлив путем их газификации в реакционном пространстве с подводом газифицирующих агентов и может быть использовано в химической промышленности и энергетике для получения газа, содержащего окись углерода и водород.

Целью изобретения является повышение производительности и КПД процесса газификации твердых углеродсодержащих толлив.

Сущность изобретения поясняется следующими примерами конкретного выполнения.

Пример. Парокислородная газификация угля имеющего следующие характеристики: С 42,2%, летучие 38,0%, зола 14,0%, вода 5,8%. Теплотворная способность угля 5330 ккал/кг. В реактор подают шихту, состоящую из угля и образовавшейся золы, размер частиц угля и золы 1-30 мм. Расход угля 1310 кг/ч м2, расход балласта 1310 кг/ч м . Противотоком к шихте подают парокислородную смесь. Расход кислорода (98%) 820 кг/ч м2, расход пара 520 кг/ч м2. Максимальная температура в реакторе составляет 1540°С. Из реактора отводят образовавшуюся золу и газ при температуре 250°С. Образовавшийся газ имеет следующий состав, %: С02 12,2; СО 43,2; Н2 41,4;

VI

О

VJ -Ч VI

СН4 2,0, N2 1,2. Теплотворная способность газа - 2730 ккал/кг, выход газа 2400 кг/ч м . КПД газификации составляет 95%.

Примеры паровоздушной газификации того же угля, разбавленного раздробленным шамотным кирпичом, приведены в таблице.

При газификации угля с зольностью 5- 15% заданный диапазон температур достигают разбавлен.ием угля твердым балластом, содержание которого поддерживают на уровне 40-60% при парокисло- родной или на уровне 70-80% при паровоздушной газификации. В качестве балласта используют любой твердый зернистый материал с температурой плавления, превышающей максимальную температуру в реакторе, либо образовавшуюся в процессе газификации золу. Изобретение позволяет использовать топливо с высоким содержанием твердой негорючей части. Так твердое топливо с зольностью 70-85% газифицируют паровоздушной смесью и получают топливный газ с теплотворной способностью 1000-1200 ккал/мм3. Для использования твердого топлива с зольностью менее 70% необходимо либо использовать воздух, обогащенный кислородом, либо разбавить твердое топливо твердым балластом. Учитывая высокую стоимость технического кислорода, второй способ экономически более выгоден для получения топливного газа. Для получения синтез газа путем парокислородной газификации можно использовать твердое топливо с зольностью 40-60%.

Технические особенности предлагаемого способа обеспечивают газификацию угля без специального изготовленного керамического балласта в виде трубок, как в прототипе, что делает настоящий способ более универсальным и экономичным. Кроме того, способ позволяет использовать отходы угледобывающих и углеобогатительных предприятий, тем самым дает возможность приблизиться к технологии безотходного производства.

Как показали испытания, проведенные

в ОИХФ АН СССР, предложенный способ по сравнению с прототипом позволяет повысить КПД газификации на , увеличить производительность процесса на 10-12%. Предложенный способ не требует

внешних теплообменных устройств и позволяет эффективно, с высоким КПД газифици- ровать высокозольное топливо. Содержание твердой негорючей части в топливе достигало 85%.

Сравнительная характеристика выходных данных в зависимости от параметров процесса приведена в таблице. Формула изобретения

1,Способ получения гооючих газов из твердого углеродсодержащего топлива.

включающий подачу топлива, состоящего из горючих и негорючих компонентов, в верхнюю часть реактора, подачу газифицирующего агента, содержащего кислород, Е

нижнюю часть реактора, нагрев и газификацию топлива, отвод газообразных продуктов газификации из верхней части реактора а твердых негорючих продуктов газификации - из нижней части реактора, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышени производительности и КПД процесса, тем пературу отводимых газообразных продую тов и твердых негорючих продуктоЕ поддерживают от 100 до 500°С путем изме

нения концентрации твердых негорючи) компонентов в топливе и/или концентра ции кислорода в газифицирующем агенте.

2.Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с 5 тем, что изменение концентрации тверды;

негорючих компонентов в твердом топлив осуществляют путем предварительной смешения .твердого топлива с образовав шейся золой и/ил твердыми негорючими ча стицами.

Изобретение относится к способам получения горючих газов из твердых углерод - содержащих топлив и топлив с высоким содержанием твердой негорючей части путем их газификации. Целью изобретения является повышение производительности и КПД процесса газификации. Изобретение включает подачу топлива, состоящего из горючих и негорючих компонентов в верхнюю часть реактора, подачу газифицирующего агента, содержащего кислород, в нижнюю часть реактора. После чего производят нагрев и газификацию. Газообразные продукты газификации отводят из верхней части реактора, а твердые негорючие продукты - из нижней части реактора. Положительный эффект достигается за счет поддержания тем - пературы отводимых газообразных продуктов и твердых негорючих продуктов от 100 до 500°С путем регулирования концентрации твердых негорючих компонентов в топливе и/или концентрации кислорода в газифицирующем агенте. Изобретение позволяет повысить КПД газификации до 90- 95% и использовать топливо с содержанием твердой негорючей части до 85%. 1 з.п. ф- лы, 1 табл. СП с