ьиьСОЮЗНАЯ Советский патент 1973 года по МПК C10B3/00 

1

Изобретение относится к установкам для переработки топлива, в частности для получения мелкого коксика.

Известны установки для производства транопорта-бельного твердого топлива, включающие бункер, реторту нагрева и лиролизер. В этой установке топлИГо, предварительно нагретое дымовыми газами в реторте нагрева до температуры 200-450°С быстро отделяется от газового теплолОСителя и передается в пиролизер, 1где оно смешивается ю другим потоком газового теплоносителя и подвергается при температуре 500-900°С пиролизеру с образованием газа, смолы и мелких ча-стиц коксика.

Иедостатками этого способа являются перегрев мелких частиЦ пиролизуемого топлива, наблюдающийся в связи с относительно большим .перепадом температур между газом-теплоносителем и пиролизуемым топливом, повышенный расход газового теплоносителя, .наблюдающийся в связи со значительным расходом тепла на нагрев и пиролиз топлива, поступающего из реторы нагрева, и некоторое снижение энергетичеокого к. п. д. производства, связанное с тем, что физическое тепло парогазовой смеси, выходящей из реактора, не использует.ся в самом процессе для яагрева топлива.

С целью повышения выхода смолы, качества товарной продукции и энергетического к. п. д. производства в предлагаемой установке между ретортой нагрева и пиролизером установлена промежуточная реторта иагрева,

соединенная с пиролизером газоходом.

На чертеже изображен общий вид предлагаемой установки (схематически). Установка включает бз.нкер /, реторту нагрева 2, пиролизер 3, промежуточную реторту нагрева 4,

соединительный газоход 5, шахтную .мельницу 6, ЦИ1КЛОН 7, мельничный вентилятор 8, промежуточный бункер Я питатель-затвор 10, газовая горелка П, вспомогательная горелка J2, камера довыгазовывания и охлаждения коксик а 13.

Работает установка следующим образом. iB этой установке топливо, нагретое в реторте 2 нагрева, дополнительно прогревается за счет физического тепла газа-теплоносителя и

продуктов пиролиза, получаемых в пиролизере 3. Дополнительный догрев топлива происходит газами, поступающими по газоходу, соединяющему реактор с промежуточной ретортой нагрева. TaiK как в промежуточной реторте 4 нагрева протекают и процессы термического разложения топлива, то она является первой ступенью пиролизера 3.

Предлагаемая установка может иметь различную производительность до 1000 и более

тонн угля в час. Размол и сушка угля осуществляется в шахтной мельнице 6. Сушенка угля влажностью 3-12% отделяет1ся от сушильното агрегата (дымового газа или смеси его € воздухом) в циклоне 7, а дымовые газы вместе € водяными парами и уносом сушенки (|при замкнутом цикле) нодаются как обычло мельничным вентилятором 8 в тапку котла или в фильтры улавливания уноса ,в разомкнутой схеме, а также в технологическом варианте установки.

Сушенка из бункера 1 подается питателем 10 в реторту нагрева 2, где при контакте с дымовыми (500-850°С) топливо, отдавая всю влагу, нагревается до 200-450°С, ие подвергаясь при этом сколько-нибудь Существенному разложению.

Горячий уголь (200-450°С) с помощью питателя 10 турникеРного или другого типа быстро подается в промежуточную реторту нагрева 4, где нагревается парогазовой смесью, поступающей из газохода 5. Температура и время тиролиза зависит от сорта топлива, целевой задачи производства химичеокого сырья и назначения получаемого высококалорийного твердого коксика.

В качестве примера взят один из режимов (вОО°С) пиролиза, наиболее вероятных для производства транспортабельного топлива из канако-ачинских углей.

Горячий дымовой газ (теплоноситель) для окончательного нагрева топлива в пиролизере 3 получается за счет сжигания пиролизного газа в специальной технологической топке, выполненной в виде «тоннельной или другого форсированной газовой горелки 12.

Теоретическая температура факела в тоннельной горелке составляет 1600-1900°С, но практически она резко снижается за счет неполно1го горения газа в газовой горелке 11 и прямого излучения в пиролизер (на стенки и в газовзвбсь угля). Уголь, закручиваемый потоком газа, пронизывает его при движении к стенке за счет центробежных сил. Газ, догорая в пиролизере 3, отдает тепло «углю, который нагревается до расчетной температуры (до 600°С), а сам охлаждается до соответствующей (630°С) температуры, с которой парогазовая смесь, смешанная с дымовыми газами, выходит из пиролизера в газоход 5, соединяющий его с промежуточной ретортой .нагрева 4. Температура в реторте 4 будет близкой 550- 600°С. Таким образом, уголь, лоступаю щий из реторты нагрева 2 вначале подогревается до 400-600°С парогазовой смесью, входящей через соединительный газоход 5 из промежуточной реторты иагрева 4, а затем Окончательно догреваеТСя в пиролизере горячими дымовыми газами, получаемыми для этой цели в горелке 11.

Из пиролизера 3 коксик передает1ся в камеру довыгазовывания 13, где получается газ более высококалорийный, чем иа выходе из пиролизера, так как он меньше разбавляется дымовыми газами-теплоносителями. В нижней

части камеры }3 коксик охлаждается за счет подачи холодного воздуха в трубчатый теплообменник. В случае, если часть .коксика будет использоваться здесь же на месте для технолагичеСких или энергетических целей, кокснк может использоваться горячим.

Парогазовая смесь, из которой удалены тяжелые малоценные смолы, поступает на выделение легких ценных фракций смолы, а пиролизный газ используется для получения газатеплоносителя, а в некоторых случаях и для первой ступени нагрева и даже сушки топлива..i

Избыток газа теплотворностью свыше 2000 ккал/нм может использоваться любым потребителем или Сжигаться в топке энергоблока с уносами сушенки и горячего угля, а также определенного количества горячего коксика. Количество коксика, используемого в энергоблоке и отдаваемого на сторону в качестве ценного транспортабельного топлива, может изменяться в достаточно Широких яределах. От 10 до 80% потенциального тепла

исходного рабочего топлива может быть переведено в потенциальное тепло высококачественного твердого транспортабельного топлива. Установка может работать как в энерготехнологическом комплексе, так и не зависимо от

электростанции при сжигании части газа во вспомогательной горелке 12 и использовании получаемых дымовых газов для сушки и подогрева топлива. Для охлаждения коксика в трубчатый теплообменник, помещаемый в камеру 13 может вместо воздуха подаваться вода или пар.

Введение промежуточной реторты нагрева приводит к исключению аильного перегрева

мелких частиц топлива. Это обстоятельство позволяет увеличить выход смолы, 0 бразующейся из пиролизуемого топлива. Дополнительный нагрев топл/ива позволяет сократить количество сжигаемого газа (также подаваемого воздуха), используемого для пиролиза, что повышает качество получаемого в устанОВке газа и его теплотворность. Это одновременно сокращает габариты канденсационно-очистной системы, а также повышает энергетический к.п.д. процесса за счет снижевия температуры парогазовой смеси, вь1ходящей из пиролизера на очистку и конденсацию.

Включение промежуточной реторты нагрева перед пирОлизером играет также ваЖНую роль

для фиксации (прекращения) процесса пиролиза в парогазовой смеси, которая мгновенио «замораживается при охлаждении от 850- 600 до 600-400°С.

Предмет изобретения

Установка для производства тран1спортабельного твердого топлива, включающая бун65 кер, реторту нагрева и пиролизер, отличающаяся тем, что, с целью .повышения выхода смолы, качества товарной продукции и энергетического к. п. д. производства, между ретортой нагрева и пиролизером установлена промежутачная реторта .нагрева, соединенная с лиролизером газоходом.