Способ получения горючих газов из твердого углеродсодержащего топлива

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК 5 С 10 Л 3/00 ЗОБ ТЕН СА и ДЕТЕЛЬСТВУ У К АВТОР М 34титута химической.А,Выжол, А.А.Жирнов, олианчик и А,Д,ЧервонХ ГА РЖА полодким ия явти ен ется слвы полне ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Отделение ински АН СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГОРЮЧЗОВ ИЗ ТВЕРДОГО УГЛЕРОДСОДЩЕГО ТОПЛИВА(57) Изобретение относится к способаучения горючих газов иэ твердых углсодержащих топлив и топлив с высосодержанием твердой негорючей чатем их газификации. Целью изобретеляется повышение производительнКПД процесса газификации, Изобр ение относится к способу полз твердых топлив путем их гареакционном пространстве с ифицирующих агентов и моольэовано в химической прои энергетике для получения щего окись углерода и водоИзобретучения газа изификации вподводом газжет быть испмышленностигаза, содержародЦелью иние произвогазификациитоплив,зобретения является повышедительности и КПД процессатвердых углеродсодержащих Сущность изобретения пояующими примерами конкретно ия,Ю, 1761777 А 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 продуктов 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, флы, 1 табл. П р и м е р 1. Парокислородная газификация угля имеющего следующие характе с, ристики: С 42,2%, летучие 38,0%, зола д 14,0%, вода 5,8%, Теплотворная способность угля 5330 ккал/кг. В реактор подают шихту, состоящую иэ угля и образовавшейся золы, размер частиц угля и золы 1 - 30 мм.Расход угля 1310 кг/ч м, расход балласта1310 кг/ч м, П рати аптекам к шиите подают парокислородную смесь. Расход кислорода а (98%) 820 кг/ч м, расход пара 520 кг/ч м 2, Максимальная температура в реакторе составляет 1540 С. Из реактора отводят образовавшуюся золу и газ при температуре 250 С. Образовавшийся гаэ имеет следующий состав, %: СО 2 12,2; СО 43,2; Н 2 41,4;СН 4 2,0, И 2 1,2, Теплотворная способность газа - 2730 ккал/кг, выход газа 2400 кг/ч м .2 КПД газификации составляет 95 ф 4.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 О при парокислородной 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/мм . 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 зол ьностью 40 - 60 О,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 беэотходного производства.Как показали испытания, проведенные 5 в ОИХФ АН СССР, предложенный способ посравнению с прототипом позволяет повысить КПД газификации на 19 - 24/о, увеличить производительность процесса на 10 - 12 О. Предложенный способ не требует 10 внешних теплообменных устройств и позволяет эффективно, с высоким КПД газифицировать высокозольное топливо.Содержание твердой негорючей части в топливе достигало 85 ф 4.15 Сравнительная характеристика выходных данных в зависимости от параметров процесса приведена в таблице.Формула изобретения 1, Способ получения гооючих газов из 20 твердого углеродсодержащего топлива.включающий подачу топлива, состоящего из горючих и негорючих компонентов, в верх.нюю часть реактора, подачу газифицирую.щего агента, содержащего кислород, в 25 нижнюю часть реактора. нагрев и газифика.цию топлива, отвод газообразных продук.тов газификации из верхней части реактора а твердых негорючих продуктов газифика.ции - из нижней части реактора, о т л и ч а 30 ю щ и й с я тем, что, с целью повышенипроизводительности и КПД процесса, тем пературу отводимых газообразных продук тов и твердых негорючих продукто поддерживают от 100 до 500 С путем изме 35 нения концентрации твердых негорючикомпонентов в топливе и/или концентра ции кислорода в гаэифицирующем агенте,2. Способ по п 1, отл и ч а ю щи й стем, что изменение концентрации тверды: 40 негорючих компонентов в твердом топливосуществляют путем предварительног смешения. твердого топлива с образовав шейся золой и/ил твердыми негорючими ча стицами.451761777 Параметр 1 примера 1 ( 23 Концентрация угля вшихте, мас. 4 14,0 50 25)0 39,0 131 0 1280 1350 Расход угля,кг/ч м 2 1250 Расход твердого балласта, кг/ц м 2 1310 3840 2110 7660 1310 180 Расход золы,кг/ч м 2 190 175 Расход воздуха,кг/ч м 2 3400 3400 3400 Ра с ход па ра, кг/ц м 2Расход 0, кг/ч м 2 520 520 520 520 о 20 Максим.температура в о реакторе, 1540 1520 1520 2400 5100 5100 1560 4900 Выход газа, кг/ц м 2 Теплотвор. способностьгаза ккал/кг 2730 1180 1 01 Оо 5 ЭО 71 660 КПД газификации,Ф Температура отходящего газа,о 250 250 500 100 Темпе ра тура от ходящей твердой негорючей цасти, С 600 250 250 100 Составитель Е.ЧижиковаТехред М,Моргентал Корректор И,Шулла Редактор Заказ 3234 Тираж Подписное БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Состав газа, об. ФС 02СОСН+т 12,2 43,2 41,4 2,0 1,2 Э,6 10,5 17,4 15,3 21,6 19,91,6 1,9 49,8 52,4 11,2 14,1 1 0,5 0,8 63,4