Устройство для получения активного угля из твердых топлив
Сущность изобретения: устройство содержит вертикальную камеру активации с коническим днищем, пылеотделитель, трубу для отвода пыли, средства для подачи пара и вывода активного угля, камеру окислительной газификации, средства для подачи топлива и газифицирующего агента, газораспределительную решетку, циклон, вертикальную трубу с эжектором. Нижний торец вертикальной .трубы расположен на расстоянии не более 5 диаметров от нижнего сечения конического днища, Камера окислительной газификации снабжена средством для ввода катализатора. 1 э.п. ф-лы, 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4794787/04 (22) 23,02.90 (46) 30,10.92, Бюл, N 40 (71) Государственный научно-исследовательский энергетический институт им.
Г.M, Кржин<ановского (72) Г,И.Двоскин, А,Д.Старостин, М.О.ДИков, М.Л.Щипка и А.И,Курочкин (56) Патент ФРГ
¹ 3430212, кл. С 10 J 3/54, 1987, Авторское свидетельство СССР
N 210112, кл. С 01 В 31/10, 1968, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВНОГО УГЛЯ ИЗ ТВЕРДЫХ ТОПЛИВ
Изобретение относится к области комплексной переработки твердых топлив и может быть использовано для их газификации с активацией твердого остатка в энергетической и химической промышленности, Известен реактор для газификации углеродсодержэщих топлив под давлением, содержащий вертикальный корпус с коническим днищем, снабженный вертикальным каналом для подачи газифицирующего газообразного агента, узлом ввода исходного топлива и узлом вывода твердого остатка и пылеотделитель, соединенный с корпусом и снабженный трубопроводом возврата частиц активируемого угля в корпус.
Недостатком данного устройства является разбавление продуктами сгорания газообразных продуктов газификации, что ухудшает их качество, так как оба процесса — газификация и сжигание части топлива для компенсации зндотермического процесса осуществляются в одном обьеме.
„,Ы2„„ 1772085 А 1
Другим недостатком данного устройства является также то, что газопаровые продукты пиролиза исходного топлива, в частности, водород, постоянно находятся s непосредственном контакте с полукоксом, частично им адсорбируются, тормозят скорость реагирования углерода с водяным паром и тем самым отрицательно влияют на качество получаемого активного угля.
Недостатком данного устройства является также неоднородность качества получаемого активного угля при непрерывной работе устройства или резкое уменьшение производительности при цикличной работе.
Наиболее близким к заявляемому устройству является аппарат для активации угля, состоящий из футерованного огнеупорным материалом корпуса цилиндрической формы, с помещенной в нижней части его распределительной решеткой, патрубком для подачи активирующей смеси, 1772085 состоящей из продуктов сгорания бытового газа, расположенным под решеткой, узлом ввода исходного топлива и узлом вывода твердого остатка и пылеотделителя, соединенного с корпусом и снабженного трубой возврата активируемого угля в корпус.
Недостатком данного устройства является то, что окислительная газификация исходного топлива и активация образующегося полукокса происходят в одном объеме, отрицательно влияя друг на друга и на качество. получаемых газообразных продуктов и активного угля, Недостатком является также то, что избыточное давление в рабочем объеме препятствует свободному перемещению уловленных в пылеотделителе частиц через трубу возврата в рабочий объем, что приводит к более интенсивному уносу мелких, наиболее проактивированных частиц и, как следствие, к ухудшению. качества конечной продукции — активного угля.
Целью изобретения является повышение качества активного угля и получение синтез-газа.
П, 1. Поставленная цель достигается тем, что устройство для получения активного угля из твердых топлив снабжено камерой о кисл ительной газификации, расположенной снаружи камеры активации со средствами для подачи топлива и газифицирующего агента и газораспределительной решеткой, циклоном, подсоединенным входным патрубком к камере окислительной газификации и нижним выходным патрубком к камере активации, расположенной в камере активации вертикальной трубой с эжектором, подсоединенным на входе к средству для подачи пара и трубе для отвода пыли иэ пылеотделителя, причем нижний торец вертикальной трубы расположен на расстоянии не более 5-ти диаметров трубы от нижнего сечения конического днища.
fl, 2. Устройство по и, 1, отличающееся тем, что камера газификации снабжена средством для ввода катализатора.
Предложенное устройство (см, чертеж) содержит вертикальную камеру активации 1 с коническим днищем 2, заканчивающимся в нижней части узлом вывода активного угля
3, пылеотделитель 4, соединенный с камерой активации входом и трубой 5 для отвода пыли. Камера активации 1 снабжена средствоу для подачи пара — вертикальной трубой
6 с зжектором 7, подсоединенным также к трубе 5 для отвода пыли из пылеотделителя
4, Снаружи вертикальная камера активации
1 снабжена камерой окислительной газификации 8, образуя с камерой активации кольцевое отделение с патрубками для подачи топлива 9 и воздуха 10, и пэтрубками для
10 ввода 11 и вывода 12 катализатора, Камера окислительной газификации снабжена газораспределительной решеткой 13, расположенной в нижней ее части. Верхняя часть камеры окислительной газификации соединена с пылеотделителем 14, который через бункер 15 с затвором 16 соединен с внутренним объемом вертикальной камеры активации 1.
Устройство работает следующим образом.
Размельченное пылевидное топливо, например, уголь и горячий воздух подают через соответствующие патрубки 9 и 10 в
15 камеру окислительной газификации 8. Часть исходного топлива (20 Q сгорает в нижней части камеры в режиме кипящего слоя, а основная масса топлива, двигаясь в восходящем потоке газовзвеси,нагревается, вы20 деляет летучие вещества и частично карбонизуется.
В камеру окислительной газификации 8 загружается также через патрубок 11 катализатор, который предварительно нагрева25 ется до температуры 300-400 С. Затем через патрубки 9 и 10 подают соответственно пылевидное топливо и воздух на псевдоожижение. Через 10-15 минут в слое устанавливается рабочая температура. Дви30 гаясь в восходящем потоке сквозь слой катализатора, топливо нагревается и выделяет летучие вещества, сгорание которых на поверхности катализатора приводит к ro разогреву, Вследствие интенсивного
35 перемешивания, свойственного псевдоожиженному слою. нагретые частицы катализатора перемещаются в нижнюю часть слоя, где отдают свое тепло свежим порциям угля.
Избыток тепла, образующегося при сгора40 нии летучих продуктов пиролиэа, используется на покрытие эндотермики процесса газификации в камере активации 1. Образовавшийся в камере горячий полукокс, отделившись от газопарового потока в
45 пылеотделителе 14, собирается в бункере
15, а газопаровой поток. содержащий продукты горения и пиролиза, выводится из устройства для утилизации его теплового потенциала.
После накопления в бункере 15 определенной порции полукокса, открывают затвор 16 и эта порция поступает во внутренний обьем камеры активации 1, куда одновременно через вертикальную трубу 6 подают водяной пар (n дру ой а и ирующий газообразный агент), Так как выходное отверстие вертикальной трубы 6 находится на расстоянии, не превышающем 5-ти ее калибров от нижнего сечения днища. а выход газообразных продуктов из камеры ак1772085
Формула изобретения
1, Устройство для получения активного угля из твердых топлив, содержащее вертиСоставитель Г.Двоскин
Техред М Моргентал Корректор JI.Филь
Редактор
Заказ 3811 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушскэя наб., 4/5
Производственно-издательский. комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 тивации 1 возможен только через пылеотделитель 4, размещенный в ее верхней части, то струя пара дробится, разворачивается и обратным потоком переводит находящийся в объеме корпуса полукокс в состояние фонтанирующего взвешенного слоя, в котором интенсивно осуществляются процессы активации.
Газообразные продукты активации вместе с уносом мелких частиц поступают в циклон 4, где происходит их разделение, после чего газообразные продукты выводятся из устройства, а уловленные частицы через трубу для отвода пыли посредством эжектора 7 возвращаются в поток пара в вертикальной трубе 6 и далее в обьем камеры активации 1 для повторной активации, После истечения заданного времени обработки порции материала открывают затвор узла вывода активированного угля 3 и опорожняют аппарат, Затем вновь открывают затвор 16 бункера 15 и цикл повторяется. кальную камеру активации с коническим днищем, пылеотделитель, соединенный с камерой активации входом и трубой для отвода пыли, средства для подачи пара и вы5 вода активного угля, о т л и ч э ю щ е е с я тем, что. с целью повышения качества угля и получения синтез-газа. оно снабжено камерой окислительной газификации. расположенной снаружи камеры активации со
10 средствами для подачи топлива и газифицирующего агента и газораспределительной решеткой, циклоном, подсоединенным входным пэтрубком к камере окислительной газификации и нижним выходным пат15 рубком к камере активации, расположенной в камере активации вертикальной трубой с зжектором, подсоединенным на входе к средству для подачи пара и трубе для отвода пыли из пылеотделителя, причем нижний торец вертикальной трубы расположен нэ расстоянии нс более 5 диаметров от нижнего сечения конического днища.
2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что камера окислительной газифи25 кацйи снабжена средством для ввода катализатора.
