Способ загрузки твердого углеродсодержащего топлива в газификатор

Авторы патента:

ЮРГЕН ЗАЙПЕНБУШ

C10J3/50 - устройства для загрузки топлива

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Сотоз Советскик

Социалистических

Республик

9 (5I) М. Кл. (23) Приоритет -, (32) 29. 06. 78

С 10 J 3/50

Государственный камитет

СССР (3!) Р 2828457 3 (33) ФРГ

llo делам изобретений и аткрытий

Опубликовано 15. 06.82. Бюллетень М 22

Дата опубликования описания 17 ° 06 ° 82 (53) УДК 662.76. . 032(088. 8) у 4 (72) Авторы изобретения

Иностранец

Юрген Зайпенбуш (ФРГ) Иностранная фирма

"Рурколе АГ" (71) Заявитель (ФРГ) (54) СПОСОБ ЗАГРУЗКИ ТВЕРДОГО УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕГО

ТОПЛИВА В ГАЗИФИКАТОР

Изобретение относится к газифика-1 ции твердого углеродсодержащего топлива, в частности к способам загрузки твердого углеродсодержащего топлива в газификатор. 5

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является способ загрузки твердого углеродсодержащего топлива в газификатор, включающий приготовление суспензии топлива в воде, путем смещения топлива с водой в соотношении 50-65:35-50 вес.4 и .подачу полученной суспензии в газификатор (1).

Недостаток известного способа заключается в том, что ввиду высокого расхода кислорода на стадии . газификации и высокого содержания двуокиси углерода в сыром газе производительность газификации суспенэии являются неудовлетворительной.

Целью изобретения является повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу подачи твердого углеродсодержащего топлива в газификатор, включающему приготовление суспензии топлива в воде, вводят в суспензию раствор карбоната аммония в аммиачной воде и фосфорной кислоты, и подают полученную суспензию в газификатор.

На чертеже представлена схема установки для осуществления способа.

Способ осуществляют следующим образом.

В верхнюю часть газификатора 1 подают водную суспензию угля, которую приготовляют в камере 2. Водосодержание суспензии составляет максимально 203. Загрузку суспензии осуществляют при помощи насоса 3. Вместе с водной суспензией угля в газификатор 1 через подводящий трубопровод 4 подают кислород. ГазификавЂ” цию проводят при температуре 1400 С и давлении 30. бар. При этом образует936817

3 ся синтез-газ с высоким содержанием окиси углерода и водорода. Этот синтез-газ является важным химическим сырьем.

Вместе с синтез-газом одновременно образуется шлак, который преимущественно собирается в водяной ванне в нижней части газификатора 1 и при помощи шлюза 5 при поддержании давления 30 бар выводится наружу. 1О

Сырой гаэ подают в автоклавы 6 и

7 для удаления двуокиси углерода промывкой водой.

Автоклавы 6 и 7 соединены друг с другом посредством трубопроводбв . 1

8 и 9. В трубопроводе 8 расположен насос 10, а в трубопроводе 9 - дрос-. сель 11. Трубопровод 8 обоими концами входит в днище автоклава, в то время как трубопровод 9 своим обоащенным к автоклаву концом входит в автоклав 6 под поверхностью водяной ванны 12. Другой конец трубопровода

9 входит в автоклав 7 над поверхностью водяной ванны 13. Водяная ванна . 13 находится под тем же или несколько низким давлением, чем газификатор 1.

Вследствие этого давления основная часть содержашегося в неочищен30 ном газе двуокиси углерода растворяется в воде. Обогащенная двуокисью углерода вода вследствие большого перепада давления между обоими автоклавами 6 и 7 через трубопровод

9 и дроссель 11 попадает в автоклав

7. При этом давление воды при помощи дросселя 1! снижается до желаемой величины, например до давления в автоклаве 7. Во время и после спада давления содержащаяся в воде двуокись ео углерода выделяется в виде пузырьков.

Собирающуюся в автоклаве 7 воду отводят при помощи насоса 10 и через трубопровод 8 возвращают в автоклав

6. Чтобы протекающий через водяную 45 ванну 12 в автоклаве 6 неочищенный газ не поступал в трубопровод 9, поверхность водяной ванны 12 должна находиться над входом трубопровода

9 в автоклав 6. Этого достигают пу- 50 тем регулирования дросселя 11 и/или насоса 10. Необходимое регулирование дросселя 11 и/или насоса 10 обеспечивает поплавок в автоклаве 6 (на чертеже не показано), который через 55 рычажный механизм и/или гидравлическую установку соединен с дросселем 11 и/или насосом 10.

Потерю воды компенсируют через питающий трубопровод 14 при помощи шибера 15. Вымываемый вместе с двуокисью углерода из неочищенного газа шлак собирают в отстойнике, включенном в трубопровод 8, и отводят.

Накапливающаяся в автоклаве 7 над водяной ванной 13 двуокись углерода попадает через трубопровод 16 с обратным клапаном 17 в автоклав

18. В автоклаве 18 находится концентрированная аммиачная вода. При протекании через автоклав 18 и аммиачную воду основная часть углерода растворяется в аммиачной воде и превращается в карбонат аммония. Остаточная двуокись углерода выходит через трубопровод 19, Содержащую растворенную двуокись углерода и карбонат аммония аммиачную воду отводят из нижней части автоклава 18 посредством насоса 20 и подают в трубопровод 21. Отводимое количество аммиачной воды непрерывно компенсируют через питающий трубопровод 22 и клапан

23 при помощи насоса 24.

Уголь, поступающий вместе с раствором карбоната аммония в аммиачной воде в трубопровод 21, размалывают в мельнице 25. Аммиачную воду можно подавать в уголь и после сухого помола за мельницей 25. В ведущем к газификатору 1 трубопроводе вследствие нагрева водной суспенэии угля двуокись углерода снова освобождается.

Карбонат аммония распадается после добавления к нему фосфорной кислоты, подаваемой по трубопроводу 26.

К суспензии можно добавлять еще флюидизирующий агент, например газ при помощи сопел между мельницей 25 и газификатором 1 или между насосом .3 и газификатором 1, выполненных на нижней стороне подающего трубопровода.

Пример. 1 (по изобретению).

6000 кг/ч угля смешивают с 400 кг/ч золы и 1400 кг/ч воды. После добавления 30 кг/ч аммиака, 60 кг/ч карбоната аммония в 600 кг/ч воды и 2,0 кг/ч фосфорной кислоты водную суспензию угля подают в гаэификатор, в который также подают 7330 кг/ч кислорода. В результате газификации при 1400 С и давлении 30 бар полуо чают сырой гаэ состава, кг/4: двуокись углерода 4866,4; моноокись углерода 9108,8; водород 413,6, сероводород 53,1, азот 143,3, вода

936817

160, непрореагировавший углерод

275 и зола 402, включая фосфаты.

После отделения-шлака, который отводят из нижней части гаэификатора, получают синтез-газ, который после 5

О охлаждения до 200 С промывают водой.

При этом из синтез-газа удаляют

4856 кг/ч двуокиси углерода и 52 кг/ч сероводорода, которые пропускают .через аммиачную воду состава, кг/ч: вода 600 и аммиак 60, при 30 С и давления 2 бар. При этом образуются

60 кг/ч карбоната аммония, который вместе с 30 кг/ч аммиака и 600 кг/ч воды добавляют к водной суспензии угля. Из емкости с аммиачной водой отводят 4826 кг/ч двуокиси углерода и 52 кг/ч сероводорода. Таким образом, получают 9878,8 кг/ч синтезгаза, т.е. на 1 кг/ч синтез-газа рас- 20 ходуется . 0,742 кг/ч кислорода.

Пример 2 (по известному) °

В газификатор подают суспензию угля, содержащего, кг/ч: уголь 6000, зола 400, вода 3446 и кислород 2$

8348 9. В результате газификации при

1400 С и давлении 30 бар получают сырой газ состава, кг/ч: двуокись углерода 9040,2, моноокись углерода

6311,6, вода 963,2, водород 1104,0., эе сероводород 56,3 и азот и аргон

46,6, который подают на очистку от двуокиси углерода и других примесей.

Таким образом, синтез-газ получают в количестве 8481,7 кг/ч при расходе 8348,9 кг/ч кислорода (0,98 кг/ч кислорода на кг синтезгаза).

Указанный способ позволяет осуществить загрузку в гаэификатор суспензии, содержащей не более 203 воды, тогда как минимальное водосодержание суспенэии угля по известному составляет 35 вес.3, это позволяет повысить долю углеродсодержащего топлива в суспензии, повы сить тем самым производительность процесса загрузки и газификации и снизить расход кислорода на газификацию.

Формула изобретения

Способ загрузки твердого углеродсодержащего топлива в газификатор, включающий приготовление суспензии топлива в воде и подачу полученной суспензии в гаэификатор, о т л ивЂ” ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности перед подачей в газификатор в суспензию вводят раствор карбоната аммония в аммиачной воде и фосфорную кислоту.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Патент CIA N 3996029, кл. С 1О J 3/06, 1976.

НИИПИ Заказ 4277/80

Тираж 524 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4

Способ загрузки твердого углеродсодержащего топлива в газификатор

Похожие патенты:

Патент 82090 // 82090

Газогенератор для газификации соломы // 73848

Газогенератор для пылевидного топлива // 51567

Загрузочная коробка для шахтных топок и газогенераторов // 32660

Загрузочное приспособление для газогенераторов // 17568

Непрерывно действующая вертикальная печь для сухой перегонки горючих веществ // 7363

Газогенератор // 2480

Форсунка для газогенератора // 2400670

Изобретение относится к газификации углеродсодержащих материалов, например угля или нефтяного кокса

Способ непрерывного питания форсунок газогенератора // 2454606

Изобретение относится к способам непрерывного питания форсунок газогенератора

Способ термической обработки органических углеродистых материалов и устройство для его осуществления // 1085509

Способ подачи пылевидного углеродсодержащего вещества в реакционный объем,находящийся под давлением // 1399329

Изобретение относится к способу подачи пьшевидного углеродсодержащего вещества в реакционньш объем, находящийся под давлением, и позволяет уменьшить влажность углеродсодержащего вещества

Устройство для получения синтез-газа с реактором-газификатором и примыкающей камерой резкого охлаждения // 2482165

Изобретение относится к области химии

Система непрерывной подачи топлива в реактор для газификации угля // 2496854

Изобретение относится к устройству для непрерывной подачи мелкоизмельченного топлива в систему газификации угля. Изобретение касается устройства для подачи твердых топливных материалов в реактор для газификации твердых топливных материалов, содержащего измельчительное устройство (2), пылеуловитель (3), резервуар-хранилище (4), по меньшей мере два шлюзовых питателя (5), одно или несколько соединительных устройств (12) для транспортировки плотным потоком, питающий резервуар (13), реактор для газификации (15), в котором измельчительное устройство (2) соединено с резервуаром-хранилищем (4) посредством соединительных устройств, причем пылеуловитель (3) размещен между измельчительным устройством (2) и резервуаром-хранилищем (4), содержащего устройство (18) для повышения давления, которое возвращает транспортирующий газ из питающего резервуара (13) в шлюзовой питатель (5), при этом резервуар-хранилище (4) соединен со шлюзовыми питателями (5) через соединительные устройства, выполненные с возможностью перемещения самотеком или транспортировки плотным потоком, а шлюзовые питатели (5) соединены с питающим резервуаром (13) посредством совместно используемых одного или нескольких соединительных устройств (12), которые пригодны в качестве трубопровода (12) непрерывной подачи для транспортировки плотным потоком, причем питающий резервуар соединен с реактором (15) для газификации через дополнительные топливные трубопроводы (14). Изобретение также относится к способу подачи мелкоизмельченного топлива в реактор для газификации угля. Технический результат - сокращение числа единиц оборудования, высоты строительной конструкции, повышение надежности устройства. 2 н. и 31 з.п. ф-лы, 8 ил.

Устройство для крепления горелок с системой охлаждения для установки с горелками в газогенераторе с газификацией в потоке // 2499815

Изобретение относится к устройству для крепления горелок. Устройство установлено на газогенераторе с газификацией в потоке, причем горелки укреплены в устройстве для крепления горелок и проходят через фланец, фиксирующий устройство для крепления горелок на газогенераторе с воздушным потоком, и через устройство для крепления горелок в газогенератор. Устройство охлаждения имеет, по меньшей мере, два самостоятельных охлаждающих контура, причем каждая газовая горелка имеет точно один охлаждающий контур, по меньшей мере, частично, так что каждая газовая горелка на конце, обращенном к торцевой поверхности, окружена участком устройства охлаждения, причем торцевой поверхности для охлаждения принадлежит по меньшей мере один охлаждающий контур, по меньшей мере, частично. Под фланцем внутри устройства для крепления газовых горелок в направлении сверху вниз газовые горелки окружает слой из изолирующей и огнестойкой по меньшей мере до 800°C заливочной массы с коэффициентом теплопроводности от 0,02 до 0,8 Вт/(м·К), слой из огнестойкого, по меньшей мере, до 800°C насыпного материала и слой из теплопроводящей и огнестойкой, по меньшей мере, до 1500°C заливочной массы с коэффициентом теплопроводности от 3 до 15 Вт/(м·К). Обеспечивается защита от перегрева, повышается надежность и безопасность установки. 15 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ обеспечения реактора газификации во взвешенном потоке топливом из накопительного бункера // 2513404

Задача изобретения заключается в том, чтобы предложить способ снабжения топливом установки газификации под давлением, который экономичным образом обеспечивает, что выделение вредных веществ в процессе шлюзования угля и его транспортировки будет минимизировано или полностью исключено. Это достигнуто за счет того, что для шлюзования и/или транспортировки используют содержащий по меньшей мере 10 частей на миллион по объему СО газ, при этом к этому газу подмешивают кислородсодержащий газ, и что эту газовую смесь нагревают до температуры, при которой происходит окисление по меньшей мере 10% содержащихся в газе вредных веществ. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способы и устройство для перемешивания сырья в реакторе // 2520440

Изобретение относится к системам газификации и может быть использовано в химических реакторах и системах трубопроводов для инжекции сырья. Инжекторная система подачи сырья содержит несколько кольцевых каналов 314, 316, 318, размещенных в концентрической конфигурации вокруг продольной оси, и несколько спиральных элементов 312, проходящих в тракт для прохода текучей среды. Спиральные элементы 312 выполняют с возможностью перемещения в осевом направлении в кольцевом канале. По меньшей мере один спиральный элемент 312 содержит несколько лопастей, установленных по винтовой траектории и отстоящих друг от друга. При этом один из спиральных элементов 312 выполняют с возможностью сообщения первого кругового вращения потоку текучей среды, а другой из спиральных элементов 312 выполняют с возможностью сообщения противоточного кругового вращения. Изобретение позволяет измельчить и перемешать сырье, увеличить время его пребывания в устройстве и повысить эффективность проведения процесса. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 9 ил.

Способ объединенной газификации остатков жидкого и твердого топлива // 2553156

Изобретение относится к способу получения синтез-газа путем совместной газификации в потоке твердого и жидкого топлива, содержащих золу. Причем указанное топливо подают отдельно в реактор газификации угля через несколько горелок, при этом горелки имеют концентрический угол горения более 0°, что снижает образование сажи и повышает степень конверсии. Твердую фракцию подают совместно с инертным газом в реактор газификации. Золосодержащее твердое топливо содержит, по меньшей мере, частично мелкие частицы угля, полученные при добыче угля, которые не подходят для газификации в неподвижном слое угля. Золосодержащее жидкое топливо содержит остаток от газификации в неподвижном слое угля. Техническим результатом является совместное использование при газификации во взвешенном потоке золосодержащих жидких остатков от газификации в неподвижном слое и мелких частиц угля, которые не могут быть использованы при газификации в неподвижном слое, а также сведение к минимуму образования сажи. 9 з.п. ф-лы, 3 ил. 1 пр.