BR102014003116A2 - sistema e método - Google Patents

Abstract

sistema e método. um sistema inclui um sistema de preparação de alimentação, com um sistema de injeção de fluido configurado para injetar um fluido em uma corrente de alimentação para gerar uma mistura de fluido de alimentação. a corrente de alimentação inclui um primeiro sólido, um segundo sólido e um gás. o sistema de preparação de alimentação também inclui um ciclone configurado para separar a mistura de fluido de alimentação em uma primeira corrente que inclui o primeiro sólido e o gás, e uma segunda corrente que inclui o segundo sólido e o fluido.

Description

“SISTEMA E MÉTODO” Antecedentes A matéria revelada no presente documento refere-se ao beneficiamento de carvão e, mais especificamente, à separação de cinza do carvão em um sistema de gasificação de carvão. Gás de síntese, ou singás, é uma mistura de hidrogênio (H2) e monóxido de carbono (CO) que pode ser produzido a partir de combustíveis carbônicos. O singás pode ser usado diretamente como uma fonte de energia (por exemplo, em turbinas de combustão), ou pode ser usado como uma fonte de materiais de partida para a produção de outros químicos úteis (por exemplo, metanol, formaldeído, ácido acético). O singás é produzido em larga escala pelos sistemas de gasificação, que incluem um reator de gasificação ou gaseificador que submete um combustível carbônico, tal como carvão e outros reagentes, a certas condições para produzir um singás cru ou não tratado. Para aumentar a eficiência da reação de gasificação, a razão de moléculas de combustível derivadas desde carvão até sucata não combustível, tal como cinza, dentro do gaseificador é tipicamente mantida dentro de uma faixa desejada. O carvão pode ser coletado a partir de várias fontes, que podem levar a diferentes níveis, ou qualidades, do carvão. Geralmente, carvões de baixo nível terão maior teor de cinza, enquanto que carvões coque de alto nível tem baixo teor de cinza. Infelizmente, algumas fontes geográficas de carvão só extraem carvão de baixo nível que podem reduzir a capacidade para produzir singás com o uso de um conjunto típico de condições para carvão de diferentes ou mais altos níveis. Como um resultado, esses carvões de baixo nível são particularmente problemáticos e dificultam o uso, sua disponibilidade ainda pode ser particularmente útil se a cinza puder ser separada do carvão de uma maneira simples e de bom custo benefício. Através dos sistemas e métodos descritos abaixo, o carvão de baixo nível pode ser beneficiado de modo que o mesmo possa ser usado onde atualmente somente o carvão de alto nível é usado. Tais aplicações incluem gasificação de carvão em singás, ou queima do carvão para produzir energia térmica. Em ocorrências onde o carvão não é gaseificado, o carvão beneficiado que resulta dos processos descritos abaixo pode ser usado em aplicações que atualmente usam carvão coque.

Breve Descrição Certas realizações comensuram no escopo com a invenção originalmente reivindicada são sumarizadas abaixo. Essas realizações não são destinadas a limitar o escopo da invenção reivindicada, mas, ao invés disso, essas realizações são destinadas somente a fornecer um breve sumário de formas possíveis da invenção. Realmente, a invenção pode englobar uma variedade de formas que podem ser similares ou diferentes das realizações apresentadas abaixo.

Em uma realização, um sistema inclui um sistema de preparação de alimentação, com um sistema de injeção de fluido configurado para injetar um fluido em uma corrente de alimentação para gerar uma mistura de fluido de alimentação. A corrente de alimentação inclui um primeiro sólido, um segundo sólido e um gás. O sistema de preparação de alimentação também inclui um ciclone configurado para separar a mistura de fluido de alimentação em uma primeira corrente que inclui o primeiro sólido e o gás e uma segunda corrente que inclui o segundo sólido e o fluido.

Em uma segunda realização, um sistema inclui um sistema de beneficiamento de carvão que inclui um conduto configurado para conduzir partículas de carvão, partículas de cinza e um gás de transporte. Além disso, o sistema de beneficiamento de carvão inclui um aspersor de fluido configurado para pulverizar gotas de fluido nas partículas de carvão e partículas de cinza que são conduzidas no conduto e um ciclone configurado para gerar uma corrente de carvão que inclui as partículas de carvão e o gás de transporte, e uma corrente de cinza que inclui as partículas de cinza.

Em uma terceira realização, um método inclui conduzir partículas de carvão, partículas de cinza e um gás de transporte em um conduto, aspergir gotas de fluido nas partículas de carvão e partículas de cinza com o uso de um aspersor de fluido e gerar com o uso de um ciclone uma corrente de carvão que inclui as partículas de carvão e o gás de transporte e uma corrente de cinza que inclui as partículas de cinza.

Breve Descricão dos Desenhos Esses e outros recursos, aspectos e vantagens de a presente invenção irão se tornar melhor compreendidos quando a descrição detalhada a seguir for lida com referência aos desenhos em anexo nos quais caracteres similares representam partes similares por todos os desenhos, em que: A Figura 1 ilustra um diagrama de bloco de uma realização de um sistema de gasificação de carvão, que inclui um sistema de beneficiamento de carvão; A Figura 2 ilustra uma vista mais detalhada de uma realização do sistema de beneficiamento de carvão do sistema de gasificação de carvão ilustrada na Figura 1; A Figura 3 ilustra uma realização de beneficiamento de carvão; e A Figura 4 ilustra um fluxograma de uma realização de um método de carvão beneficiamento.

Descrição Detalhada Uma ou mais realizações específicas da presente invenção serão descritas abaixo. Em um esforço para fornecer uma descrição concisa dessas realizações, todos os recursos de uma implantação real podem não ser descritos no relatório descritivo. Deve ser apreciado que no desenvolvimento de qualquer tal implantação real, conforme em qualquer projeto de desenho ou engenharia, numerosas decisões de implantação específica devem ser feitas para alcançar os objetivos específicos dos desenvolvedores, tais como conformidade com as restrições relacionadas ao sistema e relacionadas ao comércio, que podem variar de uma implantação para outra. Além disso, deve ser apreciado que tal um esforço de desenvolvimento deve ser complexo e consome tempo, mas, não obstante, pode ser uma rotina obrigatória de desenho, fabricação e fabricação para aqueles de habilidade comum que tem o benefício dessa revelação.

Ao introduzir os elementos de várias realizações da presente invenção, os artigos “um,” “uma,” “o,” “a” e “dito” são destinados a significarem que existem um ou mais dos elementos. Os termos “compreende,” “inclui,” e “tem” são destinados a serem inclusivos e significam que podem ser elementos adicionais a outros além dos elementos listados.

Conforme discutido abaixo, em realizações em que combustível sólido usado para produção de singás inclui um carvão de baixo nível, o combustível sólido (isto é, carvão) pode ter quantidades inapropriadamente altas de cinza e podem ter concentrações anisotrópicas de combustível carbônico. Isso pode levar a grandes variações de temperatura ou outras variações dentro de um gaseificador e equipamento associado, que liga para sistemas de controle de processo robusto. Para reduzir as variações tais como essas, as presentes realizações são geralmente direcionadas em direção a um vaso de beneficiamento seco, tais como um ciclone, que é configurado para distribuir um alto nível, alimentação que consiste em um combustível sólido, tal como carvão. O ciclone, em certas realizações, pode incluir um aspersor que é configurado para aprimorar a separação da cinza e do combustível carbônico sólido aumentando-se as diferenças de massa entre a cinza e o combustível dentro do vaso. A Figura 1 ilustra um diagrama de bloco de um sistema de geração de singás 10 que pode ser parte de uma estação de potência de ciclo combinado integrado de gasificação (IGCC). Estações de potência de IGCC são um método altamente usado para tornar o carvão e outros combustíveis com base em carbono em energia elétrica. Os IGCCs incluem um gaseificador, um sistema de tratamento de gás, turbina de gás, turbina a vapor e gerador de vapor de recuperação de calor (HRSG). Realizações alternativas para os sistemas e métodos de beneficiamento de carvão incluem estruturas de geração de potência térmica que podem usar o carvão não gaseificado para gerar calor e energia. Embora a maior parte da descrição abaixo tenha foco na geração de singás, as mesmas técnicas podem ser usadas para produzir poeira de carvão para usar em caldeiras, fornalhas, ou outras aplicações que requerem carvão de alto nível. O sistema de geração de singás 10 tem um sistema de preparação de matéria-prima 12, um sistema de beneficiamento de carvão 14 e um sistema de gasificação de carvão 16. De acordo com certos aspectos das presentes realizações discutidas em mais detalhes abaixo, o sistema de preparação de matéria-prima 12 reduz um fonte de combustível carbônico 18 em uma mistura de combustível carbônico ultra fina 20 (por exemplo, menor que cerca de 1 mm), que inclui partículas de principalmente tamanho uniforme e pequeno. O sistema de beneficiamento de carvão 14 recebe a mistura de combustível carbônico ultra fina 20 e separa o mesmo em poeira de combustível gasificável 22 e resíduo não gasificável 24. A poeira de carvão é então queimada em estruturas de geração de potência térmica, ou é gaseificada em singás 26 pelo sistema de gasificação 16. A fonte de combustível carbônico 18, tal como uma alimentação de carvão sólido, pode ser utilizada como uma fonte de energia e/ou para a produção de singás ou gás natural substituto (SNG). Em algumas realizações, a fonte de combustível 18 pode incluir carvão, coque de petróleo, biomassa, materiais à base de madeira, resíduos agrícolas, alcatrão, gás de estufa de coque, asfalto, ou outros materiais que contém carbono. O combustível sólido de a fonte de combustível 18 pode ser passado para o sistema de preparação de matéria-prima 12. O sistema de preparação de matéria-prima 12 pode incluir vários subsistemas. Por exemplo, o sistema de preparação de matéria-prima 12 pode realizar redimensionamento 28 ou mistura seca 30 da fonte de combustível 18. O redimensionamento, conforme feito pelo sistema de preparação de matéria-prima 12 pode incluir, por meio de exemplo, o uso de um esmeril, cortador, moedor, retalhadora, pulverizador, ou outro recurso para redimensionar ou reformatar a fonte de combustível 18 cortando-se, triturando, retalhando, briquetando, peletizando, pulverizando, ou atomizando a fonte de combustível 18 para gerar a matéria-prima. Na realização atual, o redimensionamento cria a mistura de combustível 20, que é tipicamente fina ou ultra fina (por exemplo, menor que cerca 1 mm) para gasificação no sistema de gasificação 16. Conforme definido no presente documento, a mistura seca 30 inclui processos nos quais um sólido, tal como um combustível sólido (por exemplo, carvão) é agitado sem adicionar uma quantidade substancial de umidade. A mistura seca adiciona ar ou outros gases (por exemplo, gases inertes) à mistura de combustível 20 e podem ser cumprido com o uso de fluxos de gás que são substancialmente livres de umidade, ou com o uso de recursos de agitação mecânica, tais como um transportador helicoídal. Conforme definido presente documento, substancialmente livre de umidade denota misturas, tais como misturas gasosas, que incluem aproximadamente 5 a 10 por cento ou menos de água ou vapor de água. Como um exemplo, a mistura seca com gás pode incluir mistura seca com o uso de ar, nitrogênio, dióxido de carbono, hélio (He), argônio (Ar), neônio (Ne), ou qualquer combinação dos mesmos. A mistura seca também incita a mistura de combustível 20, que impede a canalização e dispersa as partículas conforme os mesmos se deslocam para o sistema de beneficiamento de carvão 14. De acordo com as presentes realizações, no fluido (por exemplo, água, vapor) é adicionado à fonte de combustível 18 no sistema de preparação de matéria-prima 12, rendendo, assim, matéria-prima seca. O sistema de beneficiamento de carvão 14 inclui um ciclone 32, que leva vantagem em relação às diferenças de massa e densidade entre materiais para separar os mesmos. Conforme descrito abaixo, o ciclone 32 separa a poeira de combustível 22 do resíduo 24 ejetando-se o material mais leve para fora do topo do ciclone 32 e permitindo que o material mais pesado para cair fora do fundo do ciclone 32. Nas realizações descritas abaixo, o material mais leve é tipicamente a poeira de combustível 22 enquanto o resíduo 24 é mais pesado e, assim, cai fora do fundo do ciclone 32. Em sistemas prévios de gasificação, a alta quantidade de resíduo 24 contida em alguns tipos de carvão impediu o carvão de ser usado em sistemas de geração de singás 10. Os métodos de separação delineados abaixo permitem uma ampla variedade de tipos de carvão a serem usados como a fonte de combustível 18 no sistema de geração de singás 10.

Conforme observado acima, o fluxo de poeira de combustível 22 é fornecido ao sistema de gasificação 16, tal como um gaseificador, em que o gaseificador pode converter o combustível sólido em uma combinação de CO e H2, isto é, singás. Essa conversão pode ser completa submetendo-se o combustível sólido a uma quantidade controlada de vapor e oxigênio em pressões elevadas, por exemplo, a partir de aproximadamente 2 Mpa (20 bar) a 8,5 Mpa (85 bar), e temperaturas, por exemplo, aproximadamente 700 °C a 1600 °C, que depende do tipo de gaseificador utilizado. O processo de gasificação também pode incluir o combustível sólido que sofre um processo de pirólise, cuja a matéria-prima é aquecida. As temperaturas no interior do sistema de gasificação 16 podem abranger aproximadamente 150 °C a 700 °C durante o processo de pirólise, dependendo da fonte de combustível 18 utilizada para gerar o fluxo da poeira de combustível 22. O aquecimento da matéria-prima durante o processo de pirólise pode gerar um solido, por exemplo, chamuscar e gases de resíduo, por exemplo, CO, H2, e N2. Um processo de oxidação parcial pode, então, ocorrer no sistema de gasificação 16. Para ajudar com esse processo de oxidação parcial, uma corrente de oxigênio pode ser suprida ao sistema de gasificação 16. As temperaturas durante o processo de oxidação parcial podem abranger de aproximadamente 700 °C a 1600 °C. A seguir, o vapor pode ser introduzido em uma quantidade controlada no sistema de gasificação 16 durante uma etapa de gasificação. O char pode reagir ao C02 e o vapor para produzir CO e H2 em temperaturas que abrangem a partir de aproximadamente 800 °C a 1100 °C. Em essência, o sistema utiliza vapor e oxigênio para permitir algumas dentre a matéria-prima seja parcialmente oxidado para produzir CO2 e energia, acionado assim um reação principal que converte matéria-prima adicional para H2 e CO adicional. A Figura 2 ilustra um diagrama detalhado de uma realização do sistema de beneficiamento de carvão 14. O sistema de beneficiamento 14 inclui o ciclone 32, por exemplo, um sistema de separação gravitacional. O ciclone 32 inclui um alojamento 34 (por exemplo, um alojamento cuneiforme), que tem uma abertura de descarga 36 em uma extremidade inferior 37 e uma cobertura 38 em uma extremidade superior 39. A cobertura 38 tem uma abertura de saída superior 40. O ciclone 32 inclui ainda uma abertura de entrada 42 no alojamento 34. A abertura de entrada 42 pode estar na extremidade superior 39 do alojamento 34. Em certas realizações, a abertura de entrada 42 pode se acoplada tangencialmente ao alojamento 34 para permitir entrada tangencial da mistura de combustível 20 de um conduto 58 que transporta a mistura de combustível 20 a partir do sistema de preparação de matéria-prima 12, desse modo induzindo um fluxo serpeante da mistura de combustível 20 no alojamento 34. A extremidade inferior 37 do alojamento 34 pode ser cônica ou gradualmente diminui em diâmetro e inclui um ângulo agudo 44 que pode variar dependendo de vários fatores, tais como a composição da mistura de combustível 20, velocidade de entrada da abertura 42, e assim por diante. Conforme a mistura de combustível 20 entra no ciclone 32 através da abertura de entrada 42, o formato cuneiforme ou cônico do alojamento 34 (por exemplo, parede de cobertura 35) faz com que o material colida contra o alojamento 34 conforme suas espirais (por exemplo, fluxo serpeante) para baixo na direção da abertura de descarga 36. Uma abertura tangencial também encoraja a mistura de combustível 20 a colidir e permanecer em contato com o alojamento 34. Ao mesmo tempo, o sistema de beneficiamento 14 ejeta ar (e/ou outros gases) e partículas através da abertura de saída superior 40. As partículas mais pesadas são mais suscetíveis à força centrípeta aparente que empurra contra o alojamento 34 do ciclone 32 e, portanto, são mais similares para deslocar ao longo uma trajetória 46 e caem fora da abertura de descarga 36. Por outro lado, as partículas mais leves e gases são mais similares à flutuação e deslocamento através da abertura de saída superior 40. Na realização mostrada na Figura 2, as partículas mais pesadas incluem cinza e o resíduo 24, enquanto as partículas mais leves incluem a poeira de combustível gasificável 22.

Para poeira ultra fina similar àquela usada na realização atual, a precisão do ciclone 32 pode diminuir devido as pequenas diferenças na massa entre as partículas. Isso é especialmente verdadeiro quando as diferenças na densidade são pequenas para serem. Para aumentar as diferenças em massa entre o resíduo 24 e a poeira de combustível 22, o sistema de beneficiamento de carvão 14 também pode incluir um aspersor 50 e um aquecedor 52. O aspersor 50 inclui um bocal 54 que distribui um fluido 56, tal como água, vapor, vapor saturado, óleo ou outros líquidos ou gases no conduto 58 ao longo do qual a mistura de combustível 20 é deslocada.

Conforme mostrado na Figura 3, o fluido 56 utiliza as diferenças significantes nas propriedades de superfície das partículas de carbono 60 e partículas de não carbono 62. As partículas de carbono 60 são hidrofóbicas e repelem água, vapor, e outros fluidos e líquidos com propriedades químicas similares. As partículas de não carbono 62, tipicamente silício ou cinza, que vêm a partir das fontes de combustível 18 são hidrofílicas e atraem água, vapor e outros fluidos e líquidos com propriedades químicas similares. A Figura 3 mostra o conduto 58 depois do aspersor 50 ter injetado o fluido 56 no conduto 58. Em um primeiro momento 66, as partículas do fluido 56, carbono 60 e de não carbono 62 podem ser suspensas no gás fornecido durante a mistura seca 30. Devido às propriedades de superfície de as partículas, portanto, o fluido 56 é repelido pelas partículas de carbono 60 enquanto ao mesmo tempo o mesmo é atraído e adere às partículas de não carbono 62. Assim, em um segundo momento 68, o fluido 56 aumenta a massa de partículas de não carbono 62 e pode fazer com que as partículas 62 finquem uma na outra. Um grupo 64 de partículas de não carbono 62 e fluido 56 é mais pesado e, assim, mais simílarmente cai através do ciclone 32 e fora através da abertura de descarga 36.

Referindo-se novamente a Figura 2, a mistura de combustível 20, tato antes quanto depois de passar o aspersor 50, também pode passar através de um ou mais aquecedores opcionais 52, que aquecem a mistura de combustível 20 para remover qualquer fluido 56 que possa ter aquecido às partículas de carvão 60. O aquecedor 52 pode ser qualquer tipo de aquecedor incluindo, mas não limitado a, um aquecedor de micro-ondas, um aquecedor de infravermelho, um aquecedor por indução, um aquecedor micatérmico, um aquecedor solar, um trocador de calor (por exemplo, trocador de calor de tubo e fino) ou qualquer combinação dos mesmos. Em uma realização, o aquecedor 52 inclui um aquecedor de micro-ondas, que novamente leva vantagem das diferenças entre carbono e as partículas de não carbono presentes na mistura de combustível 20. Um minuto de aquecimento de micro-ondas é acreditado para aquecer carbono em torno de cerca de 1200 graus C. O silício, por outro lado, só pode alcançar cerca de 90 graus C depois de um minuto de aquecimento similar de micro-ondas. Conforme mencionado acima, o silício é uma impureza típica em muitas fontes de combustível com base em carvão 18 e assim, um aquecedor de micro-ondas 52 pode fornecer uma diferença de temperatura significante entre as partículas de carbono 60 e as partículas de não carbono 62 na mistura de combustível 20. Em certas realizações, o aquecedor 52 pode usar micro-ondas de frequência variável para aumentar a eficiência e evitar problemas tais como pontos frios e quentes, e arqueando ao metal que pode surgir a partir do uso de micro-ondas. A diferença de temperatura pode permitir que qualquer fluido 56 aderido às partículas de carbono 60 evapore ou vaporize, assim, aumentando as diferenças em massa das partículas de carbono 60 e as partículas de não carbono 62. A Figura 2 também mostra um controlador 70 configurado para monitorar e ajustar parâmetros dentro do sistema de beneficiamento 14. O controlador 70 pode receber sinais a partir de sensores 72 que monitoram a taxa de fluxo e composição da mistura de combustível 20, ou a poeira de combustível separada 22 conforme o mesmo entra ou é gaseificado no sistema de gasificação 16. Os sensores incluem, mas não são limitados a, um sensor de fluxo de água, um sensor de temperatura de aquecedor, um sensor de gasificação a jusante, um sensor de composição de corrente de carvão ou um sensor de composição de corrente de cinza, ou qualquer combinação dos mesmos. O controlador 70 pode, então, ajustar o aspersor 50, o aquecedor 52 ou ambos para compensar para eficiência reduzida detectada pelos sensores 72. Por exemplo, o controlador 70 pode aumentar ou diminuir a quantidade, ou taxa de fluxo, de fluido 56 que é aspergida no conduto 58, ou pode variar o tipo de aspersor. O bocal 54 pode ajustar para formar uma névoa mais atomizada ou pode aspergir um chuvisco úmido na mistura de combustível 20. O controlador 70 também pode controlar aspectos do aquecedor 52 para aumentar a eficiência do ciclone 32 e aumentar a separação. Em algumas realizações, o aquecedor pode não ser necessário em todos, com relação às meramente nas propriedades hidrofóbicas e hidrofílicas da partícula de carbono 60 e partícula de não carbono 62 na mistura de combustível 20 para fornecer separação. Em outras realizações, o controlador 70 pode aumentar ou diminuir a potência de aquecimento ou duração para fornecer a melhor separação da mistura de combustível 20 em poeira de combustível 22 e resíduo 24. A Figura 4 ilustra um diagrama de fluxo de um processo 80 pelo qual um sistema (por exemplo, o sistema de geração de singás 10 descrito acima) pode beneficiar o carvão em poeira de combustível 22 e resíduo 24. O processo ilustrado 80 inicia com o sistema de geração de singás 10 transportando 82 a mistura de combustível 20 de carvão, cinza e ar no conduto 58. A seguir, o sistema de beneficiamento de carvão 14 do sistema de geração de singás 10 pode aspergir 84 gotas de água (ou outras gotas de fluido) na mistura de combustível 20. O sistema de beneficiamento de carvão 14 pode usar um aspersor de água 50 para aspergir gotas de água, tais como névoa, vapor, ou vapor saturado, na mistura de combustível 20. O sistema de beneficiamento de carvão 14 pode aquecer 86 as partículas de carvão, a cinza partícula, o ar, ou qualquer combinação dos mesmos. O aquecimento pode ser realizado pelo aquecedor 52 antes da aspersão, durante aspersão ou depois da aspersão foi feita pelo aspersor 50 do sistema de beneficiamento 14. Também, o ciclone 32 dentro do sistema de beneficiamento de carvão 14 gera 86 uma corrente de carvão que inclui as partículas de carvão e o ar e gera uma corrente separada de cinza que inclui as partículas de cinza. Fazendo isso, conforme discutido em detalhes acima, o sistema de geração de singás 10 cria um combustível de poeira 22 que pode ser gaseificado em singás 26, em que o combustível 22 tem uma porcentagem substançialmente reduzida de conteúdo de cinza.

Os efeitos técnicos da invenção incluem a preparação de uma fonte de combustível 18 em uma mistura de combustível 20. A mistura de combustível 20 é tipicamente reduzida para poeira de partículas de combustível carbônico fina ou ultra fina e resíduo não carbônico. As realizações reveladas também incluem o beneficiamento da mistura de combustível 20 na poeira de combustível 22 e o resíduo 24. O beneficiamento é completo com o uso do separador de ciclone 32 para separar as poeiras com base na diferença em massa. Os sistemas de beneficiamento de carvão revelados podem incluir o aspersor de fluido 50 e o aquecedor 52 para magnificar as diferenças físicas e químicas entre as partículas carbônicas e não carbônicas. O sistema de geração de singás 10 descrito nas realizações reveladas também permitem a gasificação da poeira de combustível carbônico em singás. O sistema de geração de singás 10 pode ser incluído dentro de uma estação de potência IGCC.

Essa descrição escrita usa exemplos para revelar a invenção, incluindo o melhor modo e também para permitir qualquer pessoa versada na técnica colocar em prática a invenção, incluindo fabricar e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e realizar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido palas reivindicações e podem incluir outros exemplos que ocorram àqueles versados na técnica. Tais outros exemplos são destinados a estarem dentro do escopo das reivindicações se os mesmos tiverem elementos estruturais que não diferem da linguagem literal das reivindicações ou se os mesmos incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças insubstanciais das linguagens literais das reivindicações.

Reivindicações

Claims (20)

1. SISTEMA, que compreende: um sistema de preparação de alimentação, que compreende: um sistema de injeção de fluido configurado para injetar um fluido em uma corrente de alimentação para gerar uma mistura de fluido de alimentação, em que a corrente de alimentação compreende um primeiro sólido, um segundo sólido e um gás; e um ciclone configurado para separar a mistura de fluido de alimentação em uma primeira corrente que compreende o primeiro sólido e o gás, e uma segunda corrente que compreende o segundo sólido e o fluido.

2. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, em que compreende um gerador de potência térmica.

3. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, em que o primeiro sólido compreende partículas de carvão e o segundo sólido compreende partículas de cinza.

4. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 3, em que o sistema de injeção de fluido compreende um aspersor configurado para pulverizar gotas do fluido, em que uma névoa do fluido, ou combinação dos mesmos nas partículas de carvão e as partículas de cinza.

5. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, em que o ciclone compreende um bocal de entrada tangencial configurado para receber a mistura de fluido de alimentação, em que o bocal de entrada tangencial faz com que a mistura de fluido de alimentação serpenteie dentro do ciclone.

6. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, em que compreende um aquecedor configurado para aquecer pelo menos um dentre a corrente de alimentação, o gás ou a mistura de fluido de alimentação, ou qualquer combinação dos mesmos para facilitar a separação da mistura de fluido de alimentação no ciclone.

7. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 6, em que o aquecedor é configurado para aquecer as partículas de carvão a uma primeira temperatura e aquecer as partículas de cinza a uma segunda temperatura, em que a primeira temperatura é maior que a segunda temperatura.

8. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 6, em que o aquecedor compreende pelo menos um dentre um aquecedor de micro-ondas, um aquecedor de infravermelho, um aquecedor por indução, aquecedor micatérmico ou aquecedor solar ou qualquer combinação dos mesmos.

9. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, em que compreende um gaseificador configurado para gaseificar a primeira corrente.

10. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 8, em que compreende estação de potência de ciclo combinado de gasificação integrada comum (IGCC) que tem o sistema de preparação de alimentação e o gaseificador.

11. SISTEMA, que compreende: um sistema de beneficiamento de carvão, que compreende: um conduto configurado para conduzir partículas de carvão, partículas de cinza e um gás de transporte; um aspersor de fluido configurado para pulverizar fluido nas partículas de carvão e partículas de cinza que são conduzidas no conduto; e um ciclone configurado para gerar uma corrente de carvão que compreende as partículas de carvão e o gás de transporte e uma corrente de cinza que compreende as partículas de cinza.

12. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 11, que compreende um aquecedor configurado para aquecer pelo menos um dentre as partículas de carvão, as partículas de cinza ou o gás de transporte, ou qualquer combinação dos mesmos para facilitar a separação da mistura de fluido de alimentação no ciclone.

13. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 12, em que o aquecedor é configurado para aquecer as partículas de carvão a uma primeira temperatura e aquecer as partículas de cinza a uma segunda temperatura, em que a primeira temperatura é maior que a segunda temperatura.

14. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 12, em que o aquecedor compreende pelo menos um dentre um aquecedor de micro-ondas, um aquecedor de infravermelho, um aquecedor por indução, aquecedor micatérmico ou aquecedor solar, ou qualquer combinação dos mesmos.

15. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 12, em que compreende um controlador configurado para ajustar um componente de pelo menos um dentre o aspersor de fluido, ou o aquecedor ou uma combinação dos mesmos, com base em um sinal recebido de um sensor para alcançar uma separação alvo das partículas de carvão e as partículas de cinza no ciclone.

16. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 15, em que o sensor compreende pelo menos um dentre um sensor de fluxo de fluido, um sensor de temperatura de aquecedor, um sensor de gasificação a jusante, um sensor de composição de corrente de carvão, ou um sensor de composição de corrente de cinza, ou qualquer combinação dos mesmos.

17. MÉTODO, que compreende: conduzir partículas de carvão, partículas de cinza e um gás de transporte em um conduto; pulverizar fluido nas partículas de carvão e partículas de cinza com o uso de um aspersor de fluido; e gerar, com o uso de um ciclone, uma corrente de carvão que compreende as partículas de carvão e o gás de transporte e uma corrente de cinza que compreende as partículas de cinza.

18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 17, em que compreende aquecer pelo menos um dentre as partículas de carvão, as partículas de cinza ou o gás de transporte, ou qualquer combinação dos mesmos, com um aquecedor disposto a montante ou a jusante do aspersor de fluido.

19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 17, em que compreende gaseificar a corrente de carvão com o uso de um gaseificador.

20. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 17, em que compreende gerar as partículas de carvão e partículas de cinza com o uso de pelo menos um dentre um esmeril, uma peneira, um cortador, um moedor, uma retalhadora ou um pulverizador ou qualquer combinação dos mesmos.