CS214894B2 - Způsob autotermického zplyňování pevných paliv, zejména kusového černého uhlí, a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zplyňování pevných paliv zplyňovaclm médiem, při kterém se palivo vede ze zásobníku paliva do zplyňovacího reaktoru, kde dochází k jeho zplynění, přičemž se popel, který se vytvoří z paliva během zplyňovacího procesu, odvádí ze zplyňovacího reaktoru. Podstata navrženého řešení spočívá v tom, že se dávky paliva, odebírané ze zásobníku paliva v závislosti na požadovaném množství přiváděného paliva, stiačí na tlak odpovídající tlaku v reakčním prostoru zplyňovacího reaktoru, načež se vzduchotěsně oddělí od kompresoru a zavedou do zplyňovacího reaktoru a/nebo se popel z reaktoru odebírá po částech, jejichž tlak se sníží na atmosférický tlak a které se potom odvádějí mimo prostor zplyňovacího reaktoru, přičemž se v reakčním prostoru zplyňovacího reaktoru použije tlaku až 20 MPa při zplyňovacích teplotách 900 až 1200 stupňů Celsia

Description

Vynález se týká zplyňování pevných paliv zplyňovaclm médiem, při kterém se palivo vede ze zásobníku paliva do zplyňovacího reaktoru, kde dochází k jeho zplynění, přičemž se popel, který se vytvoří z paliva během zplyňovacího procesu, odvádí ze zplyňovacího reaktoru. Podstata navrženého řešení spočívá v tom, že se dávky paliva, odebírané ze zásobníku paliva v závislosti na požadovaném množství přiváděného paliva, stiačí na tlak odpovídající tlaku v reakčním prostoru zplyňovacího reaktoru, načež se vzduchotěsně oddělí od kompresoru a zavedou do zplyňovacího reaktoru a/nebo se popel z reaktoru odebírá po částech, jejichž tlak se sníží na atmosférický tlak a které se potom odvádějí mimo prostor zplyňovacího reaktoru, přičemž se v reakčním prostoru zplyňovacího reaktoru použije tlaku až 20 MPa při zplyňovacích teplotách 900 až 1200 stupňů Celsia.

Vynález se týká způsobu autotermického zplyňování pevných paliv, zejména kusového· černého uhlí, za použití zplyňovacího média, kterým je například vodní pára nebo kysličník uhličitý a vzduch nebo kyslík, v reaktoru s pevným ložem.

Vynález se rovněž týká zařízení k provádění výše popsaného způsobu autotermického zplyňování pevných paliv.

Zplyňování pevného paliva v pevném loži je známo v několika alternativních formách provedení (viz W. Peters, Kohlenvergasung, Verlag Gluckauf 1976, 64, 76 j.

Zplyňovací, popřípadě surový plyn může být po odpovídajícím zpracování použit jako synthesní plyn, ale také jako· náhrada zemního plynu nebo jako· svítiplyn.

Při jednom ze známých zplyňovacích postupů v pevném loži se pracuje při tlaku 2,5 MPa ve zplyňovací zóně. Vzhledem k tomu musí být palivo do zplyňovacího reaktoru přiváděno přes poměrně složitou plnicí komoru. Tato plnicí komora se naplní poměrně velkým množstvím paliva, které se potom bezprostředně zavádí do zplyňovacího reaktoru. Vzhledem k tomu, že se toto množství paliva dávkuje potom do zplyňovacího reaktoru v podstatě najednou, je přivádění paliva do zplyňovacího reaktoru nerovnoměrné, což má za následek špatnou regulovatelnost zplyňovacího· procesu.

K analogickým potížím dochází při odvádění popela ze zplyňovacího reaktoru prostřednictvím odborné vypouštěcí komory.

Navíc dochází při každé funkční fázi plnicí a vypouštěcí komory ke ztrátám produkovaného· plynu. Tyto ztráty jsou tím větší, čím většího tlaku se používá ve zplyňovacím reaktoru.

Jakožto paliva se používá nespečeného nebo slabě spečeného černého uhlí. Obvykle se používá frakce se zrnitostí mezi 6 a 30 mm. V případě, že se při uvedeném známém způsobu zplyňování v pevném loži musí použít netříděného· uhlí, je potom třeba podstatně změnit podmínky normálního· provozu. Podíl jemných částic by však neměl překročit určitou stanovenou mez, poněvadž by jinak mohlo dojít k silnému poklesu prosazení.

Nevýhodou uvedeného známého způsobu zplyňování paliva v pevném loži je také skutečnost, že za normálních podmínek není možné použít neupraveného uhlí.

Provoz známých zplyňovacích reaktorů je rovněž ztížen poměrně velkým podílem dehtových a prachových částic, přítomných v produkovaném surovém plynu.

•Cílem vynálezu je umožnit zlepšeným zaváděním paliva do zplyňovacího reaktoru a/nebo zlepšeným odváděním popela ze zplyňovacího reaktoru zjednodušení známého způsobu zplyňování a tím vytvořit předpoklady pro zvýšení tlaku v reakčním prostoru zplyňovacího reaktoru.

Předmětem vynálezu je způsob autotermického zplyňování pevných paliv, zejména kusového černého uhlí, které je s výhodou tříděno na velikost částic 20 mm, předsušeno a předehřáto na 200 až 300 °C, zplyňovacím médiem, tvořeným například vodní párou nebo· kysličníkem uhličitým a kyslíkem nebo· vzduchem, v reaktoru s pevným ložem, při kterém se palivo popřípadě společně s přísadami vede ze zásobníku paliva do zplyňovacího reaktoru, kde dochází k jeho zplynění, přičemž se popel, který se vytvoří z paliva během zplyňovacího procesu, odvádí ze zplyňovacího· reaktoru, jehož podstata spočívá v tom, že se dávky paliva, odebírané ze zásobníku paliva v závislosti na požadovaném množství přiváděného paliva, stlačí na tlak odpovídající tlaku v reakčním prostoru zplyňovacího reeaktoru, načež se vzduchotěsně oddělí od kompresoru a zavedou do zplyňovacího reaktoru, načež se vzduchoaktoru odebírá po částech, jejichž tlak se sníží na atmosférický tlak a které se potom odvádějí mimo prostor zplyňovacího reaktoru, přičemž se v reakčním prostoru zplyňovacího reaktoru použije tlaku až 20 MPa při zplyňovacích teplotách 900 až 1200 °C.

S výhodou se při přivádění paliva do zplyňovacího reaktoru seshora vede zplyňovací médium ze spodní části reakčního· prostoru do horní části reakčního prostoru, odkud se odvádí produkovaný plyn.

Produkovaný plyn odváděný ze spodní části reakčního· prostoru se s výhodou ochladí, stlačí a zahřeje na teplotu asi 750· °C a teprve potom se vede do vrchní části reakčního prostoru.

Výhodně se palivo přivádí do zplyňovacího reaktoru chlazeným hořákem zespoda skrze pevné lože.

Palivo· může být při způsobu podle vynálezu také přiváděno, stejně jako zplyňovací médium, do reakčního prostoru zplyňovacího reaktoru seshora, přičemž produkovaný plyn se odtahuje pod pevným ložem, zatímco· se tekutý popel granuluje a jako granulát se odvádí ze zplyňovacího reaktoru.

Rovněž palivo a část zplyňovacího· média mohou být přiváděny do zplyňovacího reaktoru seshora a zbytek zplyňovacího· média se přivádí skrze rošt, zatímco produkovaný plyn se odebírá nad roštem.

Předmětem vynálezu je rovněž zařízení k provádění výše uvedeného způsobu, tvořené reaktorem s pevným ložem a zásobníkem paliva určeného· ke zplyňování, jehož podstata spočívá v tom, že zplyňovacímu reaktoru je předřazen a/nebo· na spodní část zplyňovacího reaktoru navazuje transportní ústrojí, tvořené čerpadlem, které má alespoň jeden tlačný píst a alespoň jeden ventil.

Vrchní reakční prostor, v jehož horní části je uspořádán přívod paliva a alespoň části zplyňovacího· média, se s výhodou směrem dolů od přívodu kónicky rozšiřuje.

V horní části reakčního prostoru, která se směrem dolů kónicky rozšiřuje, s výhodou je výstup pro odvod plynu, produkovaného v reakčním prostoru zplyňovacího reaktoru.

Výhodně je v horní části zplyňovacího reaktoru uspořádáno vedení pro přívod paliva, recirkulovaného produkovaného plynu a zplyňovacího média, přičemž ve zplyňovacím reaktoru je umístěno mezidno s otvorem a nálevkou pro přivádění nezplyněného· paliva z horní části zplyňovacího· reaktoru na rošt, uspořádaný v reakčním prostoru zplyňovacího reaktoru.

Zařízení podle vynálezu s výhodou zahrnuje také vedení pro odvádění Čirého plynu z reakčního· prostoru zplyňovacího reaktoru a odvětvené vedení s čističkou plynu pro přivádění uvedeného plynu vedením do horní části zplyňovacího reaktoru.

Zařízení dále výhodně zahrnuje výstup pro odvod produkovaného plynu, uspořádaný pod roštem, který má s výhodou, kuželovitý tvar, a vodní lázeň, uspořádanou pod roštem pro granulaci popela, který se odvádí vypouštěcím zařízením.

Uvedené zařízení může s výhodou také obsahovat přívod pro přivádění paliva a zplyňovacího média, který je ve vrcholu kuželovitého roštu, nesoucího pevné lože.

Čerpáním paliva se dosáhne kontinuálního· přivádění paliva do zplyňovacího reaktoru, čímž je umožněno jemné dávkování paliva do reaktoru a lepší ovládání zplyňovacího procesu.

Kromě toho již není zapotřebí výše zmíněné plnicí komory, sloužící jako nezbytný mezistupeň mezi tlakem ve zplyňovacím reaktoru a tlakem atmosférickým, vzhledem k tomu, že dávka paliva, nacházející se mezi zplyňovacím reaktorem a čerpadlem, společně s tlačným pístem čerpadla tvoří vzduchotěsný tlakový uzávěr, oddělující vzduchotěsně vnitřek zplyňovacího reaktoru od atmosféry.

Vzhledem k tomu, že se provozní tlak čerpadla může za určitých předpokladů zvýšit dosti značně nad hodnotu tlaku, která byla až dosud považována za horní hranici tlaku v reakčním prostoru zplyňovacího reaktoru, může být při způsobu podle vynálezu dosaženo významného zvýšení prosazení paliva a výrazného zlepšení kvality produkovaného plynu.

Na druhé straně může být v důsledku tlakového uzávěru mezi tlačným pístem a reakčním prostorem zplyňovacího reaktoru upuštěno od utěsnění tlačného pístu vůči atmosférickému tlaku, přičemž se dosáhne vysoké komprese paliva.

Použije-li se způsobu podle vynálezu také pro odvádění vzniklého popela ze zplyňovacího reaktoru, potom odpadá použití až dosud potřebné vypouštěcí komory i při použití vysokých zplyňovacích tlaků uvnitř zplyňovacího reaktoru.

Výše uvedenými opatřeními podle vynálesu ae zlepší hospodárnost zplyňovacího procesu v důsledku dosažení vyššího· prosazení a v důsledku zjednodušení použitého zařízení.

Toto zjednodušení se týká rovněž palivové vsázky. Tato palivová vsázka je podle výhodného provedení způsobu podle vynálezu tvořena těžným uhlím, vytříděným na velikost částic 20 mm, přičemž se v reakčním prostoru zplyňovacího reaktoru používá tlaku až 20 MPa při zplyňovací teplotě 900 až 1200 stupňů Celsia.

Při výhodném způsobu provedení způsobu podle vynálezu se do reakčního prostoru přivádí kontinuálně seshora palivo· předehřáté na teplotu 300 °C.

Při zvýšeném tlaku ve zplyňovací zóně se naskýtá možnost nechat proběhnout hydrogenační reakce za účelem zvýšení výtěžku methanu recirkulací zplyňovacího plynu s obsahem vodíku. Za tímto účelem se zplyňovací plyn, odtahovaný ze spodní části.reakčního prostoru, ochladí, komprimuje a· potom opět zahřeje na teplotu asi 750 °C, načež se opětovně zavede do· reaktoru.

Při tomto způsobu je již část paliva ve vrchní části reakčního prostoru, a to zejména podíl jemných částic, částečně oxidována a zplyněna. Pouze větší částice paliva dospějí do pevného lože zplyňovacího reaktoru. Právě částečným zplyněním podílu jemných částic, popřípadě proběhnutím hydrogenačních reakcí se dosáhne reakční teploty 750 až 950 °C, která, je nezbytná pro zplyňování paliva.

Zplyňovací médium a recirkulovaný zplyňovací plyn prochází souběžně horní hranici reaktoru, zatímco dochází ke zplyňování v protiproudu paliva v pevném loži reaktoru.

S výhodou se k palivu přidávají přísady, jako například vápno. Jednak se tím dosáhne zjednodušeného zpracování popela při použiti poměrně vysokých teplot v reakčním. prostoru, neboť se tím zabrání zanášení zařízení roztaveným popelem, jednak je tím možné dosáhnout současného odsíření produkovaného· plynu v reakčním prostoru.

Při dalším výhodném provedení způsobu podle vynálezu se palivo čerpá zespoda skrze pevné lože. Tím se stává zbytečným použití hrabal, kterých se až dosud používalo k rozdělení paliva ve zplyňovacím reaktoru. Rovněž je možné použít i silně spečeného uhlí, aniž je přitom nezbytné použít mechanických prostředků za účelem homogenizace paliva, vzhledem k tomu, že se částečnou oxidací dosáhne toho, že palivo ztratí spékavý charakter.

Podle dalšího výhodného provedení způsobu podle vynálezu se palivo a zplyňovací médium zavádějí do reakčního prostoru shora, zatímco produkovaný plyn se odtahuje v místě pod pevným ložem paliva a tekutý popel se granuluje a jako granulát se odvádí mimo zplyňovací prostor.

Také při tomto způsobu dochází k předběžnému odplynění paliva, což u spečeného uhlí vede k tomu, že toto uhlí pozbyde svůj spečený charakter. To má za následek skutečnost, že při způsobu podle vynálezu je možné použít většího sortimentu uhlí, aniž přitom dochází ke komplikacím při provozu zplyňovacího· reaktoru.

Některé íormy provedení zařízení podle vynálezu k provádění výše popsaného způsobu jsou zobrazeny na připojených výkresech, na kterých znázorňuje obr. 1 zařízení k výrobě synthesního plynu; zařízení je zobrazeno pouze schematicky, to znamená, že na obrázku jsou vypuštěny všechny detaily, které nejsou nezbytné k pochopení podstaty vynálezu; obr. 2 reaktor s pevným ložem, používaný pro výrobu plynu s vysokým obsahem methanu; obr. 3 další obměněnou formu zařízení podle vynálezu, ve kterém se palivo vnáší do zplyňovacího reaktoru zespoda hořákem skrze pevné lože a zplyňovací médium se do reaktoru přivádí skrze reaktorový rošt; obr. 4 další obměnu zařízení podle vynálezu pro výrobu synthesního plynu; obr. 5 boční pohled na čerpadlo pro zavádění paliva do zplyňovacího reaktoru a popřípadě pro odvádění popela ze zplyňovacího reaktoru, kterého se používá v zařízeních zobrazených na obr. 1 až 4 a obr. 6 pohled seshora na čerpadlo z obr. 5.

Funkce čerpadla bude objasněna pomocí připojených obr. 5 a 6; s odkazy na tyto obrázky bude v následujícím· textu popsána funkce čerpadla při zavádění paliva určeného ke zplyňování do zplyňovacího reaktoru. Již z výše uvedeného popisu je zřejmé, že tohoto čerpadla může být rovněž použito pro odvádění popela vzniklého při zplyňování ze zplyňovacího reaktoru.

Čerpadlo má dva paralelně se pohybující tlačné písty 51 a 52, jejichž zadní strany 53 a 54 jsou ve styku s hydraulickým médiem.

Tlačný píst 51 odebere ze zásobníku, který není na obrázku zobrazen, dávku 55 paliva a zasune tuto dávku do válce 58 a dále stlačí proti uzavřenému ventilu 58. Tím se mezi tlačným pístem 51 a uzavřeným ventilem 56 vytvoří tlak, který postupně dosáhne hodnoty rovné tlaku uvnitř zplyňovacího reaktoru.

Potom se ventil 56 otevře otočením asi o 9'0°, čímž se dostane do polohy, ve které je ventil 57, který má za úkol uzavírat válec 59, ve kterém se pohybuje tlačný píst 52. Poněvadž je před ventilem 57 a za tímto ventilem stejný tlak, je manipulace s tímto ventilem snadná. Dávka 80 paliva se potom zavede do zplyňovacího reaktoru, což se děje relativně malou rychlostí posunu tlačného pístu.

Přestavením ventilu 57 do polohy, kterou zaujímá ventil 58, se prostor reaktoru uzavře proti tlaku tlačného pístu 52 a teprve teď se může tlačný píst 52 pohybovat zpět do své výchozí polohy.

Jednoduchým závěrným spínačem, který není na obrázcích zobrazen, se dosáhne toho, že se tlačné písty 51 nebo 52 mohou pohybovat zpět do svých výchozích poloh pouze v případě, kdy jsou znovu uzavřeny ventily 56, popřípadě 57.

Vzhledem k tomu, že zatímco jeden tlačný píst odebírá ze zásobníku dávku paliva a stlačuje ji a druhý tlačný píst závádí jinou dávku paliva do zplyňovacího reaktoru, dochází při střídavém otevírání a zavírání ventilů 58 a 57 pouze ke krátkým mrtvým časům při posunu kontinuálního proudu paliva zaváděného do zplyňovacího reaktoru.

Použitím třípístového čerpadla (toto čerpadlo není na obrázcích zobrazeno] může být tato mrtvá doba prakticky úplně eliminována.

Na obr. 1 je zobrazen příklad provedení zařízení k provádění způsobu podle vynálezu.

Palivo 2, určené pro zplyňování, se skladuje v zásobníku 3, do kterého se přivádí vedením 1. Palivo 2 (v daném případě uhlí) se ze zásobníku 3 odebírá čerpadlem 4, jehož tlačný píst 5 je na obrázku zobrazen pouze schematicky.

Palivo se do zplyňovacího reaktoru přivádí vedením 6 ve směru šipky přes přívod 8, nacházející se ve vrchlíku 7; toto palivo potom padá do tlakového prostoru 9 zplyňovacího reaktoru 10. V tlakovém prostoru 9 je tlak například 20 MPa.

Přívodem 8 se do tlakového prostoru 9 zplyňovacího reaktoru 10 přivádí také zplyňovací médium; toto zplyňovací médium se vede potrubím 11.

Uhlí paidá do tlakového prostoru 9 a zastaví se až v pevném loži 12 paliva, které spočívá na roštu zplyňovacího reaktoru 13. Zplyňovací médium se také přivádí do zplyňovacího reaktoru 10 vedením 14 v místě pod uvedeným roštem. Také zde jde o vodní páru, popřípadě kysličník uhličitý, a o kyslík, popřípadě vzduch.

Již v horní části 15 reakčního prostoru 9 dochází k částečné oxidaci, popřípadě zplyňování přiváděného paliva, takže se zde dosáhne potřebné reakční teploty. Nezreagované větší části paliva vytvářejí potom pevné lože 12 paliva, spočívajícího na roštu zplyňovacího reaktoru 13. V horní části pevného lože 12 se vytvoří zplyňovací zéna, která ve spodní části pevného lože 12 přechází ve spalovací zónu.

Částice paliva nacházející se v pevném loži 12 reagují se zplyňoyacím médiem, přiváděným do prostoru pod rošt vedením 14. Poměrně chladné zplyňovací činidlo přitom působí současně jako chladivo, které ochlazuje uvedený rošt 13, který je silně tepelně exponován.

Vyrobený surový plyn se ze zplyňovacího reaktoru odvádí výstupem 17 podél šipky

18.

Za účelem lepšího průběhu reakce je horní část 19 zplyňovacího reaktoru 18 komokuželovitě zúžena. Navíc je zplyňovací reaktor na svém obvodu opatřen chladicím pláštěm

214 8 9 4 pro průtok chladicí vody, který umožňuje využít odpadní reakční teplo.

Rošt 13 zplyňovacího reaktoru 10 je otočný, což usnadňuje odvádění popela ze zplyňovacího reaktoru 10 odpadem 21. Odvádění popela ze zplyňovacího reaktoru se provádí pomocí čerpadla, které není na obr. 1 znázorněno a které má stejnou konstrukci jako čerpadlo 4.

Na obr. 2 je zobrazen reaktor s pevným ložem pro výrobu plynu s vysokým obsahem methanu.

Reakční prostor 22 zplyňovacího reaktoru 26 je od horní části 25 zplyňovacího reaktoru 26 oddělen mezidnem 23, ve kterém je proveden otvor 24. Uhlí se do reaktoru přivádí čerpadlem, které není na obrázku znázorněno a které je analogické s čerpadlem 4, prostřednictvím vedení 27, ústícího do horní části zplyňovacího reaktoru 26.

Vedením 28 se do horní části 25 zplyňovacího reaktoru 26 zavádí plyn produkovaný v reakčním prostoru 22 zplyňovacího reaktoru 26. K tomu účelu se z reakčního prostoru 22 odvádí produkovaný plyn, který obsahuje hlavně kysličník uhelnatý a vodík, vedením 29.

Jedna část tohoto plynu se odvádí jako finální produkt potrubím 30, zatímco druhá část tohoto plynu se recirkuluje odvětveným vedením 31 přes čističku plynu 33, která je znázorněna pouze schematicky, a prostřednictvím vedení 28 zpět do horní části 25 zplyňovacího reaktoru 26.

Popel, který vzniká v průběhu zplyňovacího procesu, se ze zplyňovacího reaktoru 26 odvádí odpadem 34 pomocí čerpadla, které není na obr. 2 zobrazeno a které má stejnou konstrukci jako čerpadlo 4.

Jednotlivé složky zplyňovacího média se přivádějí separátně do reakčního' prostoru 22 zplyňovacího reaktoru 26 skrze rošt 35, který je s výhodou otočný a který je na obr. 2 zobrazen pouze schematicky. Kyslík nebo vzduch se přivádí vedením 36 a vodní pára nebo kysličník uhličitý se přidává do zplyňovacího' reaktoru 26 vedením 37. Na roštu spočívá pevné lože zplyňovaného uhlí.

V horní části 25 zplyňovacího reaktoru 26 dochází k reakci mezi tak zvaným čirým plynem, stlačeným a recirkulovaným vedením 28, a uhlím přiváděným do horní části 25 vedením 27. Tato reakce má nízkotepelně karbonizační a hydírogenační charakter. Přitom vzniká plyn s podstatným obsahem methanu, který se z horní části 25 zplyňovacího reaktoru odvádí vedením 38.

Dříve než je tohoto plynu dále použito, musí se podrobit čištění.

Zplyňovací médium, tvořené kyslíkem nebo vzduchem a vodní párou nebo kysličníkem uhličitým, se také přivádí do horní části 23 zplyňovacího reaktoru 26 vedením 39, souběžně s přiváděným uhlím.

Z obr. 2 je dále patrno, že otvor 24, provedený v mezidnu 23, tvoří spodní zúženou část nálevky 40. Touto nálevkou 40 propadá uhlí z horní části 25 zplyňovacího reaktoru 26 na níže ležící rošt 35, na kterém vytváří pevné lože paliva. . ;

Vzhledem k tomu, že uhlí propadající ná; levkoú 40 má tendenci při dopadu na rošt 35 vytvářet hromadu v podobě kužele, má rošt 35 kuželovitý tvar, takže' na něm dochází k optimálnímu rozdělení ještě nezplyněného paliva v reakčním prostoru 22 zplyňovacího reaktoru 26.

Na obr. 3 je zobrazen další příklad provedení zařízení k provádění způsobu podle‘vynálezu, ve kterém se palivo a zplyňovací médium přivádějí do zplyňovacího reaktoru hořákem zespoda.

V tomto provedení se palivo 2 ze zásobníku 3 (do kterého se palivo přivádí věděním 1) přivádí do zplyňovacího reaktoru 10 čerpadlem 4 se schematicky znázorněným tlačným pístem 5 a vedením 6, ústícím do hořáku 8. Do hořáku 8 ústí také vedení 11, kterým se do zplyňovacího reaktoru přivádí zplyňovací médium, tvořené vodní párou nebo kysličníkem uhličitým a kyslíkem nebo vzduchem.

Pevné lože 12 paliva spočívá na roštu 13.

V zobrazeném provedení leží hořák 8 bezprostředně ve špičce komokuželovitě vytvořeného roštu 13. Tím dochází k optimálnímu rozložení paliva na povrchu roštu 13 ve zplyňovacím reaktoru 10.

Popel se ze zplyňovacího reaktoru odebírá odpadem 21, který je zobrazen pouze schematicky, pomocí neznázorněného čerpadla analogického s čerpadlem 4. Produkovaný plyn se odtahuje v horní části 19 zplyňovacího reaktoru 10 odtahem 18.

Na obr. 4 je zobrazen další příklad zařízení pro provádění způsobů podle vynálezu, sloužícího k výrobě synthesního plynu.

Palivo 2, které se do zásobníku 3 přivádí vedením 1, se zavádí do zplyňovacího reaktoru 10 čerpadlem 4 (jehož tlačný píst 5 je na obrázku zobrazen pouze schematicky), vedením 6 a hořákem 8.

Uvedeným hořákem 8 se do zplyňovacího reaktoru zavádí také zplyňovací médium, tvořené vodní párou nebo kysličníkem uhličitým a kyslíkem nebo vzduchem, které se do zplyňovacího reaktoru 10 přivádí vedením 11. Palivo dopadá na rošt 13, kde vytváří pevné lože 12.

Na zobrazeném zařízení je hořák 8 uspořádán bezprostředně ve špičce horní části 19 zplyňovacího reaktoru 10.

V tlakovém prostoru 9, a to již v jeho horní části, dochází k částečnému zplyňování paliva. Plyn vzniklý v této části tlakového prostoru 9 se potom vede společně se zbylým zplyňovacím médiem do spodní části reaktoru do pevného· lože 12, vytvořeného na •roštu 13.

Zplyňovací médium a produkovaný plyn se potom vedou skrze pevné lože 12. Tím dojde k úplnému zplynění paliva vytvářejícího pevné lože 12 na roštu 13 zplyňovacího reaktoru 10. Produkovaný plyn se odvádí vý12 zriíwaíf ll stupem 17, nacházejícími še> pod pevným lože® 12 a rošte® 13.

Roztavený popel, který se z paliva? vytváří během zplyňovacího procesu, protéká do vodní lázně 41,, kde dochází k jeho· granulování. Popelový granulát' se- odvádí vypouštěcím zařízením 42.

Rošt 13 je s výhodou vytvořen z ohnivzdor-

Claims (12)

1. PREDM8T

   1. Způsob autotermického- zplyňování pevných paliv, zejména kusového černého uhlí, které j^,e á výhodou tříděno na velikost částic 20 mm, předsušeno a předehřát© na teplbtů 2®ů až 30® °C;. zplyňovaclm médiem, tvořený» například vodní párou nebo kysličníkem uhličitým a kyslíkem nebo vzduchem, v reaktoru s pevným ložem, při kterém: se palivo- vede ze zásobníku paliva do zplyňovacího reaktoru?,· kde dochází k jeho zplynění¹, přičemž se popel, který se vytvoří během zplyňovacího procesu z paliva, odvádí ze zplyňovacího' reaktoru, vyznačené tím, že se dávky paliva, odebírané ze zásobníku paliva· v závislosti) na* požadovaném množství přiváděného· paliva,, stlačí na tlak odpovídající tlaku v reakčním' prostoru zplyňovacího reaktoru,, načež se vzduchotěsně oddělí od kompresoru a zavedou· do zplyňovacího reaktoru a/nebo se popel z reaktoru odebírá po částech, jejíchž tlak se sníží na atmosférický tlak a které se potom odvádí mimo pjposto® zplyňovacího- reaktoru, přičemž se v rěafcěnŤm prostoru zplyňovacího reaktoru použijí® tlaku až 20- MPa při zplyňovacích teplotách 900 až 1200 °C.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že s»‘ při přivádění paliva do- zplyňovacího reaktoru- seshora vede zplyňovací médium ze spodní části reakčního prostoru do vrchní částí reakčního prostoru, odkud se odvádí produkovaný plyn.
3. 3. Způsob podle bodu 2, vyznačený tím, že se produkovaný plyn, odváděný ze spodní částí reakčního prostoru, ochladí, stlačí a zahřeje na^: teploéů 750 °C a teprve potom se vede ďo vrchní části reakčního prostoru.
4. 4-, ZpůsOb podle bodů 1 až 3,, vyznačený tím, že se palivo přivádí do zplyňovacího reaktoru chlazeným hořákem zespoda skrze pevné lože.
5. 5. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se palivo· a zplyňovací médium přivádějí do reakčního prostoru zplyňovacího reaktoru seshora, přičemž produkovaný plyn se odtahuje pod pevným ložem, zatímco se tekutý popel granuluje a jako granulát odvádí ze' zplyňovacího reaktoru.

   Θ. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se palivo a část zplyňovacího média přivádějí do zplyňovacího reaktoru seshora a zbytek zplyňovacího média se přivádí skrze rošt, ného materiálu, poněvadž v tomto případě není rošt 13, jako- v již uvedených provedeních zařízení podle vynálezu, chlazen relativně chladným zplyňovacím médiem-.

   V zobrazeném zařízení obepíná chladicí plášť 20 pouze tu část zplyňoivacího reaktoru 10, která tvoří stěnu tlakového prostoru 9·. Pláštěm 20 protéká chladicí voda.

   vyiíAlezu zatímco produkovaný plyn se odebírá nad roštem.
6. 7. Zařízení k provádění způsobu podle bodů 1 až 6, tvořené reaktorem s pevným ložem a zásobníkem paliva určeného ke zplyňování, vyznačené tím, že zplyň ovací mu reaktoru (10, 26 j je předřazen a/nebo na spodní část zplyňovacího reaktoru (10, 26) navazuje transportní ústrojí, tvořené čerpadlem (4), které má alespoň jeden tlačný píst (51, 52); a- alespoň jeden ventil (56, 57).
7. 8, Zařízení podle bodu 7, vyznačené tím, že vrchní reakční prostor, v jehož horní části (19) je uspořádán přívod (8) paliva a alespoň části zplyňovacího média, se směrem dolů od přívodu (8) kónicky rozšiřuje.
8. 9v Zařízení podle bodů 7 a 8, vyznačené tím, že v horní části (19) reakčního prostoru, která se směrem dolů kónicky rozšiřuje, je výstup pro odvod plynu, produkovaného v reakčním prostoru zplyňovacího reaktoru.
9. 10. Zařízení podle bodu 8, vyznačené tím, že v horní části (25) zplyňovacího reaktoru je uspořádáno- vedení (27, 28, 39) pro přívod paliva, recirkulovaného produkovaného plynu a zplyňovacího média, přičemž ve zplyňovacím reaktoru je umístěno mezidno (23) s otvorem (24) a nálevkou (40) pro přivádění nezplyněného paliva z horní části (25) zplyňovacího reaktoru (26) na rošt (35), uspořádaný v reakčním prostoru (22) zplyňovacího reaktoru (26-).
10. 11. Zařízení podle bodu 10-, vyznačené tím, že zahrnuje vedení (29) pro odvádění čirého-plynu z reakčního prostoru (22) zplyňovacího- reaktoru (26) a odvětvené vedení (31) s čističkou (33) plynu pro přivádění uvedeného plynu vedením- (28) do horní části (25) zplyňovacího reaktoru (26).
11. 12. Zařízení podle bodu 8, vyznačené tím, že zahrnuje výstup (17) pro odvod produkovaného plynu, uspořádaný pod roštem (13), který má s výhodou kuželovitý tvar, a vodní lázeň (41), uspořádanou pod roštem (13) pro granulaci popela, který se odvádí vypouštěním zařízením (42).
12. 13. Zařízení podle bodu 7, vyznačené tím, že zahrnuje přívod (8) pro přivádění paliva a zplyňovacího média, který je ve vrcholu kuželovitého roštu (13), nesoucího pevné lože (12).