CS224630B2 - Gas producer with fluidized bed - Google Patents

Gas producer with fluidized bed Download PDF

Info

Publication number
CS224630B2
CS224630B2 CS817992A CS799281A CS224630B2 CS 224630 B2 CS224630 B2 CS 224630B2 CS 817992 A CS817992 A CS 817992A CS 799281 A CS799281 A CS 799281A CS 224630 B2 CS224630 B2 CS 224630B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
fluidized bed
coal dust
outlet
gasification
pressure vessel
Prior art date
Application number
CS817992A
Other languages
English (en)
Inventor
Guenter Dipl Ing Buchner
Rainer Dr Gssen Duerrfeld
Original Assignee
Mannesmann Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann Ag filed Critical Mannesmann Ag
Publication of CS224630B2 publication Critical patent/CS224630B2/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/36Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed through which there is an essentially horizontal flow of particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1836Heating and cooling the reactor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/34Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with stationary packing material in the fluidised bed, e.g. bricks, wire rings, baffles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48Apparatus; Plants
    • C10J3/50Fuel charging devices
    • C10J3/503Fuel charging devices for gasifiers with stationary fluidised bed
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/54Gasification of granular or pulverulent fuels by the Winkler technique, i.e. by fluidisation
    • C10J3/56Apparatus; Plants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/74Construction of shells or jackets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/78High-pressure apparatus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00115Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
    • B01J2208/00141Coils
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00477Controlling the temperature by thermal insulation means
    • B01J2208/00495Controlling the temperature by thermal insulation means using insulating materials or refractories
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/093Coal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0973Water
    • C10J2300/0979Water as supercritical steam

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Description

Vynález se týká generátoru plynu s fluidním ložem pro výrobu plynu z uhelného prachu a vodní páry za zvýšeného tlaku.
Zplyňování uhlí se provádí zásadně při vyšších teplotách. Teplo potřebné к ohřevu lze získat bud částečným spalováním uhlí (autotermický pochod), nebo přiváděním cizího tepla (alotermický pochod).
Při alotermickém zplyňování lze použité uhlí využít úplně pro konverzi na plyn, zatímco u autotermického způsobu se musí značná část spálit pro výrobu tepla, a tím už není pro výrobu plynu к dispozici.
U alotermického zplyňování se může teplo odebírat z libovolných cizích zdrojů, například z vysokoteplotních jaderných reaktorů,(Erdol und Kohle-Erdgas-Petrochemie vereinigt mit Brennstoff-Chemie 32. (1979), s. 17. až 23). К účinnému vedení procesu se musí přivedeným teplem ohřát uhlí a pokrýt spotřeba reakčního tepla při výhodně nad 800 °C.
Bále musí být praktikovatelný pro velká prosazení uhlí. Tomu tak není u známých návrhů, podle kterých se například přidávají к uhlí tuhá tělesa, jako nosič tepla nebo se retorta ohřívá zevně. Proto již bylo navrženo využít pro výrobu plynu jadernou energii, přičemž by se teplo odvádělo z plynu jako nosiče tepla z reaktoru a přivádělo do uhlí soustavou trubek ponořených do fluidního lože v retortě (časopis Erdol und Kohle-Erdgas-Petrochemie vereinigt mit Brennstoff-Chemie 1973, s. 701 až 703)·
Pro autotermické pochody zplyňování uhlí je známé·použití stojatých reaktorů s fluidním ložem obvykle kruhového průřezu. Tyto reaktory se nehodí beze vSeho pro alotermické zplynování, které obvykle probíhá při nižších teplotách a vyžaduje pro uhlí delší dobu prodlení v reakčním prostoru. Maximáání reakční . teplota je omezena žáruvzdorností materiálu teplosměnných prvků.
V uvedených stojatých reaktorech t fluidním ložem by však při delších dobách prodlení Uh.í docházelo ke tmšš.ování čerstvého unhí t částicemi popela a t popelem by te vybírala také nikoliv bezvýznamná.část nepřeměněného nebo nedokonale přeměněného uhH.
Úkolem vynálezu je vytvooit známý stojatý generátor t - fluddním ložem tak, aby při zplynování uhelného prachu te zabránilo nebo alespoň rozhodujícím způsobem sonUUo směšování čerstvého nebo nezřeagovaného uHí t popelem.
Shora uvedený úkol je podle vynálezu řešen generátorem t fluddním ložem pro zplyňování uhelného prachu t přehřátou párou za vyššího tlaku a t . přídavným přísunem tepla topným hadem ve stojatě uspořádané válcové nádobě, do jejhhož spodního dna je zaúttěn alespoň jeden přívod páry, jejíž stojatá stěna má alespoň jedno hrdlo pro přívod uhelného prachu a v jejímž horníta dnu jtou utpořádána hrdla pro topné hady a také výstupní potrubí pro plyn, vyznačujícím te tím, že vnitřní prostor tlakové nádoby je opatřen - svislými vodícími přepážkami ut^Šrr^ňjiící^mL proudění tuhé látky ve flud<niím loži, zaaOrnjícím! do horního - sběrného prostoru plynu.
Plochy vodících přepážek jtou utpořádány napříč ke vttupu uhelného prachu a k výstupu zbytků po zplyňován. Výttup zbytků po zplyňování je utpořádán proti, přívodu uhelného prachu úHLopříčně ve t^ltlé stěně tlácové nádoby.
Voddcí přepážky, usmě^ňujcí proudění tuhé látky, jtou vytvořeny sp^á^Yt^. Svdslá ttěna tlácové nádoby je.opatřena hrdly pro přívod uhelného . prachu utpořádanými v roztečích a směrujícími na vnější' závit tpirály, přičemž výttup pro . zbytky po zplyňování je uspořádán - ve . středu spodního dna nádoby.
Na připojených výkresech jtou znázorněny příklady provedení, kde na obr. 1 je podélný řez tlácovou nádobou, na obr. 2 je příslušný příčný řez tlácovou nádobou, na obr. 3 je příčný řez jdrým provedením, na obr. 4 je příčný řez tlakovou nádobou te spirálovou vodkl přepážkou a na obr. 5.je příslušný příčný řez.
Tlaková nádoba j, má ve tvém spodním dnu 2 přípojku J pro přívod přehřáté páry. Ve svislé stěně £ tikové nádoby X te nachází hrdlo £ pro přívod uhelného prachu a úhlopříčně naproti výstupy 6 pro vybírání zbytků po zplynování. V horním dnu X tlácové nádoby 1 te nachází hrdla £ a 2 pro přívod, popřípadě odvod topného médda, která . jsou připojena na topné hady 1Q. a hrdlo 11 pro výstup plynu. Ve vnitřním prostoru tl^cové nádoby 1 jsou vestavěny svislé vodi-cí přepážky 13 proudění, které rozdějí fluidní lože 14 a zasáhli až do sběrného prostoru 12 plynu. Jejich plochy jsou uspořádány napříč k hrdlu X pro vstup uhelného prachu a k výstupu 6 zbytků po zplyňování, takže h^o^izo^t^i^á^:^:í ' proudění fl^ání^ lože 14 te obrací a probíhá, jak je znázorněno šipkami . 15.
Podle obr. 4 a 5 mohou být vodicí přepážky 13 tvořeny sp pilovitě vytvořejým tvarovým tělesem 16 z žáruvzdorného plechu nebo žáruvzdorného maateiálu, přičemž jsou ve svislé stěně A tlakové nádoby X uspořádány hrdla .2 pro přívod uhelného prachu v rozteči. Výstup £ zbytků po zplyňování te nachází.v tom případě účelně uprostřed spodního dna . Průběh proudění fluidního lože je nažhaven! šipkami 17.
Toto provedení je výhidné tehdy, když te ma^ pouužt zařízení, která uhlí ve^k^í. Záttzení maaí na jednotku .pouze omezenou kapacitu a musí te uspořádat v určitých minimálních roztečích, aby . te zabránilo spékání jednotlivých vefukovaných částic.
Teplosměnné prvky 10 pro přívod procesního tepla mohou být vedeny u všech znázorněných provedeních shora nebo zdola do kanálů 18 tvořených vodícími přepážkami 13 proudění.

Claims (5)

1· Generátor plynu s fluidním ložem pro zplyňování uhelného prachu přehřátou párou za vyššího tlaku a s přídavným přísunem tepla topným hadem ve stojatě uspořádané válcové nádobě, do jejíhož spodního dna je zaústěn alespoň jeden přívod páry, přičemž stojatá stěna má alespoň jedno hrdlo pro přívod uhelného prachu a v jejímž horním dnu jsou uspořádána hrdla pro topné hady a výstupní potrubí pro plyn, vyznačující se tím, že vnitřní prostor tlakové nádoby (1) je opatřen svislými vodícími přepážkami (13) usměrňujícími proudění tuhé látky ve fluidním loži, zasahujícími do horního sběrného prostoru (12) plynu.
2. Generátor plynu s fluidním ložem podle bodu 1, vyznačující se tím, že plochy vodicích přepážek (13) proudění jsou uspořádány napříč к hrdlu (5) pro přívod uhelného prachu а к výstupu (6) zbytků po zplynování.
3. Generátor plynu s fluidním ložem podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že výstup (6) zbytků po zplyňování je uspořádán proti hrdlu (5) pro přívod uhelného prachu úhlopříčně ve svislé stěně (4) tlakové nádoby (1).
4. Generátor plynu s fluidním ložem podle bodu 1, vyznačující se tím, že vodicí přepážky (13) proudění jsou vytvořeny spirálovitě.
5. Generátor plynu s fluidním ložem podle bodu 3, vyznačující se tím, že ve svislé stěně (4) tlakové nádoby (1) se nacházejí hrdla (5) pro přívod uhelného prachu uspořádaná ve vzájemné rozteči a směřující na vnější závit spirály (16) a výstup (6) zbytků po zplyňování je uspořádán ve středu spodního dna (2) tlakové nádoby (1).
CS817992A 1980-11-03 1981-10-30 Gas producer with fluidized bed CS224630B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3042142A DE3042142C2 (de) 1980-11-03 1980-11-03 Wirbelbett-Gaserzeuger

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS224630B2 true CS224630B2 (en) 1984-01-16

Family

ID=6116260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS817992A CS224630B2 (en) 1980-11-03 1981-10-30 Gas producer with fluidized bed

Country Status (8)

Country Link
JP (1) JPS57105487A (cs)
AU (1) AU546742B2 (cs)
CS (1) CS224630B2 (cs)
DE (1) DE3042142C2 (cs)
FR (1) FR2493334B1 (cs)
GB (1) GB2086257B (cs)
PL (1) PL130056B1 (cs)
ZA (1) ZA817444B (cs)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3248502A1 (de) * 1982-12-29 1984-07-05 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur temperierung einer in einem rohrreaktor in form eines festbettes angeordneten schuettung und eine anordnung zur durchfuehrung des verfahrens
FR2547744B1 (fr) * 1983-06-27 1988-05-20 Interox Procede et appareil pour la production de produits gazeux par decomposition de liquides
BE901657A (fr) * 1985-02-05 1985-05-29 Bougard Jacques L Procede pour faire reagir des particules solides et un fluide et installation pour la mise en oeuvre de ce procede.
DE3635215A1 (de) * 1986-10-16 1988-04-28 Bergwerksverband Gmbh Verfahren zur allothermen kohlevergasung und wirbelbett-gasgenerator zur durchfuehrung des verfahrens
DE19953233A1 (de) * 1999-11-04 2001-05-10 Grigorios Kolios Autotherme Reaktorschaltungen zur direkten Kopplung endothermer und exothermer Reaktionen
US7727484B2 (en) 2004-12-23 2010-06-01 Collette Nv Fluid bed apparatus module and method of changing a first module for a second module in a fluid bed apparatus
DE102009012418A1 (de) * 2009-03-10 2010-09-16 Oag Objekt- Und Anlagenplanungsgesellschaft Mbh Fermenter für eine Biogasanlage
DE102013015019A1 (de) 2013-09-10 2015-03-12 Bogdan Vuletic Verfahren und Anlage zur Vergasung von Kohlenstoffträgern und Weiterverarbeitung des produzierten Gases

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1769859C2 (de) * 1968-07-26 1975-11-27 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Anströmboden für die Reaktivierung von kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmitteln in einem Wirbelschichtreaktor
JPS519762B2 (cs) * 1972-05-10 1976-03-30
DE2447603C3 (de) * 1974-10-05 1979-12-13 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Vorrichtung zur kontinuierlichen Reaktivierung von kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmitteln
DE2549784C2 (de) * 1975-11-06 1984-12-20 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Wirbelschicht-Gasgenerator mit Wärmezufuhr, insbesondere Kernreaktorwärme, von außen

Also Published As

Publication number Publication date
GB2086257A (en) 1982-05-12
DE3042142C2 (de) 1983-06-23
PL233662A1 (cs) 1982-06-21
GB2086257B (en) 1984-11-21
JPS57105487A (en) 1982-06-30
AU546742B2 (en) 1985-09-19
FR2493334A1 (fr) 1982-05-07
ZA817444B (en) 1982-10-27
PL130056B1 (en) 1984-07-31
AU7692181A (en) 1982-05-13
DE3042142A1 (de) 1982-06-03
FR2493334B1 (fr) 1986-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4080181A (en) Gas generator
RU2516533C2 (ru) Способ и устройство для получения синтез-газа с низким содержанием смол из биомассы
US4359326A (en) Fluidized bed reactor apparatus and related gasification system
CA1286110C (en) Process for the allothermic gasification of coal and fluidized bed gas generator for carrying out the process
US8710107B2 (en) System and method for converting biomass to ethanol via syngas
CA1260020A (en) Catalytic conversion of gas or liquid in a multitube reactor
EP0013580B1 (en) A method for cooling a gas stream and a steam generating heat exchanger using said method
US3334971A (en) Catalytically reforming hydrocarbon and steam mixtures
US4377394A (en) Apparatus for the production of cleaned and cooled synthesis gas
NL1009745C2 (nl) Werkwijze en inrichting voor het vormen van synthesegas uit biomassa en reststoffen.
JPH01502356A (ja) 流動床反応装置
US4326856A (en) Production of cleaned and cooled synthesis gas
CS224630B2 (en) Gas producer with fluidized bed
US2633416A (en) Gasification of carbonaceous solids
EP1664650A1 (en) Apparatus and process for cooling hot gas
US2985515A (en) Fluidized solids contacting system
EP0257719B1 (en) Apparatus for heating steam formed from cooling water
US3968052A (en) Synthesis gas manufacture
US4945656A (en) Circulating fluidised bed apparatus
CA1142911A (en) Steam generating heat exchanger
CN104321413B (zh) 冷环形气体收集器
CN113527052B (zh) 一种沼气制甲醇工艺
RU2721837C2 (ru) Способ получения сингаза и устройство для охлаждения сингаза
US5012750A (en) Apparatus for recovery of constituents and heat from fluidized bed combustion
US20240424462A1 (en) Fixed-bed tubular reactor comprising a make-up chamber