DE1931166A1 - Gasification of coal with high moisture content - Google Patents
Gasification of coal with high moisture contentInfo
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Description
PatentanmeldungPatent application
der Firmaof the company
Rheinische Braunkohlenwerke AG., Köln, Kaiser-Friedrich-UferRheinische Braunkohlenwerke AG., Cologne, Kaiser-Friedrich-Ufer
und des Herrnand the Lord
Prof. Dr.-Ing. Werner Wenzel, Aachen, Prinz-Heinrich-Str. 29Prof. Dr.-Ing. Werner Wenzel, Aachen, Prinz-Heinrich-Str. 29
Vergasung von Kohle mit hohem Feuchtigkeitsgehalt.Gasification of coal with a high moisture content.
Die Vergasung von Kohle im aufgewirbelten Zustand, einen sogenannten Fluidatbett, hat wichtige Vorteile. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung des Fluidatbettvergaaungsverfahrens mit dem Ziel der Gewinnung von hochwertigen Gasen auf besonders einfache und wirtschaftliche l/eise, die für die Reduktion von Eisenerzen und für Gassynthesen geeignet sind.The gasification of coal in the fluidized state, a so-called Fluidized bed, has important advantages. The present invention relates to a further development of the fluidized bed gasification process with the aim of obtaining high-quality gases in a particularly simple and economical way, which are suitable for the reduction of iron ores and for gas synthesis.
Das Verfahren nach der Erfindung geht davon aus, dass die bei der Vergasung von Kohle mit Viasserdampf oder Kohlensäure oder Mischungen von beiden Vergasungsmedien erforderlichen Wärme dem Prozess von aussen aus besonders billigen Wärmequellen zugeführt wird. Als eine solche besonders billige Wärmequelle kommt die Wärmeproduktion eines Kernreaktors in Frage, die durch geeignete Wärme-ubertragungsmedien aus dem Kernreaktor entnommen und der Vergasungsapparatur zugeführt wird.The method according to the invention is based on the fact that the the gasification of coal with steam or carbon dioxide or mixtures of both gasification media required heat Process is supplied from outside from particularly cheap heat sources. As such a particularly cheap source of heat comes the heat production of a nuclear reactor in question, which is taken from the nuclear reactor by suitable heat transfer media and fed to the gasification apparatus.
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Bei den bekannten Fluidatbett-Vergasungsverfahren erfolgt di-3 Fluidierüng, d. h. die Aufwirbelung des Jt±nista±xVergasun~sbettes durch das Vergasungsmittel, das im Fall' der Ftemdbeheizung im allgemeinen aus './asserdampf besteht und dem FluidaD bett dui'ch Offnungen im Boden, die als sogenannte /».nstrcrr.boden ausgebildet sein können, zugeführt wird. Ler V/assadampf ist als relativ teures Vergasungsnedium anzusehen, der das Verfahren in beträchtlichem I-asse wirtschaftlich belastet. L)as Verfahren räyfcirfcTyrel^Hhgfaig^Yhfyiiregr nach der Erfindung geht deshalb davon aus, dass es für solche festen Erennotofi'e, di^·' in: Gewinnungszustand oder als Folge ihrer aufbereitung einen hohen Feuchtigkeitsgehalt besitzen, besonders vorteilhaft ist, den bei der Entfernung der Erennstoff-r'eu^htigkeit durch Verdampfung entstehenden "./asserdampf direkt als Vergacungsmedium zu verwenden. Diese Voraussetzungen treffen insbesondere für Rohbraunkohie zu, die einen Wassergehalt ν im Gewinnungszust^nd von etwa 55 - 60 r/o .hat oder von v/enig vorgetrockneter Rc-hcraunkohle, beispielsweise mit einem ",Vassergehalt von etwa 4& - 50/a.In the known fluidized bed gasification processes, fluidization takes place, ie the fluidization of the gasification bed is carried out by the gasification medium, which in the case of external heating generally consists of steam and the fluid bed by means of openings in the Soil, which can be designed as a so-called /.nstrcrr.boden, is fed. Ler V / assa steam is to be regarded as a relatively expensive gasification medium, which has a considerable economic burden on the process. L) as method rä yfcirfcTyrel ^ Hhgfaig ^ Yhfyiiregr according to the invention is therefore based on the fact that it is particularly advantageous for such solid Erennotofi'e, that is: extraction state or as a result of their processing have a high moisture content, the The removal of the fuel evaporation caused by evaporation / water vapor to be used directly as a gasification medium. These requirements apply in particular to raw brown coal, which has a water content ν in the extraction state of about 55 - 60 r / o of slightly pre-dried coal, for example with a water content of about 4 & - 50 / a.
Die erfindungsgemässe I-Iassnahme zur Erreichung der vorgenannten Verfahrenszxele besteht darin, dass die Kohle mit einer derartigen Stückgrösse in den beheizten Vergasung sr aura eingebracht wird, dass sie infolge der bei der Erhitzung entstehenden Gase, insbesondere durch den Wasserdampf und seine Umsetzung sprodukte in einen aufgewirbelten, fluidierten Zustand gerät. Auf diese Weise erfolgt eine Selbstfluidierung der zu vergasenden Kohle mit dem aus der Kohle selbst erzeugten Ver- The inventive measure to achieve the aforementioned procedural elements consists in the fact that the coal is introduced into the heated gasification system in such a size that it is whirled up into a product due to the gases produced during the heating, in particular by the water vapor and its conversion , fluidized state device. In this way a Selbstfluidierung the coal to be gasified takes place with the self-generated from the coal comparison
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gdsungsmedium.medium.
Diese erfindungsgemksse Kassnahme hat eine beträchtliche Vereinfachung der Vergasungsapparatur zur Felge, weil der nnatreniboden und alle Vorrichtungen, die einer gieichmasoi~on Verteilung des 'Jirbeirases über das gesarate Ver- <*u;mnrsi.ett dienlich sind, entfallen. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der" erfindungsgemLssen I-lassnahme,- insbesondere für die Vergasung von Braunkohle, besteht darin, dass die Kohle direkt nach der Austreibung des V/assers und nach der weiteren .'r.t^asung durch '.irmezufuhr besonders reitiens- _Vr.ir itt. üies wirkt sich cc aus, dass aus einem gegebenen .leakticnsvc-liüsen eine .-trosse Ur; sat sie istung erzielt werden k^nn und dass bei sehen relativ niedrigen Temperaturen die -leakticr. ier Kohle mit dem »Yasserd ampf erfolgen kann.This measure according to the invention has a considerable simplification of the gasification apparatus for the rim, because the natural soil and all devices which are useful for an equal distribution of the wind over the whole area are omitted. A further essential advantage of the "measure according to the invention - especially for the gasification of lignite" is that the coal is particularly ridden directly after the expulsion of the water and after further removal by the supply of a screen .ir itt üies affects cc of that from a given .leakticnsvc-liüsen one-hawser. Ur.. they sat Itemize achieved nn k ^ and that at relatively low temperatures see the -leakticr ier coal with the "Yasserd ampf can be done.
Oie Zufuhr von Frendwi-rnie, die für die Kohletrocknung, die Kohlsentgasung und die Vergasung der danach übrig gebliebenen Kchlebestandteile mit dem './asserdampf und der KohlensLuinre erforderlich ist, kann durch V.'c.rmeübertragungvfiknde hindurch an das Reaktionsgenisch erfolgen. Sc kann in dem Fluidatbett ein Röhrensystem angeordnet sein, bei dem die Röhren vertikal oder horizontal oder sonstwie angeordnet sind. Das Keizmedium, das beispielsweise aus dem das Kernreaktorkühlmittel darstellende Helium bestehen kann, kann dabei durch das Innere dfeser "./ärmeübertragungsrohren geführt werden, oder das Fluidatbett befindet sich innerhalb-Oie supply of Frendwi-rnie, which for the coal drying, which Cabbage degassing and the gasification of what was left over afterwards Kchle constituents with the './asserdampf and the KohlensLuinre is required, can by V.'c.rme Transmissionvfiknde through to the reaction mixture. Sc can in that Fluidized bed a tube system can be arranged in which the Tubes arranged vertically or horizontally or otherwise are. The seed medium, for example from which the nuclear reactor coolant may consist of helium, can thereby be passed through the interior of the heat transfer tubes or the fluidized bed is located within
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der Röhren, die von aussen durch das Heizniedlum beheizt werden. the tubes, which are heated from the outside by the heating chamber.
Eine besondere Schwierigkeit bei der Anordnung von Wärmeübertragung swänden innerhalb eines Fluidatbettes besteht darin, dass eine starke mechanische Versehleisswirkung auf das Wandmaterial ausgeübt wird. Um diesen Verschleiss in wirtschaftlich tragbaren Grenzen zu halten, ist erfindungsgemass vorgesehen, dass lediglich ein minimaler Wirbelzustand aufrechterhalten wird. Um dies zu erreichen, d. h.: um möglichst dicht oberhalb des unteren Fliesspunktes zu arbeiten, der durch die Gasgeschwindigkeit definiert ist, bei der der Wirbelzustand an fängt, ist vorgesehen, dass die Korngrösse, mit der die Kohle in das Fluldatbett hineingegeben wird, so auf dies» erzeugtenA particular difficulty with the arrangement of heat transfer walls within a fluidized bed is that a strong mechanical wear effect is exerted on the wall material. In order to keep this wear within economically acceptable limits, it is provided according to the invention that only a minimal vortex condition is maintained. In order to achieve this, ie : to work as close as possible above the lower flow point, which is defined by the gas velocity at which the vortex state begins, it is provided that the grain size with which the coal is fed into the float bed is so on this »generated
abg^siifikt Wixx!, dass der gewünschte Wirbelzüiand möglichst In allen Bereichen des Fluidatbettes aufrechterhalten wird, in dem sich Wärmeübertragungwände befinden* Diese Anpassung erfolgt durch die Steuerung der dem Fluidatbett zugeführten Wärmemengen über die Menge und die Temperatur des pro Zelteinheitäugeführten Heizmediums, Die Steuerung dieser Wärmemengen führt zu einer Steuerung der pro Zeiteinheit erzeugten Kengen an Wasserdampf und Entgasungsprodukten, und damit zu einer Steuerung der Gasgeschwindigkeit. Zum anderen ist vorgesehen, dass der von dem Gas zu .ab ^ siifikt Wixx !, that the desired eddy state is maintained as far as possible in all areas of the fluidized bed in which there are heat transfer walls * This adaptation is carried out by controlling the dem Fluidized bed supplied amounts of heat on the amount and the Temperature of the heating medium carried per tent unit, The Control of these amounts of heat leads to a control of the per unit of time generated Kengen of water vapor and degassing products, and thus to a control of the gas velocity. On the other hand, it is provided that the gas too.
durchströmende Querschnitt des Fluidatbettes in jeder Höhe denCross-section of the fluidized bed flowing through at any height
vorhandenen Gasmengen so angepasst ist, dass sich möglichst optimale Gasgeschwindigkeiten ergeben.existing gas quantities is adjusted so that the gas velocities are as optimal as possible.
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Eine wichtige Weiterausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Kohlevergasung auf mehrere hintereinander geschaltete Fluidatbetten verteilt wird. Hierbei arbeitet mindestens eines diesr Fluidatbetten, in dem die Trocknung der Kohle oder die Trocknung und Entgasung erfolgt, nach dem Prinzip der Selbstfluidierung. Die nachgeschalteten Fluidatbetten, in die die getrocknete und ganz oder teilweise entgaste Kohle eingespeist wird, arbeiten als normale Fluidatbetten mit oder ohne Anströmboden, die mit einem vnn aussen zugeführten Fluidierungsgas arbeiten. Als Fluidierungsgas dient entweder das jeweils in dem vorangehenden Fluidatbett erzeugte Gas oder man führt den reaktionsträgsten Vergasungsrückstand mit dem umsatzfähigsten Gas im Gegenstrom.An important further development of the invention consists in the fact that the coal gasification is carried out in several series Fluidized beds is distributed. Here, at least one of these fluidized beds works, in which the drying of the coal or the Drying and degassing take place according to the principle of self-fluidization. The downstream fluidized beds into which the dried and fully or partially degassed coal is fed will work as normal fluidized beds with or without an inflow base, with a fluidizing gas supplied from the outside work. Either the gas generated in the preceding fluidized bed is used as the fluidizing gas or the most inert gas is used Gasification residue with the most salable gas in countercurrent.
Da die Innenbeheizung von Fluidatbetten durch wärmeübertragende Wände eine besondere Erschwerung der Prozessdurchführung bedeutet, wird die genannte erfindungsgemässe Aufteilung des gesamten Vergasungsprozesses in mehrere Betten vorteilhaft so durchgeführt, dass lediglich das Selbstfluidierungsbettt.in dem die Kohle getrocknet und gegebenenfalls entgast wird# mit; Innenbeheizung durch Wärmeübertragungswände vorgesehen sind. Dagegen wird die für die Vergasung erforderliche Wärme iix die nachgeschalteten Vergasungsbetten durch das Fluidierungsgas eingebracht, in dem dieses in geeigneten Wärmetauschern ausserhalb des Fluidatbettes erhitzt wird. Durch diese erfindungsgemässe Methode wird die Schwierigkeit des Verschleisses an den Wärmeübertragungswänden im Selbstfluidierungsbett weitgehend ver-Since the internal heating of fluidized beds by heat-transferring walls makes the process more difficult, the above-mentioned division of the entire gasification process into several beds according to the invention is advantageously carried out in such a way that only the self-fluidizing bed t. In which the coal is dried and, if necessary, degassed # with; Internal heating through heat transfer walls are provided. On the other hand, the heat required for gasification is introduced into the downstream gasification beds by the fluidizing gas, in which the gas is heated in suitable heat exchangers outside the fluidized bed. With this method according to the invention, the difficulty of wear and tear on the heat transfer walls in the self-fluidizing bed is largely eliminated.
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»ieden. Bei der Trocknung bleibt die Kohle relativ -,/eich und übt eine verhältnismässig geringe Verschleisswirkun?; auf die Wände aus, 3rst wenn die Kohle bei höherer Temperatur zu Koks umgewandelt ist, wird die Verschleisswirkunc grosser. Bei der Vergasung dieses Kokses in Fluidatbetten ohne Wärmeübertragungseinbauten wird diese Verschleisswlrkung praktisch vollständig vermieden.»Boil. When drying, the coal remains relatively -, / calibrated and has a relatively low wear effect; on the walls only when the coal is at a higher temperature is converted to coke, the wear effect becomes greater. During the gasification of this coke in fluidized beds without heat transfer installations this wear effect is practically completely avoided.
Sine weitere Anwendung der Erfindung erfolgt bei einer direkten Beheizung des Fluidatbettes mittels flüssiger oder fester Wärmeträger. Diese Wärmeträger werden von oben in das Fluidatbett gegeben bzw. auf die Oberfläche desselben aufgespritzt oder aufgestreut* Sie sinken infolge ihrer Schwere unter Abgabe ihres WärmeInhaltes durch das Fluidatbett nach unten, sammeln sich auf dem Boden und werden von hier im abgekühlten Zustand wieder abgezogen. Sie werden danach im Kreislauf wieder aufgeheizt und erneut von oben in das Fluidatbett gegeben. Als Flüssigkeiten eignen sich besonders Metallschmelzen, wie flüs-/ sige"s Blei, kls feste Wärmeträger eignen sieh Körper aus feuerfesten Materialien, wie Kugeln aus Korund. ΓAnother application of the invention is in a direct one The fluidized bed is heated by means of liquid or solid heat transfer media. These heat carriers enter the fluidized bed from above given or sprayed or sprinkled on the surface of the same * They sink due to their severity under the release their heat content down through the fluidized bed, collect on the floor and are cooled from here in the Condition removed again. They are then re-heated in the circuit and returned to the fluidized bed from above. as Liquids are particularly suitable for metal melts, such as liquid / Sige's lead, kls solid heat transfer media look like bodies refractory materials, such as corundum balls. Γ
Zu der Erfindung gehören desweiteren Hassnahmen für die Abtrennung der festen Vergasungsrückstände aus dem Fluidatbett. Dies kann erfindungsgemäss so erfolgen, dass die Rohkohle oder die wenig vorgetrocknete Rohkohle am Boden in das Selbstfluiderungsbett eingegeben wird« Die Gasentwicklung innerhalb des Fluidatbettes wird durch die Steuerung der Wärmezufuhr soThe invention also includes hatred for segregation the solid gasification residues from the fluidized bed. This can be done according to the invention so that the raw coal or the little pre-dried raw coal on the ground in the self-fluidizing bed is entered «The gas development within the fluidized bed is controlled by the heat supply
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-rerefelt, dass die aus der erzeugten Gasmenge resultierende Gasgeschwindigkeit, die nach der Trocknung'oder nach der Trocknung und Entgasung oder nach der Trocknung, Entgasung und Vergasung in den verschiedenen Bereichen des Fluidatbettes v:riiegt, die verbleitenden festen Vergasungsrückstände der Kohle im wesentlichen nach oben aus dem Fluidatbett entfernt. Jieser Vorgang kann auch so erfolgen, dass die stückige Rohl:ch?.e oben in das Fluidatbett eingegeben wird und infolge ihrer Jchwerjie auf den Boden absinkt, hier an Gewicht verliert, so dass die festen Rückstände mit dem Gasstrom nach oben gefördert und schliesslich aus demGefäss ausgetragen werden.-rerefelt that the resulting from the amount of gas generated Gas velocity after drying 'or after Drying and degassing or after drying, degassing and gasification in the various areas of the fluidized bed v: riiegt, the leaded solid gasification residues of the Coal is removed substantially upward from the fluidized bed. This process can also be done in such a way that the lumpy Rohl: ch? .E is entered into the fluidized bed at the top and, as a result of its heavy load, sinks to the bottom and loses weight here, so that the solid residues are conveyed upwards with the gas flow and finally discharged from the vessel.
Jie Erfindung nimmt desweiteren darauf Rücksicht, dass es aus ".'/irtsclmftiichkeitsgründen gegebenenfalls nicht zweckmässig ist, die Vergasung der Kohle mit Fremdbeheizung bis zur vollständigen oder nahezu vollständigen Vergasung des mit der Asche erbundenen Kohlenstoffes eu betreiben. So kann es technisch und .wirtschaftlich vorteilhaft sein, den Vergasungsgrad der Kohle mit Fremdbeh'eiEung nur bis zu einer beträchtlich, niedrigeren Höhe, beispielsweise 8öf. zu erreichen. Erfindungsgemäss wird in diesem Fall die Vergasung des Restkohlenstoffgehaltes in einem besonderen Vergasungsbett, das vorteilhaft ebenfalls ein Fluidatbett ist, unter Zuhilfenahme von freiem Sauerstoff durchgeführt. Vorteilhaft wird ein Vergasungsgemisch aus Sauerstoff und Wasserdampf oder Luft und Wasserdampf angewandt. Der für die Vergasung erforderliche Wasserdampf kann dem der Trocknung der Rohkohle dienenden Selbstfluidxerungsbettes mit Fremdbe-The invention also takes into account the fact that, for economic reasons, it may not be expedient to gasify the coal with external heating until the carbon bound with the ash has been completely or almost completely gasified. Thus, it can be technically and economically advantageous be to achieve the gasification level of the coal with external treatment only up to a considerably, lower level, for example 8öf A gasification mixture of oxygen and water vapor or air and water vapor is advantageously used.
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heizung entstammenden Abgas entnommen werden.Exhaust gas originating from the heating system can be removed.
Eine besondere Schwierigkeit bei der Verwendung von Selbst-. fluiderungsbetten besteht dari^ dass bei der Inbetriebsetzung derselben kein Gas für·die Aufwirbelung.der Beschiklcung vorhanden ist. Diese Schwierigkeit wird erfindnngsgem&ss dadurch beseitigt, dass zur Inbetriebsetzung der Apparatur für die Durchführung des Selbstfluidierungsverfahrens die Fluidierung zunächst auf normalem Wege mit Hilfe von Fremdgasen erfolgt. Als solches Fremdgas kann insbesondere Luft in das Bett eilgeblasen werden, deren Umsatz mit der Kohle in vorteilhafter V/eise zu einer schnellen Erhitzung des Systems führt. Der Luftzusatz wird zweckraässig nach Einsetzen der Selbstfluidierung, d. h, bei Erreichen der erforderlichen Trocknungstemperatur abgeschaltet. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass man zur Aufrechterhaltung eines vorteilhaften Fluidierungszustandes ständig etwas Hilfsluft in das Bett einbläst oder bei Auftreten lärf Fluidierungsschwierigkeiten zeitweise Hilfsluft zusetzt.A particular difficulty in using self. fluid beds are there at the start-up the same no gas for whirling up the charge is available. This difficulty is in accordance with the invention thereby eliminating the need for fluidization to start up the apparatus for performing the self-fluidization process initially takes place in the normal way with the help of foreign gases. Air in particular can enter the bed as such a foreign gas are express blown, the conversion of which with the coal advantageously leads to rapid heating of the system. The air addition is expedient after the onset of self-fluidization, d. h, switched off when the required drying temperature is reached. But there is also the possibility that you can go to Maintaining an advantageous fluidization state constantly blows some auxiliary air into the bed or when it occurs If fluidization difficulties temporarily add auxiliary air.
Die Massnahme der Femdgaszufuhr in das Fluidierungsbett kann ein? wertvolle Hilfe zur ständigen Regulierung des Flti^ßrungsizustähdes und des Temperaturniveaus bilden, um einen gleichbleibenden kontinuierlichen Betrieb zu gewährleisten* The measure of the supply of foreign gas into the fluidized bed can a? valuable help for the constant regulation of the air flow condition and the temperature level to ensure constant, continuous operation *
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Die Erfindung macht schliesslich davon Gebrauch, dass beim Einbringen von Rohbraunkohle und von anderen hoch gashaltigen Kokskohlen in heisse Fluidatbetten infolge der spontanen Gasbildung eine starke Sprengwirkung innerhalb der Kohlestücke ausgeübt wird. Es besteht deshalb die iiöglichkeit, dass in ein solchew Fluidatbett relativ grobkörnige Kohle gegeben wird, die sich von selbst innerhalb des Bettes auf die erforderliche Korngrösse zerkleinert. The invention finally makes use of the fact that when introducing raw lignite and other coking coals with a high gas content in hot fluidized beds exerted a strong explosive effect within the coal pieces as a result of the spontaneous formation of gas will. There is therefore the possibility that in such a new Fluidized bed is given relatively coarse-grained coal, which comminutes itself within the bed to the required grain size.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dar- " gestellten Ausführungsbeispiels erläutert.The invention is illustrated below with reference to the " provided embodiment explained.
In das beheizte Fluidatbett 1 werden wasserhaltige Kohlenstoffträger 7 eingebracht, ζ. B. Rohbraunkohle mit ihrer natürlichen eigenen Grubenfeuchte, die gegebenenfalls aus stöchiometrischen Gründen, auf ca. 42% Feuchtegehalt heruntergetrocknet sein kann. Die Beheizung erfolgt mittels eines wärmeübertragenden Mediums, das durch die Zuführung 8 in das Heizröhrensystem 17 eingebracht und durch die Abführung 9 aus diesem entfernt wird.Hydrous carbon carriers are placed in the heated fluidized bed 1 7 introduced, ζ. B. raw lignite with its own natural pit moisture, possibly from stoichiometric Reasons, may have dried down to approx. 42% moisture content. The heating takes place by means of a heat-transferring medium which is introduced into the heating tube system 17 through the feed 8 and is removed therefrom through the discharge 9.
Im Fluidatbett 1 gibt der Kohlenstoffträger, bedingt durch eine hohe Aufheizgeschwindigkeit, seine Feuchtigkeit und seine flüchtigen Bestandteile schnell ab und gerät durch diese Gasentwicklung in den Zustand der Selbstfluidierung. Der Selbstfluidierungseffekt wird durch den Kornzerfall bei grosser .Trocknungsgeschwindigkeit verstärkt.In the fluidized bed 1 is the carbon carrier, due to a high heating rate, its moisture and its volatile constituents quickly and gets by this gas development into the state of self-fluidization. The self-fluidizing effect is intensified by the grain disintegration at a high drying rate.
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Aus dem Fluidatbett 1 wird der getrocknete, iluidierte und teilvergaste Kohlenstoffträger (z, B, teilvergaste Trockentraunkohle) nacheinander in die Vergasungs-Fluidatbetten 2 und 3 eingeleitet. Diese Vergasungsfluidattetten 2 und 3 können zu einer. Aggregat zusammengefasst './erden, öas aus dem Fluidatbett 1 abgezogene Gas wird im Gaserhitzer 6, mit der ./armezufuhr 13 und der Abwärmefortleitung 14, zwischenerhitzt und in das fluidatbett 3 eingebracht. Der aus dem Fluidatbett 2 abgezogene trockene teilvergaste Kohlenstoffträger wird durch das aus dem Fluidatbett 1 abgeleitete und im Gaserhitzer 6 zwischenerhitzte Gas weiter umgesetzt.From the fluidized bed 1 the dried, iluidated and partially gasified Carbon carriers (e.g., partially gasified dry coal) introduced successively into the gasification fluidized beds 2 and 3. These Vergasungsfluidattetten 2 and 3 can become one. Aggregate summarized './erden, öas withdrawn from the fluidized bed 1 Gas is in the gas heater 6, with the ./armezufuhr 13 and the waste heat transfer line 14, reheated and introduced into the fluidate bed 3. The withdrawn from the fluidized bed 2 dry Partially gasified carbon carriers are produced by the gas that is diverted from the fluidized bed 1 and reheated in the gas heater 6 implemented further.
öin dem Gaserhitzer 5 mit der wärmezufuhr 10 und der Abwo.rmefortleitung 11 wird das aus den Fluidatbett 3 austretende Gas zwischenerhitzt und in das Vergasungs-Fluidatbett 2 geführt. Aus diesem tritt ein Produktgas 12 mit einem GO/H2-Verhältnis von etwa 1:1 aus. · .In the gas heater 5 with the heat supply 10 and the Abwo.rmefortleitung 11, the gas emerging from the fluidized bed 3 is reheated and fed into the gasification fluidized bed 2. A product gas 12 with a GO / H 2 ratio of approximately 1: 1 emerges from this. ·.
Der aus dem Fluidatbett 3 ausgebrachte noch unvergaste Kohlenstoff wird' im Hochtemperatur-Fluidatbett 4 mit Luft Ιό, die stark mit Sauerstoff angereichert sein kann, vollständig exotherm umgesetzt. Aus dsm Fluidatbett 4 wird die Achse 15 abgezogen. 0er Luft 16 kann ein Teilgasstrom aus dem Fluidatbett zur Verbrennung zugeführt werden. Aus dem Hochtemperatur-Fluidatbett 4 wird ein hoch CO-haltiges Produktgas 18 abgezogen. Durch Mischung des Produktgases 18 mit Anteilen des Produktgases 12 und anschliessender teilweiser KonvertierungThe still ungased carbon discharged from the fluidized bed 3 is' in the high-temperature fluidized bed 4 with air Ιό, the can be highly enriched with oxygen, converted completely exothermically. The axis 15 is withdrawn from the fluidized bed 4. 0er air 16 can be a partial gas flow from the fluidized bed be fed for incineration. A product gas 18 with a high CO content is withdrawn from the high-temperature fluidized bed 4. By mixing the product gas 18 with fractions of the product gas 12 and subsequent partial conversion
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Sund Reinigung können beliebige Synthesegasqualitäten und Zusammensetzungen erreicht v/erden.Durch Zugabe von CO2 aus Reduktionsaggrepaten (z. B. der Eisenerzreduktion) können die Produktgase, insbesondere unter V/ärmezufuhr bei einem Temperaturniveau, das zur Durchführung der Bouduuard-Äeaktion nicht ausreicht 12, teilweise zu CO rückkonvertiert werden. Um zu was- · serstoffreichen Synthesegasen zu gelangen, können die Produktgase 12 und 14 mit KjO konvertiert v/erden.By adding CO 2 from reduction aggregates (e.g. iron ore reduction), the product gases can be released, especially with a low supply, at a temperature level that is not sufficient to carry out the Bouduuard reaction 12 , partially converted back to CO. In order to get to hydrogen-rich synthesis gases, the product gases 12 and 14 can be converted to ground with KjO.
Die in den Fluidatbetten 1, 2, 3 benötigte V/arme zur Durchführung der energieintensiven Trocknungs-, Entgasungs-, Zerkleinerungs- und Vergasungsreaktionen kann insbesondere Hocbtemperatur-Kernreaktorwärme sein, die durch Zuführungen 8 bzw. 9, 10 und 13 in die Aggregate 1, 5 und 6 eingeleitet wird. Die Beheizung des Röhrenwärmetauschers (17) im Fluidatbett 1 kann auch mit der Abwärme 11 Und/oder 14 aus den Wärmetauschern 5 und/oder 6 erfolgen.The V / arms required in the fluidized beds 1, 2, 3 for implementation the energy-intensive drying, degassing, comminution and gasification reactions can in particular high-temperature nuclear reactor heat which is introduced into units 1, 5 and 6 through feed lines 8 or 9, 10 and 13. the The tubular heat exchanger (17) in the fluidized bed 1 can also be heated with the waste heat 11 and / or 14 from the heat exchangers 5 and / or 6 take place.
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