FR2694567A1 - Process for the management of solid and liquid waste in a solid bed pressure gasification process - Google Patents
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Abstract
a) Procédé pour la gestion de déchets solides et liquides selon un processus de gazéification sous pression sur lit solide, b) Procédé caractérisé en ce qu'au gazéificateur sous pression sur lit solide sont amenés 1 à 80 % de déchets et 20 à 99 % de matières de gazéification, sous la forme de lignite en morceaux, la portion de charbon étant réglée de façon que le pouvoir calorifique de la matière de gazéification soit au moins de 12 MJ/kg, que les parties constitutives en métaux lourds des déchets ayant une zone d'ébullition au-dessus de 650degré C, rapportées à la portion de charbon, se situent au-dessous de 5 g/kg de charbon, que la granulation du mélange de gazéification se situant au-dessous de 10 mm ne soit pas supérieure à 20 %, et que la portion des composants de déchets ayant une densité en vrac inférieure à 400 kg/m3 ne dépasse pas 50 % de la matière de gazéification.a) Process for the management of solid and liquid waste according to a process of gasification under pressure on a solid bed, b) Process characterized in that at the gasifier under pressure on a solid bed are fed 1 to 80% of waste and 20 to 99% of gasification material, in the form of lignite lignite, the coal portion being adjusted so that the calorific value of the gasification material is at least 12 MJ / kg, that the heavy metal parts of the waste having a boiling zone above 650degree C, related to the coal portion, are below 5 g / kg of coal, that the granulation of the gasification mixture below 10 mm is not greater at 20%, and that the portion of the waste components having a bulk density of less than 400 kg / m3 does not exceed 50% of the gasification material.
Description
ii
"Procédé pour la gestion de déchets solides et liqui- "Process for the management of solid and liquid waste
des selon un processus de gazéification sous pression sur lit solide " according to a gasification process under pressure on solid bed "
L' invention concerne le domaine de la gazéi- The invention relates to the field of gasification
fication et notamment la gazéification sous pression sur lit solide ainsi que le domaine de la gestion des déchets. and in particular gasification under pressure on solid bed as well as the field of waste management.
La gazéification sur lit solide est exploi- tée en mettant en oeuvre les matières les plus diver- Solid bed gasification is carried out using the most diverse materials.
ses, telles que du lignite brut, des briquettes de li- gnite, du lignite ligneux et de la houille La qualité de ces matières mises en oeuvre, en ce qui concerne la teneur en cendres et en eau, peut fluctuer dans de larges limites La dépense de préparation pour la ma- 15 tière de gazéification est faible Cette facilité re- lativement élevée avec laquelle la gazéification sous such as raw lignite, briquettes of lignite, ligneous lignite and coal The quality of these materials used, with regard to the ash and water content, can fluctuate within wide limits. Preparation expense for the gasification material is low. This relatively high ease with which gasification under
pression sur lit solide s'accommode de la matière de gazéification, et la possibilité d'une utilisation des produits en tant que matériaux, ont abouti entre au-20 tres, également, à enfourner des déchets. The pressure on the solid bed accommodates the gasification material, and the possibility of using the products as materials has resulted in another, also, baking waste.
L'inconvénient fondamental de la gazéifica- tion sous pression sur lit solide réside en ce que de la poussière, des hydrocarbures à point d'ébullition élevé et à point d'ébullition bas, et des combinaisons organiques et inorganiques solubles dans l'eau, sont The fundamental disadvantage of solid bed pressure gasification is that of dust, high boiling and low boiling hydrocarbons, and water soluble inorganic and organic combinations, are
contenus dans le gaz brut et que des installations an- contained in the raw gas and that
nexes coûteuses sont nécessaires pour extraire et ré- Costly nexes are needed to extract and
cupérer les différents produits ainsi que pour éviter to collect the different products as well as to avoid
des risques pour l'environnement.risks to the environment.
Par le document DD 259 875, on connaît une proposition d'après laquelle, pour éviter ces produits By the document DD 259 875, there is known a proposal according to which, to avoid these products
de dégagement, la hauteur du déversement du combusti- the height of the fuel spill.
ble dans le gazéificateur sous pression sur lit solide est extrêmement abaissée et du fait des températures ainsi obtenues d'environ 1 000 C dans la chambre des gaz, les goudrons, les huiles et les particules de poussière contenus dans le gaz brut sont convertis en gaz brut dans la chambre des gaz Ce procédé n'est pas in the solid bed pressurized gasifier is extremely low and because of the temperatures thus obtained of about 1000 C in the gas chamber, tars, oils and dust particles contained in the raw gas are converted into gas raw in the gas chamber This process is not
maîtrisable du point de vue de la technique de sécuri- controllable from the point of view of the safety
té, car du fait du déversement extrêmement bas du lit solide, il est provoqué des irruptions d'oxygène qui peuvent avoir pour conséquence des explosions de gaz because of the extremely low discharge of the solid bed, it provokes the irruptions of oxygen which may result in gas explosions.
dans les installations branchées à la suite. in the connected facilities.
On connaît en outre une proposition selon le document DD-PS 43 253, dans laquelle les constituants liquides et solides contenus dans le gaz, doivent être convertis en gàz par auto-oxydation avec apport de There is further known a proposal according to DD-PS 43 253, in which the liquid and solid constituents contained in the gas, must be converted into gaz by auto-oxidation with addition of
moyens de gazéification Ce procédé n'est pas judi- Gasification means This process is not legal.
cieux du point de vue économique car une partie du gaz produit est brûlée Une conversion certaine définie economically because some of the gas produced is burned A certain definite conversion
des constituants liquides et solides n'est pas garan- liquid and solid constituents is not guaranteed.
tie lors de la mise en oeuvre de ce procédé Comme, en outre, la proposition ne contient pas de mesures de sécurité complémentaires, il y a lieu de craindre avec In addition, the proposal does not contain any additional safety measures and there is reason to fear that
le procédé décrit, des explosions de gaz. the process described, gas explosions.
Dans le document DD 150 475, il est indiqué une solution d'après laquelle en mettant en oeuvre un In the document DD 150 475, it is indicated a solution according to which by implementing a
catalyseur d'hydrogénation lors d'une post- hydrogenation catalyst during a post-
gazéification de gaz brut de gazéification sous pres- gasification of crude gasification gas under pressure
sion sur lit solide, des hydrocarbures très élevés doivent être convertis par hydrocraquage Ce procédé présente l'inconvénient que la température d'entrée du gaz brut dans le post-gazéificateur doit être réglée On the solid bed, very high hydrocarbons must be converted by hydrocracking. This process has the disadvantage that the inlet temperature of the raw gas in the post-gasifier must be adjusted.
sur la température de fonctionnement du catalyseur. on the operating temperature of the catalyst.
Ceci dans le cas de la mise en oeuvre de lignite dans le processus de gazéification, ne peut être réalisé This in the case of the implementation of lignite in the gasification process, can not be realized
qu'avec une technique complexe de commande et de pro- than with a complex technique of control and
cessus Un autre inconvénient du procédé est la souil- Another disadvantage of the process is the
lure rapide du catalyseur par la poussière de charbon et les particules de cendres qui sont entraînées par le gaz brut et les coûts d'exploitation élevés qui en résultent. Il est en outre indiqué dans les documents DE-OS 253 219 7 et 253 219 8, des propositions selon lesquelles, pour la post-gazéification d'hydrocarbures Fast catalyst lure by coal dust and ash particles that are driven by the raw gas and the resulting high operating costs. In DE-OS 253 219 7 and 253 219 8, it is furthermore stated that for the post-gasification of hydrocarbons
en provenance du gaz brut de gazéification sous pres- from the crude gasification gas under pres-
sion sur lit solide, ce gaz brut, avec adjonction d'oxygène, est introduit dans un post-gazéificateur qui contient un lit solide en matériaux inertes ou bien en matériaux catalysateurs, grâce à quoi, du fait On a solid bed, this raw gas, with the addition of oxygen, is introduced into a post-gasifier which contains a solid bed of inert materials or catalytic materials, thanks to which, because of
des élévations de température, des réactions de gazéi- temperature rises, gasification reactions
fication et de craquage doivent se produire. and cracking must occur.
Ce procédé est désavantageux en ce que, dans This method is disadvantageous in that, in
ce cas, un contrôle de la composition du gaz brut ain- this case, a control of the composition of the raw gas and
si que de la quantité de gaz brut dans le post- if that of the amount of raw gas in the post-
gazéificateur, n'est pas possible, et le déversement du lit solide dans le post-gazéificateur peut aboutir, gasifier, is not possible, and the discharge of the solid bed into the post-gasifier can result,
du fait de la pollution par suite de l'apport de pous- because of pollution as a result of the
sière et de cendres, à un effondrement du rendement, and ash, to a collapse in yield,
ou bien à l'arrêt du processus de gazéification. or at the end of the gasification process.
Pour des déchets comportant des substances organiques nuisibles, telles que dioxine et furanne, For waste containing harmful organic substances, such as dioxin and furan,
ainsi que des métaux lourds, il est proposé des solu- as well as heavy metals, it is proposed that
tions consistant à traiter les résidus contenant des to treat residues containing
métaux lourds, par intégration dans des matériaux ar- heavy metals, by integration into
gileux (DE 391 825 9, DE 371 348 2, DE 391 901 1 ou gileux (DE 391 825 9, DE 371 348 2, DE 391 901 1 or
DE 350 221 5) pour obtenir des produits solides sus- DE 350 221 5) to obtain solid products
ceptibles d'être mis en décharge, et qui peuvent être ensuite partiellement déposés, avec une dépense très élevée, dans des décharges souterraines. D'autres solutions prévoient des fusions De These can be landfilled and can be partially deposited at a very high expense in underground dumps. Other solutions provide for mergers
telles solutions sont décrites dans les documents DE- Such solutions are described in documents DE-
393 934 4, DE 320 698 4 Ces installations nécessi- 393 934 4, DE 320 698 4 These installations require
tent une dépense d'énergie très élevée Elles se trou- a very high energy expenditure They are
vent actuellement principalement au stade d'ins- currently mainly at the stage of
tallations de laboratoires et d'installations pilotes et ont encore besoin, pour être transférées dans la laboratories and pilot plants and still need to be transferred to the
pratique, de beaucoup de temps et d'efforts considéra- practice, considerable time and considerable effort
bles de développement.development.
Dans la technique de la gazéification, on connaît par le document DD 267 880, une proposition selon laquelle un combustible liquide contenant des cendres est amené avec de la vapeur d'eau à la chambre de réaction, par l'intermédiaire d'une canalisation In the gasification technique, document DD 267 880 discloses a proposal according to which a liquid fuel containing ash is brought with steam to the reaction chamber via a pipe.
d'alimentation, séparément et indépendamment d'un brû- separately and independently of a burner
leur qui est alimenté avec un combustible sous forme de poussière, et l'oxygène nécessaire pour l'oxydation autotherme partielle du combustible liquide contenant des cendres, est amené au réacteur de gazéification their which is fed with a fuel in the form of dust, and the oxygen necessary for the partial autothermal oxidation of the liquid fuel containing ash, is brought to the gasification reactor
par l'intermédiaire du brûleur de poussière de char- through the coal dust burner
bon. La gazéification de résidus liquides exige, selon ce procédé, une mise en oeuvre importante de poussière de charbon, dont l'utilisation entraîne des good. The gasification of liquid residues requires, according to this process, a significant implementation of coal dust, the use of which results in
coûts de production de gaz élevés La quantité de ré- high gas production costs The amount of
sidus liquides mis en oeuvre est très limitée dans le liquid sidus implemented is very limited in the
cas de ce procédé.case of this process.
D'autres brevets pris en considération pour cette analyse dans le domaine de la gazéification sous pression sur lit solide, tels que les DE 261 930 2, DE Other patents considered for this analysis in the field of solid bed pressure gasification, such as DE 261 930 2, DE
334 238 3 et DE 332 720 3, qui proposent pour la fu- 334 238 3 and DE 332 720 3, which propose for the
sion des substances nuisibles inorganiques, une extra- inorganic harmful substances, an extra-
ction de scories liquides, n'indiquent pas de solu- liquid slag, do not indicate
tions pour empêcher une absorption de vapeur de métaux lourds du gaz brut. to prevent heavy metal vapor absorption of the raw gas.
Le problème et l'objet de l'invention cons- The problem and the object of the invention
istent à compléter les procédés pour la gestion de dé- ist to complete the processes for the management of
chets solides et liquides de façon à pouvoir obtenir, solid and liquid waste so as to be able to obtain,
avec un taux de rendement élevé, une élimination amé- with a high rate of return, an excellent elimination
liorée des substances nuisibles inorganiques ou égale- of inorganic harmful substances or
ment des substances nuisibles organiques à point d'é- organic harmful substances at the point of
bullition élevé.high boiling.
Cet objet est atteint, conformément à l'in- This object is achieved in accordance with the
vention, grâce au fait que 1 à 80 % de déchets et si- thanks to the fact that 1 to 80% of waste and
multanément 20 à 99 % de lignite en morceaux, sont at the same time 20 to 99% lignite in pieces, are
amenés dans un gazéificateur sous pression sur lit so- brought into a gasifier under pressure on a so-
lide.lide.
Le pourcentage du lignite alimenté est adap- The percentage of lignite fed is adequate
té au pourcentage de substances nuisibles ainsi qu'au percentage of harmful substances as well as
pouvoir calorifique des déchets.calorific value of the waste.
Ce pourcentage est réglé proportionnellement à la teneur en sels, en métaux lourds, en dioxine et This percentage is adjusted proportionally to the content of salts, heavy metals, dioxin and
en furanne, et est inversement proportionnel au pou- in furan, and is inversely proportional to the
voir calorifique des déchets Dans le gazéificateur sous pression sur lit solide, par la formation d'un profil de températures défini dans le foisonnement du combustible, le lignite est converti à une température de 300 à 800 'C et pendant un temps de séjour supérieur à 1 heure en un activateur avec une surface spécifique d'environ 400 m 2/g, qui avec le gaz de gazéification en provenance des déchets, adsorbe les vapeurs de métaux lourds, de sels, de dioxine et de furanne, et les In the solid bed pressurized gasifier, by forming a defined temperature profile in the fuel explosion, the lignite is converted to a temperature of 300 to 800 ° C and for a residence time greater than 1 hour in an activator with a specific surface of about 400 m 2 / g, which together with the gasification gas from the waste, adsorbs the vapors of heavy metals, salts, dioxin and furan, and the
transporte dans des zones plus profondes du foisonne- transports to deeper areas of the
ment avec des températures d'environ 1 2000 C A ces with temperatures of about 1 2000 C A
températures, les combinaisons de substances organi- temperatures, combinations of organic substances
ques nuisibles sont détruites et les combinaisons inorganiques sont, de façon prépondérante, intégrées harmful substances are destroyed and inorganic combinations are predominantly integrated
dans les scories prenant naissance.in the slag taking birth.
L'établissement du profil de températures précité, la température maximale dans le foisonnement et le temps de séjour du lignite à des températures de The establishment of the aforementioned temperature profile, the maximum temperature in the expansion and the residence time of the lignite at temperatures of
300 à 8000 C pour la formation de l'activateur, est ré- 300 to 8000 C for the formation of the activator, is re-
alisé comme suit dans le cas d'un gazéificateur sous pression sur lit solide avec un volume d'environ 80 m 3: le temps de séjour du lignite supérieur à 1 heure dans une étendue de température de 300 à 8000 C est as follows in the case of a solid bed pressurized gasifier with a volume of about 80 m 3: the residence time of the lignite greater than 1 hour in a temperature range of 300 to 8000 C is
obtenu par le réglage d'une charge d'oxygène d'envi- obtained by setting an oxygen load of approxi-
ron 3400 m 3 02/h Des charges d'oxygène plus basses ron 3400 m 3 02 / h Lower oxygen loads
entraînent des temps de séjour plus élevés. lead to longer residence times.
la température maximale dans le foisonnement est ré- the maximum temperature in the expansion is re-
glée par le choix du rapport vapeur-oxygène Pour un réglage vapeuroxygène de 7 kg de vapeur /1 m 3 i N. 2, la température maximale est d'environ 1 2000 C. Avec l'abaissement du rapport vapeur-oxygène, la by the choice of the steam-oxygen ratio For a vaporoxygen setting of 7 kg of steam / 1 m 3 i N. 2, the maximum temperature is about 1 2000 C. With the lowering of the vapor-oxygen ratio, the
température maximale augmente de façon correspondan- maximum temperature increases correspondingly
te.you.
la position et la conformation des zones de réac- the position and conformation of the reaction zones
tion, perceptibles sur le profil de température des mesures de température de zones à la périphérie du gazéificateur sur lit solide dans un ou plusieurs plans, sont maintenues au niveau nécessaire par une extraction continue des scories en tenant compte du the temperature profile of the zone temperature measurements at the periphery of the solid-bed gasifier in one or more planes are maintained at the required level by continuous extraction of the slag taking into account the
rapport de la quantité de substances minérales in- ratio of the quantity of mineral substances in-
troduite à la quantité de scories extraite Pour un produced at the quantity of slag extracted
réglage correct, la valeur moyenne du plan de tempé- correct setting, the average value of the temperature
rature au niveau de la pointe de la grille tournan- at the tip of the rotating grid
te, est d'environ 3500 C et dans le plan placé 2 mè- te, is about 3500 C and in the plane placed 2 m
tres plus haut, d'environ 4500 C Mais la température maximale doit se situer constamment au voisinage de la température de fusion des cendres Une analyse de granulométrie des scories extraites, confirme la température maximale optimale lorsque la granulation much higher, about 4500 C But the maximum temperature must be constantly in the vicinity of the ash melting temperature An analysis of the size of the extracted slag, confirms the optimum maximum temperature when granulation
inférieure à 5 mm ne dépasse pas 40 %. less than 5 mm does not exceed 40%.
Comme autres paramètres de contrôle sur la position et la conformation des zones de réaction, on peut utiliser la teneur en C 02 du gaz de gazéification As other control parameters on the position and conformation of the reaction zones, it is possible to use the C 02 content of the gasification gas
qui doit être inférieure à 40 % en volume, la tempéra- which must be less than 40% by volume, the temperature
ture de sortie du gaz brut, qui doit avoir des valeurs the output of the raw gas, which must have
se situant entre 250 et 3500 C, la température des sco- between 250 and 3500 C, the temperature of
ries extraites qui doit se situer entre 250 et 350 'C extracted between 250 and 350 ° C
et la pression différentielle du foisonnement du géné- and the differential pressure of the proliferation of
rateur qui ne doit pas s'élever au-dessus de 10 k Pa. which should not rise above 10 k Pa.
Une façon de procéder optimale est suscepti- An optimal way of proceeding is
ble d'être obtenue par une combinaison algorithmique to be obtained by an algorithmic combination
de tous les paramètres énumérés. of all the parameters listed.
L'alimentation en déchets solides dans le gazéificateur sous pression sur lit solide, s'effectue en mélange avec du charbon par l'intermédiaire d'un sas Dans le cas d'une forme compacte, la granulation The solid waste feed in the solid bed pressurized gasifier is carried out in admixture with coal via an airlock. In the case of a compact form, the granulation
doit se situer entre 5 et 100 mm, tandis que la densi- should be between 5 and 100 mm, while the densi-
té en vrac du mélange total ne doit pas être inférieu- of the total mixture must not be less than
re à 500 kg/m 3.re at 500 kg / m 3.
Les déchets liquides avec une teneur en ma- Liquid waste with a content of
tières solides de 1 à 40 % sont introduits à la partie from 1% to 40% are introduced to the
supérieure et à un emplacement central du gazéifica- superior and at a central gasification
teur sous pression sur lit solide, avec une fraction under pressure on a solid bed, with a fraction
de 1 à 20 % de matières de gazéification mises en oeu- from 1 to 20% of gasification materials used
vre directement dans le foisonnement. directly in the profusion.
En tant que déchets, peuvent être traités As waste, can be treated
des produits légers déchiquetés, des déchets de matiè- shredded light products, waste material
res plastiques, des déchets de textiles, des rognures de pneumatiques automobiles, des déchets de papier et de bois, du coke actif chargé, des terres contaminées, des boues de décantation et des boues de laque, ainsi que des mélanges d'huile et de goudron contenant des plastics, textile waste, automotive tire trimmings, paper and wood waste, charged active coke, contaminated soil, sludge and sludge, as well as mixtures of oil and tar containing
matières solides.solids.
L'évacuation des scories hors du gazéifica- The removal of slag out of the gasification
teur sous pression sur lit solide, s'effectue en con- under pressure on a solid bed, is carried out in
tinu à l'aide d'une grille tournante, et par l'inter- tinu using a rotating rack, and through
médiaire d'un sas Les scories ne comportent aucune substance nuisible pour l'environnement Elles peuvent être utilisées dans l'industrie des matériaux de cons- The slag does not contain any environmentally harmful substances. It can be used in the building materials industry.
truction ou bien être mises en décharge. truction or be landfilled.
Le gaz brut quittant le gazéificateur sous The raw gas leaving the gasifier under
pression sur lit solide est encore chargé de consti- pressure on solid bed is still responsible for
tuants de substances nuisibles, qui, du fait de leur bas point d'ébullition, ne sont pas transportés dans harmful substances which, because of their low boiling point, are not transported
les zones inférieures du foisonnement avec une tempé- the lower zones of expansion with a temperature
rature élevée pour y être détruites ou bien rendues inoffensives On les traite dans des installations de erated to be destroyed or rendered harmless. They are treated in
préparation de gaz et dans des installations de con- gas preparation and in con-
densation de gaz et/ou dans des installations de ga- gas densification and / or in
zéification à débit volant.flow rate zeification.
L'avantage du procédé, selon l'invention, The advantage of the process according to the invention
réside notamment dans le fait que des vapeurs de sub- lies in the fact that vapors of sub-
stances nuisibles sont absorbées par l'activateur pro- harmful stains are absorbed by the activator
duit à partir du charbon dans le gazéificateur sous pression sur lit solide et entraînées dans des zones de températures plus élevées o elles peuvent être rendues inoffensives, ainsi que dans la production de l'activateur utilisable dans le but précité dans ce même réacteur o a également lieu le traitement des déchets. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur le dessin ci-joint et va être décrit from coal in the solid bed pressurized gasifier and entrained in higher temperature zones where they can be made harmless, as well as in the production of the activator usable for the purpose mentioned above in the same reactor where also waste treatment. An exemplary embodiment of the invention is shown in the attached drawing and will be described
plus en détail ci-après.in more detail below.
Dans un gazéificateur sous pression 1 sur lit solide, qui est exploité sous une pression de 25 bars, sont introduites environ 10,5 tonnes de déchets In a solid bed pressurized gasifier 1, which is operated under a pressure of 25 bars, about 10.5 tons of waste are introduced.
à l'heure.on time.
Les composants des déchets sont fixés dans le tableau ci-après: Métaux lourds point d'ébullition 6500 c mg/kg g/h pouvoir calorifique MJ/kg MJ/hx 103 granulation mm Débit massique % t/h Densité en vrac 400 kg/m 3 Densité Débit massique kg/m 3 t/h ( 2) 3 t/h de terre contaminée ( 3) 2 t/h de produits The components of the waste are fixed in the table below: Heavy metals boiling point 6500 c mg / kg g / h heating value MJ / kg MJ / hx 103 granulation mm Mass flow% t / h Bulk density 400 kg / m 3 Density Mass flow kg / m 3 t / h (2) 3 t / h of contaminated soil (3) 2 t / h of products
légers déchi-light torn
quetés ( 4) 2 t/h de déchets dequetés (4) 2 t / h of waste
bois conta-contaminated wood
minés ( 5) 0,5 t/h de rognures de pneumatiques ( 6) 2 t/h de boue de deécantation ( 7) 1 t/h de mélange de créosote et de matières solides 1, 5 6,3 8,0 mined (5) 0.5 t / h of tire trim (6) 2 t / h of decantation sludge (7) 1 t / h of creosote and solids mixture 1, 5 6.3 8.0
10500 28,010500 28.0
4,04.0
25,125.1
4,5 12,6 16,0 14,0 8,0 ,14.5 12.6 16.0 14.0 8.0, 1
2,12.1
0,10.1
0,10.1
2 0,012 0.01
0,20.2
0,20.2
,5 t/h de déchets 830 g/h ,2 x 103 MJ/h 2,71 t/h 0,5 4,5 t/h KO on o% Le besoin en charbon est déterminé de façon correspondante aux valeurs limites prédéfinies, telles que la teneur en métaux lourds rapportée à la portion de charbon inférieure à 5 g/kg, le pouvoir calorifique supérieur à 12 MJ/kg de matières de gazéification, la portion de grains de moins de 10 mm inférieure à 20 % dans la matière de gazéification, et les composants de déchets avec une densité en vrac de moins de 400 kg/m 3 inférieurs à 50 % ou bien la densité totale en vrac , 5 t / h of waste 830 g / h, 2 x 103 MJ / h 2.71 t / h 0.5 4.5 t / h KO on o% The coal requirement is determined corresponding to the predefined limit values , such as the heavy metal content in relation to the coal portion of less than 5 g / kg, the heating value greater than 12 MJ / kg of gasification materials, the portion of grains of less than 10 mm less than 20% in the gasification material, and waste components with a bulk density of less than 400 kg / m 3 less than 50% or the total bulk density
supérieure à 500 kg/m 3 dans la matière de gazéifica- greater than 500 kg / m 3 in the gasification
tion. Dans l'exemple de réalisation indiqué pour un débit quantitatif en métaux lourds de 40 830 g/h, on a un besoin en charbon de 8,166 t/h ( 40 830 g/h de tion. In the exemplary embodiment indicated for a quantitative flow rate of heavy metals of 40 830 g / h, there is a coal requirement of 8.166 t / h (40 830 g / hr).
métaux lourds /h: 5 g de métaux lourds /kg de ligni- heavy metals / h: 5 g of heavy metals / kg of lignin
te) Pour cette portion de charbon, les autres valeurs limites (pouvoir calorifique, granulation inférieure à mm, et densité en vrac inférieure à 400 kg/m 3) sont toutes respectées Une modification des composants te) For this portion of coal, the other limit values (calorific value, granulation less than mm, and bulk density less than 400 kg / m 3) are all respected A modification of the components
n'est pas nécessaire La quantité de matières de ga- It is not necessary The quantity of
zéification par heure, qui est amenée au gazéificateur sous pression 1 sur lit solide, est donc de 10,5 t de zeification per hour, which is fed to the pressurized gasifier 1 on a solid bed, is therefore 10.5 t of
déchets 4 + 8,166 t de lignite 8 = 18,666 t La quan- waste 4 + 8,166 t of lignite 8 = 18,666 t The quantity
tité d'oxygène nécessaire pour la gazéification est de the oxygen required for gasification is
0,0083 m 3 à la pression normale 02/MJ capacité calori- 0.0083 m 3 at normal pressure 02 / MJ heat capacity
fique de la matière de gazéification Il en résulte une quantité d'oxygène de: ( 80,2 x 103 MJ/h + 16,8 x 103 MJ/h x 8,166 t/h) x 0,0083 m 3 i N /MJ = 1 800 m 3 i N /h This results in an amount of oxygen of: (80.2 x 103 MJ / h + 16.8 x 103 MJ / hx 8.166 t / h) x 0.0083 m 3 i N / MJ = 1800 m 3 i N / h
Le temps de séjour pour l'activation du li- The residence time for the activation of the
gnite résultant de ce réglage, se calcule comme suit: il Volume apparent du réacteur x portions entre 300 et The result of this adjustment is calculated as follows: • Apparent volume of the reactor • Portions between 300 and
5000 C5000 C
Débit quantitatif de matière de gazéification/densité en vrac de la matière de gazéification m 3 x 0,7 = 2,1 h 18,666 kg/h/700 kg/m 3 Quantitative Flow of Gasification Material / Bulk Density of the Gasification Material m 3 x 0.7 = 2.1 h 18.666 kg / h / 700 kg / m 3
avec 2,1 h, le temps d'activation est suffisant. with 2.1 h, the activation time is sufficient.
La quantité d'oxygène est introduite en mé- The amount of oxygen is introduced in
lange 10 avec 12,6 t de vapeur par heure au-dessus de la grille tournante 9 dans le gazéificateur sur lit solide Le rapport vapeur- oxygène ainsi réglé de 7 kg de vapeur/m 3 i N 02, assure dans le gazéificateur sur lit solide, dans la zone d'oxydation, une température de 1 2000 C Il en résulte un granulat de scories 12, dans lequel les métaux lourds sont fondus, en une quantité totale de 4 t/h, qui est éclusée en continu par l'intermédiaire de la grille tournante 9 en tenant compte du rapport de la quantité de matières minérales introduite à la quantité de scories extraite (rapport 10 with 12.6 t of steam per hour above the rotating grate 9 in the solid bed gasifier The vapor-oxygen ratio thus adjusted of 7 kg of steam / m 3 N 02, ensures in the bed gasifier solid, in the oxidation zone, a temperature of 1 2000 C. This results in a slag aggregate 12, in which the heavy metals are melted, in a total amount of 4 t / h, which is continuously slurried by the intermediate of the rotating grid 9, taking into account the ratio of the quantity of mineral matter introduced to the quantity of slag extracted (ratio
= 1,2: 1), et est amené à des moyens de récupération. = 1.2: 1), and is fed to recovery means.
Au moyen des mesures de températures 11 à la périphé- By means of temperature measurements 11 at the periphery
rie du réacteur, s'effectue le contrôle des niveaux de zones qui sont prépondérants pour la formation de l'activateur. Dans le gazéificateur sous pression sur lit In the reactor, control is made of the zone levels which are predominant for the formation of the activator. In the bed pressurized gasifier
solide, les hydrocarbures contenus dans la terre con- solid, the hydrocarbons contained in the earth
taminée sont distillés, craqués ou gazéifiés Les por- are distilled, cracked or gasified.
tions constituées de vieux pneumatiques et de produits légers déchiquetés, sont converties pour 40 à 70 % en consisting of old tires and light shredded products, are converted to 40 to 70%
constituants gazeux et pour 20 à 50 % en hydrocarbu- gaseous constituents and 20 to 50%
res 3 à 12 % vont, en fonction de la composition, res 3 to 12% will, depending on the composition,
dans la fraction cendres/scories Les parties consti- in the ash / slag fraction The constituent parts
tutives résiduaires sont extraites sous la forme de mélange de cendres et de scories par l'intermédiaire wastes are extracted in the form of a mixture of ash and slag via
de la grille tournante.of the rotating grid.
Par l'intermédiaire de la chambre collectri- Through the collector chamber
ce de gaz brut 13, 12 600 m 3 à pression normale de gaz brut sec et 8 400 m 3 à pression normale de vapeur d'eau par heure, à une température d'environ 450 C, sont envoyés par llintermédiaire de la canalisation collectrice de gaz brut 14 dans des installations de traitement de gaz, de condensat de gaz, et/ou dans des installations de gazéification à débit volant Ce gaz brut a la composition suivante 13 g of raw gas 13, 12 600 m 3 at normal pressure of dry crude gas and 8 400 m 3 at normal pressure of steam per hour, at a temperature of about 450 ° C., are sent via the collecting pipe. of raw gas 14 in gas treatment plants, gas condensate plants, and / or in flotation rate gasification plants This raw gas has the following composition
C 02 33,5 %C 02 33.5%
Co -15,0 %Co -15.0%
H 2 36,0 %H 2 36.0%
CH 4 12,5 %CH 4 12.5%
N 2 09 %N 2 09%
02 0,1 %02 0.1%
C 1 C 4 2,0 %C 1 C 4 2.0%
En outre, ce gaz brut contient environ 90 g d'hydrocarbure cyclique et aliphatique/m 3 à pression normale et 10 g de poussière/m 3 à pression normale, In addition, this raw gas contains about 90 g of cyclic hydrocarbon and aliphatic / m 3 at normal pressure and 10 g of dust / m 3 at normal pressure,
qui contient à peu près 20 % de constituants de cen- which contains about 20% of
dres.ders.
LISTE DES REFERENCESLIST OF REFERENCES
Gazéificateur sous pression sur lit solide terre contaminée produits légers déchiquetés déchets de bois contaminés rognures de pneumatiques boue de décantation mélange de créosote et de produits solides lignite grille tournante mélange d'agents de gazéification granulat de scories chambre collectrice de gaz brut canalisation collectrice de gaz brut Solid bed pressurized gasifier contaminated soil light shredded products contaminated wood waste pneumatic trimmings sludge mix of creosote and solid products lignite rotating grate mixture of gasification agents slag aggregate raw gas collecting chamber raw gas gathering pipe
44
9 il9 he
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