PL104359B1 - Sposob zgazowywania wegla zawierajacego popiol - Google Patents

Sposob zgazowywania wegla zawierajacego popiol Download PDF

Info

Publication number
PL104359B1
PL104359B1 PL1976193860A PL19386076A PL104359B1 PL 104359 B1 PL104359 B1 PL 104359B1 PL 1976193860 A PL1976193860 A PL 1976193860A PL 19386076 A PL19386076 A PL 19386076A PL 104359 B1 PL104359 B1 PL 104359B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
gasifier
ash
coal
stream
fluidized bed
Prior art date
Application number
PL1976193860A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Cogas Development Company
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 Cogas Development Company filed Critical Cogas Development Company
Publication of PL104359B1 publication Critical patent/PL104359B1/pl

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • C10J3/482Gasifiers 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
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/82Gas withdrawal means
    • C10J3/84Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas
    • 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
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/094Char
    • 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
    • C10J2300/0956Air or oxygen enriched air
    • 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
    • C10J2300/0976Water as steam
    • 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
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1603Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with gas treatment
    • C10J2300/1606Combustion processes
    • 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
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1807Recycle loops, e.g. gas, solids, heating medium, water

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób zgazowy¬ wania stalych materialów weglistych w fluidalnym zlozu.
Gaz syntezowy jest waznym surowcem, z które¬ go wytwarza sie na skale przemyslowa rózne pro¬ dukty chemiczne. Gaz ten jest mieszanina wodoru z tlenkiem wegla i wytwarza sie go poddajac go¬ racy wegiel dzialaniu pary wodnej na drodze re¬ akcji zwanej reakcja gazu wodnego, która przebie¬ ga zgodnie z nastepujacym schematem: 871°C C + HfO (para) ? CO + H2 Gaz syntezowy poddawany katalitycznemu pro¬ cesowi w temperaturze 204—593°C mozna przepro¬ wadzac w metan lub w surogat naturalnego gazu, znany w energetyce i technologii paliw pod nazwa SNG. Prowadzono juz liczne badania w celu opra¬ cowania praktycznego sposobu wytwarzania SNG, przy uzyciu jako produktu posredniego gazu syn¬ tezowego otrzymanego przez zgazowywanie wegla lub materialów weglistych.
Jeden ze znanych sposobów wytwarzania gazu syntezowego polega na tym, ze pare wodna pro¬ wadzi sie przez fluidalne zloze weglistego mate¬ rialu. W procesie tym para wodna styka sie bar¬ dzo dokladnie z silnie rozdrobnionym weglem, dzieki czemu osiaga sie wysoka sprawnosc proce¬ su. Aczkolwiek zastosowanie techniki fluidyzacji stanowi postep w procesie wytwarzania gazu syn¬ tezowego, to jednak i w tym sposobie doprowa- 39 dzanie ciepla niezbednego dla silnie endotermicz- nej reakcji pary wodnej z weglem jest trudne do zrealizowania. Wprawdzie prostym rozwiazaniem jest doprowadzenie powietrza razem z fluidyzuja- ca para woda i spalanie czesci wegla, ale wówczas otrzymany gaz syntezowy zawiera azot. Zamiast powietrza mozna stosowac czysty tlen, ale pod¬ wyzsza to znacznie koszt procesu.
W celu unikniecia tych wad wewnetrznego spa¬ lania w generatorze gazu syntezowego proponowa¬ no tez wycofywac pewna ilosc stalego materialu weglistego ze strefy gazyfikacji i dzielic ja na 2 odrebne strumienie. Jeden z tych strumieni spa¬ la sie w strefie spalania, a drugi prowadzi sie po¬ przez gorace gazy spalinowe i zawraca do reakto¬ ra razem ze swiezym materialem weglistym w postaci stalej, uzyskujac w ten sposób w zasa¬ dzie calkowita ilosc ciepla niezbednego do prowa¬ dzenia reakcji pomiedzy weglem i para wodna.
Taki uklad jest znany z opisu patentowego St. Zj.
Am. nr 3 440 177.
Niepozadanym objawem towarzyszacym fluidal¬ nemu zgazowywaniu wegla jest wytwarzanie sie drobnych czastek, które uchodza, z fluidalnego re¬ aktora razem z gazem syntezowym i albo sie je traci, albo odzyskuje i zawraca do procesu, co jed¬ nak powoduje dodatkowe koszty. Poza tym, na¬ gromadzanie sie drobnych czastek zmusza do zmniejszania predkosci gazu w reaktorze, a tym samym ogranicza calkowita wydajnosc procesu. 104 359104 359 Korzystnym sposobem jest spalanie tych drob¬ nych czastek w celu uzyskiwania ciepla niezbed¬ nego do prowadzenia reakcji pary wodnej z we¬ glem. W takim procesie, znanym z brytyjskiego opisu patentowego nr 1312 860, drobne czastki wegla, oddzielone od gazu syntezowego, wprowa¬ dza sie do odzuzlajacej komory spalania, w której spala sie je, uzyskujac cieplo dla gazogeneratora.
Gorace gazy spalinowe stosuje sie do porywania i dyspergowania zawracanego strumienia stalego materialu weglistego z gazogeneratora, a równo¬ czesnie do bardzo szybkiego ogrzewania tego stru¬ mienia do zadanej temperatury. Zazwyczaj prze¬ noszenie ciepla trwa tylko ulamek sekundy, przy czym czas stykania sie nie powinien byc dluzszy niz pare sekund (2—3 sekundy), aby uniknac strat wegla powodowanych przez reakcje wegla z dwu¬ tlenkiem wegla i para wodna w porwanych gazach spalinowych. W celu utrzymania ukladu w równo¬ wadze cieplnej trzeba odprowadzac ze zloza pewna ilosc wegla i spalac razem z drobnymi czastkami.
Jako weglowy reagent stosuje sie silnie rozdrob¬ niony wegiel wypalony, otrzymywany przy fluidal¬ nym zweglaniu wegla mineralnego, opisanym w opisie patentowym St. Zj. Am. nr 3 375 175.
Prowadzac taki proces w duzym urzadzeniu próbnym stwierdzono, ze w gazogeneratorze nagro¬ madza sie popiól, poniewaz pewna ilosc stopionego popiolu jest porywana z komory spalania w posta¬ ci drobnych kropel zuzla, który zawraca sie do gazogeneratora z cyrkulujacym strumieniem wy¬ palonego wegla. Ten i inny material o duzej za¬ wartosci popiolu ma tendencje do nagromadzania sie na dnie gazogeneratora. Stwierdzono równiez, ze drobne czastki tego wypalonego wegla zawie¬ raja w przyblizeniu taka sama ilosc popiolu jak swiezy wegiel wypalony, doprowadzany do gazo¬ generatora. Poniewaz rozdrobniony wegiel wypa¬ lony ma znacznie mniejszy niz doprowadzany do ukladu wegiel wypalony, przeto ilosc popiolu usu¬ wanego z ukladu przez spalanie w komorze spala¬ nia rozdrobnionego zweglonego materialu wegliste¬ go jest mniejsza niz ilosc popiolu w doprowadza¬ nym materiale weglistym. Poza tym, popiól powi¬ nien byc usuwany, w celu utrzymania równowagi popiolu w ukladzie. Mozna to uskuteczniac przez wycofywanie strumienia wegla wypalonego z ga¬ zogeneratora. Jednakze czyniac to usuwa sie rów¬ niez wegiel (pierwiastek), a jego ilosc, która moze byc uzyta jest uwarunkowana wymaganiami cieplnymi ukladu.
Przedmiotem wynalazku jest sposób zgazowywa- nia wegla zawierajacego popiól za pomoca pary wodnej w gazogeneratorze o fluidalnym zlozu, w którym drobne czastki wegla oddzielone od gazu syntezowego spala sie w odzuzlajacej komorze spa¬ lania, gazy spalinowe stosuje sie do dyspergowa¬ nia wegla zawracanego z fluidalnego zloza w ga¬ zogeneratorze, w celu ogrzania tego zawracanego strumienia, który nastepnie oddziela sie od gazów spalinowych w celu ograniczenia jego reakcji z ty¬ mi gazami, po czym zawraca do fluidalnego zloza w gazogeneratorze, aby w ten sposób dostarczyc ciepla niezbednego dla reakcji zgazowywania, przy czym nagromadzanie sie popiolu w gazogene¬ ratorze reguluje sie podczas doprowadzania do¬ datkowo ciepla do reakcji gazyfikacji.
Cecha sposobu wedlug wynalazku jest to, ze z fluidalnego zloza w gazogeneratorze odprowadza sie drugi strumien zweglonego materialu wegliste¬ go, rozdziela ten strumien na czesc o duzej zawar¬ tosci popiolu i czesc o malej zawartosci popiolu, czesc o duzej zawartosci popiolu wprowadza sie do komory spalania i spala razem z drobnymi czastkami, zas czesc o malej zawartosci popiolu wprowadza sie do fluidalnego zloza w gazogenera¬ torze, przy czym ten drugi strumien weglistego materialu odprowadza sie z predkoscia co najmniej tak duza, aby z fluidalnego zloza w gazogenerato- rze odprowadzana byla ilosc popiolu równa ilosci popiolu wprowadzanego do gazogeneratora razem z swiezym surowcem.
Predkosc strumienia wegla odprowadzanego z gazogeneratora i poddawanego rozdzielaniu mo- ze byc równa najmniejszej predkosci niezbednej do utrzymania równowagi popiolu, to znaczy, ze trzeba z ukladu odprowadzac tyle popiolu, ile go doprowadza sie razem z swiezym weglem podda¬ wany zgazowywaniu. Korzystnie jest jednak, gdy predkosc odprowadzania i rozdzielania byla znacz¬ nie wyzsza od tej najmniejszej predkosci, gdyz wówczas zawartosc popiolu w zlozu ulegnie wy¬ raznemu obnizeniu, w wyniku czego, dzieki zwiekszonej zawartosci wegla w zlozu, sprawnosc gazogeneratora ulegnie wyraznemu zwiekszeniu.
Wynalazek opisano ponizej w odniesieniu do ry- runku, który przedstawia schemat procesu prowa¬ dzonego sposobem wedlug wynalazku. Zgodnie z wynalazkiem, cieplo niezbedne dla fluidalnej ga- zyfikacji dostarcza sie korzystnie przez spalanie najbardziej rozdrobnionego materialu wytwarza¬ nego w tym procesie, dzieki czemu doprowadzajac pewna ilosc ciepla równoczesnie reguluje sie ilosc drobnych czastek. Reszte niezbednego ciepla do- 40 starcza sie przez spalanie strumienia wegla o zwiekszonej zawartosci popiolu, otrzymanego przez rozdzielanie zawracanego strumienia wegla z grz^generatora na czesc o duzej zawartosci po¬ piól .i i csesc o malej zawartosci popiolu, przy czym 45 ta droga zawraca sie do gazogeneratora.
Produkty spalania drobnych czastek wegla i frakcji wegla i zwiekszonej zawartosci popiolu miesza sie ze strumieniem wegla zawracanym z gazogeneratora, ogrzewajac w ten sposób ten zawracany strumien do temperatury dostatecznie wysokiej tak, ze po zawróceniu tego strumienia do gazogeneratora uzyskuje sie w nim ilosc ciepla niezbedna do prowadzenia reakcji pary wodnej z weglem. Czas stykania sie gazów spalinowych z zawracanym strumieniem wegla jest krótki, aby ograniczyc mozliwie najbardziej reakcje wegla z dwutlenkiem wegla i para wodna w tych gazach spalinowych.
Cieplo dostarczane przez drobne czastki nie wy¬ starcza dla uzyskania równowagi ciepla, totez 60 trzeba je dodatkowo uzupelniac przez spalanie wegla odprowadzanego z masy fluidalnego zloza.
Stosujac znane sposoby rozdzielania, strumien wegla wycofany z gazogeneratora mozna rozdzie¬ lac na frakcje o wiekszej zawartosci popiolu 55 i frakcje o mniejszej zawartosci popiolu. Spalanie 50104 359 6 frakcji o wiekszej zawartosci popiolu daje te ko¬ rzysc, ze zwieksza sie stezenie wegla w gazogene- ratorze, dzieki czemu wzrasta sprawnosc gazoge- neratora. Frakcje o mniejszej zawartosci popiolu zawraca sie do fluidalnego zloza gazogeneratora.
Ilosc wegla wycofywanego ze zloza zalezy od ilosci wegla niezbednego do spalania, od sprawnosci urza¬ dzenia do oddzielania popiolu od wegla i od ilosci popiolu, która nalezy usunac, a ta zas zalezy od zawartosci popiolu i rodzaju wegla.
Jak uwidoczniono na rysunku, gazogenerator 1 zawiera zloze 2 wypalonego wegla, otrzymanego przez fluidalne zweglanie surowca weglistego w sposób podany w powolanym wyzej opisie pa¬ tentowym St. Zj. Am. nr 3 375175. Zloze to jest utrzymywane na siatce za pomoca fluidyzujacego strumienia przegrzanej pary wodnej. Wypalony wegiel wprowadza sie do gazogeneratora 1 bezpo¬ srednio przewodem 3 lub w postaci produktu za¬ wracanego przewodem 12, jak opisano nizej.
W gazogeneratorze 1 goracy wypalony surowiec weglisty reaguje z para wodna doprowadzana prze¬ wodem 4, dajac gaz syntezowy, skladajacy sie glównie z tlenku wegla i wodoru, ale zawierajacy równiez pewna ilosc tlenosiarczku wegla, dwutlen¬ ku wegla i gazów siarkowych (siarkowodór). Gazy te, unoszace zawiesine stalego wegla, prowadzi sie przez uklad cyklonów, w celu oddzielania stalych substancji od wytworzonego gazu. Wieksze czastki stale oddziela sie w pierwszym cyklonie 5 i za¬ wraca do gazogeneratora, a czastki drobniejsze od¬ dziela sie w drugim cyklonie 6 i przewodami 7 i 8 prowadzi do komory spalania 9. Spalanie tych najdrobniejszych czastek w komorze spalania 9 zapobiega nagromadzaniu sie ich w ukladzie i umozliwia unikniecie duzych urzadzen odpylaja¬ cych, a tym samym zmniejsza koszty inwestycji i eksploatacji. Równoczesnie zas, takie selektywne usuwanie drobnych czastek umozliwia zachowanie odpowiedniej wielkosci czastek w zlozu 2, dzieki czemu przez to zloze mozna prowadzic gaz z duza predkoscia, nie powodujac wydmuchiwania stalych czesci zloza. Z drugiego cyklonu 6 przewodem 10 odprowadza sie wytworzony gaz.
Komora do spalan 9 stanowi korzystnie urzadze¬ nie udzuzlajace, w którym popiól zawarty w pali¬ wie poddawanym zgazowywaniu jest usuwany w postaci stopionego zuzla, nie zawierajacego wegla. Przez spalanie drobnych czastek usuwa sie wszystek popiól wydmuchiwany z gazogeneratora, ale jak podano wyzej, nie wystarcza to do zapo¬ biezenia nagromadzaniu sie zbyt duzej ilosci po¬ piolu w gazogeneratorze. Zgodnie z wynalazkiem, te zawartosc popiolu reguluje sie odprowadzajac przewodem 11 zweglony material weglisty z gazo¬ generatora i rozdzielajac go w rozdzielaczu 12 na frakcje o malej zawartosci popiolu, która przewo¬ dem 13 zawraca sie jak wspomniano wyzej do ga¬ zogeneratora 1 i na frakcje o duzej zawartosci po¬ piolu, kierowana przewodem 8 do komory spala¬ nia 9. 50 55 60 Proces spalania w komorze 9 prowadzi sie za pomoca powietrza, korzystnie ogrzanego do tempe¬ ratury 538°C. Gorace gazy spalinowe z komory 9 poddaje sie zetknieciu ze strumieniem stalych czastek paliwa pobieranych przewodem 14 z dol¬ nej czesci gazogeneratora 1, po czym ogrzane czastki zawraca sie przewodem 15 do gazogenera¬ tora 1. Czas stykania sie tych czastek z gazami spalinowymi reguluje sie tak, aby zawracane czastki stale mogly zaabsorbowac ze spalin dosta¬ teczna ilosc ciepla, ale równoczesnie aby wyklu¬ czyc w zasadzie mozliwosc reakcji tych czastek z dwutlenkiem wegla i para wodna w gazach spa¬ linowych.
Jezeli np. zawracane czastki stale maja byc ogrzane do temperatury 1038°C i gazy spalinowe wchodzace do strefy mieszania sie ze stalymi czastkami maja temperature okolo 2204°C, wów¬ czas wystarcza stykanie sie gazów spalinowych ze stalymi czastkami paliwa w ciagu mniej niz 0,1 se¬ kundy. W celu ograniczenia reakcji dwutlenku wegla i pary wodnej w gazach spalinowych z weglem zawartym w paliwie, ten czas stykania sie w wymienniki ciepla (linia przerywana w ko¬ morze 9) powinien wynosic tylko pare sekund, ko¬ rzystnie mniej niz 3 sekundy. Ogrzane czastki sta¬ le zawracane do gazogeneratora 1 stanowia zródlo ciepla niezbednego dla reakcji.
Urzadzenie stosowane w procesie prowadzonym zgodnie z wynalazkiem moze byc korzystnie sto¬ sowane razem z urzadzeniem opisanym w powola¬ nym wyzej opisie patentowym St. Zj. Am. nr 3 375 175.
Rozdzielanie weglistego materialu w rozdziela¬ czu 12 moze byc prowadzone dowolnymi znanymi sposobami, np. metoda fluidalnego zloza. Predkosc fluidyzacji dobiera sie tak, aby ciezsza frakcja o duzej zawartosci popiolu opadala, a frakcja lzej¬ sza, o malej zawartosci popiolu, unosila sie ku gó¬ rze. Frakcje o duzej zawartosci popiolu stosuje sie jako paliwo w komorze spalan, a frakcje o malej zawartosci popiolu zawraca do gazogeneratora.
Mozna tez stosowac inne sposoby rozdzielania, ta¬ kie jak rozdzielanie magnetyczne, hydrauliczne lub wibracyjne, stosowane przy wzbogacaniu rud.
Przyklad I. W przykladzie tym wykazuje sie nagromadzenie sie popiolu przy prowadzeniu pro¬ cesu znanym sposobem. Sposobem nieciaglym pro¬ wadzi sie szereg prób zgazowywania wyjsciowego produktu weglistego, zawierajacego 22,1% wago¬ wych popiolu. Warunki procesu i wyniki podano w tablicy 1. Wyniki te swiadcza o tym, ze w miare kontynuowania gazyfikacji zawartosc popiolu w fluidalnym zlozu wzrasta.104 359 Tablica 1 Warunki procesu czas (godziny) 0 1,3 1,3 3,5 3,5 tempera¬ tura °C 871 871 871 871 871 cisnienie KG/cm* 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 Analiza produktu wyjsciowego % wagowe po¬ piól 22,1 31,3 19,2 51,2 24,1 C 73,5 66,8 76,4 47,5 71,8 H 0,8 0,6 0,8 0,4 0,8 N 0,9 0,3 0,8 0,2 0,8 S 2,7 1,0 2,8 0,7 2,6 Uwagi 45.4 kg produktu wyjsciowego 24.5 kg zloza w gazogeneratorze " 12.2 kg drobnych czastek paliwa 13.3 kg zloza w gazogeneratorze 13,1 kg drobnych czastek paliwa Przyklad II. W przykladzie tym ilustruje sie regulowanie nagromadzenia sie popiolu przy pro¬ wadzeniu procesu sposobem wedlug wynalazku, ifi Weglisty surowiec o skladzie podanym w przykla¬ dzie I, w ilosci 45,36 kg/godzine, wprowadza sie do gazpgeneratora pracujacego w temperaturze 871°C i pod cisnieniem 3,5 kG/cml. Proces prowa¬ dzi sie w ciagu 10 godzin. Sklad zloza w gazoge- 20 neratorze i sklad drobnych czastek paliwa podano w tablicy 2. Do gazogeneratora wprowadza sie w ciagu 1 godziny 10,02 kg popiolu, a równoczes¬ nie odprowadza sie taka sama ilosc, mianowicie 4,85 kg w postaci drobnych czastek i 1,0 kg w po- 25 staci paliwa niezbednego dla wyrównania ilosci ciepla oraz 4,17 kg w paliwie, które trzeba odpro¬ wadzic w celu wyrównania zawartosci popiolu.
Tablic Przy takim odprowadzaniu w gazogeneratorze znajduje sie okolo 2,5 raza wiecej popiolu niz w surowym produkcie wprowadzanym. Nalezy tez zauwazyc, ze dla utrzymania równowagi popiolu w ukladzie trzeba by tracic w ciagu 1 godziny 3,31 kg wegla (9,9% calkowitej ilosci wprowadza¬ nej i 10,9% ilosci wegla zgazowywanego). Straty tej unika sie odzyskujac zloze w gazogeneratorze i, utrzymujac to zloze nieco powyzej najnizszej predkosci, niezbednej dla fluidyzacji, przy czym frakcje o duzej zawartosci popiolu uzyskuje sie w postaci produktu opadajacego, zas frakcje o ma¬ lej zawartosci popiolu otrzymuje sie w postaci produktu przeniesionego. Strumienie i ich sklad podano w tablicy 3.
Zloza w gazogeneratorze Drobne czastki do komory spalania Ze zloza w gazogeneratorze do komory spalania zgodnie l potrzeba zasilania Odprowadzanie z gazogene¬ ratora w celu utrzymania równowagi popiolu Sklad w % wagowych popiól 55,0 22,5 55,0 55,0 C 43,8 73,1 43,8 43,8 H 0,4 0,8 0,4 0,4 N 0,2 0,9 0,2 0,2 S 0,6 2,7 0,6 0,6 Ilosc w kg/godzine razem 21,32 1,81 7,57 popiól 4,85 1,0 ¦ 4,17 wegiel ,87 0,81 3,31 v ' Ze zloza gazogeneratora do zwiekszania zawartosci po¬ piolu Frakcja opadajaca, kierowa¬ na do komory spalania Frakcja unoszona, kierowana do gazogeneratora*) Tablica 3 Sklad w % wagowych popiól 55,0 85,7 £ C 43,8 13,5 73y0 H 0,4 0,1 0,6 N 0,2 04 0,3 S 0,6 0,2 0,9 Ilosc w kg/godzine rateem 12,25 6,03 6,21 popiól 6,76 ,17 1,59 wegiel ,35 0,81 4,53 *) Ten dodatkowy strumien trzeba odzyskiwac, gdyz krople stopionego popiolu sa porywane przez gazy ulatujace z komory spalania. '104359 . 9 Przyklad III. Przyklad ten wykazuje uzyski¬ wana zgodnie z wynalazkiem zwiekszona wydaj¬ nosc urzadzenia. W przykladzie tym przeplyw pa¬ liwa z gazogeneratora do fluidalnego zloza stoso- wanego do zwiekszania zawartosci popiolu zwiek¬ sza sie z 12,25 kg/godzine do 45,36 kg/godzine, dzie¬ ki czemu uzyskuje sie wyniki podane w tablicy 4.
Tablica 4 Ze zloza gazogeneratora do zwiekszania zawartosci po¬ piolu Frakcja opadajaca, kierowa¬ na do komory spalania Frakcja unoszona, kierowana do gazogeneratora Sklad w % wagowych popiól 31,9 85,7 23,7 C 66,4 13,5 74,5 H 0,5 0,1 0,6 N • 0,3 0,1 0,3 S 0,8 . 0,2 0,9 Ilosc w kg/godzine razem 45,36 6,03 39,33 popiól 14,47 ,17 9,30 wegiel 29,94 0,82 29,30 Zawartosc wegla w zlozu w gazogeneratorze wzrasta z 43,8% do 66,4% i proporcjonalnie wzrasta wydajnosc procesu zgazowywania, mianowicie o 52%.
Stosujac jeszcze wyzsze predkosci przeplywu mozna jeszcze bardziej zmniejszyc zawartosc po¬ piolu w zlozu. Predkosci te dobiera sie z punktu widzenia gospodarnosci, a mianowicie uwzglednia¬ jac stosunek kosztów zwiekszonych przy stosowa¬ niu wyzszej predkosci do zwiekszonej przy tym wydajnosci.

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe
1. Sposób zgazowywania wegla zawierajacego popiól za pomoca pary wodnej w gazogeneratorze z fluidalnym zlozem, w którym drobne czastki wegla oddzielone od wytworzonego gazu syntezo¬ wego spala sie w odzuzlajacej komorze spalania, otrzymane gazy spalinowe stosuje sie do dysper¬ gowania czesci wegla zawracanego z fluidalnego zloza w gazogeneratorze, w celu ogrzania tego za¬ wracanego strumienia, który nastepnie oddziela sie od gazów spalinowych w celu ograniczenia je¬ go reakcji z tymi gazami, po czym zawraca do fluidalnego zloza w gazogeneratorze, dostarczajac tym samym cieplo niezbedne dla reakcji zgazo¬ wywania, przy czym nagromadzanie sie popiolu w gazogeneratorze reguluje sie podczas doprowa- 25 30 35 45 50 dzania dodatkowo ciepla do reakcji gazyfikacji, znamienny tym, ze z fluidalnego zloza w gazoge¬ neratorze odprowadza sie drugi strumien zweglo¬ nego materialu weglistego, rozdziela ten strumien na czesc o duzej zawartosci popiolu i czesc o ma¬ lej zawartosci popiolu i pierwsza z tych czesci wprowadza sie do komory spalania i spala razem z drobnymi czastkami, zas druga z tych czesci wprowadza sie do fluidalnego zloza w gazogenera¬ torze, przy czym ten drugi strumien materialu weglistego odprowadza sie z predkoscia co naj¬ mniej tak duza, aby z fluidalnego zloza w gazoge¬ neratorze odprowadzana byla ilosc popiolu równa ilosci popiolu wprowadzanego do gazogeneratora razem ze swiezym surowcem.
2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze drugi strumien wegla odprowadza sie z predkos¬ cia znacznie wieksza od tej, jaka jest niezbedna w celu usuniecie z ukladu popiolu przy predkosci, z jaka jest on wprowadzany do ukladu. .
3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze drugi strumien odprowadzany rozdziela sie wpro¬ wadzajac go do zloza utrzymywanego w stanie fluidalnym przy predkosci nieco wiekszej od jego predkosci fluidyzacji i uzyskuje frakcje o duzej zawartosci popiolu jako frakcje opadajaca, a frak¬ cje o malej zawartosci popiolu uzyskuje sie z ma¬ terialu unoszonego.104 359 f—f6 10 1 3-A L%r~\ 1 2/11 1 u ^Z 8 RSW Zakl. Graf. Wrwa, Srebrna 16, -a. 280-79/O — 90 + 20 egz. Cena 45 zl
PL1976193860A 1976-03-17 1976-11-23 Sposob zgazowywania wegla zawierajacego popiol PL104359B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/667,540 US3993583A (en) 1976-03-17 1976-03-17 Gasification of ash containing carbonaceous solids

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL104359B1 true PL104359B1 (pl) 1979-08-31

Family

ID=24678628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1976193860A PL104359B1 (pl) 1976-03-17 1976-11-23 Sposob zgazowywania wegla zawierajacego popiol

Country Status (8)

Country Link
US (1) US3993583A (pl)
JP (1) JPS52111907A (pl)
AU (1) AU500702B2 (pl)
CA (1) CA1080972A (pl)
DE (1) DE2652968C3 (pl)
GB (1) GB1503468A (pl)
PL (1) PL104359B1 (pl)
ZA (1) ZA765349B (pl)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2607744A1 (de) * 1976-02-26 1977-09-08 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur vergasung von weitgehend stueckigen brennstoffen unter erhoehtem druck fuer die erzeugung eines schwachgases
US4158552A (en) * 1977-08-29 1979-06-19 Combustion Engineering, Inc. Entrained flow coal gasifier
US4298453A (en) * 1977-12-27 1981-11-03 Mobil Oil Corporation Coal conversion
DE3062415D1 (en) * 1979-05-21 1983-04-28 Tosco Corp Method for preventing buildup of ash in a steam-gasification reactor
US4253986A (en) * 1979-08-24 1981-03-03 Monsanto Company Ammonia synthesis gas production
US4261856A (en) * 1979-08-24 1981-04-14 Monsanto Company Ammonia synthesis gas production
US4312639A (en) * 1980-12-22 1982-01-26 Atlantic Richfield Company Process for heating solids for coal gasification
US4386940A (en) * 1981-10-08 1983-06-07 Cogas Development Company Gasification of carbonaceous solids
US9388980B2 (en) 2011-12-15 2016-07-12 Kellogg Brown + Root LLC Systems and methods for gasifying a hydrocarbon feedstock
JP2013189510A (ja) * 2012-03-13 2013-09-26 Ihi Corp 循環式ガス化炉

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2890107A (en) * 1949-02-14 1959-06-09 Flesch Wilhelm Process for the generation of gas in two or more producers
US2729552A (en) * 1949-12-24 1956-01-03 Exxon Research Engineering Co Process of contacting gasiform carbonaceous solids
US2654665A (en) * 1950-02-21 1953-10-06 Consolidation Coal Co Gasification of carbonaceous solids
DE1023844B (de) * 1951-07-09 1958-02-06 Exxon Research Engineering Co Verfahren zum Inberuehrungbringen von Gasen mit kohleartigen Feststoffen
US2803530A (en) * 1952-05-28 1957-08-20 Texaco Development Corp Process for the production of carbon monoxide from a solid fuel
US2879148A (en) * 1952-05-31 1959-03-24 Texas Co Process for the production of carbon monoxide from a solid fuel
NL88898C (pl) * 1953-07-20
ZA713218B (en) * 1970-06-29 1972-01-26 Fm Corp Manufacture of synthesis gas
US3850839A (en) * 1971-02-11 1974-11-26 Cogas Dev Co Manufacture of synthesis gas

Also Published As

Publication number Publication date
US3993583A (en) 1976-11-23
ZA765349B (en) 1977-08-31
JPS52111907A (en) 1977-09-20
DE2652968C3 (de) 1981-09-10
AU1757076A (en) 1978-03-16
CA1080972A (en) 1980-07-08
GB1503468A (en) 1978-03-08
JPS5437001B2 (pl) 1979-11-13
DE2652968B2 (de) 1980-12-04
DE2652968A1 (de) 1977-09-29
AU500702B2 (en) 1979-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3782913A (en) Two-stage gasification of coal with forced reactant mixing and steam treatment of recycled char
CA1125208A (en) Alkali metal recovery process
US2741549A (en) Conversion of carbonaceous solids into volatile products
US4397656A (en) Process for the combined coking and gasification of coal
EP0423401B1 (en) Two-stage coal gasification process
JP5763618B2 (ja) 2段階乾燥供給ガス化装置および方法
US3957458A (en) Gasifying coal or coke and discharging slag frit
US3926775A (en) Hydrogenation of coal
US5213587A (en) Refining of raw gas
KR19980023904A (ko) 기화를 통한 폐기물 처리 장치 및 방법
CA1209308A (en) Process and apparatus for recovery of energy and chemical values from spent pulping liquor
PL104359B1 (pl) Sposob zgazowywania wegla zawierajacego popiol
CN109022039B (zh) 用于固定床加压气化器的粉煤进料
AU612199B2 (en) Refining of raw gas
US2677603A (en) Process and apparatus for the gasification of fine-grained carbonaceous substances
US4391612A (en) Gasification of coal
US3988237A (en) Integrated coal hydrocarbonization and gasification of char
US4744969A (en) Process for the conversion of coal and gypsum to valuable products
WO1986001821A1 (en) Gasification apparatus
US5092984A (en) Pyrolysis of coal
EP0227196A2 (en) Oxidation of flyash
US3968052A (en) Synthesis gas manufacture
US3957457A (en) Gasifying coal or coke and discharging ash agglomerates
US4963513A (en) Coal gasification cogeneration process
JP3938981B2 (ja) 廃棄物ガス化処理におけるガスリサイクル方法