PL66774Y1

PL66774Y1 - Gasification unit with a packed bed

Info

Publication number: PL66774Y1
Application number: PL119863U
Authority: PL
Inventors: Piotr Billig; Tomasz Iluk; Józef Popowicz; Aleksander Sobolewski; Marek Ściążko
Original assignee: Inst Chem Przerobki Wegla
Priority date: 2011-03-24
Filing date: 2011-03-24
Publication date: 2013-10-31
Also published as: PL119863U1

Description

2 PL 66 774 Υ12 PL 66 774 Υ1

Opis wzoruPattern description

Przedmiotem wzoru użytkowego jest zgazowarka ze złożem stałym przeznaczona do zgazowa-nia materiałów węglonośnych.The subject of the utility model is a fixed bed gasifier intended for gasification of coal-bearing materials.

Proces zgazowania polega na poddawaniu materiałów węglonośnych przeróbce termicznej za pomocą gazów zawierających tlen lub parę wodną w temperaturach powyżej 800°C. W efekcie zgazowania otrzymuje się gaz procesowy zawierający składniki palne, takie jak: tlenek węgla, wodór, metan i inne węglowodory alifatyczne oraz w zależności od stosowanego czynnika zgazowującego -dwutlenek węgla i azot. Z opisu patentowego PL 208 616 znana jest zgazowarka ze złożem stałym. Zgazowarka według tego wynalazku zawiera cylindryczny reaktor wyposażony w usytuowane na różnych poziomach króćce, doprowadzające czynnik zgazowujący. Przewód odprowadzenia wytworzonego gazu wyposażony jest w wymienne króćce o różnej wysokości. W dolnej części reaktora umieszczony jest przyrząd czyszczący. Zgazowarka ta charakteryzuje się ograniczoną strefą odbioru gazu procesowego, co równocześnie zmniejsza wydajność procesu zgazowania. Uzyskiwany gaz procesowy jest zanieczyszczony pyłem, substancjami smolistymi oraz ciężkimi węglowodorami.The gasification process consists in subjecting coal-bearing materials to thermal processing with gases containing oxygen or water vapor at temperatures above 800 ° C. As a result of gasification, a process gas is obtained containing combustible components, such as: carbon monoxide, hydrogen, methane and other aliphatic hydrocarbons, and depending on the gasifying agent used - carbon dioxide and nitrogen. From the patent description PL 208 616 a fixed bed gasifier is known. The gasifier according to this invention comprises a cylindrical reactor equipped with connections at different levels for supplying the gasifying agent. The produced gas discharge pipe is equipped with interchangeable connectors of different heights. A cleaning device is located at the bottom of the reactor. This gasifier is characterized by a limited process gas receiving zone, which at the same time reduces the efficiency of the gasification process. The resulting process gas is contaminated with dust, tar and heavy hydrocarbons.

Celem wzoru użytkowego jest zwiększenie wydajności procesu zgazowania oraz zmniejszenie zanieczyszczeń uzyskanego gazu.The purpose of the utility model is to increase the efficiency of the gasification process and to reduce the impurities of the gas obtained.

Zgazowarka ze stałym złożem składająca się z cylindrycznego reaktora pionowego, w dolnej części zamkniętego dnem stożkowym z rusztem oraz umieszczonych na obwodzie króćców doprowadzających czynnik zgazowujący, według wzoru użytkowego, charakteryzuje się tym, że posiada wewnątrz trzy rury pośrednie rozmieszczone symetrycznie, które górnej części zgazowarki są połączone trwale z rurą główną, przy czym przekrój rury głównej jest równy sumie przekrojów rur pośrednich, a na końcach rur pośrednich zamontowane są wymienne ażurowe kosze otwarte od dołu.The fixed-bed gasifier, consisting of a cylindrical vertical reactor, closed in the lower part with a conical bottom with a grate, and pipes supplying the gasifying agent located on the circumference, according to the utility model, is characterized by the fact that it has inside three intermediate pipes arranged symmetrically, which in the upper part of the gasifier are permanently connected to the main pipe, the cross-section of the main pipe being equal to the sum of the cross-sections of the intermediate pipes, and at the ends of the intermediate pipes there are replaceable openwork baskets open at the bottom.

Korzystnie, rura główna jest ruchoma w pionie.Preferably, the main pipe is vertically movable.

Podstawową zaletą wzoru użytkowego jest zwiększenie wydajności procesu zgazowania, a tym samym mocy zgazowarki ze złożem stałym, co uzyskano dzięki wprowadzeniu trzech rur pośrednich rozmieszczonych symetrycznie. Możliwość przemieszczania rury głównej w pionie oraz zastosowanie koszów ażurowych oraz podawanie czynnika zgazowującego w trzech miejscach zapewniło uzyskiwanie gazu procesowego o zmniejszonej ilości zanieczyszczeń pyłami, smołą i olejami.The main advantage of the utility model is to increase the efficiency of the gasification process, and thus the power of the fixed-bed gasifier, which was achieved by introducing three symmetrically arranged intermediate pipes. The possibility of moving the main pipe vertically and the use of openwork baskets and feeding the gasifying agent in three places ensured the production of process gas with a reduced amount of dust, tar and oil contamination.

Zgazowarkę według wzoru pokazano na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia przekrój pionowy zgazowarki; fig. 2 przekrój poziomy zgazowarki.A gasifier according to the formula is shown in the drawing, in which: Fig. 1 shows a vertical section of the gasifier; 2 shows a horizontal section of the gasifier.

Zgazowarka ze stałym złożem składa się z cylindrycznego reaktora pionowego, w dolnej części zamkniętego dnem stożkowym z rusztem 9 oraz umieszczonych na obwodzie króćców doprowadzających czynnik zgazowujący. Zgazowarka posiada wewnątrz trzy rury pośrednie 7 rozmieszczone symetrycznie, które w górnej części zgazowarki są połączone trwale z rurą główną 3. Przekrój rury głównej 3 jest równy sumie przekrojów rur pośrednich 7, a na końcach rur pośrednich 7 zamontowane są wymienne ażurowe kosze 8 otwarte od dołu.The fixed-bed gasifier consists of a cylindrical vertical reactor, closed in the lower part with a conical bottom with a grate 9, and the perimeter gasification agent supply pipes. The gasifier has inside three intermediate pipes 7 arranged symmetrically, which in the upper part of the gasifier are permanently connected to the main pipe 3. The cross-section of the main pipe 3 is equal to the sum of the cross-sections of the intermediate pipes 7, and at the ends of the intermediate pipes 7 there are replaceable openwork baskets 8 open from the bottom .

Przez króciec 1 do zgazowarki w strefę suszenia, znajdująca się w górnej cylindrycznej części zgazowarki, dozuje się biomasę dozownikiem ślimakowym. Przez króćce 2, 2^ i T_ do zgazowarki zostaje wprowadzony czynnik zgazowujący: powietrze, powietrze wzbogacone w tlen, para wodna lub mieszanka tych czynników. Czynnik zgazowujący zostaje wprowadzony do strefy suszenia i pirolizy, do strefy utleniania, która znajduje się w dolnej cylindrycznej części zgazowarki i pod ruszt 9, do strefy zgazowania. Taki sposób podawania czynnika zgazowującego powoduje, że w strefie suszenia i pirolizy ruch materiałów jest współprądowy, zaś w strefie utleniania poprzeczny, natomiast w strefie zgazowania przeciwprądowy. Rozwiązanie to zapewnia minimalne zanieczyszczenie otrzymanego gazu procesowego smołą i olejami. Gaz procesowy ze zgazowarki wyprowadzony jest rurami pośrednimi 7 i rurą główną 3. Króćcem 4, ze strefy zgazowania zostają wyprowadzone przepady, czyli popiół powstały z końcowego procesu spalania biomasy. Przez wsyp 5 do generatora kierowane jest paliwo roz-pałkowe, które służy do zainicjowania procesu zgazowania. Natomiast przez króciec 6 wprowadza się do zgazowarki niewielkie ilości smoły i olejów, celem poddania ich rozkładowi termicznemu. Na końcach rur pośrednich 7 zamontowane są wymienne ażurowe kosze 8 otwarte od dołu, wykonane ze stali żaroodpornej lub z materiałów ceramicznych, które uniemożliwiają przedostawanie się kawałków materiałów węglonośnych do rur pośrednich 7. Rury pośrednie 7 są trwale połączone z rurą główną 3, która ma możliwość przesuwania się na dławiku ΛΛ_ w kierunku pionowym. Uzyskuje się w ten sposób możliwośćThrough the connector 1 to the gasifier into the drying zone, located in the upper cylindrical part of the gasifier, the biomass is dosed with a screw feeder. Through the nozzles 2, 2 and T, the gasifying agent is introduced into the gasifier: air, oxygen-enriched air, water vapor or a mixture of these factors. The gasifying agent is introduced to the drying and pyrolysis zone, to the oxidation zone, which is located in the lower cylindrical part of the gasifier and under the grate 9, to the gasification zone. Such a method of supplying the gasifying agent causes that in the drying and pyrolysis zone the movement of materials is co-current, in the oxidation zone - transverse, and countercurrent in the gasification zone. This solution ensures minimal contamination of the obtained process gas with tar and oils. The process gas from the gasifier is led through intermediate pipes 7 and the main pipe 3. Through the stub pipe 4, the waste products, i.e. ash generated from the final biomass combustion process, are taken out of the gasification zone. Start-up fuel is directed through the hopper 5 to the generator, which is used to initiate the gasification process. On the other hand, through the stub pipe 6, small amounts of tar and oils are introduced into the gasifier in order to subject them to thermal decomposition. At the ends of the intermediate pipes 7 there are replaceable openwork baskets 8 open at the bottom, made of heat-resistant steel or ceramic materials, which prevent the penetration of pieces of carbon-bearing materials into the intermediate pipes 7. The intermediate pipes 7 are permanently connected to the main pipe 3, which has the possibility of moving on the throttle ΛΛ_ in the vertical direction. In this way an opportunity is obtained

Claims

1. Protective objections 1. A solid bed gasifier consisting of a cylindrical vertical reactor, with a conical bottom with a grate in the lower part, and pipes supplying the gasifying agent located on the perimeter, characterized by the fact that it has three intermediate pipes (7) inside, - symmetrically located, which in the upper part of the gasifier are permanently connected to the main pipe (3), where the cross-section of the main pipe (3) is equal to the sum of the cross-sections of the intermediate pipes (7), and at the ends of the intermediate pipes (7) there are replaceable azure baskets (8) open at the bottom.

2. Gasifier according to claim The tube of claim 1, characterized in that the main tube (3) is vertically movable. Drawings PL 66 774 Y1 4 Publishing Department UP RP PL PL