PL67074B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 20.X.1969 (P 136 408) 28JI.1973 BOWY 67074 KI. 24e,l/05 MKP ClOj 3/10 Wspóltwórcy wynalazku: Karol Kaczmarek, Jerzy Naczynski, Edmund Halas, Marian Wendeker Wlasciciel patentu: Centralne Laboratorium Gazownictwa, Kraków (Polska) Sposób wytwarzania metoda ciagla gazu o wysokiej zawartosci wodoru oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania me¬ toda ciagla gazu o wysokiej zawartosci wodoru oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu.Wytwarzanie gazów o wysokiej zawartosci wodoru z paliw stalych lub cieklych znajduje zastosowanie w wielu przemyslach, przede wszystkim dla potrzeb syn¬ tezy chemicznej, a takze dla uzyskania gazu o duzej szybkosci spalania. Dla paliw z mala zawartoscia wo¬ doru jak wegle lub oleje niezbedne jest stosowanie zga- zowania para wodna.Dotychczas stosowane metody okresowe polegaja na przemiennym zgazowaniu paliwa para wodna i powie¬ trzem. Metody te wykazuja jednak szereg niedogodno¬ sci jak duze wahania temperatur w generatorach, znacz¬ ne straty materialów i energii elektrycznej oraz ko¬ niecznosc stosowania skomplikowanej aparatury prze¬ laczajacej.Znane sa równiez metody bezposredniego zgazowania pylu wegla brunatnego w metalowych rurach ogrzewa¬ nych przeponowo przegrzana para wodna stosowana jako reagent i nosnik ciepla, sa one jednak nieekono¬ miczne z uwagi na nadmierne zuzycie pary wodnej.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu umozli¬ wiajacego ciagla produkcje gazu o wysokiej zawartosci wodoru z dowolnych paliw stalych lub cieklych nie posiadajacego tych niedogodnosci oraz urzadzenia rea¬ lizujacego ten sposób.Cel ten zostal osiagniety dzieki temu, ze zgazowanie paliwa odbywa sie w reaktorze rurowym zwinietym w spirale i ogrzewanym przeponowo, za pomoca przegrza¬ lo 15 20 25 30 nej do temperatury powyzej 750°C pary wodnej cze¬ sciowo zdysocjowanej w wyniku reakcji z zelazem w przegrzewaczach regeneracyjnych.Istota urzadzenia jest usytuowanie przed reaktorem zgazowujacym dwóch przegrzewaczy regeneracyjnych zawierajacych wypelnienie ceramiiiczne oraz ladunek tlenków zelaza.Sposób wytwarzania gazu o wysokiej zawartosci wo¬ doru, wedlug wynalazku, zostanie omówiony na przy¬ kladzie urzadzenia, którego schemat technologiczny przedstawiono na rysunku.Poddawany przerobowi wegiel, najlepiej niespieka- jaicy, wprowadza sie najpierw do mlyna 1, gdzie zo¬ staje zmielony na ziarna o wielkosci ponizej 0,3 mm.Z mlyna 1 pyl weglowy jest porywany strumieniem spalin doplywajacych z kotla odizysknicowego 9, su¬ szony w transporcie pneumatycznym, przy ogrzaniu do temperatury 105—200°C. Wysuszony wegiel oddziela sie od spalin w cyklonie 2. Stad poprzez podajnik sli¬ makowy 3 zbiornik posredni 4 oraz drugi podajnik sluzowy 5 — jest doprowadzany do wlotu spirali reak¬ tora rurowego 6, skad porywany jest przez przegrzana do temperatury ponad 750°C i czesciowo rozlozona w przegrzewaczach regeneracyjnych 11 i ulega zgazowa¬ niu w temperaturze 750—1000°C w przeplywie przez reaktor rurowy 6, ogrzewany przeponowo palnikiem na pyl weglowy 13. Sjpaliny po ogrzaniu reaktora sa wykorzystywane jeszcze do wytwanzania pary technolo¬ gicznej w kotle odzysknicowym 10.Po wyjsciu z reaktora niezgazowany koksik i popiól 6707467074 oddzielaja sie od gazu w cyklonie 7, a gaz chlodzi sie w skruberze 8. Para technologiczna jest wytwarzana w dwóch kotlach odzysknicowych 9 i 10, a nastepnie przegrzewana w przegrzewaczach regeneracyjnych 11.Przegrzewacze regeneracyjne 11 sluza równoczesnie do czesciowego rozkladu pary w warstwie tlenków zelaza, umieszczonej w górnej czesci przegrzewacza. Stosuje sie dwa równolegle przegrzewacze, pracujace okresowo na przemian. W górnej czesci przegrzewacza jest osadzo¬ ny palnik na pyl weglowy. W palniku tym prowadzi sie spalanie z niedomiarem powietrza.Gorace spaliny zawierajace tlenek wegla, przecho¬ dzac przez warstwe tlenków zelaza redukuja je w znacznej czesci do zelaza metalicznego, doprowadza sie wtórne powietrze dla calkowitego spalania i uzy¬ skanie dalszego podwyzszenia temperatury spalin, któ¬ re nastepnie oddaja swe . cieplo ceramicznej kratownicy i wykladzinie przegrzewacza. Czesciowo ochlodzone spaliny wykorzystuje sie do produkcji pary technolo¬ gicznej w kotle odzysknicowym 9 oraz do suszenia wegla w transporcie pneumatycznym pomiedzy mly¬ nem 1, a cyklonem 2. Z cyklonu 2 spaliny sa odciaga¬ ne wentylatorem 12 i usuwane do atmosfery.W tym okresie czasu drugi przegrzewacz regenera¬ cyjny pracuje w odwrotnym kierunku. Od dolu wply¬ wa do niego para technologiczna wytwarzana w ko¬ tlach 9 i 10, przegrzewa sie na kratownicy ceramicz¬ nej, a nastepnie ulega czesciowemu rozkladowi, reagu¬ jac z zelazem znajdujacym sie w górnej czesci prze¬ grzewacza. Jest to reakcja egzotermiczna, która wplywa na dalsze podwyzszenie temperatury pary przegrzanej.W przypadku stosowania do zgazowania paliw ciek¬ lych zamiast wegla, paliwo ciekle wtryskuje sie bezpo¬ srednio na wlocie do reaktora rurowego 6. W tym przyapdku równiez palniki ogrzewajace reaktor 6 i przegrzewacza regeneracyjnego 11 moga byc zasilane przerabianym paliwem cieklym, zamiast wegla lub in¬ nego paliwa stalego.Przyklad. Zastosowano reaktor rurowy o sredni¬ cy 25 mm i dlugosci 20 m zwiniety w spirale o sred¬ nicy 0,3 m ogrzewany przeponowo o przerobie 5 kg wegla na godz. Przed reaktorem umieszczono dwa 5 przegrzewacze regeneracyjne z kratownicami szamoto¬ wymi oraz ladunkiem struzyn stalowych. Przegrzewacze regeneracyjne ogrzewano naprzemian za pomoca palni¬ ków gazowych. Uzyskiwano przegrzanie pary wodnej do temperatury 900—1000°C. Stosunek pary wodnej do 10 wegla zawieral sie w granicach 1,5—2,5 kg/kg. Wytwa¬ rzano gaz w ilosci 8,5—10,0 m3godz. zawierajacy 75—80 % H2. Zgazowaniu uleglo okolo 60 % substancji weglowej, pozostalosc w postaci koksiku byla oddzie¬ lona w cyklonie. 15 PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania metoda ciagla gazu o wyso¬ kiej zawartosci wodoru znamienny tym, ze zgazowanie 20 paliwa stalego lub cieklego w reaktorze rurowym (6 zwinietym w spirale, ogrzewanym przeponowo palni¬ kiem (13), przeprowadza sie przy pomocy przegrzanej pary do temperatury 750°C i czesciowo zdysocjowanej w wyniku reakcji z zelazem w przegrzewaczach rege- 25 neracyjnych (11) pary wodnej.

2. Sposób wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze pod¬ dawane zgazowaniu paliwo oiekle wtryskuje sie bez¬ posrednio w strumien pary wodnej przegrzanej do tem¬ peratury powyzej 750°C, na wlocie do reaktora ruro- 30 wego (6).

3. Urzadzenie do wykonywania sposobu wedlug zastrz. 1, z którym polaczone sa kolejno miedzy soba mlyn, cyklon, podajnik slimakowy, zbiornik posredni, drugi podajnik sluzowy, kotly odzysknicowe, skruber 35 znamienny tym, ze przed reaktorem rurowym (6) sa zainstalowane dwa przegrzewacze regeneracyjne (11) pracujace okresowo na przemian, zawierajace wypelnie¬ nie ceramiczne oraz ladunek tlnków zelaza, ogrzewane bezposrednio spalinami z dodatkowych palników.KI. 24e,l/05 67074 MKP ClOj 3/10 Mi -^u^. U_ PL PL