RU1773928C - Способ термической перерабортки твердого топлива и установка дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : топливо сушат и измельчают в молотковой мельнице 3. Нагревают до 600-650°С твердым теплоносителем в реакторе 5 с получением полукокса и парогазовой смеси. Нагревают полукокс до 850-900°С в топке 6. Отдел ют нагретый полукокс от газовой фазы в циклоне 7. Затем неуловленный полукокс отдел ют от газовой фазы в циклоно 8. В топку 6 дополнительно подают выделенный в циклоне 8 полукокс в количестве 10-30% и вод ной пар в количестве 5-10% от вводимого в топку полукокса 2 с п ф-лы, 1 ил , 1 табл

Description

(Л

С

Изобретение относитс  к способам термической переработки твердого топлива и установкам дл  его осуществлени  и может быть использовано в энергетической и химической отрасл х промышленности.

Известен способ термической переработки твердого топлива, включающий сушку угл , предварительный нагрев его до 150°С и нагрев газообразным теплоносителем до 600-750°С с получением полукокса и парогазовой смеси.

Недостатком известного способа  вл етс  то, что при термической переработке твердого топлива газообразным теплоносителем парогазова  смесь разбавл етс  дымовыми газами, что ведет к увеличению объема оборудовани  дл  системы конденсации жидких продуктов Полученный полукокс имеет низкую адсорбционную способность, так как при нагревании кускового топлива частицы прогреваютс  неравномерно , парогазова  смесь выдел етс  не из всего объема, поэтому пористость, котора  характеризует адсорбционную способность полукокса, низка  и неоднородна

Наиболее близким техническим решением  вл етс  способ термической обработки твердого топлива, включающий сушку топлива дымовыми газами, предварительный нагрев топлива до 250-350°С, нагрев его до 600-650°С твердым теплоносителем в реакторе с получением полукокса и парогазовой смеси, нагрев части полукокса до 850- 900°С в топке о режиме пневмотранспорта за счет частичного сжигани  полукокса, отделение нагретого полукокса от газовой фа зы в первом ЦИКЛОНР и подача его в peaf тор в качестве теплоносител  на нагрев топлива , отделение неуловленного полукокс, от газовой фазы во втором циклоне возврат его в реактор и вывод полукокса из реактора .

xi

XI

со о

ГО 00

i

Известна установка дл  термической переработки твердого топлива, содержаща  последовательно расположенные средства дл  сушки и измельчени  топлива, циклон дл  отделени  сушильного агента, реактор термического разложени  твердого топлива с охладителем полукокса, топку, циклон дл  отделени  твердого теплоносител , который подключен к верхней части реактора, циклон дл  отделени  неуловлен- ного полукокса, соединенного нижним выходом с реактором, а верхним выходом - с циклоном дл  отделени  сушильного агента .

Недостатком известных способов и ус- тановки  вл етс  то, что они не позвол ют получать активированный полукокс, нар ду с другими ценными продуктами. Полученный полукокс обладает низкой адсорбционной способностью.

Цель предлагаемого способа и установки дл  его осуществлени  - повышение качества полукокса за счет увеличени  его адсорбционной способности.

Указанна  цель достигаетс  тем, что топливо сушат, нагревают до 600-650°С твердым теплоносителем в реакторе с получением полукокса и парогазовой смеси, нагревают полукокс до 850-900°С в топке в режиме пневмотранспорта, от-дел ют на- гретый полукокс от газовой фазы в первом циклоне и подают его в реактор в качестве теплоносител , отдел ют неуловленный полукокс от газовой фазы во втором и третьем циклонах и охлаждают, а в топку допол- нительно ввод т выделенный полукокс из второго циклона на рециркул цию в количестве 10-30 мас.% и вод ной пар в количестве 5-10 мас.% от вводимого в топку полукокса.

Дл  достижени  поставленной цели установка содержит последовательно расположенные средства дл  сушки и измельчени  топлива, циклон дл  отделени  сушильного агента, реактор, термического разложени  топлива, топку, циклон дл  отделени  теплоносител , подключенный к верхней части реактора, циклоны дл  отделени  неуловленного полукокса, охлади- тель полукокса, причем топка в нижней части снабжена патрубком дл  подачи вод ного пара и соединена с нижним выходом циклона дл  отделени  неуловленного полукокса .

Предложенный способ предусматривает возможность совмещени  в одном процессе производство активированного полукокса и высокоскоростной пиролиз углей , отличительной особенностью которого

 вл етс  получение повышенного количества жидких продуктов.

Исследовани  показали, что сорбцион- ные свойства полукокса могут быть значительно улучшены при его последующей активации, которую провод т в топке при 850-900°С в среде вод ного пэра и продуктов сгорани  жидкого топлива. Дл  получени  пылевидного сорбента врем  пребывани  полукокса в топке-должно составл ть 4-6 с. Высота существующей топки мала и не обеспечивает необходимого времени контакта полукокса с активной средой, Дл  повышени  активности полукокса осуществл ют дополнительную циркул цию материала из топки через циклон снова в топку, а дл  вывода балансового количества активированного материала был установлен дополнительный циклон, соединенный с барабанным охладителем.

На чертеже представлена установка дл  термической переработки твердого топлива Установка включает в себ  бункер 1 сырого угл , подключенный к топке 2 дл  получени  сушильного агента и к молотковой мельнице 3. Циклон 4 дл  отделени  сушильного агента соединен с молотковой мельницей 3 и с реактором 5 термического разложени , который сообщаетс  с топкой бис циклоном 7 дл  отделени  нагретого полукокса-теплоносител . Топка 6 подключена своей верхней частью к циклону 7, ко- торый последовательно соединен с циклонами 8 и 9 дл  отделени  неуловленного полукокса Циклон 8 своим нижним выходом соединен с топкой 6, снабженной патрубком дл  подачи вод ного пара, циклон 9 подключён к охладителю 10 активного полукокса,

Способ осуществл етс  следующим образом .

Сырой уголь из бункера 1 смешивают с сушильным агентом, подаваемым из топки 2. Сушка происходит в молотковой мельнице 3 с одновременным размолом угл  до фракций 200 мкм 35-45%, 100 мкм 60-70%. В циклоне 4 отдел ют сухой уголь от сушильного агента и подают его в реактор 5 В реакторе 5 происходит высокоскоростное термическое разложение топлива за счет контакта его с циркулирующим твердым теплоносителем, в качестве которого используют нагретый в топке 6 полукокс. Температуру в реакторе поддерживают 600-650°С. В процессе термического разложени  получают парогазовую смесь, состо щую из горючего газа и паров смолы. После предварительного обеспыливани  в циклонах парогазовую смесь направл ют с отделение газоочистки и смолоконденсации

Полукокс, полученный в реакторе 5, направл ют в топку 6, в камере сгорани  которой подают топочный мазут и воздух на его сжигание , а также вод ной пар в количестве 5-10 мас.% от вводимого в топку полукокса. Количество тепла, выдел емого при сжигании мазута в камере сгорани  топки 6, обеспечивает температуру газовзвеси, выход щей из топки б, на уровне 850-900°С. Вод ной пар подают в топку 6 дл  активации полукокса при прохождении его в режиме пневмотранспорта.

Смесь продуктов сгорани  мазута, вод ного пара и полукокса, поднима сь по топке 6, поступает в циклон 7 дл  отделени  гор чего полукокса и газовой фазы. Нагретый полукокс, выделившийс  в циклоне 7, подают в качестве твердого теплоносител  дл  высокоскоростного пиролиза угл  в реактор 5.

Полукокс,не уловленный в циклоне 7, вместе с газовой фазой подают последовательно в циклоны 8и 9. Полукокс, уловленный в циклоне 8, возвращают в топку 6 на рециркул цию. Регулировка циклона 8 позвол ет направл ть в топку 6 10-30 мас.% полукокса. Активированный полукокс, уловленный в циклоне 9, вывод т на охлаждение и склад готовой продукции.

Примеры осуществлени  способа.

В качестве исходного сырь  используют бурый уголь Ирша-Бородинского месторождени  со следующими характеристиками:

Влажность (на рабочую

массу), %25-38

Зольность (на сухую

массу), %9,0

Содержание летучих (на

горючую массу), %46,5

Содержание серы (на

горючую массу), %0,46

Гранулометрический состав:

средний размер частиц,

мкм0-500

В таблице представлены опытные данные при различных режимах термической переработки угл . В качестве экспресс-метода определени  активности полукокса в процессе его получени  использовалась методика по ГОСТу 6217-74 Определение адсорбционной активности по йоду. При испытани х полукокса было отмечено, что активность его существенно зависит от условий его получени .

Как видно из таблицы (примеры 1-3 по предложенному способу), увеличение количества рециркули.рующего полукокса в топку при прочих равных услови х ведет к увеличению адсорбционной способности полукокса, но уменьшает его выход. В примере 5 представлены параметры и результаты при отсутствии рециркул та полукокса о топку. В примере 6 отсутствует подача в топку вод ного пара. Как видно из примеров

5 и 6 адсорбционна  способность - низка . В известном способе (пример 7) адсорбционна  способность полукокса составл ет всего 20% (по йоду).

Увеличение количества подаваемого в

0 топку вод ного пара более 10 мае. % ведет к дополнительному снижению времени пребывани  материала в активной зоне топки. Как видно из приведенных данных, подача в топку рециркул та полукокса и во5 д ного пара позвол ет заметно улучшить адсорбционную способность активированного полукокса, .по сравнению с адсор- Оционной способностью полукокс а полученного известным способом.

0Реализаци  этого процесса позвол ет

получить нар ду с жидкими и газообразными продуктами дешевый активированный полукокс, что существенно расшир ет возможные области применени  полукокса в

5 народном хоз йстве, и в частности использование его дл  очистки нефте- и маслосо- держащих стоков до норм сброса в любые водоемы, дл  очистки воды от железа, фенолов и др.

0

Claims (2)

1.Способ термической переработки твердого топлива, включающий сушку и измельчение топлива, нагрев его до 600-650°C

5 твердым теплоносителем в реакторе с получением полукокса и парогазовой смеси, подачу полукокса в топку и нагрев е-о до . 850-900°С в режиме пневмотранспорта, отделение нагретого полукокса от газовой фа0 зы в первом циклоне и подачу его в реактор в качестве теплоносител , отделение неуловленного полукокса от газовой фазы во втором циклоне, отвод готового полукокса, отличающийс  тем, что, с целью повыше5 ни  качества полукокса за счет увеличени  его адсорбционной способности, в топ к/дополнительно подают выделенный во втором циклоне полукокс в количестве 10-30 мас.% и вод ной пар в количестве 5-10 мас.% от

0 вводимого в топку полукокса.

2.Установка дл  термической переработки твердого топлива, содержаща  последовательно расположенные средства дл  сушки и измельчени  топлива, циклон дл 

5 отделени  сушильного агента, реактор термического разложени  твердого топлива, топку, циклон дл  отделени  твердого теплоносител , подключенный к верхней части реактора, циклон дл  отделени  неуловленного полукокса, отличающа с  тем,

что, с целью повышени  качества полукокса за счет увеличени  его адсорбционной способности , топка в нижней части снабжена

Производительность,т/ч

Расход полукокса из второго циклона в топку,

т/ч

мас.,% от вводимого в

в топку полукокса

Температура в топке,°С

Количество получаемого полукокса, т

Активность полукокса по йоду, Ј

Расход вод ного пара в топку,

т/ч

мас.% от вводимого в

топку полукокса

Расход воздуха в топку,

нмэ/ч

Расход мазута в топку,

т/ч

Температура в реакторе,°С

QffjpoSomuHHbu сушильный агент

Актибиро

ионный

полукокс

патрубком дл  подачи вод ного пара и соединена с нижним выходом циклона дл  отделени  неуловленного полукокса.

.

100100

34- 20

7,715

510

43,843,8

2,22,2

600600

850850

3433

3733,1

100

34 20

100

43,8

2,2

600

850.

34

23

43,8

2,2

600

850

38

20

-4

Мазу/