RU2014131269A - Микроволновой плазменный газификатор биомассы с неподвижным слоем и способ газификации - Google Patents
Микроволновой плазменный газификатор биомассы с неподвижным слоем и способ газификации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2014131269A RU2014131269A RU2014131269A RU2014131269A RU2014131269A RU 2014131269 A RU2014131269 A RU 2014131269A RU 2014131269 A RU2014131269 A RU 2014131269A RU 2014131269 A RU2014131269 A RU 2014131269A RU 2014131269 A RU2014131269 A RU 2014131269A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microwave plasma
- furnace body
- zone
- generation device
- synthesis gas
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/72—Other features
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
- C10J3/06—Continuous processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
- C10J3/06—Continuous processes
- C10J3/18—Continuous processes using electricity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/72—Other features
- C10J3/723—Controlling or regulating the gasification process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/0916—Biomass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0953—Gasifying agents
- C10J2300/0959—Oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0953—Gasifying agents
- C10J2300/0973—Water
- C10J2300/0976—Water as steam
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/12—Heating the gasifier
- C10J2300/123—Heating the gasifier by electromagnetic waves, e.g. microwaves
- C10J2300/1238—Heating the gasifier by electromagnetic waves, e.g. microwaves by plasma
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/12—Heating the gasifier
- C10J2300/1246—Heating the gasifier by external or indirect heating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Abstract
1. Газификатор биомассы с неподвижным слоем на основе микроволновой плазмы, содержащий вертикально расположенный корпус печи, блок мониторинга и устройство генерации микроволновой плазмы, причем корпус печи содержит впуск для материала и топлива, выпуск для синтез-газа, впуск для кислорода/пара и выпуск для шлака, причем корпус печи содержит свободную зону в своей верхней части и зону неподвижного слоя в своей нижней части; выпуск для шлака находится в нижней части корпуса печи; блок мониторинга расположен вблизи выпуска для синтез-газа; и, по меньшей мере, одно устройство генерации микроволновой плазмы расположено на корпусе печи.2. Газификатор по п. 1, отличающийся тем, что первое устройство генерации микроволновой плазмы расположено между зоной неподвижного слоя в нижней части корпуса печи и впуском для материала и топлива, и второе устройство генерации микроволновой плазмы расположено в свободной зоне в верхней части корпуса печи; первое устройство генерации микроволновой плазмы содержит два или три слоя микроволновых генераторов плазмы, второе устройство генерации микроволновой плазмы содержит один или два слоя микроволновых генераторов плазмы, и каждый слой микроволновых генераторов плазмы содержит три или четыре равномерно распределенных впуска для рабочего газа.3. Газификатор по п. 2, отличающийся тем, что первый микроволновой генератор плазмы имеет большую мощность и небольшое межэлектродное расстояние, и дает плазму высокой температуры; второй микроволновой генератор плазмы имеет большое межэлектродное расстояние, высокую активность плазмы и широкой диапазон объема.4. Газификатор по п. 3, отличающийся тем, что источ
Claims (9)
1. Газификатор биомассы с неподвижным слоем на основе микроволновой плазмы, содержащий вертикально расположенный корпус печи, блок мониторинга и устройство генерации микроволновой плазмы, причем корпус печи содержит впуск для материала и топлива, выпуск для синтез-газа, впуск для кислорода/пара и выпуск для шлака, причем корпус печи содержит свободную зону в своей верхней части и зону неподвижного слоя в своей нижней части; выпуск для шлака находится в нижней части корпуса печи; блок мониторинга расположен вблизи выпуска для синтез-газа; и, по меньшей мере, одно устройство генерации микроволновой плазмы расположено на корпусе печи.
2. Газификатор по п. 1, отличающийся тем, что первое устройство генерации микроволновой плазмы расположено между зоной неподвижного слоя в нижней части корпуса печи и впуском для материала и топлива, и второе устройство генерации микроволновой плазмы расположено в свободной зоне в верхней части корпуса печи; первое устройство генерации микроволновой плазмы содержит два или три слоя микроволновых генераторов плазмы, второе устройство генерации микроволновой плазмы содержит один или два слоя микроволновых генераторов плазмы, и каждый слой микроволновых генераторов плазмы содержит три или четыре равномерно распределенных впуска для рабочего газа.
3. Газификатор по п. 2, отличающийся тем, что первый микроволновой генератор плазмы имеет большую мощность и небольшое межэлектродное расстояние, и дает плазму высокой температуры; второй микроволновой генератор плазмы имеет большое межэлектродное расстояние, высокую активность плазмы и широкой диапазон объема.
4. Газификатор по п. 3, отличающийся тем, что источник микроволновой энергии микроволновых генераторов плазмы имеет базовую частоту 2,45 ГГц, и мощность одного микроволнового генератора плазмы находится в пределах 200 кВт.
5. Газификатор по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что верхняя форсунка кислорода/пара расположена в свободной зоне корпуса печи, а нижняя форсунка кислорода/пара расположена в зоне неподвижного слоя корпуса печи.
6. Способ газификации, использующий газификатор по любому из предыдущих пунктов, в котором:
1) подают биотопливо и отходы в корпус печи через питающее устройство, позволяют биотопливу и отходам сгорать и газифицироваться в зоне с неподвижным слоем, давая высокотемпературный топочный газ, позволяют топочному газу течь вверх для теплообмена с новоподаваемым биотопливом и отходами в зоне подачи газификатора, и, при этом позволяют топочному газу реагировать с паром, распыляемым из нижней форсунки кислорода/пара и с плазменным окислителем, генерируемым первым микроволновым генератором плазмы, с получением синтез-газа по химической реакции: 2С+О2=2СО, С+Н2О=СО+Н2, причем температура газификации составляет между 700 и 1600°С;
2) позволяют синтез-газу течь вверх в свободную зону, где смолу в синтез-газе крекируют, а углеводороды в синтез-газе превращают в присутствии плазмы, генерируемой вторым микроволновым генератором плазмы;
3) позволяют коксовым остаткам падать вниз в зону неподвижного слоя и выделять тепловую энергию для поддержания температуры зоны неподвижного слоя, и выпускают шлаки из выпуска для шлаков; и
4) обеспечивают мониторинг в реальном времени температуры и компонентов синтез-газа с помощью блока мониторинга, расположенного вблизи выпуска для синтез-газа, чтобы поддерживать параметры процесса в заданном интервале.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что на этапе 1) температура газификации находится между 700 и 1600°С; и на этапе 4) температура синтез-газа находится в пределах 1200°С.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что на этапе 1) температура газификации находится между 750 и 950°С.
9. Способ по п. 7 или 8, отличающийся тем, что на этапе 1) пар, распыляемый из нижней форсунки для кислорода/пара, действует, увеличивая концентрацию пара, тем самым способствуя реакции между углеродными остатками и паром; на этапе 2), полная мощность второго микроволнового генератора плазмы удовлетворяет
требованию подачи тепловой энергии для равновесия реакции; надлежащий высокотемпературный пар распыляют из верхней форсунки для кислорода/пара, чтобы вызывать реакцию крекинга смолы.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110449459.6 | 2011-12-29 | ||
| CN201110449459.6A CN102559273B (zh) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | 一种微波等离子生物质气化固定床气化炉及工艺 |
| PCT/CN2012/083569 WO2013097534A1 (zh) | 2011-12-29 | 2012-10-26 | 一种微波等离子生物质气化固定床气化炉及工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014131269A true RU2014131269A (ru) | 2016-02-20 |
| RU2588211C2 RU2588211C2 (ru) | 2016-06-27 |
Family
ID=
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK2799521T3 (en) | 2019-04-01 |
| SG11201403665YA (en) | 2014-10-30 |
| EP2799521B1 (en) | 2018-12-12 |
| BR112014016168A2 (pt) | 2017-07-04 |
| EP2799521A4 (en) | 2015-09-16 |
| US10336955B2 (en) | 2019-07-02 |
| KR101625152B1 (ko) | 2016-05-27 |
| WO2013097534A1 (zh) | 2013-07-04 |
| JP5959027B2 (ja) | 2016-08-02 |
| US20140306161A1 (en) | 2014-10-16 |
| IN2014MN01477A (ru) | 2015-04-17 |
| CN102559273B (zh) | 2014-03-05 |
| BR112014016168B1 (pt) | 2020-01-21 |
| KR20140120311A (ko) | 2014-10-13 |
| ZA201405494B (en) | 2015-10-28 |
| MX2014007805A (es) | 2015-03-20 |
| AU2012362085B2 (en) | 2016-06-16 |
| MX358425B (es) | 2018-08-17 |
| AP2014007830A0 (en) | 2014-07-31 |
| CN102559273A (zh) | 2012-07-11 |
| CA2861814A1 (en) | 2013-07-04 |
| JP2015511966A (ja) | 2015-04-23 |
| MY167884A (en) | 2018-09-26 |
| AU2012362085A1 (en) | 2014-08-21 |
| EP2799521A1 (en) | 2014-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2799523B1 (en) | Externally heated microwave plasma gasifier and synthesis gas production method | |
| KR101625152B1 (ko) | 극초단파 플라즈마 바이오매스 가스화 고정층 가스화기 및 방법 | |
| BRPI0418977B8 (pt) | processo para converter material carbonífero em gases energéticos e sistema para produzir um gás sintético | |
| JP2015507673A5 (ru) | ||
| MY174761A (en) | Method and system for producing energy from waste | |
| JP2017501254A (ja) | 複合式バイオマス加圧熱分解方法及びシステム | |
| Sun et al. | Gasification of biomass to hydrogen-rich gas in fluidized beds using porous medium as bed material | |
| JP5748333B2 (ja) | 電気加熱式バイオマスガス化装置 | |
| CN113881462A (zh) | 一种有机固体废弃物半原位固碳气化装置及其应用 | |
| CN202465607U (zh) | 一种外热型微波等离子气化炉 | |
| RU2588212C2 (ru) | Микроволновой плазменный газификатор с внешним нагревом и способ получения синтез-газа | |
| RU2434928C2 (ru) | Пиролизная установка для утилизации твердых бытовых отходов | |
| CN205821242U (zh) | 一种基于碳循环的生物质热转换装置 | |
| MA et al. | Research progress of downdraft biomass fixed bed gasifier | |
| Karadeniz et al. | Effect of Reaction Time and Air Flow Rate on the Yield of Hydrogen Obtained from the Gasification of Tobacco Waste | |
| CN105861006B (zh) | 一种基于高电压电解式生物质加压热解工艺 | |
| Ngamchompoo et al. | QUALITY ENHANCEMENT OF PRODUCER GAS FROM CASSAVA RHIZOME USING HIGH TEMPERATURE AIRSTEAM DOWNDRAFT GASIFICATION | |
| RU2015129477A (ru) | Улучшенная газификация угля | |
| JP2013006914A (ja) | 生成ガスの生成方法及び生成装置 | |
| JP2012036291A (ja) | 流動床ガス化装置 |