RU2015158C1 - Method for purification of contaminated gas fuel - Google Patents

Method for purification of contaminated gas fuel Download PDF

Info

Publication number
RU2015158C1
RU2015158C1 SU904743731A SU4743731A RU2015158C1 RU 2015158 C1 RU2015158 C1 RU 2015158C1 SU 904743731 A SU904743731 A SU 904743731A SU 4743731 A SU4743731 A SU 4743731A RU 2015158 C1 RU2015158 C1 RU 2015158C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
reactor
fluidized bed
purification
temperature
Prior art date
Application number
SU904743731A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Экстрем Клас
Эспанес Бенгт-Геран
Ковалик Ваклав
Ренсфельт Эрик
Вальдхейм Ларс
Original Assignee
Студевик АБ
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
Priority claimed from SE8703816A external-priority patent/SE459584B/en
Application filed by Студевик АБ filed Critical Студевик АБ
Application granted granted Critical
Publication of RU2015158C1 publication Critical patent/RU2015158C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: purification from resin. SUBSTANCE: contaminated gas fuel is introduced to a separate shaft-type reactor having a circulating fluidized bed of finely divided calcium and magnesium carbonate preferably in the form of dolomite or its sintering products. The gas to be purified goes to work as fluidizing agent. Purification is performed at a temperature of 600 - 1000 C. The fluidized bed density averages 80-250 kg/m3. After reactivating due to carbon precipitation the material is withdrawn and activated. Activation is conducted by a an oxygen-containing gas and/or steam at a temperature of 600 - 1000 C. The velocity of the gas flow in reactor is preferably below 10 m/s residence time of gas in reactor ranging from 0.2 to 20 s. When purified the gas fuel is cooled to 150 - 300 C and dedusted. The residual contents of resin and ammonia gas varies from 500 to 300 mg/m3 respectively. After purification HCL concentration is lowered to thermodynamic balance level. EFFECT: increased efficiency of process. 6 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к способу очистки неочищенного газа, полученного из углеродистого материала с помощью процесса газификации, в котором очистка происходит во вторичной зоне, отделенной от газификатора процесса газификации. The invention relates to a method for purifying a crude gas obtained from a carbon material by a gasification process, in which the purification takes place in a secondary zone separated from the gasifier of the gasification process.

Неочищенный газ, произведенный из различных видов биотоплива, и используемый в качестве топливного, является ценным заменителем нефти в тех случаях его применения, когда требования процесса делают непосредственное сжигание твердого топлива невозможным, например, при обжиге извести или преобразования имеющихся котлов, работающих на нефти. Crude gas produced from various types of biofuels and used as fuel is a valuable substitute for oil in cases where its application makes the direct burning of solid fuel impossible, for example, when calcining lime or converting existing oil-fired boilers.

При температуре ниже 1200оС в неочищенном газе, произведенном путем газификации из углеродистого материала , например угля, торфа, коры, дерева или топлива из отходов, всегда присутствует смола, которая ограничивает использование сжиганием горячего газа в непосредственном или близком контакте с газификатором. Эксплуатационные неполадки, вызванные осаждением смолы на устройствах и арматуре, являются большой проблемой, ограничивающей возможности использования. Кроме того, во время горения горячего газа азот и в некоторых случаях также сера (например, из торфа), присутствующие в связанном состоянии в смолах, а также аммиак, Н2S (из торфа) или НСl (из топлива из отходов) способствуют эмиссии в окружающую среду NОх, SОх, НСl и хлористых углеводородов, т. е. диоксинов.At temperatures below 1200 ° C in the raw gas produced by gasification of a carbonaceous material such as coal, peat, bark, wood or fuel from waste, always present resin which limits the use of the hot combustion gas in direct or close contact with the gasifier. Operational problems caused by the deposition of resin on devices and fittings are a big problem, limiting the possibilities of use. In addition, during the burning of hot gas, nitrogen and, in some cases, also sulfur (for example, from peat), which are present in the bound state in resins, as well as ammonia, Н 2 S (from peat) or НСl (from fuel from waste) contribute to emission into the environment NO x , SO x , Hcl and chloride hydrocarbons, i.e. dioxins.

Известен способ очистки неочищенного горючего газа, полученного газификацией из углеродистого материала, включающий контактирование очищаемого газа с частицами доломита в псевдоожиженном слое в режиме циркуляции. Очищаемый газ является флюидизирующим агентом, скорость его подачи 1-10 м/с, температура процесса очистки 700-1100оС, размер частиц доломита менее 1 мм. Известный способ не обеспечивает низких остаточных концентраций смолы, аммиака и хлористого водорода.A known method of purification of untreated combustible gas obtained by gasification from a carbon material, comprising contacting the gas to be purified with dolomite particles in a fluidized bed in a circulation mode. The gas to be cleaned is a fluidizing agent, its feed rate is 1-10 m / s, the temperature of the cleaning process is 700-1100 о С, the particle size of dolomite is less than 1 mm. The known method does not provide low residual concentrations of resin, ammonia and hydrogen chloride.

Цель изобретения - снижение остаточной концентрации в горючем газе смолы в форме органических соединений, аммиака и хлористого водорода при наличии последнего. The purpose of the invention is to reduce the residual concentration in the combustible gas of the resin in the form of organic compounds, ammonia and hydrogen chloride in the presence of the latter.

Эта цель достигается с помощью процесса согласно изобретению, имеющего признаки, указанные в формуле изобретения. This goal is achieved using the process according to the invention having the features indicated in the claims.

Изобретение относится к способу очистки содержащего смолу и аммиак неочищенного газа, в особых случаях содержащего также значительные количества хлористого водорода, причем газ производится с помощью произвольного процесса газификации из углеродистого материала, например коры, дерева, торфа или топлива из отходов в первичной зоне. Во вторичной зоне в контакте с соответствующим активным (каталитическим и, возможно, сорбирующим) материалом, например карбонатом кальция - магния, предпочтительно, доломитом, происходит конверсия смолы и аммиака, присутствующих в неочищенном газе. В особых случаях одновременно имеет место сорбция хлористого водорода. Вторичная зона состоит из шахты быстрой циркуляции с псевдоожиженным слоем, содержащей шахтный материал, по крайней мере, в основном в форме активного материала, например доломита. The invention relates to a method for purification of a crude gas containing tar and ammonia, in special cases also containing significant amounts of hydrogen chloride, the gas being produced using an arbitrary gasification process from carbonaceous material, such as bark, wood, peat or fuel, from waste in the primary zone. In the secondary zone, in contact with the corresponding active (catalytic and possibly sorbing) material, for example calcium carbonate - magnesium, preferably dolomite, the resin and ammonia present in the crude gas are converted. In special cases, sorption of hydrogen chloride occurs simultaneously. The secondary zone consists of a quick circulation fluidized bed shaft containing shaft material, at least mainly in the form of an active material, for example dolomite.

Достаточная степень конверсии смол и аммиака и в особых случаях одновременная сорбция хлористого водорода могут быть достигнуты сначала путем сепарации содержащего смолу газа от подвергаемых пиролизу более крупных частиц топлива в зоне газификации и затем во вторичной зоне в форме шихты быстрой циркуляции с пневдоожиженным слоем, где осуществляется контакт газа с соответствующим активным материалом, таким как доломит, при соответствующих параметрах процесса. A sufficient degree of conversion of resins and ammonia and, in special cases, simultaneous sorption of hydrogen chloride can be achieved first by separating the resin-containing gas from the pyrolyzed larger fuel particles in the gasification zone and then in the secondary zone in the form of a rapid circulation mixture with a fluidized bed where contact is made gas with the corresponding active material, such as dolomite, with the corresponding process parameters.

Если углеродистый материал содержит также серу в значительных количествах, что характерно, например, для торфа, то на каталитическом и сорбирующем материале, безусловно, будет происходить сорбция сероводорода. If the carbonaceous material also contains sulfur in significant quantities, which is typical, for example, for peat, then sorption of hydrogen sulfide will certainly occur on the catalytic and sorbing material.

Количество активного материала, которое требуется по отношению к количеству неочищенного газа, определяется требуемой пространственной скоростью для каталитической конверсии смол и аммиака и зависит от нескольких параметров, таких как температура, время пребывания газа в процессе, размер частиц активного материала, парциальное давление веществ, участвующих в реакции и степень деактивации активного материала. Слишком низкая температура и/или парциальное давление СО2 могут привести к конверсии смолы, вызывающей осаждение угля на активном материале, что приводит к деактивации. Если это происходит, материал может быть активизирован путем обработки окисляющим газом, например воздухом и/или паром. Сорбция НСl (и/или Н2S) происходит настолько быстро при температуре осуществляемого процесса, что эти реакции начинают почти полностью определяться уровнем равновесия и приводят к расходованию активного материала, соответствующего образовавшемуся твердому хлориду (и сульфиду соответственно).The amount of active material that is required relative to the amount of crude gas is determined by the required spatial velocity for the catalytic conversion of resins and ammonia and depends on several parameters, such as temperature, gas residence time in the process, particle size of the active material, partial pressure of substances involved in reactions and the degree of deactivation of the active material. Too low a temperature and / or partial pressure of CO 2 can lead to the conversion of the resin, causing the deposition of coal on the active material, which leads to deactivation. If this happens, the material can be activated by treatment with an oxidizing gas, such as air and / or steam. Sorption of HCl (and / or H 2 S) occurs so quickly at the temperature of the process that these reactions begin to be almost completely determined by the level of equilibrium and lead to the consumption of the active material corresponding to the formed solid chloride (and sulfide, respectively).

Таким образом, сорбция хлорида (и в некоторых случаях также сероводороде) на активном материале, таком как доломит, является быстрой реакцией и требует присутствия значительно меньшего количества активного материала по отношению к потоку газа, чем каталитическая конверсия смол и аммиака. Thus, the sorption of chloride (and in some cases also hydrogen sulfide) on an active material, such as dolomite, is a quick reaction and requires the presence of a significantly lower amount of active material with respect to gas flow than the catalytic conversion of resins and ammonia.

Использование вторичной зоны в форме шахты быстрой циркуляции с псевдоожиженным слоем создает значительные преимущества. The use of a secondary zone in the form of a quick circulation fluidized bed creates significant advantages.

Такая шахта способна удалять пыль, принесенную из газификатора, обеспечивает очень ровные температуры в зоне реакции, а также гомогенный контакт между газом и шахтным материалом, то есть создает незначительный риск колебаний степени конверсии сорбции. Кроме того, размер частиц можно в значительной степени уменьшить для тех случаев, в которых это необходимо, чтобы обеспечить увеличение конверсии при данной температуре и пространственной скорости. Значительная эрозия шахтного материала приводит также к увеличению допустимой активной поверхности. Далее вторичную зону, сконструированную как шихта быстрой циркуляции с флюидизированным слоем, целесообразно объединить с произвольным газификатором в сочетании с такой шахтой, который оснащен просто первичным сепаратором частиц, или газификатором другого типа. При увеличении масштабов достигаются также относительно небольшие диаметры, поскольку скорости газа могут поддерживаться на относительно высоком уровне, примерно до 10 м/с, в предпочтительном варианте до 6 м/c. Such a shaft is capable of removing dust brought from the gasifier, provides very even temperatures in the reaction zone, as well as homogeneous contact between the gas and the shaft material, that is, it creates a slight risk of fluctuations in the degree of sorption conversion. In addition, the particle size can be significantly reduced for those cases in which it is necessary to ensure an increase in conversion at a given temperature and spatial speed. Significant erosion of the shaft material also leads to an increase in the permissible active surface. Further, the secondary zone, designed as a quick circulation mixture with a fluidized bed, it is advisable to combine with an arbitrary gasifier in combination with such a shaft, which is equipped simply with a primary particle separator, or another type of gasifier. With increasing scale, relatively small diameters are also achieved, since gas velocities can be maintained at a relatively high level, up to about 10 m / s, preferably up to 6 m / s.

В случае, если газификатор состоит из газификатора в сочетании с шахтой быстрой циркуляции с псевдоожиженным слоем, может быть осуществлено непосредственное соединение после первичной сепарации пыли. Если активный материал используется в качестве шахтного материала в газификаторе в сочетании с шахтой быстрой циркуляции с флюидизированным слоем, вторичную зону можно выгодным образом объединить с газификатором, например, таким образом, чтобы после вторичной зоны пыль из вторичного сепаратора частиц в результате полного или частичного рециклирования поступала в газификатор. In the event that the gasifier consists of a gasifier in combination with a quick circulation shaft with a fluidized bed, a direct connection can be made after the primary separation of dust. If the active material is used as a shaft material in a gasifier in combination with a quick circulation shaft with a fluidized bed, the secondary zone can be advantageously combined with a gasifier, for example, so that after the secondary zone the dust from the secondary particle separator comes as a result of full or partial recycling in the gasifier.

Необходимое количество активного материала в стержне реактора вторичной зоны для обеспечения достаточной степени металлической конверсии смолы и аммиака регулируется путем добавления к общему количеству и путем регулирования рециркуляции шахтного материала. Требуемая степень конверсии определяет соответствующее сочетание температуры, размера частиц и количества активного материала. Вследствие абразивного износа, деактивации и/или сорбции НСl (и, возможно, Н2S) израсходованный активный материал заменяется путем добавления соответствующих количеств свежего активного материала и/или активации такого материала. Время пребывания газа в процессе может регулироваться сочетанием диаметра и высоты над впускным отверстием для газа.The necessary amount of active material in the reactor core of the secondary zone to ensure a sufficient degree of metal conversion of the resin and ammonia is controlled by adding to the total amount and by controlling the recirculation of the shaft material. The desired degree of conversion determines the appropriate combination of temperature, particle size and amount of active material. Due to abrasion, deactivation and / or sorption of HCl (and possibly H 2 S), the consumed active material is replaced by adding appropriate amounts of fresh active material and / or activation of such material. The gas residence time in the process can be controlled by a combination of diameter and height above the gas inlet.

В тех особых случаях, когда в неочищенном газе в значительных количествах присутствует НСl, присутствие активного материала в газе после его выпуска из вторичной зоны означает, что сорбция НСl улучшилась, поскольку в термодинамическом отношении она становится более полной при более низких температурах при условии, что очищенный газ охлажден до по существу более низкой температуры перед заключительным удалением пыли. In those special cases where HCl is present in significant quantities in the crude gas, the presence of the active material in the gas after it is discharged from the secondary zone means that the sorption of HCl has improved, since it becomes thermodynamically more complete at lower temperatures, provided that the purified the gas is cooled to a substantially lower temperature before the final dust removal.

На чертеже схематически изображена система газификации и очистки газа, которая является вариантом осуществления изобретения. The drawing schematically shows a gasification and gas purification system, which is an embodiment of the invention.

П р и м е р. В изображенной на чертеже системе углеродистый материал 1 поступает в газификатор 3, который состоит из шахты быстрой циркуляции с псевдоожиженным слоем. Он включает реактор 44, первичный сепаратор 45 и рециркулирующее устройство 46 для шахтного материала, подвергшегося сепарации в первичном сепараторе. Шахтный материал состоит из активного каталитического и абсорбирующего материала в предпочтительном варианте в форме доломита, смешанного с негазифицированным углеродистым материалом. Первичный сепаратор 45 является механическим сепаратором нецентробежного типа, сепаратором с V-образными элементами в отношении котла в сочетании с шахтой быстрой циркуляции с псевдоожиженным слоем. PRI me R. In the system depicted in the drawing, the carbonaceous material 1 enters a gasifier 3, which consists of a quick circulation shaft with a fluidized bed. It includes a reactor 44, a primary separator 45, and a recirculation device 46 for mine material that has undergone separation in the primary separator. Mine material consists of active catalytic and absorbent material, in the preferred embodiment, in the form of dolomite mixed with non-carbonated carbon material. Primary separator 45 is a non-centrifugal mechanical separator, a separator with V-shaped elements in relation to the boiler in combination with a quick circulation fluidized bed.

Горячий неочищенный газ 2, произведенный в газификаторе 3, выходит непосредственно из первичного сепаратора 45 и подается непосредственно во вторую зону 25 газоочистки без дополнительного удаления пыли. Вторичная зона 25 сконструирована как шахта 26 быстрой циркуляции с псевдоожиженным слоем и в ней находится активный шахтный материал того же вида, что и в газификаторе 3. The hot crude gas 2 produced in the gasifier 3 exits directly from the primary separator 45 and is supplied directly to the second gas cleaning zone 25 without additional dust removal. The secondary zone 25 is designed as a quick circulation fluidized bed shaft 26 and contains active shaft material of the same type as in the gasifier 3.

Неочищенный газ 2 подается во вторичную зону, образуя флюидизирующий газ. The crude gas 2 is supplied to the secondary zone, forming a fluidizing gas.

Вторичная зона 25 сконструирована с длинным и узким стержнем реактора произвольного поперечного сечения (например, круглого или квадратного). Шахтный материал, который следует за потоком газа из верхней части стержня реактора, в основном подвергается сепарации в поперечном сепараторе 27 частиц, в предпочтительном варианте сепараторе с V-образными элементами того же типа, что и V-образный сепаратор газификатора, за ним следует вторичный сепаратор 28, в предпочтительном варианте циклон. Материал 30, подвергшийся сепарации в первичном сепараторе частиц, рециркулируется в нижнюю часть шахты 26 быстрой циркуляции через рециркулирующее устройство. Материал 29, подвергшийся сепарации во вторичном сепараторе 28 частиц, добавляется главным образом в нижнюю часть газификатора 3 в виде потока 31. В случае необходимости часть потока материала 29 может также направляться в нижнюю часть шахты 26 быстрой циркуляции в виде потока 34 и/или выпускаться из системы в виде потока 43. The secondary zone 25 is designed with a long and narrow rod of a reactor of arbitrary cross-section (for example, round or square). The mine material, which follows the gas stream from the upper part of the reactor core, is mainly separated in a transverse particle separator 27, preferably a separator with V-shaped elements of the same type as the V-shaped gasifier separator, followed by a secondary separator 28, in a preferred embodiment, a cyclone. The material 30, which has undergone separation in the primary particle separator, is recycled to the lower part of the quick circulation shaft 26 through a recirculation device. The material 29, which has been separated in the secondary particle separator 28, is added mainly to the lower part of the gasifier 3 in the form of a stream 31. If necessary, part of the material stream 29 can also be directed to the lower part of the quick circulation shaft 26 in the form of a stream 34 and / or discharged from systems in the form of a stream 43.

Для подачи каталитического и абсорбирующего материала 14 во вторичную зону 35 используется боковое подающее устройство 15, находящееся на соответствующей высоте. Израсходованный и/или деактивизированный шахтный материал выпускается с помощью выпускного устройства 36, связанного с дном вторичной зоны 35. To feed the catalytic and absorbent material 14 into the secondary zone 35, a lateral feed device 15 is used at an appropriate height. The consumed and / or deactivated mine material is discharged using an exhaust device 36 connected to the bottom of the secondary zone 35.

Активный материал, используемый во вторичной зоне в этом примере, состоит из материала, содержащего двойную углекислую соль кальция и магния, в предпочтительном варианте доломит, с размером частиц менее 2 мм, в предпочтительном варианте менее 1 мм, который в сочетании с проходящим газом образует шахту 26 быстрой циркуляции с флюидизирующим газом. The active material used in the secondary zone in this example consists of a material containing a double carbonate salt of calcium and magnesium, preferably dolomite, with a particle size of less than 2 mm, preferably less than 1 mm, which in combination with the passing gas forms a shaft 26 fast circulation with fluidizing gas.

Скорость газа в верхней секции реактора, рассчитанная по свободному поперечному сечению, регулируется таким образом, чтобы она была ниже 10 м/с, в предпочтительном варианте не выше 5 м/c. The gas velocity in the upper section of the reactor, calculated from the free cross section, is controlled so that it is below 10 m / s, preferably not above 5 m / s.

Флюидизирующий газ шахты 26 быстрой циркуляции состоит из неочищенного газа 2 и добавленного окисляющего газа 13, например воздуха. При необходимости дополнительный окисляющий газ 33 может быть добавлен во вторичную зону 25 на одном или нескольких других соответствующих расположенных выше уровнях. The fluidizing gas of the quick circulation shaft 26 consists of crude gas 2 and added oxidizing gas 13, such as air. If necessary, additional oxidizing gas 33 can be added to the secondary zone 25 at one or more other corresponding higher levels.

Конверсия смолы и аммиака, содержащихся в неочищенном газе 2, и сорбция хлорида, содержащегося в неочищенном газе, происходит путем контакта с каталитическим и абсорбирующим материалом в шахте 26 быстрой циркуляции в пределах интервала температур 600-1000оС, в предпочтительном варианте 700-900оС или в самом предпочтительном 850-950оС. Требуемый уровень температуры поддерживается за счет сгорания горючих компонентов газа внутри вторичной зоны 25, которое регулируется путем корректировки количества добавляемого окисляющего газа в виде потоков 13 и 33. Средняя плотность материала во взвешенном состоянии в стержне реактора вторичной зоны 25 поддерживается в пределах интервала 20-300 кг/м3, в предпочтительном варианте в пределах интервала 80-250 кг/м3 с тем, чтобы достигался необходимый контакт между проходящим газом и активным материалом. Это достигается путем регулирования общего количества циркулирующего материала в сочетании с регулированием скорости потока рециркулируемого материала 30 и 34.Conversion of tar and ammonia contained in the raw gas 2 and sorption chloride contained in the raw gas takes place by contact with the catalytic and absorbing material in the shaft 26 fast circulation within the temperature interval 600-1000 ° C, preferably about 700-900 C or most preferably 850-950 C. the required temperature level is maintained by burning combustible gas components inside the secondary stage 25, which is regulated by adjusting the amount of added oxidizing gas, streams 13 and 33. The average density of the material in suspension in the reactor core of the secondary zone 25 is maintained within the range of 20-300 kg / m 3 , preferably within the range of 80-250 kg / m 3 so that the necessary contact between the passing gas is achieved and active material. This is achieved by controlling the total amount of circulating material in combination with controlling the flow rate of the recycled material 30 and 34.

Время пребывания газа в стержне реактора, рассчитанное в пустом стержне реактора, поддерживается в пределах интервала 0,2-20 с, в предпочтительном варианте в пределах интервала 0,5-7 с. The residence time of the gas in the reactor rod, calculated in the empty reactor rod, is maintained within the range of 0.2-20 s, preferably in the range of 0.5-7 s.

В случае необходимости может быть осуществлена активизация деактивированного каталитического и сорбирующего материала путем добавления окисляющего газа 32, например воздуха, к материалу, который рециркулируется в нижнюю часть шихты быстрой циркуляции в виде потоков 30 и 34. Количество добавляемого окисляющего газа 32 регулируется таким образом, чтобы активация происходила в пределах интервала температур 600-1000оС, в предпочтительном варианте в пределах интервала 750-900оС.If necessary, activation of the deactivated catalytic and sorbent material can be carried out by adding oxidizing gas 32, for example air, to the material that is recycled to the lower part of the rapid circulation mixture in the form of flows 30 and 34. The amount of added oxidizing gas 32 is regulated so that the activation occurred within the temperature range of 600-1000 about With, in the preferred embodiment, within the range of 750-900 about C.

До начала процесса происходит нагревание вторичной зоны 25, включая содержащийся в ней шахтный материал, путем сжигания в ней сжиженного нефтяного газа. Before the process starts, the secondary zone 25, including the mine material contained therein, is heated by burning liquefied petroleum gas in it.

Поток 4 очищенного газа, выходящий из вторичного сепаратора 28 вторичной зоны 25, освобождается от попавших в него мелких частиц шахтного материала и пара в последующих зонах очистки газа. The stream 4 of purified gas leaving the secondary separator 28 of the secondary zone 25 is freed from small particles of mine material and steam that have entered it in subsequent gas treatment zones.

Газ проходит через два теплообменника. В первом теплообменнике 37 происходит теплообмен с окисляющим газом в виде потока 10, предназначенным как для газификатора 3, так и для вторичной зоны 25, поэтому предварительно нагретый окисляющий газ 11 на выпуске из теплообменника 37 имеет соответствующую температуру, в предпочтительном варианте около 400оС. Предварительно нагретый окисляющий газ 11 используется как в газификаторе 3 (в частности, как псевдоожиженный газ) в виде потока 12, так и во вторичной зоне 25 в виде потоков 13, 32 и 33.Gas passes through two heat exchangers. In the first heat exchanger 37 heat exchange takes place with oxidizing gas, stream 10, intended for both the gasifier 3 and the secondary stage 25, so preheated oxidizing gas 11 at the outlet of the heat exchanger 37 has a suitable temperature, preferably about 400 ° C. The preheated oxidizing gas 11 is used both in the gasifier 3 (in particular, as a fluidized gas) in the form of a stream 12, and in the secondary zone 25 in the form of streams 13, 32 and 33.

В последующим втором теплообменнике 38 температура газа 5 снижается до уровня, который позволяет выпущенному газу 6 проходить дальнейшую очистку с использованием, например, обычных текстильных фильтров или циклона для дальнейшего удаления пыли в сепараторе 39, то есть в предпочтительном варианте до 150-300оС. Удаленная пыль выходит из зоны удаления пыли.In the subsequent second heat exchanger 38, the temperature of the gas 5 is reduced to a level that allows the released gas 6 to undergo further purification using, for example, conventional textile filters or a cyclone to further remove dust in the separator 39, that is, in the preferred embodiment, to 150-300 about C. The removed dust leaves the dust removal zone.

Как упоминалось раньше, поток газа 4 содержит попавшие в него мелкие частицы активного материала, которые следуют с потоком газа из вторичного сепаратора 28. В особых случаях, например в связи с газификацией топлива из отходов, неочищенный газ 2 из газификатора содержит значительные количества НСl. Поскольку сорбции НСl на содержащем известь материале, таком как доломит, способствует снижению температуры, охлаждение газа в теплообменниках 37 и 38 способствует увеличению степени сорбции остаточного НСl на попавшем в поток газа материале. As mentioned earlier, gas stream 4 contains small particles of active material that have fallen into it, which follow with a gas stream from secondary separator 28. In special cases, for example, due to gasification of fuel from waste, crude gas 2 from the gasifier contains significant amounts of HCl. Since sorption of Hcl on a lime-containing material such as dolomite helps to lower the temperature, cooling the gas in heat exchangers 37 and 38 helps to increase the degree of sorption of residual Hcl on the material that has entered the gas stream.

Почти очищенный от пыли газ 7, который выходит из зоны 39 удаления пыли, подается в скруббер 40, в котором он освобождается от влаги и других растворимых в воде компонентов. В скруббере 40 происходит как увлажнение потока 7 газа, так и конденсация пара. При данных условиях происходят также осаждение почти всех остаточных мелких частиц и абсорбция растворимых в воде компонентов газа, например NH3, HCl и /или NH4Cl.Almost dust-free gas 7, which leaves the dust removal zone 39, is supplied to a scrubber 40, in which it is freed from moisture and other water-soluble components. In the scrubber 40, both humidification of the gas stream 7 and vapor condensation occur. Under these conditions, precipitation of almost all residual fines and absorption of water-soluble gas components, such as NH 3 , HCl and / or NH 4 Cl, also occur.

Поток 20 воды, выходящий из скруббера, рециркулируется насосом 41, при этом он охлаждается в теплообменнике 42 таким образом, что температуры воды 19, рециркулируемой в скруббер 40, поддерживается в пределах интервала 15-20оС. Избыточная вода 21 спускается из водяной цепи.Water stream 20 exiting the scrubber is recycled to pump 41, while it is cooled in heat exchanger 42 so that the temperature of the water 19 recycled to the scrubber 40 is kept within the interval 15-20 ° C. Excess water 21 descends from the water circuit.

Газ 8, выходящий из скруббера, может считаться чистым для целей промышленного применения, то есть он почти свободен от смол, аммиака, пыли, НСl и Н2S. Однако при данной температуре выпуска )около 30оС он насыщен паром. В зависимости от применения с целью уменьшения относительной влажности поток 8 газа может быть предварительно нагрет или пропущен через дополнительную стадию осушения для уменьшения содержания в нем влаги. Чистый газ отвечает требованиям в отношении применения для эксплуатации двигателя, например с помощью дизельных двигателей с турбокомпрессором, и может сжигаться без последующей очистки выпускаемого газа.The gas 8 leaving the scrubber can be considered pure for industrial use purposes, i.e. it is almost free from the resin, ammonia, dust, HCl and H 2 S. However, at a given temperature release) of about 30 ° C it is saturated with steam. Depending on the application, in order to reduce the relative humidity, the gas stream 8 can be preheated or passed through an additional drying step to reduce the moisture content in it. Pure gas meets the requirements for use for engine operation, for example using diesel engines with a turbocharger, and can be burned without subsequent purification of the exhaust gas.

Для целей применения в более простых случаях, например для выработки тепла в котлах, скруббер 40 можно исключить с тем, чтобы очищенный газ использовался либо непосредственно после теплообменника 37 в виде потока 22 или после сепаратора 39 пыли в виде потока 23. For applications in simpler cases, for example to generate heat in boilers, the scrubber 40 can be eliminated so that the purified gas is used either directly after the heat exchanger 37 in the form of a stream 22 or after the dust separator 39 in the form of a stream 23.

В описанном примере вторичная зона 25 объединена с газификатором 3, основанном на технологии шахты быстрой циркуляции с псевдоожиженным слоем. Газификатор 2 может производить неочищенный газ 2 из нескольких видов топлива, например коры, торфа или топлива из отходов. В качестве шахтного материала в шахте быстрой циркуляции газофикатора 3 можно использовать, как упоминалось, каталитический и абсорбирующий материал того же типа, что и во второй вторичной зоне 25. In the described example, the secondary zone 25 is combined with a gasifier 3, based on the technology of the quick circulation shaft with a fluidized bed. Gasifier 2 can produce raw gas 2 from several fuels, such as bark, peat or waste fuel. As the shaft material in the quick circulation shaft of the gasifier 3, it is possible to use, as mentioned, the catalytic and absorbent material of the same type as in the second secondary zone 25.

Общий перепад давления подаваемого окисляющего газа, например воздуха, при прохождении через производственную систему немного выше 1 бар. Поэтому требуется использовать компрессор 16, который повышает давление окисляющего газа в потоке 9 до уровня давления в потоке 10, необходимого для достижения поставленной цели. The total pressure drop of the supplied oxidizing gas, such as air, when passing through the production system is slightly higher than 1 bar. Therefore, it is required to use a compressor 16, which increases the pressure of the oxidizing gas in the stream 9 to the level of pressure in the stream 10, necessary to achieve the goal.

Остаточное содержание смолы и аммиака в очищенном газе составляет 500 и 300 мг/м3 соответственно. При наличии в очищаемом газе хлористого водорода его остаточная концентрация после процесса очистки снижается почти до уровня термодинамического равновесия.The residual content of tar and ammonia in the purified gas is 500 and 300 mg / m 3, respectively. If there is hydrogen chloride in the gas being cleaned, its residual concentration after the cleaning process decreases almost to the level of thermodynamic equilibrium.

Claims (6)

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ЗАГРЯЗНЕННОГО ГОРЮЧЕГО ГАЗА, полученного из углеродистого материала в процессе его газификации, включающий обработку очищаемого газа в отдельном реакторе тонкоизмельченным карбонатом кальция - магния, преимущественно в виде доломита, и/или продуктом его обжига в виде циркулирующего псевдоожиженного слоя в интервале температур до 1000oC при использовании очищаемого газа в качестве псевдоожижающего агента, отличающийся тем, что, с целью снижения остаточной концентрации в горючем газе смолы в форме органических соединений, аммиака и хлористого водорода при наличии последнего, очистку ведут в реакторе шахтного типа при средней плотности псевдоожиженного слоя 80 - 250 кг/м3 при температуре не ниже 600oС.1. METHOD FOR CLEANING A CONTAMINATED FUELING GAS obtained from a carbonaceous material during gasification, including treating the gas to be purified in a separate reactor with finely ground calcium carbonate-magnesium, mainly in the form of dolomite, and / or its calcining product in the form of a circulating fluidized bed in the temperature range up to 1000 o C when using the cleaned gas as a fluidizing agent, characterized in that, in order to reduce the residual concentration in the combustible gas of the resin in the form of organic compounds d, ammonia and hydrogen chloride in the presence of the latter, cleaning is carried out in a shaft type reactor with an average fluidized bed density of 80 - 250 kg / m 3 at a temperature of at least 600 o C. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что материал псевдоожиженного слоя, потерявший активность из-за осаждения углерода, отводят из реактора и заменяют эквивалентным количеством свежего материала или активированного материала путем обработки кислородсодержащим газом и/или паром в отдельной зоне активации или в системе, обеспечивающей циркуляцию материала псевдоожиженного слоя после его сепарации. 2. The method according to claim 1, characterized in that the fluidized bed material that has lost activity due to carbon deposition is removed from the reactor and replaced with an equivalent amount of fresh material or activated material by treatment with oxygen-containing gas and / or steam in a separate activation zone or a system for circulating fluidized bed material after separation. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что указанную активацию ведут в интервале температур 600 - 1000oС.3. The method according to p. 2, characterized in that the said activation is carried out in the temperature range of 600 - 1000 o C. 4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что скорость газа в реакторе поддерживают на уровне ниже 10 м/с. 4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the gas velocity in the reactor is maintained at a level below 10 m / s. 5. Способ по пп.1 - 4, отличающийся тем, что время пребывания очищаемого газа в реакторе поддерживают в интервале 0,2 - 20с. 5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that the residence time of the gas to be purified in the reactor is maintained in the range of 0.2 - 20 s. 6. Способ по пп.1 - 5, отличающийся тем, что газ после реактора охлаждают до 150 - 300oС и обеспыливают.6. The method according to PP.1 to 5, characterized in that the gas after the reactor is cooled to 150 - 300 o C and dedusted.
SU904743731A 1987-10-02 1990-04-02 Method for purification of contaminated gas fuel RU2015158C1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8703816A SE459584B (en) 1987-10-02 1987-10-02 PROCEDURES FOR PROCESSING OF RAAGAS MANUFACTURED FROM COAL CONTENTS
SE8703816.2 1987-10-02
PCT/SE1988/000502 WO1989002909A1 (en) 1987-10-02 1988-09-28 Refining of raw gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2015158C1 true RU2015158C1 (en) 1994-06-30

Family

ID=26659961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904743731A RU2015158C1 (en) 1987-10-02 1990-04-02 Method for purification of contaminated gas fuel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2015158C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2466179C2 (en) * 2007-09-26 2012-11-10 Уде Гмбх Method of cleaning crude gas after gasification of solid fuel
RU2496555C2 (en) * 2008-09-30 2013-10-27 Уде Гмбх Hot gas cleaner
WO2014017955A2 (en) 2012-07-25 2014-01-30 Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственная Компания "Интергаз" Method for processing combustible carbon-containing and/or hydrocarbon-containing products, reactor for implementing same (variants) and apparatus for processing combustible carbon-containing and/or hydrocarbon-containing products
RU2587441C2 (en) * 2010-01-29 2016-06-20 Тиссенкрупп Уде Гмбх Method of gasification of biomass in fluidised bed

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Заявка ФРГ N 3023480, кл. C 10K 1/30, 1982. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2466179C2 (en) * 2007-09-26 2012-11-10 Уде Гмбх Method of cleaning crude gas after gasification of solid fuel
RU2496555C2 (en) * 2008-09-30 2013-10-27 Уде Гмбх Hot gas cleaner
RU2587441C2 (en) * 2010-01-29 2016-06-20 Тиссенкрупп Уде Гмбх Method of gasification of biomass in fluidised bed
WO2014017955A2 (en) 2012-07-25 2014-01-30 Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственная Компания "Интергаз" Method for processing combustible carbon-containing and/or hydrocarbon-containing products, reactor for implementing same (variants) and apparatus for processing combustible carbon-containing and/or hydrocarbon-containing products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4444568A (en) Method of producing fuel gas and process heat fron carbonaceous materials
US5213587A (en) Refining of raw gas
CN102356143B (en) Production of synthesis gas through controlled oxidation of biomass
US4810478A (en) Process of removing pollutants from flue gas
CN1038044C (en) Partial oxidation process for producing a stream of hot purified gas
CA1236266A (en) Process of removing polluants from exhaust gases
JP2573681B2 (en) Purification of raw material gas
CA2664028A1 (en) Production and conditioning of synthesis gas obtained from biomass
US4181705A (en) Purification of fluidized-bed combustion flue gas
US4917875A (en) Gas/solid contact method for removing sulfur oxides from gases
US4302218A (en) Process for controlling sulfur oxides in coal gasification
US3833711A (en) Removal of sulfur dioxide from gas streams
EP0228373B1 (en) Method for cleaning gases containing condensable components
EP0254402B1 (en) Improved gas/solid contact method for removing sulfur oxides from gases
RU2015158C1 (en) Method for purification of contaminated gas fuel
US5163374A (en) Combustion process
CN1199353A (en) Method for reactivating sorbent to enable reuse thereof
US20050063886A1 (en) Process and device intended for regeneration of used absorbents from thermal generator fumes treatment
US4529502A (en) Sulfur oxide acceptance from a flue gas
JPS5889928A (en) Separation of dry fly ash from gas
EP0247836A1 (en) Removing sulfur oxides from flue gases of FCC units
FI86767B (en) Procedure for combustion of fuel in a fluidized bed, and fluidized bed arrangement for carrying out the procedure
FI76834C (en) FOERFARANDE FOER RENING AV GASER INNEHAOLLANDE KONDENSERBARA KOMPONENTER.
CN86105411A (en) The treatment process of coal gas
FI71073C (en) FOERFARANDE FOER RENING AV GASER INNEHAOLLANDE KONDENSERBARA KOMPONENTER

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040929