RU2414503C1 - Установка для получения синтез-газа пиролизом твердого углесодержащего сырья - Google Patents
Установка для получения синтез-газа пиролизом твердого углесодержащего сырья Download PDFInfo
- Publication number
- RU2414503C1 RU2414503C1 RU2009144893/05A RU2009144893A RU2414503C1 RU 2414503 C1 RU2414503 C1 RU 2414503C1 RU 2009144893/05 A RU2009144893/05 A RU 2009144893/05A RU 2009144893 A RU2009144893 A RU 2009144893A RU 2414503 C1 RU2414503 C1 RU 2414503C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pyrolysis
- chamber
- raw materials
- screw
- pyrolysis chamber
- Prior art date
Links
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 title claims abstract description 61
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 47
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 33
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 30
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 13
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 8
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 4
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 claims 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000779 smoke Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003517 fume Substances 0.000 abstract 2
- 239000012265 solid product Substances 0.000 abstract 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 abstract 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000012261 resinous substance Substances 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано для утилизации биомассы растительного, животного или технологического происхождения, а также для переработки торфа, сланцев и других углеродсодержащих продуктов. Углеродсодержащее сырье подают шнеком 2 из бункера для сырья 1 в пиролизную камеру 3. Участок шнека 2 для подачи сырья, размещенный в пиролизной камере 3, расположен в желобе 6 и снабжен элементами для ворошения перемещаемого сырья. Твердые продукты пиролиза шнеком 2 подают на колосниковую решетку 8 в камере сгорания 4, где сжигают твердые и жидкие продукты пиролиза с получением горячих дымовых газов, которые поступают в пиролизную камеру 3. Дымовые газы смешивают с образующимся в пиролизной камере 3 синтез-газом, и полученную смесь направляют по коллектору 10 в осадительную камеру 9, где отделяют примеси твердых частиц и конденсируют паровую фазу с формированием окончательного состава синтез-газа. Изобретение позволяет повысить эффективность газификации углеродсодержащего сырья с увеличением выхода синтез-газа. 1 ил.
Description
Изобретение относится к переработке углеродсодержащего сырья и может быть использовано для утилизации биомассы растительного, животного или технологического происхождения, а также для переработки торфа, сланцев и других углеродсодержащих продуктов с получением полезных продуктов и синтез-газа.
Известно, что при газификации углеродсодержащего сырья при определенных температурных условиях имеет место процесс частичного некаталитического окисления углеродсодержащего сырья с получением газообразного топлива, состоящего главным образом из смеси СО и Н2 (синтез-газ) (см. Химическая энциклопедия, Москва, Большая российская энциклопедия, 1992, с.533-538).
Известно устройство для получения синтез-газа, в котором обработка углеродсодержащего сырья ведется при температуре, по меньшей мере, 1600°С в отсутствие воздуха с получением горючего газа, состоящего в основном из Н2 и СО, негорючих и инертных газов, которые затем резко охлаждают до температуры 1200°С и пропускают через угольную насадку (см. пат. ЕР 0292987, кл. C10J 3/48, 30.11.1988).
Однако в данной установке не обеспечивается полная газификация, т.к. имеет место значительная доля угольного остатка и высокое количество несгоревших веществ. Кроме того, вследствие отсутствия защиты угольной насадки от засорения несгоревшими остатками угольной фракции могут иметь место аварийные остановки процесса газификации.
Известна также установка для получения синтез-газа пиролизом твердого углеродсодержащего сырья, содержащая цилиндрический корпус с герметизированным реакционным пространством, загрузочный узел, расположенный в верхней части корпуса, камеры сжигания для подачи высокотемпературных газифицирующих агентов в реакционное пространство, коническую выпускную часть корпуса в виде плавильной камеры, оборудованную средством вывода продуктов газификации (см. патент RU № 2282788, кл. F23G 5/027, 27.08.2006).
Недостатком этого газификатора является низкая эффективность, обусловленная спеканием обрабатываемых отходов и малой поверхностью их взаимодействия с горячими газами (газифицирующих агентов), ограниченные возможности регулирования состава продуктов газификации при изменении теплотворности обрабатываемых отходов, невозможность управления свойствами расплава, в т.ч. его вязкостью, а также потребительскими характеристиками продуктов. Спекание обрабатываемых отходов резко снижает эффективность газификации.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка для получения синтез-газа пиролизом твердого углеродсодержащего сырья, содержащая бункер для сырья, шнек для подачи сырья, пиролизную камеру, камеру сгорания и коллектор отвода синтез-газа и шнек для транспортировки полукокса (см. патент RU № 2346026, кл. C10J 3/00, 10.02.2009).
Однако в ходе пиролиза образуются смолистые вещества и деготь. Кроме того, проведение пиролиза при температуре 500-700°С приводит к снижению производительности установки для получения синтез-газа.
Задачей, решаемой изобретением, является снижение образования кокса и подавление образование дегтя и других смолистых веществ.
Технический результат заключается в том, что достигается повышение эффективности газификации углеродсодержащего сырья с увеличением выхода синтез-газа.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что установка для получения синтез-газа пиролизом твердого углеродсодержащего сырья содержит бункер для сырья, шнек для подачи сырья, пиролизную камеру, камеру сгорания, коллектор отвода синтез-газа и шнек для транспортировки полукокса, при этом участок шнека для подачи сырья, размещенный в пиролизной камере, расположен в желобе и снабжен элементами для ворошения перемещаемого сырья, например лопатками, камера сгорания расположена за пиролизной камерой по ходу подачи сырья в пиролизной камере, и в ней размещен шнек для транспортировки полукокса, при этом к камере сгорания подключен вентилятор для подачи в зону горения камеры под колосниковую решетку воздуха, а над шнеком для подачи сырья в пиролизной камере выполнен канал для пропуска горячих дымовых газов из камеры сгорания над сырьем в направлении, противоположном направлению транспортировки сырья в пиролизной камере, и отвода из пиролизной камеры вместе с дымовыми газами синтез-газа, причем над пиролизной камерой выполнена сообщенная с пиролизной камерой осадительная камера для отделения от синтез- газа примесей твердых частиц и конденсации паровой фазы.
В ходе проведенного исследования было выявлено, что путем интенсификации теплоподвода достигается возможность увеличить температуру в пиролизной камере до 1100°С. Этого удалось достигнуть за счет того, что участок шнека для подачи сырья, размещенный в пиролизной камере, расположен в желобе и снабжен элементами для ворошения перемещаемого сырья, например лопатками, камера сгорания расположена за пиролизной камерой по ходу подачи сырья в пиролизной камере и в ней размещен шнек для транспортировки полукокса, при этом к камере сгорания подключен вентилятор для подачи в зону горения камеры под колосниковую решетку воздуха. По существу пиролизную камеру объединили с камерой сгорания, что позволило горячие дымовые газы сразу подавать к перемещаемому шнеком углеродсодержащему сырью, которое находится в открытом сверху желобе, причем сырье постоянно перемешивается элементами ворошения, за счет чего резко интенсифицируется теплообмен между сырьем и горячими дымовыми газами. Кроме того, выполнение над шнеком для подачи сырья в пиролизной камере канала для пропуска горячих дымовых газов из камеры сгорания над сырьем в направлении, противоположном направлению транспортировки сырья в пиролизной камере, и отвода из пиролизной камеры вместе с дымовыми газами синтез-газа, в сочетании с тем, что над пиролизной камерой выполнена сообщенная с пиролизной камерой осадительная камера для отделения от синтез газа примесей твердых частиц и конденсации паровой фазы, позволяет провести разбавление синтез-газа инертным дымовым газом, что в свою очередь дает возможность, несмотря на снижение калорийности получаемого синтез-газа, подавить образование дегтя и смолистых веществ при сохранении калорийности получаемого синтез-газа на уровне 1800-2000 ккал/нм3. Как результат получаемый синтез-газ может быть использован в качестве газообразного топлива в котельных установках и при производстве электроэнергии и в химической промышленности для последующих переделов.
На чертеже схематически представлен разрез установки для получения синтез-газа пиролизом твердого углеродсодержащего сырья.
Установка для получения синтез-газа пиролизом твердого углеродсодержащего сырья содержит бункер 1 для сырья, шнек 2 для подачи сырья, пиролизную камеру 3, камеру сгорания 4 и шнек 5 для транспортировки полукокса. Участок шнека 2 для подачи сырья, размещенный в пиролизной камере 3, расположен в желобе 6 и снабжен элементами (не показаны) для ворошения перемещаемого сырья, например лопатками. Камера сгорания 4 расположена за пиролизной камерой 3 по ходу подачи сырья в пиролизной камере 3, и в ней размещен шнек 5 для транспортировки полукокса. К камере сгорания 4 подключен вентилятор 7 для подачи в зону горения камеры сгорания 4 под колосниковую решетку 8 воздуха, а над шнеком 2 для подачи сырья в пиролизной камере 3 выполнен канал для пропуска горячих дымовых газов из камеры сгорания 4 над сырьем в направлении, противоположном направлению транспортировки сырья в пиролизной камере 3 и отвода из пиролизной камеры 3 вместе с дымовыми газами синтез-газа, причем над пиролизной камерой 3 выполнена сообщенная с пиролизной камерой 3 осадительная камера 9 для отделения от синтез - газа примесей твердых частиц и конденсации паровой фазы. Пиролизная камера 3 сообщена с осадительной камерой 9 коллектором 10 отвода синтез-газа.
Углеродсодержащее сырье подают шнеком 2 из бункера для сырья в пиролизную камеру 3, в которой производят пиролиз сырья с получением синтез-газа, причем в процессе транспортировки сырья шнеком 2 оно постоянно перемешивается элементами для ворошения, закрепленными на шнеке 2. Твердые продукты пиролиза шнеком 2 подаются на колосниковую решетку 8 в камере сгорания 4, в которую вентилятором 7 подают воздух, что позволяет утилизировать вредные твердые и жидкие примеси, в частности смолы и деготь, и обеспечивает равномерное выгорание последних. В камере сгорания 4 сжигают твердые и жидкие продукты пиролиза с получением горячих дымовых газов, которые поступают в пиролизную камеру 3, где они, протекая по каналу для пропуска горячих дымовых газов, омывают углеродсодержащее сырье, нагревая его до 1100°С и вызывая реакцию пиролиза. Одновременно дымовые газы смешиваются с образующимся в пиролизной камере 3 синтез-газом и полученная смесь поступает из пиролизной камеры 3 по коллектору 10 в осадительную камеру 9, где от поступившей смеси отделяют примеси твердых частиц и конденсируют паровую фазу с формированием окончательного состава синтез-газа, который и подают потребителю, а полученный после в камере сгорания 4 полукокс шнеком 5 транспортируют из камеры сгорания 4 на утилизацию.
Установка для получения синтез-газа пиролизом твердого углеродсодержащего сырья может найти применение в промышленной теплоэнергетике, производстве электроэнергии и химической промышленности при переработке углеродсодержащего сырья.
Claims (1)
- Установка для получения синтез-газа пиролизом твердого углеродсодержащего сырья, содержащая бункер для сырья, шнек для подачи сырья, пиролизную камеру, камеру сгорания, коллектор отвода синтез-газа и шнек для транспортировки полукокса, отличающаяся тем, что участок шнека для подачи сырья, размещенный в пиролизной камере, расположен в желобе и снабжен элементами для ворошения перемещаемого сырья, например, лопатками, камера сгорания расположена за пиролизной камерой по ходу подачи сырья в пиролизной камере, и в ней размещен шнек для транспортировки полукокса, при этом к камере сгорания подключен вентилятор для подачи в зону горения камеры под колосниковую решетку воздуха, а над шнеком для подачи сырья в пиролизной камере выполнен канал для пропуска горячих дымовых газов из камеры сгорания над сырьем в направлении, противоположном направлению транспортировки сырья в пиролизной камере, и отвода из пиролизной камеры вместе с дымовыми газами синтез-газа, причем над пиролизной камерой выполнена сообщенная с пиролизной камерой осадительная камера для отделения от синтез-газа примесей твердых частиц и конденсации паровой фазы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009144893/05A RU2414503C1 (ru) | 2009-12-04 | 2009-12-04 | Установка для получения синтез-газа пиролизом твердого углесодержащего сырья |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009144893/05A RU2414503C1 (ru) | 2009-12-04 | 2009-12-04 | Установка для получения синтез-газа пиролизом твердого углесодержащего сырья |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2414503C1 true RU2414503C1 (ru) | 2011-03-20 |
Family
ID=44053678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009144893/05A RU2414503C1 (ru) | 2009-12-04 | 2009-12-04 | Установка для получения синтез-газа пиролизом твердого углесодержащего сырья |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2414503C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2536644C2 (ru) * | 2012-10-29 | 2014-12-27 | Александр Алексеевич Концевой | Способ производства газообразного теплоносителя и сушки им сыпучего материала и устройство для осуществления способа |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4123332A (en) * | 1977-09-06 | 1978-10-31 | Energy Recovery Research Group, Inc. | Process and apparatus for carbonizing a comminuted solid carbonizable material |
| DE102004008621A1 (de) * | 2004-02-21 | 2005-09-08 | Jeschar, Rudolf, Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. | Herdofenreaktoren und Verfahren zur Umwandlung fester und pastöser, organischer Stoffe in Prozessgas |
| RU2282788C1 (ru) * | 2004-12-27 | 2006-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ИТЛАН" | Установка обезвреживания и уничтожения твердых отходов |
| RU62926U1 (ru) * | 2006-12-21 | 2007-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Альтернативные энергетические системы" | Устройство для получения синтез-газа и полукокса пиролизом биомассы |
| RU2346026C2 (ru) * | 2007-04-06 | 2009-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Альтернативные энергетические системы" | Способ получения синтез-газа и полукокса пиролизом биомассы |
-
2009
- 2009-12-04 RU RU2009144893/05A patent/RU2414503C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4123332A (en) * | 1977-09-06 | 1978-10-31 | Energy Recovery Research Group, Inc. | Process and apparatus for carbonizing a comminuted solid carbonizable material |
| DE102004008621A1 (de) * | 2004-02-21 | 2005-09-08 | Jeschar, Rudolf, Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. | Herdofenreaktoren und Verfahren zur Umwandlung fester und pastöser, organischer Stoffe in Prozessgas |
| RU2282788C1 (ru) * | 2004-12-27 | 2006-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ИТЛАН" | Установка обезвреживания и уничтожения твердых отходов |
| RU62926U1 (ru) * | 2006-12-21 | 2007-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Альтернативные энергетические системы" | Устройство для получения синтез-газа и полукокса пиролизом биомассы |
| RU2346026C2 (ru) * | 2007-04-06 | 2009-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Альтернативные энергетические системы" | Способ получения синтез-газа и полукокса пиролизом биомассы |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2536644C2 (ru) * | 2012-10-29 | 2014-12-27 | Александр Алексеевич Концевой | Способ производства газообразного теплоносителя и сушки им сыпучего материала и устройство для осуществления способа |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4028068A (en) | Process and apparatus for the production of combustible gas | |
| US4142867A (en) | Apparatus for the production of combustible gas | |
| JP5763618B2 (ja) | ２段階乾燥供給ガス化装置および方法 | |
| US20180142174A1 (en) | Gasification system | |
| RU2010118170A (ru) | Установка для получения продукта пиролиза | |
| WO2015102480A2 (en) | An apparatus for producing biofuels from biomass | |
| CN102453550B (zh) | 多喷嘴分级给氧气流床气化炉及其气化方法 | |
| WO2017050231A1 (en) | Industrial furnace integrated with biomass gasification system | |
| WO2012122622A1 (en) | Control of syngas temperature using a booster burner | |
| WO2007081296A1 (en) | Downdraft/updraft gasifier for syngas production from solid waste | |
| EP1129154B1 (en) | Method for gasifying carbon-containing fuel in a fixed layer gasifier | |
| RU2359011C1 (ru) | Способ конверсии твердого топлива и установка для его осуществления (варианты) | |
| RU2627865C1 (ru) | Способ получения синтез-газа из низкокалорийных бурых углей с повышенной зольностью и устройство для его осуществления | |
| EP2633004B1 (fr) | Installation pour la fabrication d'un clinker cimentier comprenant un dispositif pour la production de gaz de synthèse à partir de déchets solides | |
| RU2120460C1 (ru) | Способ и устройство для получения горючих газов из твердого топлива, способ и устройство для обработки сырых фосфатов | |
| SK10472000A3 (sk) | Spôsob spracovania tuhých palivových materiálov a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu | |
| RU2414503C1 (ru) | Установка для получения синтез-газа пиролизом твердого углесодержащего сырья | |
| US4309197A (en) | Method for processing pulverized solid fuel | |
| CZ289723B6 (cs) | Způsob výroby spalitelných plynů z pevného paliva a zařízení k provádění tohoto způsobu | |
| DE102016103924B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Produktion von Synthesegas zum Betreiben eines Verbrennungsmotors | |
| US20140283453A1 (en) | Tyer carburetion process | |
| DE102007017859A1 (de) | Vergaser | |
| US4211632A (en) | Method for heat processing of pulverized brown coal | |
| RU76424U1 (ru) | Установка для утилизации биомассы | |
| RU74918U1 (ru) | Установка для конверсии твердого топлива (варианты) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181205 |