RU2641270C1 - Method for solid fuels gasification in gas generator and reactor device for method implementation - Google Patents

Method for solid fuels gasification in gas generator and reactor device for method implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2641270C1
RU2641270C1 RU2016134301A RU2016134301A RU2641270C1 RU 2641270 C1 RU2641270 C1 RU 2641270C1 RU 2016134301 A RU2016134301 A RU 2016134301A RU 2016134301 A RU2016134301 A RU 2016134301A RU 2641270 C1 RU2641270 C1 RU 2641270C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
reactor
carbon
hollow body
carbon dioxide
Prior art date
Application number
RU2016134301A
Other languages
Russian (ru)
Original Assignee
Благодаров Юрий Петрович
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
Application filed by Благодаров Юрий Петрович filed Critical Благодаров Юрий Петрович
Priority to RU2016134301A priority Critical patent/RU2641270C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2641270C1 publication Critical patent/RU2641270C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Solid-Fuel Combustion (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method for solid fuels gasification is described, consisting in moving fuel for gasification in a vertically oriented hollow reactor, upwards from the bottom, forming a combustion site in the reactor due to the oxidative reaction of the oxygen compound (O2) of air with the carbon (C) of the fuel, at which carbon dioxide (CO2) is emitted, carrying out of a reductive reaction of a carbon dioxide compound (CO2) with the carbon (C) of the fuel according to the formula CO2+C=2CO in the fuel layer, at which carbon monoxide (CO) - a combustible gas is produced. Behind the combustion site, coal and ash are moved upwards in the vertically oriented hollow reactor, carbon dioxide (CO2) is passed through the coal and ash along the direction of movement to carry out a reductive reaction of the carbon dioxide compound (CO2) with the carbon (C) of the fuel and produce a combustible gas - carbon monoxide (CO), combustible gas is brought up the reactor and beyond. A reactor for of solid fuels gasification is also described.
EFFECT: method for gasification of solid fuels is developed, which has effective conditions for oxidation-reduction reactions.
3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к энерготехнологическому оборудованию, а именно к устройствам термической переработки твердого топлива в горючий газ, и может быть использовано для производства генераторного газа преимущественно из пеллет, бурого угля, щепы.The invention relates to energy-technology equipment, namely, devices for thermal processing of solid fuel into combustible gas, and can be used to produce generator gas mainly from pellets, brown coal, wood chips.

Известен способ газификации твердых видов топлива, заключающийся в перемещении топлива для газификации в вертикально ориентированном полом реакторе, в направлении снизу вверх, формировании очага горения в реакторе за счет окислительной реакции соединения кислорода (O2) воздуха с углеродом (C) топлива, при котором выделяется двуокись углерода (CO2), проведения восстановительной реакции соединения двуокиси углерода (CO2) с углеродом (С) топлива по формуле CO2+C=2CO в слое топлива, при котором получают монооксид углерода (CO) - горючий газ. Известно устройство реактора, состоящее из вертикально ориентированного полого корпуса, горелки, узла подачи топлива в горелку, узла подачи воздуха в горелку, конвейера, установленного в полом корпусе и перемещающего топливо снизу вверх из горелки (1).There is a method of gasification of solid fuels, which consists in moving fuel for gasification in a vertically oriented hollow reactor, from the bottom up, forming a combustion zone in the reactor due to the oxidative reaction of the oxygen (O 2 ) compound of air with carbon (C) fuel, in which carbon dioxide (CO 2 ), carrying out the reduction reaction of the compound of carbon dioxide (CO 2 ) with carbon (C) of the fuel according to the formula CO 2 + C = 2CO in the fuel layer, which produces carbon monoxide (CO) - a combustible gas. A reactor device is known consisting of a vertically oriented hollow body, a burner, a fuel supply unit to the burner, an air supply unit to the burner, a conveyor installed in the hollow body and moving fuel from the bottom up from the burner (1).

При газификации пеллетов, когда они подаются в реактор, через горловину сверху, входящий в состав связующего лигнин расплавляется от тепловой энергии, выделяющейся снизу из очага горения, образуется вязкотекучая жидкость, которая обволакивает пеллеты и препятствует восстановительной реакции соединения двуокиси углерода (CO2) с углеродом (C) топлива.During the gasification of pellets, when they are fed into the reactor, through the top of the neck, the lignin that is part of the binder is melted from the thermal energy released from the bottom of the combustion zone, a viscous fluid is formed that envelops the pellets and prevents the reduction reaction of the compound of carbon dioxide (CO 2 ) with carbon (C) fuel.

Технический результат, достигаемый при осуществлении заявленного изобретения, заключается в создании эффективных условий для протекания окислительно-восстановительных реакций с топливом.The technical result achieved by the implementation of the claimed invention is to create effective conditions for the occurrence of redox reactions with fuel.

В способе газификации твердых видов топлива за очагом горения перемещают вверх, в вертикально ориентированном полом реакторе угли и золу, по ходу движения через угли и золу пропускают двуокись углерода (CO2) для проведения восстановительной реакции соединения двуокиси углерода (CO2) с углеродом (C) топлива и получения горючего газа - монооксида углерода (CO), горючий газ выводят вверх реактора, за ее пределы. Перемещение углей и золы в корпусе вертикально ориентированного полого реактора осуществляют по спирали, перемещение ограничивают до определенного уровня, не выходящего за границы канала вывода горючих газов, располагаемого на завершающей стадии восстановительной реакции соединения двуокиси углерода (CO2) с углеродом (C) топлива, при этом уголь перемешивают для активизации восстановительной реакции и сбрасывает вновь в середину полого корпуса реактора, в зону горения, а золу выводят из реактора через отверстия на боковой поверхности полого корпуса. В устройстве реактора полый корпус примыкает торцевой поверхностью к краю чаши горелки, за горелкой, на боковой поверхности полого корпуса выполнены отверстия для вывода золы, в полом корпусе установлен ленточный винтовой конвейер, перемещающий вверх уголь и золу, при этом золу ленточный винтовой конвейер проталкивает в отверстия, располагаемые на боковой поверхности полого корпуса, а уголь перемешивает для активизации восстановительной реакции и сбрасывает вновь в середину полого корпуса, в зону горения.In the method of gasification of solid fuels, behind the burning zone, coal and ash are moved upward, in a vertically oriented hollow reactor, carbon dioxide (CO 2 ) is passed through the coal and ash to conduct a reduction reaction of the compound of carbon dioxide (CO 2 ) with carbon (C ) fuel and the production of combustible gas - carbon monoxide (CO), combustible gas is taken up the reactor, beyond its limits. The movement of coal and ash in a vertically oriented hollow reactor vessel is carried out in a spiral fashion, the movement is limited to a certain level that does not extend beyond the boundaries of the combustible gas outlet channel, which is located at the final stage of the reduction reaction of the compound of carbon dioxide (CO 2 ) with carbon (C) fuel, this coal is mixed to activate the recovery reaction and dumps again into the middle of the hollow reactor vessel, into the combustion zone, and the ash is removed from the reactor through openings on the side surface p logo body. In the reactor device, the hollow body adjoins with the end surface to the edge of the burner bowl, behind the burner, holes for ash discharge are made on the side surface of the hollow body, a belt screw conveyor is installed in the hollow body, which moves coal and ash upward, while the belt screw conveyor pushes the ash into the holes located on the side surface of the hollow body, and the coal mixes to activate the recovery reaction and dumps again in the middle of the hollow body, in the combustion zone.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема газогенератора.In FIG. 1 shows a structural diagram of a gas generator.

На фиг. 2 – разрез по А- А на фиг. 1.In FIG. 2 is a section along A-A in FIG. one.

На фиг. 3 – разрез по Б - Б на фиг. 1.In FIG. 3 is a section along B - B in FIG. one.

На фиг. 4 изображена технологическая схема газогенератора.In FIG. 4 shows a flow diagram of a gas generator.

На фиг. 5 – разрез по С – С на фиг. 4.In FIG. 5 is a section along C - C in FIG. four.

Газогенератор состоит из бункера 1 для топлива, теплообменника 2 и реактора 3, где осуществляется процесс газификации топлива. Реактор 3 состоит из вертикально ориентированного полого корпуса 4, горелки 5, узла 6 подачи топлива в горелку 5, узла 7 подачи воздуха в горелку 5, ленточного винтового конвейера 8, установленного в полом корпусе 4 и перемещающего топливо, уголь и золу из горелки 5 вверх. Полый корпус 4 примыкает торцевой поверхностью к краю чаши горелки 5. За горелкой 5, на боковой поверхности полого корпуса 4 выполнены отверстия 9 для вывода золы, а за отверстиями 9, на поверхности полого корпуса - канал 10 для вывода горючих газов из реактора.The gas generator consists of a hopper 1 for fuel, a heat exchanger 2 and a reactor 3, where the process of gasification of fuel is carried out. The reactor 3 consists of a vertically oriented hollow body 4, a burner 5, a unit 6 for supplying fuel to the burner 5, a unit 7 for supplying air to the burner 5, a belt screw conveyor 8 installed in the hollow body 4 and moving fuel, coal and ash from the burner 5 up . The hollow body 4 adjoins with the end surface to the edge of the bowl of the burner 5. Behind the burner 5, on the side surface of the hollow body 4, openings 9 are made for ash discharge, and behind the openings 9, on the surface of the hollow body there is a channel 10 for withdrawing combustible gases from the reactor.

Газогенератор работает следующим образом.The gas generator operates as follows.

Топливо из бункера 1 подается посредством узла 6 подачи топлива в горелку 5. Здесь оно сжигается в потоке кислорода воздуха, который подается в горелку 5 посредством узла 7 подачи воздуха. Создается очаг горения в реакторе 3 за счет окислительной реакции соединения кислорода (O2) воздуха с углеродом (C) топлива. В очаге горения выделяется двуокись углерода (CO2). Выше, за очагом горения, по ходу движения угля и золы через них пропускают двуокись углерода (CO2) для осуществляется восстановительной реакции соединения двуокиси углерода (CO2) с углеродом (C) топлива по формуле CO2+C=2CO в слое угля и золы и получения монооксида углерода (CO) - горючего газа. Горючий газ выводят вверх реактора 3 и за его пределы по каналу 10 вывода горючих газов в теплообменник 2. Перемещение угля и золы в корпусе 4 вертикально ориентированного полого реактора 3 осуществляют по спирали вверх ленточным винтовым конвейером 8. Перемещение ограничивают до определенного уровня, не выходящего за границы канала 10 вывода горючих газов, располагаемого на завершающей стадии восстановительной реакции соединения двуокиси углерода (CO2) с углеродом (C) топлива. Ленточный винтовой конвейер 8 проталкивает золу в отверстия 9, располагаемые на боковой поверхности полого корпуса 4 реактора 3, а уголь перемешивает для активизации восстановительной реакции и сбрасывает вновь в середину полого корпуса 4, в зону горения.Fuel from the hopper 1 is fed through the fuel supply unit 6 to the burner 5. Here, it is burned in the oxygen flow of air, which is supplied to the burner 5 by the air supply unit 7. A combustion zone is created in the reactor 3 due to the oxidative reaction of the oxygen (O 2 ) compound of air with the carbon (C) of the fuel. Carbon dioxide (CO 2 ) is released in the combustion zone. Above, behind the burning zone, in the direction of the movement of coal and ash, carbon dioxide (CO 2 ) is passed through them for the reduction reaction of the compound of carbon dioxide (CO 2 ) with carbon (C) of the fuel according to the formula CO 2 + C = 2CO in the coal layer and ash and carbon monoxide (CO) - a combustible gas. Combustible gas is discharged upstream of reactor 3 and beyond its limits through a channel 10 for discharging combustible gases into heat exchanger 2. The movement of coal and ash in the casing 4 of a vertically oriented hollow reactor 3 is carried out upward spiral conveyor belt 8. The movement is limited to a certain level, not beyond the boundaries of the channel 10 of the exit of combustible gases located at the final stage of the reduction reaction of the compound of carbon dioxide (CO 2 ) with carbon (C) fuel. The belt screw conveyor 8 pushes the ash into the holes 9 located on the side surface of the hollow body 4 of the reactor 3, and the coal mixes to activate the recovery reaction and dumps it again in the middle of the hollow body 4, into the combustion zone.

Источники информацииInformation sources

1. Патент на изобретение RU 2307864, приоритет от 14.03.2006 г.1. Patent for invention RU 2307864, priority of March 14, 2006.

Claims (3)

1. Способ газификации твердых видов топлива, заключающийся в перемещении топлива для газификации в вертикально ориентированном полом реакторе в направлении снизу вверх, формировании очага горения в реакторе за счет окислительной реакции соединения кислорода (О2) воздуха с углеродом (С) топлива, при котором выделяется двуокись углерода (СО2), проведения восстановительной реакции соединения двуокиси углерода (СO2) с углеродом (С) топлива по формуле CO2+С=2СО в слое топлива, при котором получают монооксид углерода (СО) - горючий газ, отличающийся тем, что за очагом горения перемещают вверх в вертикально ориентированном полом реакторе угли и золу, по ходу движения через угли и золу пропускают двуокись углерода (СО2) для проведения восстановительной реакции соединения двуокиси углерода (CO2) с углеродом (С) топлива и получения горючего газа - монооксида углерода (СО), горючий газ выводят вверх реактора за его пределы.1. The method of gasification of solid fuels, which consists in moving the fuel for gasification in a vertically oriented hollow reactor in the direction from bottom to top, forming a burning center in the reactor due to the oxidative reaction of the oxygen (O 2 ) compound of air with carbon (C) fuel, in which carbon dioxide (CO 2), the reduction reaction of the carbon dioxide compound (CO2) and carbon (C) fuel according to the formula CO 2 + C = 2CO fuel layer, which is obtained when carbon monoxide (CO), - a combustible gas, wherein by the fact that behind the hearth burning is moved upward in a vertically oriented hollow reactor embers and ashes, the direction of travel through the embers and ashes the carbon dioxide is passed (CO 2) to conduct the reduction reaction of carbon dioxide compound (CO 2) and carbon (C) Fuel and receiving combustible gas - carbon monoxide (CO), combustible gas is brought up the reactor beyond. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перемещение углей и золы в корпусе вертикально ориентированного полого реактора осуществляют по спирали, перемещение ограничивают до определенного уровня, не выходящего за границы канала вывода горючих газов, располагаемого на завершающей стадии восстановительной реакции соединения двуокиси углерода (СО2) с углеродом (С) топлива, при этом уголь перемешивают для активизации восстановительной реакции и сбрасывают вновь в середину полого корпуса реактора в зону горения, а золу выводят из реактора через отверстия на боковой поверхности полого корпуса.2. The method according to p. 1, characterized in that the movement of coal and ash in the casing of a vertically oriented hollow reactor is carried out in a spiral, the movement is limited to a certain level that does not extend beyond the boundaries of the channel for the exit of combustible gases, which is located at the final stage of the recovery reaction of the carbon dioxide compound (CO 2 ) with carbon (C) fuel, while the coal is mixed to activate the reduction reaction and dumped again in the middle of the hollow reactor shell into the combustion zone, and ash is removed from the reactor through Without holes on the side of the hollow body. 3. Реактор для газификации твердых видов топлива, состоящий из вертикально ориентированного полого корпуса, горелки, узла подачи топлива в горелку, узла подачи воздуха в горелку, конвейера, установленного в полом корпусе и перемещающего топливо снизу вверх из горелки, отличающийся тем, что полый корпус примыкает торцевой поверхностью к краю чаши горелки, за горелкой на боковой поверхности полого корпуса выполнены отверстия для вывода золы, в полом корпусе установлен ленточный винтовой конвейер, перемещающий вверх уголь и золу, при этом золу ленточный винтовой конвейер проталкивает в отверстия, располагаемые на боковой поверхности полого корпуса, а уголь перемешивают для активизации восстановительной реакции и сбрасывают вновь в середину полого корпуса в зону горения.3. A reactor for the gasification of solid fuels, consisting of a vertically oriented hollow body, a burner, a fuel supply unit to the burner, an air supply unit to the burner, a conveyor installed in the hollow body and moving fuel from the bottom up from the burner, characterized in that the hollow body adjoins the end face of the burner bowl end face, behind the burner holes for ash discharge are made on the side surface of the hollow body, a belt screw conveyor is installed in the hollow body, moving coal and ash upward, while The belt screw conveyor pushes into the holes located on the side surface of the hollow body, and the coal is mixed to activate the reduction reaction and dumped again into the combustion zone in the middle of the hollow body.
RU2016134301A 2016-08-22 2016-08-22 Method for solid fuels gasification in gas generator and reactor device for method implementation RU2641270C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016134301A RU2641270C1 (en) 2016-08-22 2016-08-22 Method for solid fuels gasification in gas generator and reactor device for method implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016134301A RU2641270C1 (en) 2016-08-22 2016-08-22 Method for solid fuels gasification in gas generator and reactor device for method implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2641270C1 true RU2641270C1 (en) 2018-01-16

Family

ID=68235758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016134301A RU2641270C1 (en) 2016-08-22 2016-08-22 Method for solid fuels gasification in gas generator and reactor device for method implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2641270C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU94020200A (en) * 1994-05-31 1996-04-27 Р.Х. Мерц Apparatus for gasifying and semicoking of solid fuel in fluidized bed
RU2123637C1 (en) * 1993-03-03 1998-12-20 Ибара Корпорейшн Boiler with pressure inner circulating fluidized layer, electric generating system and furnace with fluidized bed
RU2521638C2 (en) * 2012-09-17 2014-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" Gasification of carbon-bearing solid fuels
US8911520B2 (en) * 2007-12-20 2014-12-16 Ecoloop Gmbh Method and device for reprocessing CO2 containing exhaust gases

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2123637C1 (en) * 1993-03-03 1998-12-20 Ибара Корпорейшн Boiler with pressure inner circulating fluidized layer, electric generating system and furnace with fluidized bed
RU94020200A (en) * 1994-05-31 1996-04-27 Р.Х. Мерц Apparatus for gasifying and semicoking of solid fuel in fluidized bed
US8911520B2 (en) * 2007-12-20 2014-12-16 Ecoloop Gmbh Method and device for reprocessing CO2 containing exhaust gases
RU2521638C2 (en) * 2012-09-17 2014-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" Gasification of carbon-bearing solid fuels

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1798276B1 (en) Methods and systems for partial moderator bypass
KR101704597B1 (en) Method and apparatus for processing of carbon-containing feed stock into gasification gas
JP2006000847A (en) Method and apparatus for utilizing partially gasified coal for removal of mercury
WO2017050231A1 (en) Industrial furnace integrated with biomass gasification system
RU2316649C1 (en) Underground gasification method
RU2359011C1 (en) Method of solid fuel conversion and installation to this end (versions)
JPS58130142A (en) Method of calcining calorific ore
Chyang et al. Emission of nitrogen oxides in a vortexing fluidized bed combustor
RU2318117C1 (en) Underground gasification method
RU2641270C1 (en) Method for solid fuels gasification in gas generator and reactor device for method implementation
RU2287011C1 (en) Method of the layerwise coal gasification
RU2012142973A (en) METHOD FOR PRODUCING A COMBUSTIBLE GAS FREE FROM PYROLYSIS RESINS WHEN GASIFICATION OF CONDENSED FUEL AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
JP6008082B2 (en) Gasification apparatus and gasification method
JP2008081638A (en) Method for gasifying woody biomass
RU2499955C1 (en) Method of vortex combustion and/or gas generation of solid fuels and reactor for its realisation
RU96119443A (en) METHOD FOR PROCESSING WASTE CONTAINING HYDROCARBON
PL116358B1 (en) Method of and apparatus for coal gasification
RU2471128C1 (en) Hot-water solid-fuel boiler
JP2008081637A (en) Method and apparatus for gasifying woody biomass
CA1174853A (en) Apparatus for recovering large quantities of combustible gas from carbon-containing materials
US20130036955A1 (en) Three Stage Combustor For Low Quality Fuels
KR101275436B1 (en) Production of activated char using hot gas
JP2008081635A (en) Method for gasifying woody biomass
US1832092A (en) Gas producer
JP4873624B2 (en) Power generation method using woody biomass and power generation system using woody biomass