RU2805710C1 - Method for operation and automotive gas generator reactor - Google Patents

Method for operation and automotive gas generator reactor Download PDF

Info

Publication number
RU2805710C1
RU2805710C1 RU2023100092A RU2023100092A RU2805710C1 RU 2805710 C1 RU2805710 C1 RU 2805710C1 RU 2023100092 A RU2023100092 A RU 2023100092A RU 2023100092 A RU2023100092 A RU 2023100092A RU 2805710 C1 RU2805710 C1 RU 2805710C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gasification
housing
fuels
fuel
gas
Prior art date
Application number
RU2023100092A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Миронов
Original Assignee
Александр Александрович Миронов
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Александрович Миронов filed Critical Александр Александрович Миронов
Application granted granted Critical
Publication of RU2805710C1 publication Critical patent/RU2805710C1/en

Links

Abstract

FIELD: vehicle engineering.
SUBSTANCE: method for high-temperature gasification of high-carbon fuels. The method for producing combustible gas by high-temperature gasification of bituminous and tarry fuels in a reactor-gasifier with a reverse gasification process consists in the fact that a mixture of bituminous and tarry fuels and high-carbon fuels in a proportion of 50% to 50% is loaded through the hatch (2) of the housing (1) into the housing fuel bunker heated by gases from the gas sampling cavity (15). Drying and dry distillation cycles are carried out in the corresponding zones (7, 8) of the fuel housing. Next, the mixture passes through the gasification housing of the zone (12, 13) of combustion and recovery cycles. In this case, air is supplied to the combustion cycle zone (12) through the radial tuyeres (19) of the nozzle, preheated when passing through the air pipe (16) through the cavity of the steam pipe (20). Residues of fuel in the form of ash and slag accumulate on the surface of the grate-steam generator (22), and with further gasification, the ash and slag fall into the ash chamber, after which they are unloaded from the housing (1) through the hatch. An automotive gas generator reactor for the reverse process of high-temperature gasification of bituminous and tarry fuels is also disclosed.
EFFECT: increasing the calorific value.
3 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к технологии высокотемпературной газификации высокоуглеродистых топлив, конкретно к автомобильным реакторам генераторного газа с обращенным процессом газификации обогащенных оксидом углерода СО и водородом Н2.The proposed invention relates to the technology of high-temperature gasification of high-carbon fuels, specifically to automotive generator gas reactors with a reverse gasification process enriched in carbon monoxide CO and hydrogen H2.

Известен автомобильный газогенератор УРАЛЗИС-352 обращенного процесса газификации с разборной камерой газификации, приваренной к корпусу внутреннего цилиндрического топливного бункера, обогреваемого генераторным газом, выводящимся через полость между ним и камерой сгорания, состоящий из горловины, прижатой к торцу секции воздушных фурм, сваренной к цилиндрическому обогреваемому корпусу топливной камеры четырьмя штырями, приваренными к камере газификации.A known automotive gas generator URALZIS-352 of a reverse gasification process with a collapsible gasification chamber welded to the body of an internal cylindrical fuel hopper heated by generator gas discharged through the cavity between it and the combustion chamber, consisting of a neck pressed to the end of a section of air tuyeres welded to a heated cylindrical the body of the fuel chamber with four pins welded to the gasification chamber.

Токарев В. В. «Газогенераторные автомобили» МАШГИЗ, 1955 г., стр. 65, Фиг. 51.Tokarev V.V. “Gas-generating cars” MASHGIZ, 1955, p. 65, Fig. 51.

Недостаток известного газогенератора - низкая надежность вследствие:The disadvantage of the known gas generator is low reliability due to:

охлаждение воздушной фурмы за счет воздуха, подаваемого в зону горения, неэффективно.cooling the air lance using air supplied to the combustion zone is ineffective.

Низкая надежность из-за сложности устранения прогаров и трещин активной зоны, не позволяющая газифицировать высокоуглеродистые топлива - каменный и древесный угли.Low reliability due to the difficulty of eliminating burnouts and cracks in the core, which does not allow gasification of high-carbon fuels - coal and charcoal.

Известен способ высокотемпературной газификации смолистых и битуминозных топлив - древесины и торфа, в реакторах-газогенераторах обращенного процесса газификации.There is a known method for high-temperature gasification of resinous and bituminous fuels - wood and peat, in gasifier reactors of the reverse gasification process.

Наиболее близкое техническое решение - это автомобильный реактор обращенного процесса газификации генераторного газа с разборной камерой газификации, состоящей из:The closest technical solution is an automotive reactor for the reverse gasification process of generator gas with a collapsible gasification chamber, consisting of:

первой верхней части, приваренной к торцу с цилиндрического обогреваемого бункера, второй части - горловины и третьей части - юбки с фланцами, соединенных болтамthe first upper part, welded to the end of a cylindrical heated hopper, the second part - the neck and the third part - a skirt with flanges connected by bolts

Токарев В. В. «Газогенераторные автомобили» МАШГИЗ, 1955 г., стр. 65, Фиг. 52.Tokarev V.V. “Gas-generating cars” MASHGIZ, 1955, p. 65, Fig. 52.

Недостаток известного газогенератора - низкая надежность из-за прогорания соединительных болтов, низкое содержание горючих газов и невозможность газификации высокоуглеродистых топлив каменного и древесного углей.The disadvantage of the known gas generator is low reliability due to burnout of connecting bolts, low content of flammable gases and the impossibility of gasification of high-carbon fuels of hard coal and charcoal.

Цель предлагаемого изобретения в повышении надежности и повышении теплотворности.The purpose of the proposed invention is to increase reliability and increase calorific value.

Указанная цель достигается тем, что реактор-газогенератор имеет внешний цилиндрический корпус с боковым газоотводящим отверстием и торцевыми загрузочным и выгрузным люками, внутренним торцевым фланцем соединенный с фланцем внутреннего корпуса, состоящего из цилиндрического топливного бункера с зонами подсушки и сухой перегонки топлива, соединенного фланцем с фланцем конусной камеры газификации с зонами горения и восстановления; центральная воздушная форсунка связана воздушной трубкой, проходящей через осевую вертикальную осевую паровую трубу с радиальными паровыми отверстиями, в плоскости раздела зон горения и восстановления, трубчато-спирального колосника, которая сообщается трубками соответственно с системами подачи воздуха и воды, а из газоприемной полости, образованной внешним и внутренними корпусами, с верхней части внешнего корпуса выведена газоотводящая труба.This goal is achieved by the fact that the gas generator reactor has an outer cylindrical body with a side gas outlet and end loading and unloading hatches, an internal end flange connected to the flange of the inner body, consisting of a cylindrical fuel hopper with zones for drying and dry distillation of fuel, connected by flange to flange conical gasification chamber with combustion and recovery zones; the central air nozzle is connected by an air tube passing through an axial vertical axial steam pipe with radial steam holes, in the plane of separation of the combustion and reduction zones, a tubular-spiral grate, which communicates by tubes, respectively, with the air and water supply systems, and from the gas receiving cavity formed by the external and internal casings, a gas exhaust pipe is removed from the upper part of the outer casing.

Для повышения теплотворности газа трубка отвода паров воды и частично с горючими газами введена в зону подсушки и одновременно сообщается с баком воды системы подачи воды через конденсатор.To increase the calorific value of the gas, a tube for removing water vapor and partially with flammable gases is introduced into the drying zone and at the same time communicates with the water tank of the water supply system through a condenser.

Для повышения теплотворности топливо смешано в пропорции 50% высокоуглеродистых и 50% смолистых и битуминозных топлив.To increase the calorific value, the fuel is mixed in the proportion of 50% high-carbon and 50% tar and bituminous fuels.

Предлагаемое изобретение состоит из корпуса 1 с загрузочным 2 и зольным 3 люками и с верхним внутренним фланцем 4, соединенным с фланцем 5 цилиндрического топливного корпуса 6 с зонами подсушки 7 и сухой перегонки 8.The present invention consists of a housing 1 with a loading 2 and ash 3 hatches and with an upper internal flange 4 connected to the flange 5 of a cylindrical fuel housing 6 with drying zones 7 and dry distillation 8.

К нижнему фланцу 9 корпуса 6 присоединен фланцем 10 внутренний корпус 11 активной зоны с зонами горения 12 и восстановления 13.The inner housing 11 of the core with combustion zones 12 and recovery 13 is connected to the lower flange 9 of housing 6 by a flange 10.

Корпус 1 имеет: внешнюю газоотводную трубу 14, в верхней части сообщающуюся с газоприемной полостью 15, образованной корпусом 1 и внутренним корпусом 11.Housing 1 has: an external gas outlet pipe 14, in the upper part communicating with a gas receiving cavity 15 formed by housing 1 and inner housing 11.

Через нижний люк 3 в корпус 1 введена осевая воздушная трубка 16, соединенная с системой подачи воздуха 17 и с торцевой воздушной форсункой 18 с радиальными фурмами 19 и проложенная через полость осевой паровой трубы 20 с радиальными паровыми фурмами 21 и сообщающейся горизонтальной трубкой с полостью трубчатого спирального колосника-парообразователя 22, которая через горизонтальную трубку 23 сообщается с системой 24 подачи воды из бака 25.Through the lower hatch 3, an axial air tube 16 is introduced into the housing 1, connected to the air supply system 17 and to the end air nozzle 18 with radial lances 19 and laid through the cavity of the axial steam pipe 20 with radial steam lances 21 and a communicating horizontal tube with the cavity of the tubular spiral grate-steam generator 22, which communicates through a horizontal tube 23 with a water supply system 24 from tank 25.

Люк 2 имеет вертикальную трубку 26, введенную в зону подсушки 7 и сообщающуюся через трубку 27 с конденсатором 28 и через трубку 29 с баком 25 системы 24 подачи воды в полость колосника-парообразователя 22.Hatch 2 has a vertical tube 26 inserted into the drying zone 7 and communicating through a tube 27 with a condenser 28 and through a tube 29 with a tank 25 of a water supply system 24 into the cavity of the grate-steam generator 22.

Предлагаемое изобретение работает следующим образом.The present invention works as follows.

Загрузка смешанного топлива осуществляется через люк 2 корпуса 1 в корпус топливного бункера 6, обогреваемого газами из газоотборной полости 15, и проходит циклы подсушки и сухой перегонки в зонах 7 и 8, и проходит дальше в корпус 11 газификации и, пройдя зоны циклов горения 12 и восстановления 13, остатки топлива в виде золы и шлака накапливаются на поверхности колосника-парообразователя 22 и при дальнейшем прохождении процесса газификации проваливаются в зольную камеру и через люк 3 по мере накопления выгружаются из корпуса 1.Loading of mixed fuel is carried out through hatch 2 of housing 1 into the housing of the fuel bunker 6, heated by gases from the gas sampling cavity 15, and goes through drying and dry distillation cycles in zones 7 and 8, and passes further into the gasification housing 11 and, having passed through the combustion cycle zones 12 and recovery 13, fuel residues in the form of ash and slag accumulate on the surface of the grate-steam generator 22 and, with further passage of the gasification process, fall into the ash chamber and through hatch 3, as they accumulate, are unloaded from housing 1.

Воздух подается через радиальные фурмы 19 форсунки, предварительно подогретые при прохождении по воздушной трубе 16 через полость паровой трубы 20, что повышает интенсивность процесса в зоне горения 12.Air is supplied through radial nozzles 19, preheated when passing through the air pipe 16 through the cavity of the steam pipe 20, which increases the intensity of the process in the combustion zone 12.

Выделившиеся в зоне горения 12 горючие газы СО, Н2 и СnНn и негорючие газы СО2 и NnOn, проходят через зону восстановления 13, через остатки топлива - золу и шлак, в газоотборную полость 15 корпуса 1.The flammable gases CO, H2 and CnHn and non-flammable gases CO2 and NnOn released in the combustion zone 12 pass through the recovery zone 13, through the remaining fuel - ash and slag, into the gas sampling cavity 15 of the housing 1.

Выведенный из зоны подсушки 7 водяной пар, смешанный с газами, частично выделившимися из топлива в зоне сухой перегонки через трубку 26 и трубку 27, проходят в конденсатор 28 и с конденсатора жидкий конденсат, содержащий НОН, и частично жидкие углеводороды смешиваются с водой в баке 25, и далее подаются от системы подачи топлива 24 через трубку 23 в полость колосника-парообразователя 22, и перегретый пар через паровые фурмы 21 осевой паровой трубы 20 подается в плоскость раздела зон горения 12 и восстановления 13, где происходит химическая реакция, в которой участвует оставшийся в топливе углерод С.Water vapor removed from the drying zone 7, mixed with gases partially released from the fuel in the dry distillation zone through tube 26 and tube 27, passes into condenser 28 and from the condenser liquid condensate containing HON, and partially liquid hydrocarbons are mixed with water in tank 25 , and then are supplied from the fuel supply system 24 through the tube 23 into the cavity of the grate-steam generator 22, and the superheated steam through the steam lances 21 of the axial steam pipe 20 is supplied to the plane of the interface between the combustion zones 12 and recovery 13, where a chemical reaction occurs in which the remaining carbon C in fuel.

с образованием дополнительных объемов угарного газа-оксида углерода СО и водорода Н2.with the formation of additional volumes of carbon monoxide - carbon monoxide CO and hydrogen H2.

При дальнейшем прохождении оставшийся пар вступает в реакцию с частью ранее образовавшегося оксида углерода СО и образует диоксид углерода СО2 и дополнительный объем водорода Н2 согласно формуле:Upon further passage, the remaining steam reacts with part of the previously formed carbon monoxide CO and forms carbon dioxide CO2 and an additional volume of hydrogen H2 according to the formula:

В результате отбора углерода С из золы и шлака они приобретают хрупкость и легко проходят через зазоры колосника–парообразователя 22.As a result of the selection of carbon C from ash and slag, they become brittle and easily pass through the gaps of the grate-steam generator 22.

(1) и (2) «Образование водяного газа», Токарев В. В. «Газогенераторные автомобили» МАШГИЗ, 1955 г., стр. 24.(1) and (2) “Formation of water gas”, Tokarev V.V. “Gas-generating cars” MASHGIZ, 1955, p. 24.

Пепел и зола смолистого и битуминозного топлива и хрупкий шлак высокоуглеродистого топлива, накопившиеся в зольной камере корпуса 1, удаляются через люк 3.Ash and ash of tarry and bituminous fuels and brittle slag of high-carbon fuels accumulated in the ash chamber of housing 1 are removed through hatch 3.

Предлагаемое изобретение обеспечивает:The present invention provides:

1. Повышение содержания горючих газов до 50% синтезом дополнительных объемов водорода Н2 и угарного газа/оксида углерода СО не менее чем на 15%.1. Increasing the content of flammable gases to 50% by synthesizing additional volumes of hydrogen H2 and carbon monoxide/carbon monoxide CO by at least 15%.

2. Повышение надежности реактора и снижение расходов на техническое обслуживание всех категорий, текущие и капитальные ремонты.2. Increasing the reliability of the reactor and reducing the costs of maintenance of all categories, current and major repairs.

Claims (3)

1. Способ выработки горючего газа высокотемпературной газификацией битуминозных и смолистых топлив в реакторе-газогенераторе с обращенным процессом газификации, заключающийся в том, что смесь битуминозных и смолистых топлив и высокоуглеродистых топлив в пропорции 50% на 50% загружают через люк корпуса в корпус топливного бункера, обогреваемого газами из газоотборной полости, проводят циклы подсушки и сухой перегонки в соответствующих зонах топливного корпуса, далее смесь проходит в корпусе газификации зоны циклов горения и восстановления, при этом в зону цикла горения подают воздух через радиальные фурмы форсунки, предварительно подогретый при прохождении по воздушной трубе через полость паровой трубы, остатки топлива в виде золы и шлака накапливаются на поверхности колосника-парообразователя, а при дальнейшей газификации зола и шлак проваливаются в зольную камеру, после чего их выгружают из корпуса через люк.1. A method for producing combustible gas by high-temperature gasification of bituminous and tarry fuels in a gasifier reactor with a reverse gasification process, which consists in the fact that a mixture of bituminous and tarry fuels and high-carbon fuels in a proportion of 50% to 50% is loaded through the housing hatch into the fuel bunker housing, heated by gases from the gas sampling cavity, drying and dry distillation cycles are carried out in the corresponding zones of the fuel housing, then the mixture passes into the gasification housing of the combustion and recovery cycle zone, while air is supplied to the combustion cycle zone through the radial nozzle lances, preheated when passing through the air pipe through the cavity of the steam pipe, fuel residues in the form of ash and slag accumulate on the surface of the grate-steam generator, and with further gasification, the ash and slag fall into the ash chamber, after which they are unloaded from the housing through the hatch. 2. Автомобильный реактор-газогенератор обращенного процесса высокотемпературной газификации битуминозных и смолистых топлив с разборной камерой газификации, состоящей из соединенных болтами фланцами: первой верхней части, приваренной к торцу цилиндрического обогреваемого топливного бункера, второй части - горловины и третьей части - юбки и колосника, отличающийся тем, что реактор-газогенератор имеет внешний цилиндрический корпус с боковым газоотводящим отверстием и торцевыми загрузочным и выгрузным люками, внутренним торцевым фланцем соединенный с фланцем внутреннего корпуса, состоящего из цилиндрического топливного бункера с зонами подсушки и сухой перегонки топлива, соединенного фланцем с фланцем конусной камеры газификации с зонами горения и восстановления; центральная воздушная форсунка связана воздушной трубкой, проходящей через осевую вертикальную осевую паровую трубу с радиальными паровыми отверстиями трубчато-спирального колосника, которые сообщаются трубками соответственно с системами подачи воздуха и воды, а из газоприемной полости, образованной внешним и внутренними корпусами с верхней части внешнего корпуса, выведена газоотводящая труба.2. Automotive reactor-gas generator of the reverse process of high-temperature gasification of bituminous and tarry fuels with a collapsible gasification chamber consisting of bolted flanges: the first upper part welded to the end of the cylindrical heated fuel hopper, the second part - the neck and the third part - the skirt and grate, different in that the reactor-gas generator has an outer cylindrical body with a side gas outlet and end loading and unloading hatches, an internal end flange connected to the flange of the inner body, consisting of a cylindrical fuel hopper with zones for drying and dry distillation of fuel, connected by a flange to the flange of the conical gasification chamber with combustion and recovery zones; the central air nozzle is connected by an air tube passing through the axial vertical axial steam pipe with the radial steam holes of the tubular-spiral grate, which are connected by tubes respectively with the air and water supply systems, and from the gas receiving cavity formed by the outer and inner casings from the top of the outer casing, the gas exhaust pipe has been removed. 3. Автомобильный реактор-газогенератор обращенного процесса высокотемпературной газификации битуминозных и смолистых топлив по п. 2, отличающийся тем, что трубка отвода паров воды и частично с горючими газами введена в зону подсушки и одновременно сообщается с баком воды системы подачи воды через конденсатор.3. An automotive reactor-gas generator for the reverse process of high-temperature gasification of bituminous and tarry fuels according to claim 2, characterized in that the tube for removing water vapor and partially with flammable gases is introduced into the drying zone and is simultaneously connected to the water tank of the water supply system through a condenser.
RU2023100092A 2023-01-10 Method for operation and automotive gas generator reactor RU2805710C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2805710C1 true RU2805710C1 (en) 2023-10-23

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2824235C1 (en) * 2024-02-16 2024-08-06 Валерий Григорьевич Лурий Method of producing synthesis gas from solid and liquid hydrocarbons and gas generator for reverse gasification process for its implementation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU92147U1 (en) * 2009-11-17 2010-03-10 Константин Николаевич Дурнов GAS GENERATOR OF REFINED GASIFICATION PROCESS
WO2012024274A2 (en) * 2010-08-16 2012-02-23 Energy & Environmental Research Center Foundation Sandwich gasification process for high-efficiency conversion of carbonaceous fuels to clean syngas with zero residual carbon discharge
RU2668447C1 (en) * 2017-09-25 2018-10-01 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры" (ФГУП "ЦЭНКИ") Method of gasification of solid fuel and device for its implementation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU92147U1 (en) * 2009-11-17 2010-03-10 Константин Николаевич Дурнов GAS GENERATOR OF REFINED GASIFICATION PROCESS
WO2012024274A2 (en) * 2010-08-16 2012-02-23 Energy & Environmental Research Center Foundation Sandwich gasification process for high-efficiency conversion of carbonaceous fuels to clean syngas with zero residual carbon discharge
RU2668447C1 (en) * 2017-09-25 2018-10-01 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры" (ФГУП "ЦЭНКИ") Method of gasification of solid fuel and device for its implementation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2824235C1 (en) * 2024-02-16 2024-08-06 Валерий Григорьевич Лурий Method of producing synthesis gas from solid and liquid hydrocarbons and gas generator for reverse gasification process for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4028068A (en) Process and apparatus for the production of combustible gas
US6960234B2 (en) Multi-faceted gasifier and related methods
FI94462C (en) Medium heated thermochemical reactor and associated process
US4142867A (en) Apparatus for the production of combustible gas
US7094264B2 (en) Apparatus for obtaining combustion gases of high calorific value
RU2093755C1 (en) Method of reduction of evolution of contained in flue gases formed in combustion of nitrogen-containing fuels in fluidized bed reactors
WO2007125047A1 (en) Gasification reactor and its use
US4547203A (en) Partial oxidation process
RU2805710C1 (en) Method for operation and automotive gas generator reactor
US4647294A (en) Partial oxidation apparatus
US20160009554A1 (en) Molten metal gasifier
Van der Meijden et al. The 800 kWth allothermal biomass gasifier MILENA
KR101858776B1 (en) Method and equipment for producing coke during indirectly heated gasification
RU2808291C1 (en) Reactor and gas generator
RU2802902C1 (en) Automotive reactor-gasifier of the direct gasification process
CN112662436B (en) Anthracite low-methane gasification process and gasifier
Rapagnà et al. Air-steam biomass gasification in a fluidised bed reactor in presence of ceramic filters
CN111621330B (en) Gasifier system and combustion chamber nitrogen gas replacement method thereof
CA1329702C (en) Process and apparatus for the production of synthesis gas
RU2624694C1 (en) System of cleaned fuel gas obtaining from solid fuel
WO2014132230A1 (en) Molten metal gasifier
RU2804585C1 (en) Arg syngaz automotive reactor-synthetic gas generator
JPS608077B2 (en) Method for producing synthesis gas consisting of H↓2 and CO along with power
CN109401795A (en) Coupling fluidized bed staged conversion reaction unit and reaction method
CN110467943B (en) Method for preparing natural gas, olefin and coal tar from coal