SU1041559A1 - Способ газификации р дового зернистого бурого угл - Google Patents

Description

7.Способ по пп. 1 и 2, от личающийс  тем, что пропаривание под давлением и газификацию под давлением осуществл ют в одном аппарате, paбoтaюlцe под давлением.

8.Способ попп. 1-7, отличаю щ и и с   тем, что уголь очищают от образовавшихс  в процессе пропаривани  мельчайших зерен путем отвода-воды, непосредственно образуг ющейс  в процессе пропаривани , и путем подачи циркулирующей воды,

Иолученной при пропаривании, выше верхнего уровн  угольной загрузки.

9.Способ по пп. 1-8, отличающийс  тем, что воду, полученную в процевсе пропаривани , непрерывно , отвод т из камеры пропаривани  и используют дл  получени  пара или гор чей воды.

10.Способ по пп.. 1-9i о т л и чающ .ийс  тем, что воду, полученную в процессе пропаривани , подают :в аппарат, в котором поддер живают атмосферное давление, и образовавшийс  в аппарате пар и/или гор чую воду используют дл  предварительного нагрева р дового бурого i угл . .

11.Способ по пп. 1-10, о т л ичающийс .  тем, «что полученную при атмосферном давлении гор чую водуиспользуют дл  гидротранспорта с одновременным нагревом р дового бурого угл  к загрузочному бункеру, подсоединенному к аппарату, в которо осуществл ют процесс.

12.Способ по пп. 1-3 и 7-9 о тличающийс  тем, что воду, полученную в процессе пропаривани  под,давлением, используют дл  гидротранспорта с одновременным предварительным пропариванием р дового бурого угл  из угольного шлюза в камеру пропаривани  под давлением.

13.Способ по пп. 1-3, 7-10, и 12 отличающийс  тем, что р довой бурый уголь предварительно нагревают в угольном шлюзе частью потока пропаривающего средства и/или гор чей воды, полученной в процессе пропаривани .

1. Способ по пп. 1-13, отличающийс  тем, что дл  пропаривани  под давлением в камеру пропаривани  подают насыщенный иЛи перегретый вод ной пар.

15. Способ по пп. 1-1, о т л и чающийс  тем, что вод ной па

используемый в качестве пропаривающего средства, насыщают при давлении , которое поддерживают при пропарвании водой, полученной в процессе пропаривани , и подают в камеру про .паривани  выше угольной загрузки в количестве, которое обеспечивает незначительное количество остаточного пара, посто нно поступающего вместе с образующимис  при углефикации угл  газами в камеру газификации.

1б. Способ по пп. 1-2, 7-15, о тл и чающийс  тем, что полученный в вод ной рубашке работающего под давлением аппарата газификации пар используют дл  процесса пропаривани  под давлением. . .

1. Способ по пп. 1-13, отличающийс  тем, что пропаривание зернистого р дового бурого угл  под давлением осуществл ют при помощи гор чих насыщенных или перегретых газов, полученных путем частичного окислени  топлива при парциальном давлении вод ного пара свыше 1 .МПа, и содержащих вод ной пар; газы посто нно подают к обезвоженном углю, при этом из газа .в процессе пропаривани  под давлением конденсируетс  такое количество пара, что парциальное давление вод ного пара становитс  выше 0,5 МПа, и из камеры пропаривани  отвод т газ, содержащий вод ной пар вместе с полученными в процессе пропаривани  газами.

18.Способ по пп. 1, 2, 7 и 17, отличающийс  тем, что пропаривание под давлением, дополнительную сушку и газификацию осуществл ют в одном аппарате, работающем под давлением, полученный при газификации в нижней части аппарата неочищенный газ подают вверх навстречу движению угольной загрузки.

19.Способ по пп. 1, 2, 7, 17 и 18, отличающийс  тем, что часть выделенной при пропаривании под давлением р дового бурого угл  воды вывод т из аппарата, при помощи неочищенного газа, работающего под давлением, в виде мельчайших капель.

20.Способ по пп. 1, 2, 7-13 и 17-19, отличающийс  тем, что воду, накапливающуюс  между зонами пропаривани  под давлением и дополнительной сушки, отвод т при помощи соответствующих приспособлений .

. 21, Способ по п. 17, отличающийс  тем, что газ, полученный путем частичного окислени  топлива и содержащий вод ной пар, перед подачей в камеру пропаривани  под давлением насыщают и очищают от содержащихс  в нем пыли и конденси-, рованных углеводородов.

22.Способ по пп. 17-21, отличающийс  тем, что используемый дл  пропаривани  под давлением неочищенный газ, содержащий вод ные пары, насыщают и очищают от пыли водой , полученной в процессе, пропаривани  угл  под давлением.

23.Способ по пп. 17 и 19-22, отличающийс  тем, что гор чие газы, полученные путем частичного окислени  топлива и содержащие вод ной пар и не содержащие фено и перегретые содержащие вод ные пары газы ввод т в камеру пропаривани  выше верхнего уровн  угольной загрузки .

2. Способ по пп, 17-20, о т л и ч а ю щ и и с°   тем, что в камеру газификации дл  дополнительной сушки обезвоженных пропариванием под давлением зерен угл  подают част потока неочищенного газа, полученного при газификации.

25.Способ по пп. 17-20, 22 и 2, отличающийс  тем, что часть газового потока, используемого дл  дополнительной сушки в камере газификации и содержащего незначительное количество пыли в большое количество углеводородов, используют дл  пропаривани  под давлением зерен р дового бурого угл .

26.Способ по пп. 17, 19-23, отличающийс  тем, что часть потока полученного в камере газификации неочищенного газа отвод т из восстановительной зоны в виде чистого бессмольного газа, насыщают и очищают его от пыли и используют дл  пропаривани  под давлением р дового бурого угл .

27.Способ по пп. 17, 19-20, 232k и 26, отличающийс  тем, что чистый газ отвод т из восстановительной зоны при температуре или часть потока сырого газа довод т до температуры, при которой содержащийс  в газе-пар, подаваемый в зону пропаривани , не содержит фенола .

28.Способ по пп. 17, 19, 21-23, и , отличающийс  тем, что после пропаривани  зернистого р дового бурого угл  под давлением при помощи гор чих, содержащих вод ной пар газов частичного окислени  топлива сбрасывают давлен

29.Способ по пп. 1-6, 8-17, 19и22 , 23, 2би27, отличающийс  тем, что процесс газификации под давлением осуществл ют

в отдельном аппарате.

30.Способ по пп. 1-6, 8-17, 19-21, 22, 23, 26, 27 и 29, отличающийс  тем, что полученный после процесса газификации под давлением кокс охлаждают используют как бездымное топливо.

31.Способ по пп. 1-6, 8-17, 19-21, 22, 23, 26, 27, 29 и 30, отличающийс  тем, что весь полученный кокс или часть его используют в различных процессах газификации под давлением, и полученный в этих процессах газ или час его используют как промывающий газ дл  газификации, дополнительной сушки и пропариаани  под давление.

32.Способ по пп. 1-6, 8-17, 19, 21, 22, 23, 26, 27 и 23-31, отличающийс  тем, что при- пропаривании под давлением удавл ют из угл  часть золы.

Изобретение касаетс  способа газификации р дового бурого угл , в частности рыхлого бурого угл , при котором сушка угл  св зана непосредственно с процессом газификации 5 го

под давлением и потребление энергии дл  процесса сушки подводитс  к минимуму .

-Сушку зернистого р дового буроугл  с высоким содержанием воды. J в частности рыхлого бурого угл , осуществл ют таким образом,чтобы отсутствовало разрушение зерен„ Применение данного способа позво л ет газифицировать зернистый р довой бурый уголь с низким коэффициентом углефикации в неподвижном или вихревом слое под давлением и получать зернистое малодымное топливо. Бурый уголь, в частности рыхлый бурый уголь, используют дл  газификации под давлением в неподвижном или вихревом слое. При использовани угл  в виде брикетов дл  г-азификации под давлением в неподвижном сло подготовки угл  требует больших затрат ,св занных с измельчением, сушкой и брикетированием. При/ больших удельных мощност х процесса газификации под давлением брикет не выдерживает больших термических нагрузок и при сушке и газификации в газогене раторе распадаетс , что обуславливает большое пылесрдержание в генера торном газе. В процессе газификации под давлением используют зерна из , .рыхлого бурого угл . При этом осуществл ют сушку зерен вне газогенераторной установки в трубчатых сушилках . . . Процесс газификации под давлением с высокой производительностью, а также процесс газификации без повы шенного пылесодержани  в г-енераторном газе осуществл ют при использовании сухих зерен твердого бурого угл  и при использовании каменного угл при использовании рыхлого бурого угл  высушенного в трубчатых сушилках , допустимое пылесодержание в генераторном газе достигаетс  при невысокой производительности процесса газификации. Дл  повышени  производи тельности процесса газификации в неподвижном слое рыхлый бурый уголь используетс  в форме брикетов. Использование брикетов требует больших затрат на техническое оборудование , обслуживание и ремонт установок брикетировани  и сушки. Образование большого количества пыли при к загр знению окружающей среды и повышению езрывоопасности установки . Энергопотребление на сушку угл  выпариванием, потери тепла с уход щими газами высоки в данных процессах . 594 Известно несколько технических решений, в которых частично устранены недостатки св занные с использованием рыхлого бурого угл  в процессе газификации. Известен метод увлажнени  газифицируемого материала аммиачной водой перед газогенератором и/или в газогенераторе до такой степени, чтобы температура газа при выходе из неподвижного сло  снижалась. Известен способ, в котором часть полученного газа используетс  дл  сушки топлива, а друга  часть газа отводитс  отдельно. Известен способ, по которому регулируют количество генераторного газа, используемого дл  сушки топлива , таким образом, чтобы поддерживать заданную скорость нагрева в определенном диапазоне температур. Из8.естны способы газификации, в которых увеличивают содержание воды в используемом топливе: у брикетов на , у сухого крупнокускового бурого угл  до it5%. Однако известные способы в практике не используютс ,так как они основываютс  на использовании брикетов или высушенных угольных зерен, которые не имеют достаточного предела прочности при газификации под давлением . Кроме того, известные способы дл  изготовлени  брикетов и сухих зерен требуют более высоких затрат и обслуживание установки. Так, например , только навыпаривание 1 кг воды из угл  требуетс  3100-3300 кДж тепла.Твердый бурый уголь трудно поддаетс  брикетированию. Исход  из .этого около 50 лет тому назад был введен в практику способ сушки твердого кускового бурого угл , который стал известен под названием способ пропаривани  под давлением или метод Флейсснера . По методу Флейсснера уголь нагреваетс  под давлением насыщенным паром. В данном способе уменьшаютс  энергозатраты на выделение воды из угл . Известны способы, в которых вместо насыщенного пара примен етс  гор ча  вода, перегретый пар. Данные способы направлены в основном на улучшение паросилового хоз йства . Преимущество способа пропаривани  угл  под давлением заключаетс  8 НИЗКОМ уровне энергозатрат в 1 001700 кДж/кг выделенной воды. Недоста ток по сравнению с сушкой конвекцией заключаетс  в .необходимости применени  пара более высокого давлени , часть воды испар етс  при более низком давлении и в безнапорном состо нии . Это повлечет за собой разницу в водосодержании и повреждение углезерна , но в значительно более низком уровне, чем при конвекционной сушке . После обработки угл  данным способом реабсорбци  воды возможна толь ко, в незначительной степени, 3 насто щее врем  способ пропаривани  под да лением был введен на практике только дл  твердого бурого угл  или лигнита В процессе газификации в неподвижном слое под давлением использовалс  лигнит , который был предварительно обработан вод ным паром в установке пр раривани  под давлением. При пропаривании под давлением ры лого, поддающегос  брикетированию м гкого бурого угл  образуетс  шлам, что  вл етс  недостатком способа. Пропаривание м гкого бурого угл  про водились только с целью получени  сухого угл  дл  брикетировани  или как топлива дл  топок. Было установлено, что обезвоживание угл  до содержани  воды ниже 30 возможно только при повышенных затратах и что брикетируемость угл  в св зи с пропариванием под давлением ухудшаетс . Дл  рационального использовани  отход щего тепл.а способ пропаривани  под давдением требует нескол ких св занных между собой многими технологическими трубопроводами аппаратов высокого давлени . После пропаривани  требуетс  охлаждение обезврженного угл . Фактором, повышающим затраты на установки,  вл етс  прерывность т ехнологического процесса. В св зи с этим этот способ  вл етс  материалоемким и требуе больших расходов на обслуживание. Окружающа  среда загр зн етс  образу ющейс  пылью, котора  повышает также взрывоопасность процесса. Целью изобретени   вл етс  непосредственное объединение сушки р дового бурого угл  с процессом газификации под давлением, а также сниже ние потреблени  тепловой энергии, затрат на технологическое оборудование и обслуживание. При газификации бурого угл  под давлением, в частности м гкого бурого угл , недостатком  вл етс  большое пылесодержание газа полученного при газификации под давлением. Исследовани  объ сн ют распад брикета следующим образом. В жущим средством дл  брикета  вл етс  вода, содержаща с  в сухом угле. После испарени  воды разрываютс  силы сцеплени  в брикете. Брикеты , спрессованные из крупнозернистого сухого угл , легко распадаютс  при высокой термической нагрузке. После нагрева до температуры 303313 К брикеты подают в газогенератор, где температура достигает 523-773 К. Перепад температур приводит к неравномерному нагреву брикета. В св зи с тем, что сушка и усадка наружных слоев брикета осуществл етс  быстрее чем в центре брикета, то возникают напр жени , ускор ющие распад брикета. Кроме того, сухие зерна брикета обладают различным влагосодержанием, которое тем больше, чем выше среднее влагосодержание брикета. При сушке брикета в газогенераторе эти зерна уменьшаютс  в размере в разной степени , что также «приводит к разрушению брикета. Распад сухих зерен, особенно сухих зерен рыхлого бурого угл , объ сн етс  следующей причиной. Сушка зерен рыхлого бурого угл  осуществл етс  с помощью конвекционной сушки, чаще всего в трубчатых сушилках при испарении воды. Испарение воды Начинаетс  в наружных сло х зерна и затем в самом  дре, наблюдае1с  разница во влагосодержании между верхним слоем и  дром зерна примерно в 30. В результате этого , усадка наружного сло  идет сильнее, чем в„ дре , и наружный слойстановитс  рыхлым и низкостойким к истиранию. Образующийс  при сушке бол-ьшой объем пара при прохождении через массу зерен угл  разрушает структуру зерна. После сушки конвекцией до поступлени  в генераторную установку угольные зерна охлаждаютс  до 303-3 3 К. Зерна угл , высушенные конвекционной сушкой, должны быть охлаждены дл  того, чтобы избежать самовоспламенени  угл . Охлажденные зерна угл  в газогенераторах нагреваютс  мгновенно до К. После того, как  д7 po зерна.нагреваетс  до температуры кипени  воды, мгновенно наступает сильный процесс усадки, который нач наетс  в верхнем слое и доходит до  дра. Этот процесс усадки приводит к дальнейшему разрушению углеэерен, которые уже частично разруше.ны в су шильной установке. Описанные  влени  не наблюдаютс  или наблюдаютс  незначительно при использовании каменного или твердого бурого угл  дл  процесса газификации под давлением, что обусловлено усадкой этих углей в природных у лови х и низким содержанием воды. Пр ма  технологическа  св зь между пропариванием под давлением и газификацией под давлением позвол ет в большой степени избежать вышеназван ных недостатков, св занных с извест ными техническими решени ми. Согласно изобретению эта задача решаетс  следующим образом. Зернистый р довой бурый уголь, в особенности рыхлый бурый уголь, с содержа нием влаги , предназначенный дл  процесса газификации под давлением , переводитс  известным способо из бункера с помощью шлюза в камеру пропаривани , в которой поддерживаетс  такое же давление как в .генера торе газификации (выше 1 МПа, преиму щественно выше 2 МПа) . Р довой бурый уголь обезвоживаетс  и углефици руетс  под давлением в камере пропа ривани  при помощи средств пропаривани , например насыщенным паром. Предварительно осушенный таким образом гор чий уголь переводитс  в ге нератор газификации, преимущественно без спада давлени  и без охлаждени  до 23 К. Вследствие высокого теплосодержани  пропаренного под давлением угл  в камере газификации происходит дальнейша  сушка угл , после чего уголь подвергаетс  газификации. 8 процессе пропаривани  под давлением рыхлого бурого угл  образуетс  только незначительное количество мельчайших зерен и не значительна  часть больших зерен рас падаетс  на средние зерна. Такое  вление распада не оказывает отрицательного вли ни  на процесс гази фикации под давлением, так как обезвоженные зерна обладают высокой износо стойкостью. Вода, выдел юща с  при пропарива .нии угл  под давлением, о ищает 598 уголь от мельчайш1 х зерен. -Этот эффект очистки может быть усилен распылением в верхней части камеры пропаривани  гор чей воды, полученной и циркулирующей в процессе пропаривани . Пар, который примен етс  дл  пропаривани  под давлением, насыщаетс  при выбранном давлении и подаетс  в камеру пропаривани  выше среднего уровн  угл  в таком количестве , что незначительное количество пара вместе с образующимис  при углефикации газами поступает в камеру газификации. Вод ной пар может, поступать в камеру газификации в пе регретом состо нии. Было установлено,, что из р дового бурого угл , особенно рыхлого бурого угл , основное количество воды выдел етс  в начале . пропаривани  и поэтому не требуетс  длительного пропаривани  при соответствующем давлении дл  выделени  остатков воды. Обезвоженный и прогретый уголь выдерживает в камере газификации последующие нагрузки дополнительной сушки и нагрева без особых разрушений. Р довой бурый уголь равномерно прогреваетс  при пропаривании под давлением до такой температуры или выше, котора   вл етс  при данных технологических услови х температурой кипени  воды, однако- как минимум 423 К. Процесс усадки УГЛЯ происходит равномерно и заканчиваетс  до подачи угл  в камеру газификации. В случае, если уголь имеет повышенное влагосодержание () , это не  вл етс  существенным недостатком. Образующийс  при дополнительной сушке в камере газификации вод ной пар имеет небольшой объем по сравнению с объемом его при атмосферном давлении и может проходить через угольную массу без разрыхлени  ее структуры. Испарение воды от  дра к верхнему слою зерна как продолжение процесса пропаривани  происходит в жидкой форме при температуре зерна, котора  находитс  в пределах от k23 К до температуры кипени  при выбранном давлении осуществлени  способа. Поскольку предварительно осушенный уголь подаётс  в камеру газификации без охлаждени  и соприкосновени  с воздухом , то поверхность зерна не окисл етс  и не затвердевает, а остаетс  пластичной.. Поэтому выход пара от  дра к верхнему слою зерна при 9 сушке в камере газификации не затру н етс . Реабсорбци  воды происходит не может. Тепло поступающее в камер дегазации и газификации с пропаренным под давлением гор чим углем достаточно дл  дополнительной сушки у л  с влагосодержанием в до влагосодержани  в 20%. Таким образом, в камеру газификйции поступает дополнительное тепло с пропаренным углем. Неполное обезвоживание угл  при пропаривании под давлением позвол ет сократить врем  пропаривани  и уменьшить размеры камеры пропаривани . Установ вно , что обезвоженные под давлением зерна угл  в процессе газификации под давлением разрушаютс  незна чительно по сравнению с брикетами и полученный из- обезвоженного угл  кокс обладает более высокой износостойкостью . Это позвол ет подавать обезвоженные под давлением зерна угл  в зону газификации без значительных разрушений. Вода, полученна  при пропаривании под давлением, при атмосферном давлении превращаетс  в пар. Пар, а также гор ча  вода, используютс  дл  предварительного нагрева р дового бурого угл  до- 373 К. Вода, по лученна  в процессе пропаривани -, может быть использована дл  выработ ки гор чей воды. Гор чую воду можно использовать дл  гидротранспорта р дового бурого угл  к бункеру, а наход щуюс  под давлением воду, пол ченную в процессе пропаривани  мож но использовать Дл  транспортировки р дового бурого угл  от угольного шлюза до камеры пропаривани , наход щейс  перед генератором газификации . В последнем случае происходит уже предварительное пропаривание угл  гор чей водой. Дл  уменьшени , конструктивных размеров камеры npori ривани  целесообразно предваритель .но обрабатывать р довой бурый уголь в шлюзе частичным потоком пропаривающего средства или гор чей воды, полученной при пропаривании. При предварительной сушке р дового бурого угл  согласно изобретению потребность в тепле при использовании воды, полученной при пропаривании , дл  нагрева р дового бурого угл .до ЗбЗ К составл ет 10001200 кДж на 1 кг выделенной при про , паривании под давлением воды и, та59 0 КИМ образом, она ниже, чем в автономных пропаривающих под давлением установках. Это преимущество основываетс  на том, что тепло пропаренного угл  полностью используетс  в процессе газификации или в последующих установках использовани  тепла отход щих газов. За счет того, что процесс пропаривани  осуществл ют непрерывно , отсутствуют тепловые потери, вызванные охлаждением камеры пропаривани . Способ,согласно изобретению, позвол ет объединить процесс пропаривани  под давлением с процессом газификации в большом аппарате работающем под давлением. Объединение процессов пропаривани  и газификации позвол ет исключить устройства загрузки, разгрузки, отвода углекислых газов и охлаждени  угл . Дополнительный паропровод дл  процесса пропаривани  под давлением, осуществл емого в генераторе , не требуетс , так как может быть использован паропровод процесса, газификации. Генераторы дл  газификации имеют вод ную рубашку дл  защиты наружной оболочки, наход щейс  под давлением. Полученный в вод ной рубашке вод ной пар может быть использован в процессе пропаривани  под давлением. Данный процесс предотвращает загр знение окружающей среды угольной пылью и снижает взрыворпасность процесса . При испол.ьзовании брикетов дл  газификации потери при брикетировании 3,- а потери за счет выноса пыли в процесса газификации под давлением 10-15%. Эта пыль выпадает, в основном , в виде шлама. Количество образующегос  шлама, согласно способу изобретени , зависит от проведени  отдельных стадий процесса, однако не превышает колиуества шлама, образующегос  в процессах , использующих брикеты. В предлагаемом способе можно использовать угли, имеющие высокое содержание золы и которые не могут быть использованы дл  брикетировани  . ввиду высокого износа. В процессе пропаривани  под давлением часть золы., особенно мелкодисперсиЬнные частицы, вымываетс  водой, полученной .в процессе пропаривани . Р довой бурый уголь, обработанный способом согласно изобретению, облада ет хорошей сыпучестью, что улучшает движение засыпки в генераторе и позвол ет избежать образовани  каналов и перегородок, которые в процессе газификации привод т к повышенному выносу пыли., Согласно изобретению к генератору газификации подсоедин ютс  несколько камер шлюзовани  и пропаривани  под давлением, которые по очереди снабжают генератор дегазации и газификации гор чим, предварительно обезвоже ным углем. При этом варианте технологии недостаток , который обусловлен прв рывностью повышенным теплоэнергопотреблением , устран етс  тем, что отпадает необходимость в соблюдении равномерного движени  засыпки в пропаривающей камере 5 отсутствуют трудности при выделении воды, полученной при пр.опаривании, и пропаривание под давлением можно проводить при бо лее высоком или более низком давлении , чем в камере газификации. Если необходимо получить очень сухое топливо дл  процесса газификации под давлением, то после частичного :пропаривани  под давлением насыщенным паром производ т дополнительную сушку перегретым паром. Дл  ускорени  процесса обезвожив-ани  можно при это варианте работать в процессе пропаривани  под давлением с большим коли чеством насыщенного пара. При этом скорость потока пара в угольной засыпке и теплопередача к углю повышаетс . Остатки пара, содержащие углекислый газ и перегретый пар, используемый дл  сушки топлива пере , гретым паром используютс  как сред ства газификации. Полученный в проце се газификации под давлением сырой газ  вл етс  гор чим и сильно насыщенным вод ным паром и может примен тьс  в качестве средства дл  пропаривани  под давлением. Сырой газ, насыщенный вод ным паром, после очистки от пыли и конденсированных углеводородов имеет высокую температуру , необходимую дл  проведб ни  процесса пропаривани . Применение сырого газа, полученного в процессе газификации под давлением, позвол ет упростить комбинирование способов пропаривани  и газификации под давлением. Р довой бурый уголь, в особённос1ТИ рыхлый бурый уголь, подаетс  в камеру, где происходив процесс пропаривани  под давлением и пропроцесс газификации под давлением. Неочищенный газ, образующийс  в самой нижней части камеры за счет частичного сгорани  угл  в неподвижном слое, проходит вверх навстречу движению угл , осуществл ет его дополнительную -сушку и пропаривание под давлением и затем отводитс  через верхнюю часть камеры. Вода, -полученна  в процессе пропаривани  под давлением, насыщает- неочищенный газ, поступающий из зоны дополнительной сушки. Количество воды, выдел ющеес  при пропаривании под давлением р дового бурого угл , и особенно м гкого бурого угл , превышает, как правило, необходимое дл  насыщени  неочищенного газа количество воды. В зависимости от выбранных технологических параметров часть избыточной воды отводитс  из генератора с неочищенным газом в виде тумана. Оставша с  часть воды поступает в зоны дополнительнойсушки и испар етс , поглоща  тепло. Последнее приводит к повышению расхода топлива и газифицирующего средства. Дл  предотвращени  повышени  расхода топлива и газифицирующего средства между зоной пропаривани  и зоной дополнительной сушки необходимо использовать устройства дл  отвода воды. За счет этого возможно осуществл ть распыление в верхней части камеры циркулирующей воды, при этом повышаетс  степень очистки газа от мелкой пыли , образующейс в процессе пропаривани . Углеводороды, сконденсированные в результате охлаждени  неочищенного газа в процессе пропаривани , улучшают движение засыпки в камере пропаривани , что предотвращает образование каналов или перегородок в последующих зонах. Только незначительна  часть вод ного пара, содержащегос  в неочищенном газе, конденсируетс  при пропаривании под давлением, так, что неочищенный га,з охлаждаетс  незначительно. Поэтому  вл етс  возможным и рациональным использовать неочищенный газ после его выхода из генератора дл  производства пара за счет уход щего вместе с неочищенным газом тепла. Количество тепла, необходимое дл  предварительной сушки бурого угл  в зоне пропаривани  под давлением до ЗбЗ К, ростаал ет около 550-650 кДж/кг выделенно при пропаривании воды, причем это к личество тепла, предназначенное дл  производства пара, поступает с неоч щенным газом, покидающим генератор-. Таким образом отпадает необходимост в применении пара высокого давлени  Крайне низка  потребность тепла дл  сушки угл  обусловлена тем, что теп лопотери от нагретого угл  и гор чего конденсата, полученного в процессе пропаривани  под давлением, отсутствуют при комбинированном спо собе пропаривани  и газификации под давлением. В способе согласно изобретению поток угольной загрузки, пропаривающейс  под давлением смесью параи газовых компонентов неочищенного газа, непрерывен, при этом ускор етс  скорость нагрева угл , химический процесс углефикаци и вынос образующихс  компонентов газа и, тем самым, ускрр етс  весь процесс обезвоживани . Эти преимущества наблюдаютс  также при применении гор чих, содержащих вод ной . пар, и в особенности безфенольных неочищенных газов, получаемых в дру гих процессах частичного окислений топлива под давлением. Поскольку дл  процесса пропаривани  под давлением требуетс  только незначительна  часть содержащегос  в неочищенном газе пара, оказываетс  возможным использовать часть полученного в комбинированном процессе газификации неочищенного газа дл  пропаривани  угл  под давлением При этом парциальное давление неочи щенного газа, используемого дл  пропаривани  под давлением , не может превышать парциальное давление вод ного пара, соответствующее 0,5 МПа. Дл  дополнительной сушки топлива используетс  только часть полученно го неочищенного газа, так называемы швельгаз, и. оставша с  часть получе ного при газификации газа выходит как бессмольный, так называемый чис тый газ. При использовании рыхлого бурого угл  в шеельгазе низкое со/держание пыли, а чистый газ имеет высокое пылесодержание. Разделение полученИого неочищенного газа на два потока позвол ет регулировать скорости нагрева в зонах дополнительной сушки, вли ет на дальнейшую- s, обработку топлива. Из-за низкого пылесодержани  ; швельгаз после насыщени  можетбыть использован дл  пропаривани  под давлением и промывки угольной засыпки снизу вверх. Преимуществом использовани  только чистого газа дл  пропэривани  под давлением  вл етс  то, что-он из восстановительной зоны выходит с высокой температурой и  вл етс  безфенольным, и вода, полученнай в результате пропаривани , не требует обработки в установке дл  очистки от фенола. При этом чистый газ надо вводить в камеру пропаривани  выше уровн  угольной загрузки очистки от пыли насыщени  водой. При использовании общего генератора дл  процессов и проп|ривани  под давлением и газификации средство дл  выхода газа располагают между зонами пропаривани  под давлением и дополнительной сушки. При раздельном выводе швельгаза и чистого газа возможно эти два газа объединить и использовать дл  пропаривани  под давлением . При этом необходимо очищать от пыли и насыщать водой полученный в процессе пропаривани  чистый газ |до объединени  со швельгазом или смешанный газ, полученный после объединени  швельгаза и чистого газа. Дл  ускорени  процесса обезвоживани .  при пропаривании под давлением можно неочищенный газ или часть неочищенного газа подавать в камеру, пропаривани  под давлением в перегретом состо нии. Возможно часть потока неочищенного газа нагреть до такой высокой температуры, что содержащиес  в нем примеси разрушаютс  и поток после насыщени  водой может быть использован дл  пропаривани  под давлением. В соответствии с предлагаемым способом после газификации под дав1ени .ем получают износоустойчивый кокс. Пл  получени  твердого бездымного топлива производитс  дополнительна  сушка гор чим промывающим газом, содержащим большое количество влаги, а затем пропаривание под давлением. Прогазифицированное топливо охлаждаетс  и может быть применено в качестве кокса. Полученный кокс или часть его может быть использована дл  проведени  газификации под давлением в отдельном аппарате, причем полученный при этом газ или масть его может быть использован дл  дополнительной сушки и пропаривани  под даелением. П р и м е р 1. Р довой бурйй угол с размером зерен мм, влагосодержанием 57% и температурой около 293 К подаетс  в бункер и нагреваетс  до ЗбЗ К паром или чистой водой путем распылени  воды. Из бункера р довой бурый уголь подаетс  в шлю в котором поддерживаетс  давлением 2,5 МПа, и направл етс  через шлюз в камеру пропаривани  под давлением 2,5 МПа, и направл емс  через шлю в камеру пропаривани  под давлением В угольном шлюзе происходит дальней ший предварительный нагрев р дового бурого угл  до К при помощи части потока пропаривающего средств или при помощи гор чей воды, получе ной в процессе пропаривани  и имеющей температуру +90 К. В камеру пропаривани  под давле|Нием вводитс  пар с температурой К через отверстие выше угольной загрузки. Указанна  температура пропаривающего средства позвол ет обезвоживать р довой бурый уголь до 25 -ного содержани  влаги за 6090 мин. При обезвоживании р дового бурого угл  до 35 можно сократить врем  пропаривани  до мин. Это позвол ет уменьшить конструктивные размеры камеры пропаривани  под давлением . Выдел юща с  из угл  и конденсирующа с  из пропаривающего сред ства вода выводитс  из камеры пропаривани  под давлением при помощи соответствующего устройства. При этом вода вымывает образующиес  мельчайшие зерна. Этот эффект очистки усили ваетс  распылением в камеру пропаривани  под давлением циркулирунмцей воды, полученной в процессе пропаривани  и имеющей температуру примерно 90 К. Обезвоженный уголь равномерно нагреваетс  до 70-500 К и поступает непрерывным notoKOM в камеру дополнительной сушки и газификации . Давление в этой камере 2,5 МПа. В отличие от общеприн того способа« ввода топлива с параметрами 303 К и 20% воды пропаренный под давлением уголь вносит в генератор газификации дополнительное тепло около 370 кДж на t кг сухого угл  с влагосодержанием в 20%, Этого тепла достаточно дл  сушки угл  от 35 до 20%-ного влагосодержани  без отбора этого тепла из процесса газификации . Тогда сушка угл  происходит примерно 81% за счет теплового.воздействи  в процессе пропаривани  под давлением из них примерно 66 проис ходит за счет выделени  воды в жидкой форме в камере пропаривани  под давлением, примерно 15% - за счет испарени  в реакторе газификации под давлением и 19% за счет испарени  как следствие теплового воздействи  в процессе газификации под давлением. За счет того, что куски угл  поступают в реактор газификации в равномерно нагретом состо нии и без разрушени , вызванного неравномерностью влагосодержани  в  дре и в верхнем слое угольного зерна, а также без вли ни  атмосферного воздуха, вызывающего затвердение поверхности угл , и поскольку уголь дополнительно сушитс  в реакторе при давлении 2,5 МПа (объем пара составл ет около 1/21 объема при атмосфере ) сушка происходит без разрушени  угольного зерна. Избыточна  гор ча  вода, полученна  в процессе пропаривани  с температурой около 90 К при атмосферном давлении, преобразуетс  в гор чий пар с температурой около 373 К. Кроме того, полученна  гор ча  вода используетс  дл  нагрева используемого р дового бурого угл  примерно до ЗбЗ К. В качестве пропаривакйцего средства используетс  вод ной пар, полученный при 2,5 МПа и kS5 К. Если пар имеет более высокое давление и более высокую температуру, то net ред входом в камеру снижают давление , и пар насыщаетс  водой пропаривани . Теплрпотребность в камере пропаривани  составл ет ПОО кДж на 1 кг выделенной воды. Расход пара регулируетс  так, чтобы только незначительное количество пара вместе с образующимс  при углефикации под давлением углекислым газом поступало в камеру газификации. Полученна  вода пропаривани  имеет незначительное содержание фенола. П э и м е р 2. Р довой бурый уголь с размером зерен 5-60 мм и содержанием влаги до 57% подаетс  при помощи воды, полученной э процес се пропаривани  и имеющей температу РУ 370 К, в бункер установки газифи кации и нагреваетс  до К. Из бу кера уголь через угольный шлюз пода етс  в большой сосуд, работающий под давлением, в нижней части которого газифицируетс  уголь в неподвижном, слое при давлении в 2,5 МПа. Полученный газ идет встречным потоком к углю снизу вверх и проходит по пор дку следующие зоны: зону образова ни  золы, зону окислени ,зону восст новлени , зону дополнительном сушки зону пропаривани . Образовавша с  в зоне пропаривани  вода насыщает и перенасыщает до образовани  тумана поднимающийс  неочищен ый газ. Избыточна  вода пр паривани  .попадает, в последующие зоны и отбирает из них необходимоедл  испарени  тепло. Из-за испарени  воды пропаривани  повышаетс  .. расход кислорода и топлива., в процессе газификации повышаетс  -содержание пара и СО в полученном газе. Дл  устранени  указанных недостатко между зонами пропаривани  под давле нием и дополнительной сушки монт.иру ютс  устройства дл  отделени  воды, выделившейс  из .угл  в процессе про паривани . Отводима  вода выносит часть полученной при пропаривании и содержащейс  в газе пыли. Вода полученна  в процессе пропаривани  после .сброса давлени .используетс  дл  гидротранспорта р дового бурого угл  к бункеру. Рыхлый бурый уголь обезвоживаетс  в камере пропаривани  примерно до 35%-ного содержани  и в-последующих зонах дополнительно сушитс  и газифицируетс . Неочищенный газ отводит . с  из верхней части сосуда, работающего под давлением, и его тепло используетс  дл  производства пара. В этом примере неочищенный газ,полученный в процессе газификации в неподвижном слое при 2,5 МПа и К используетс  в качестве средства про паривани  после насыщени  вод ным паром. Насыщенный неочищенный газ имеет содержание влаги 1,6 кг воды в 1 м газа при нормальных услови х . Теплопотребление в зоне пропаривани  составл ет примерно 580 кДж |на 1 кг выделенной воды. После стадии пропаривани  сырой газ имеет температуру kbQK и содержа 9 ние влаги примерно 1,3 кг воды р 1 м газа при нормаль ных услови х. Пар образуетс  за счет тепла неочищенного газа (пар имеет давление 0,5 МПа) на стадии пропаривани . Угольна  загрузка посто нно обра .атываетс  сырым газом, что приводит к быстрому нагреву угл  и быстрому отводу С02 и это позвол ет сокра .тить врем  пропаривани .Конденсирующиес  из неочищенного газа углеводороды улучшают движение загрузки . . . . к недостаткам приведенного примера следует отнести большое содержание фенола в воде пропаривани , что приводит к дополнительной загрузке устройства дл  очистки воды от фенола примерно на 50. Изменени  параметров неочищенного газа в зоне пропаривани  свидетельствуют о. том, что только незначите.льна  часть содержащегос  в неочищенном газе пара требуетс  дл.  пропаривани  под давлением . Это позвол ет использовать только часть неочищенного таза дл  стадии пропаривани , причем возможны следующие варианты. Из восстановительной зоны газификации в неподвижном слое отбираетс  бессмольнь|й и безфенольный чистый газ с высокой температурой. Чистый газ насыщаетс  водой, очищаетс  по необходимости от пыли и после этого направл етс  в работающий под давлением сосуд выше верхнего уровн  угольной загрузки дл  пропаривани  под давлением. Он движетс  в направлении движений угл  через-зону пропаривани  и выводитс  из сосуда, работающего под давлением ,- вместе со швельгазом между зонами пропаривани  под давлением и дополнительной сушки. Дополнительна  нагрузка в установке очистки .воды пропаривани  от фенола отсутствует. При использовании очищенного от пыли швельгаза дл  пропаривани  под давлением швельгаз подаетс  навстречу движению угл  из зоны дополнительной сушки в зону пропаривани  под давлением, где он насыщаетс  водой, полученной в процессе- пропаривани , и выходит из зоны пр опаривани  под давлением выше уровн  угольной загрузки; Вода пропаривани  имеет большое содержание фенола. Сконденсированные углеводороды улучшают движе 1ие загрузки и частично вывод тс  вместе с водой, полученной в процессе пропаривани  и содержащей мелкую пыль. П р и м е р 3. Р довой бурый угол с размерами зерен 5-12 мм, содержани ем влаги до 57% и предварительно нагретый до 36 К подаетс  из бункер поочередно в два аппарата, работаю щих под давлением. В аппаратах выполн ютс  следующие по времени функции: уголь обрабатываетс  в сосуде паром при 10 МПа и обезвоживаетс  пропариванием за 15 мин при температуре 583 К до35%-його. содержани  влаги; отводитс  , полученна  в процессе пропаривани ; срабатываетс  давление до 2,5 МПа, соответствующее давлению в генераторе, расположенном под пропаривающими камерами; подаетс  уголь в генератор из вышеназванных сосудов по очереди; уголь подаетс  на стадию газификации под давлением. В камере газификации осуществл етс  дополнительна  продосушка промы вающим газом, полученным при газификации под давлением в вихревом слое. Полученный при этом кокс дозироваино подаетс  на стадию газификации под давлением в вихрёЬом слое. После очистки от пыли полученный нагретый газ направл етс  дл  использовани  его теплачастично как промывающий газ на стадию, дополнительной сушки. Пример. Р довой бурый угол с размером зерен О-бО мм и содержанием влаги до 5Ь нагреваетс  в бункере до ЗбЗ К и подаетс  в угольный шлюз, откуда при помощи гор чей воды с температурой и имеющей напор 3 МПа уголь подаетс  в камеру пропаривани  под давлением. В процессе подачи уголь предварительно обезвоживаетс  до содержани  влаги 8%. В камере пропаривани  под давлением уголь отдел етс  от транспортирующей его жидкости и пропариваетс  насыщенным паром при давлении 2,5 МПа до содержани  влаги 35%. Вода, полученна  в процессе пропаривани , отводитс  вместе с транспортирующей водой.Часть этой гор чей воды,имеющей jeMnepaTypy «в 5 К, от вод и тс   вместе с мелкой пылью в гидроциклон. В верхней части гидроциклона при помощи насоса, повышающего давление, и теплообменника поддерживаетс  давление 3 МПа и температура 503 К. Вода из гидроциклона используетс  дл  гидротранспорта р дового бурого угл . Осушенный до 35 -ного содержани  влаги уголь подаетс  из камеры прЬпаривани  под давлением в газогенератор . Где он дополнительно сушитс  .промывающим газом, газифицируетс  при температуре 1000 К. Полученный кокс после сброса давлени  охлаждаетс -и используетс  как бездымное топливо. Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики.

Claims (32)

1. СПОСОБ ГАЗИФИКАЦИИ РЯДОВОГО ЗЕРНИСТОГО БУРОГО УГЛЯ, в маетности рыхлого бурого угля, включающий газификацию угля газифицирующим . агентом,под давлением, о т л и чающийся тем, что перед стадией газификации зернистый рядовой уголь подают в камеру пропаривания, в которой поддерживают давление >1 МПа, в камере пропаривания уголь обезвоживают путем нагрева под давлением ; до температуры меньше 423 К пропаривающим агентом, из камеры пропаривания нагретый уголь подают в камеру газификации, в которой осуществлят етбя дополнительная сушка угля.

2. Способ по π. 1, о т личаιο щ» и й с я тем, что давление в камере пропаривания поддерживают равным давлению в камере газификации, и пред^; варительно обработанный уголь подают из камеры пропаривания в камеру газификации непрерывно.

3. Способ поп. 1, отличаю щ ий с я тем, что в камере пропаривания во время пропаривания поддерживают более высокое или более <низкое давление, но не ниже 1 МПа, чем давление в камере газификации, и после пропаривания угля в камере пропаривания создают давление, равное давлению в камере газификации, и подают уголь в камеру газификации периодически.

4. Способ по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что пропаривание угля под давлением осуществляют в одном или нескольких аппаратах и подает уголь из бункера, не находящегося под давлением, в работающий под давлением аппарат газификации^ в' камере пропаривания осуществляют последовательно следующие операции: сброс давления до атмосферного, подачу в камеру рядового бурого угля, повышение давления до давления, при котором осуществляют пропаривание, пропаривание под давлением, создание давления, равного давлению в камере газификации, и подачу частично обезвоженного угля в камеру газификации.

5. Способ по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что частично обезвоженный пропариванием под давлением уголь подвергают дополнительной сушке перегретым паром.

6. Способ по пп. 1, 4 и 5, о тличающийся тем, что пар, полученный при пропаривании угля под давлением и содержащий С0₂, и пар со стадии дополнительной сушки угля перегретым паром используют в качестве средств газификации.

7. Способ по пп. 1 и 2, о т л ичающийся тем, что пропаривание под давлением и газификацию под давлением осуществляют в одном аппарате, работающе^ под давлением.

8. Способ попп. 1-7, отличаю щ и й с я тем, что уголь очищают от образовавшихся в процессе пропаривания мельчайших зерен путем отвода воды, непосредственно образуй ющейся в процессе пропаривания, и путем подачи циркулирующей воды, ' полученной при пропаривании, выше верхнего уровня угольной загрузки.

9. Способ по пп. 1-8, отличающийся тем, что воду, полученную в процевсе пропаривания, непрерывно отводят из камеры пропаривания и используют для получения пара или горячей воды.

10. Способ по пп. 1-9; о т л и - . чающийся тем, что воду, полученную а процессе пропаривания, подают в аппарат, в котором поддер- *живают атмосферное давление, и образовавшийся в аппарате пар и/или горячую воду используют для предварительного нагрева рядового бурого, угля.

11. Способ попп. 1-10, отличающийся тем,·что полученную при атмосферном давлении горячую воду’используют для гидротранспорта' с одновременным нагревом рядового бурого угля к загрузочному бункеру, подсоединенному к аппарату, в котором осуществляют процесс.

12. Способ по пп. 1-3 и 7“9, о тличающийся тем, что воду, полученную в процессе пропаривания под,давлением, используют для гидротранспорта с одновременным предварительным пропариванием рядового бурого угля из угольного шлюза в камеру пропаривания' под давлением.

13. Способ по пп. 1-3, 7-Ю, и 1.2, отличающийся тем, что рядовой бурый уголь предварительно нагревают в угольном шлюзе частью потока пропаривающего средства и/или горячей воды, полученной в процессе пропаривания,

14. Способ по пп. 1-13, отличающийся тем, что для пропаривания под давлением в камеру пропаривания подают насыщенный или перегретый водяной пар.’

15. Способ по пп. 1-14, о т л и чающийся тем, что водяной пар» используемый в качестве пропаривающего средства, насыщают при давлении, которое поддерживают при про’пари вании’ водой, полученной в процессе пропаривания, и подают в камеру про.паривания выше угольной загрузки в количестве, которое обеспечивает незначительное количество остаточного пара, постоянно поступающего вместе с образующимися при углефикации угля газами в камеру газификации.

16. Способ по пп. 1-2, 7*15, о тли чающи й с я тем, что полученный в водяной рубашке работающего под давлением аппарата газификации пар используют для процесса пропаривания под давлением.

17. Способ по пп. 1-13, отличающийся тем, что пропаривание зернистого рядового бурого угля под давлением осуществляют при. помощи горячих насыщенных или перегретых газов, полученных путем частичного окисления топлива при парциальном давлении водяного пара свыше 1 МПа, и содержащих водяной пар; газы постоянно подают к обезвоженному углю; при этом из газа в процессе пропаривания под давлением конденсируется такое количество пара, что парциальное давление водяного пара становится выше 0,5 МПа, и из камеры пропаривания отводят газ, содержащий водяной пар вместе с полученными в процессе пропаривания газами.

18. Способ по пп. 1,2, 7 и 17, отличающийся тем, что пропаривание под давлением, дополнительную сушку и газификацию осуществляют в одном аппарате, работающем под давлением, полученный при газификации в нижней части аппарата неочищенный газ подают вверх навстречу движению угольной загрузки.

19. Способ по пп. 1, 2, 7, .17 и 18, отличающийся тем, |что часть выделенной при пропаривании под давлением рядового бурого угля воды выводят из аппарата, при помощи неочищенного газа, работающего под давлением, в виде мельчайших капель.

20. Способ по пп. 1, 2, 713 и 17“19, отличающийся · тем, что воду, накапливающуюся между зонами пропаривания под давлением и дополнительной сушки, отводят при помощи соответствующих приспособлений.

1θ4ΐ

21. Способ по π. 17, отличающийся тем, что газ, полученный путем частичного окисления топлива и содержащий водяной пар, перед подачей в камеру пропаривания под давлением насыщают и очищают от содержащихся в нем пыли и конденси-_: рованных углеводородов.

22. Способ по пп, 17-21, отличающийся тем, что используемый для пропаривания под давлением неочищенный газ, содержащий водяные пары, насыщают и очищают от пыли водой, полученной в процессе пропаривания угля под давлением.

23. Способ по пп. 17 и 19-22, отличающийся тем, что горячие газы, полученные путем частичного окисления топлива и содержащие водяной пар и не содержащие фенол,, и перегретые содержащие водяные пары газы вводят в камеру пропаривания выше верхнего уровня угольной загрузки.

24. Способ по пп. 17-20, о τη и ч а ю щ и й с* я ’ тем, что в камеру газификации для дополнительной сушки обезвоженных пропариванием под давлением зерен угля подают часть_ч потока неочищенного газа, полученного при газификации.

25. Способ по пп. 17“20, 22 и 24, отличающийся тем, что часть газового потока, используемо- / го для дополнительной сушки в камере газификации и содержащего незначительное количество пыли в большое количество углеводородов, используют для пропаривания под давлением зерен рядового бурого угля.

26. Способ по пп. 17, 19“23, отличающийся тем, что часть потока полученного в камере газификации неочищенного газа отводят из восстановительной зоны в виде чистого бессмольного газа, насы щают и очищают его от пыли и используют для пропаривания под давлением рядового бурого угля.

27. Способ по пп. 17, 19“20, 2324 и 26, отличающийся тем, что чистый газ отводят из восстановительной зоны при температуре или часть потока сырого газа доводят до температуры, при которой содержащийся в газе~пар, подаваемый в зону пропаривания, не содержит фенола.

28. Способ по пп. 17, 19, 21-23, и 25-27, отличающийся тем, что после пропаривания зернистого рядового бурого угля под давлением при помощи горячих, содержащих водяной пар газов частичного окисления топлива сбрасывают давление.

29. Способ по пп. 1-6, 8-17, 19“21 и 22, 23, 26 и 27, отличающийся тем, что процесс газификации под давлением осуществляют в отдельном аппарате.

30. Способ по пп. 1-6, 8-17, 19-21, 22, 23, 26, 27 и 29, от-, личающийся тем, что полученный после процесса газификации под давлением кокс охлаждают и используют как бездымное топливо.

31. Способ по пп. 1-6, 8-17, 19-21, 22, 23, 26, 27, 29 и 30, отличающийся тем, что весь полученный кокс или часть его используют в различных процессах газификации под давлением, и полученный в этих процессах газ или часть его используют как промывающий газ для газификации, дополнительной сушки и пропаривания под давление^.

32. Способ по пп. 1-6, 8-17, 19, 21, 22, 23, 26, 27 и 2931, отличающийся тем, что при· пропаривании под давлением уда? ляют из угля часть золы.