SU1731787A1 - Способ переработки бурых многозольных и солесодержащих углей и установка дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к двухступенчатому процессу пиролиза бурых углей естественной влажности в кип щем слое дл  получени  кокса, богатого газа и смолы пиролиза . Цель - повышение производительности по газу, удешевление процесса, упрощение конструкции установки и снижение капитальных затрат. Выносимое из смеси газов и паров сушки мелкое зерно отводитс  из процесса пиролиза, а в качестве кип щей среды в пиролизном реакторе используетс  подогретый газ. Дл  улавливани  пыли из пиролизного газа служит сепаратор пыли гор чего газа высокой производительности, причем получаемые в камере сгорани  газообразные продукты используютс  дл  косвенного обогрева кип щего сло , дл  подогрева газа и дл  пр мого подогрева в сушилке. В зоне кип щего сло  на сушилке предусмотрен двойной кожух и ниже ее решетки расположена камера смешени , в то врем  как пирол зный реактор соединен с камерой сгорани  и подогревателем. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил. со

Description

Изобретение касаетс  двухступенчатого процесса ускоренного пиролиза бурых углей естественной влажности, многозольных и солесодержащих, преимущественно м гких бурых углей, по принципу кип щего сло  и установки дл  проведени  этого процесса с одновременным получением высококачественного кокса, богатого газа и смолы пиролиза с незначительным содержанием пыли.

Известен способ переработки бурых многозольных и солесодержащих углей и установка дл  его осуществлени  (патент ФРГ № 2553760, кл. С 10 В 49/10, 1978). В известном способе осуществл ют трехступенчатый процесс, направленный на

одновременное получение трех основных продуктов - кокса, газа и смолы. При этом уголь высушиваетс  в предварительной сушилке вплоть до мельчайших остатков влажности и затем раздел етс  в циклонах по размерам зерна, затем подаетс  далее в предварительный нагреватель при 300°С. Дымовой газ служит дл  подогрева в качестве газа-носител . В последующих циклонах уголь после предварительного нагрева вновь отдел етс  от газа-носител  в реакторе с кип щим слоем. Обработка происходит примерно при 600°С, причем тепло, необходимое дл  процесса, подводитс  косвенно через теплообменник. В качестве теплоносител  дл  косвенного нагрева кип щего

ч со

VJ

00 VI

сло  служит циркулирующа  двуокись углерода . Двуокись углерода нагреваетс  в предварительном нагревателе приблизительно до 900°С и отдает свое тепло через теплообменник, соединенный непосредственно с реактором, кип щему слою и возвращаетс  с температурой приблизительно 650° С обратно в предварительный нагреватель . При этом процессе дополнительно подводитс  тепло кип щему слою за счет подачи воздуха на горение. Газ, полученный в процессе, подогретый до 600°С,используют в качестве псевдоожижающего газа.

Недостатки известного способа и установки состо т в том, что они имеют высокие материальные и производственные затраты , недостаточно высокий КПД, а также низкую производительность по газу.

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД повышение производительности по газу, удешевление процесса, а также упрощение установки и снижение капитальных затрат.

На чертеже представлена схема установки дл  осуществлени  способа.

Установка содержит сушилку 1, реактор 2 с кип щим слоем, снабженный теплообменником 3, камеру 4 сгорани , подогреватель 5 углеводородсодержащего газа.

Сушилка 1 снабжена теплообменной рубашкой 6, расположенной в зоне кип щего сло . Камера 4 сгорани  и подогреватель 5 подсоединены к теплообменнику 3, расположенному в реакторе 2.

Установка работает следующим образом .

Процесс подраздел етс  на две ступени: сушка м гкого бурого угл  с естественной влажностью (сырой бурый уголь) и его пиролиз с одновременным получением кокса , газа и смолы с незначительным содержанием пыли. Дл  этого м гкий бурый уголь подаетс  из угольной  мы 7 в верхнюю часть сушилки 1, причем подача угл  происходит с помощью любой системы подачи. Сушилка 1 состоит из газораспределительной решетки 8, на которой образуетс  кип щий слой. В качестве псевдоожижающего газа используетс  смешанный газ, к которому добавл ютс  газы из сушилки. Смешанный газ образуетс  в камере 9 смешени , расположенной под решеткой 8, в результате сжигани  городского газа с воздухом и поступает с температурой 350°С через решетку 8. Температура, возникающа  в кип щем слое, составл ет максимально 200°С. В сепараторе 10 пыли происходит отделение высушенной пыли бурого угл  от газов. Подход щие вентил торы поддерживают услови  реакции стабильными, в особенности содержание кислорода и избыточное давление . Реализуема  с помощью кип щего сло  высока  скорость подогрева в соединении с температурой и скоростью протекани  кип щей среды обеспечивает желаемый высокий расход угл  и поддерживает степень начала окислени  угольной загрузки в пределах , необходимых дл  получени  качест0 венных конечных продуктов: газа, кокса и смолы. Одновременно со стороны кра  кип щего сло  на тепловую стойкость косвенно вли ет обогреваема  рубашка 6. Тем самым предотвращаетс  налипание угл  на

5 стенки сушилки или спекание угл  по кра м кип щего сло .

Высушенный уголь выпускаетс  выше решетки 8 через выносную плотину и с помощью любой системы подачи подаетс  в

0 промежуточный бункер 11. Выносна  плотина служит одновременно дл  регулировани  высоты кип щего сло  и, тем самым, дл  определени  длительности пребывани  угл  в кип щем слое. Из промежуточного бун5 кера 11 высушенный уголь поступает непосредственно в кип щий слой пиролиз- ного реактора 2, снабженного газораспределительной решеткой 12. Подвод тепла происходит, во-первых, косвенно, через

0 теплообменник 3, расположенный в кип щем слое, и, во-вторых, через подогретый газ, например, природный. Он подогреваетс  в подогревателе 5, расположенном пр мо у пиролизнсго реактора 2, проходит через

5 теплообменник 3 и при этом термически восстанавливаетс , так что в кип щем слое пиролизного реактора 2 температура реакции составл ет 550-600°С. Аналогично подогревателю 5 к пиролизному реактору 2

0 пр мо подсоединена камера 4 сгорани . Здесь городской газ сжигаетс , превраща сь в дымозой газ с температурой 1300°С. Из камеры 4 сгорани  гор чий дымовой газ проходит через трубные каналы теплооб5 менникз 3 и косвенно отдает тепло кип щему слою. В подогреватель 5 дымовой газ поступает с температурой 900-950°С и служит здесь дл  косвенного подогрева газа. Кроме того дымовой газ используетс  в ка0 честве компонента смеси дл  пр мого обогрева в сушилке 1. Отвод полученного в пиролизном реакторе 2 кокса происходит аналогичным образом, как и в сушилке 1, через выносную плотину в бункер 13, так что

Ь и здесь врем  пребывани  угл  в-кип щем слое зависит от выноса кокса.

Пылесодержаща  парогазоваю смесь, покидающа  пиролизный реактор 2 с температурой 4ЬО°С, поступает в сепаратор 14 пыли дл  гор чего газа высокой производительности . Мелкое зерно отдел етс  и подаетс  в сборник. Смола швелевани  конденсируетс  в специальном предварительном и вторичном холодильниках, принимаетс  в специальном смол ном сборнике, где и хранитс .

По сравнению с известными предлагаемый способ имеет следующие преимущества .

Все три продукта (газ, кокс и смола) вырабатываютс  одновременно, облада  высоким качеством, и в большом количестве . При этом м гкие бурые угли с естественной влажностью, многозольные и солесодержащие, подвергаютс  сначала сушке, а затем ускоренному пиролизу по принципу кип щего сло . Установка компактна , аппараты подсоединены непосредственно друг к другу во избежание потерь тепла и энергии. В процессе сушки решена проблема спекани  угл  на стенке сушилки в зоне кип щего сло  с помощью обогреваемого двойного кожуха, поддерживающего тепловую стабильность в этих краевых зонах . В качестве кип щей среды используетс  исключительно газ, восстанавливаемый термически и ведущий к повышенному выходу газа. Отделение мелкого зерна из смеси газов и паров из сушилки ведет к понижению содержани  пыли в газе и после отделени  мельчайших пылинок - к получению смолы пиролиза, пригодной дл  приготовлени  кокса дл  производства графитовых электродов. Высокий энергетический КПД процесса достигаетс  в особенности тем, что получаемый в камере сгорани  дымовой газ служит дл  косвенного обогрева кип щего сло  пиролизного реактора, дл  подогрева газа и в качестве компонента смеси дл  пр мого обогрева в сушилке. Возникающие в сушилке на первой ступени процесса пары циркулируют, ощутимое тепло кокса в св зи с его реактивностью используетс  через соединение с непосредственно следующим процессом, например газификаци , сжигание или коксование .

Достигаетс  загрузка угл  больше чем 2 т/м ч при небольших технических затратах по установке и с небольшими капиталовложени ми . Повышаетс  количество получаемого газа на 95% за счет выведени  мелких частиц из процесса, после сушки содержание пыли в получаемых газах и неконденсируемых смолах ниже 100 мг/нм , что приводит к снижению стоимости очистки смолы и газа и, следовательно, к удешевлению процесса.

Многократным использованием дымовых газов обеспечиваетс  повышение КПД по сравнению с прототипом на 10%.

Claims (3)

1.Способ переработки бурых много- зольных и солесодержзщих углей, включающий сушку угл  в кип щем слое продуктами сгорани  и циркулирующим газом, сепарацию мелких частиц угл  из отход щих пазов, термообработку высушенного угл  в реакторе с кип щим слоем, нагреваемым путем косвенного теплообмена с газообразным теплоносителем и псевдоожижающим нагретым углеводородсодержащим газом, выделение газов, смолы и кокса, сжигание

газов в камере сгорани  и нагрев углеводо- родсо держащего газа, отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД, производительности по газу и удешевлени  процесса , после сепарации мелкие частицы угл 

вывод т из процесса, получаемые в камере сгорани  дымовые газы подают последовательно в качестве промежуточного теплоносител  на стадии термообработки угл , нагрева углеводородсодержащего газа и на

стадию сушки.

2.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что в качестве углеводородсодержащего газа используют метансодержащий или природный газ.

3. Установка дл  переработки бурых многозольных и солесодержащих углей, включающа  сушилку, реактор с кип щим слоем, снабженный теплообменником, камеру сгорани , подогреватель углеводородсодержащего газа, отличающа с  тем, что, с целью упрощени  установки м снижени  капитальных затрат, сушилка снабжена теплообменной рубашкой в зоне кип щего сло , камера сгорани  и подогреватель подсоединены к теплообменнику в реакторе.