WO2007126335A1 - Method for processing condensed fuel by gasification and a device for carrying out said method - Google Patents

Method for processing condensed fuel by gasification and a device for carrying out said method Download PDF

Info

Publication number
WO2007126335A1
WO2007126335A1 PCT/RU2007/000200 RU2007000200W WO2007126335A1 WO 2007126335 A1 WO2007126335 A1 WO 2007126335A1 RU 2007000200 W RU2007000200 W RU 2007000200W WO 2007126335 A1 WO2007126335 A1 WO 2007126335A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
reactor
fuel
combustion
axis
zone
Prior art date
Application number
PCT/RU2007/000200
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sergei Olegovich Dorofeenko
Andrei Yurievich Zaichenko
Alexandr Alexandrovich Zhirnov
Georgy Borisovich Manelis
Evgeny Viktorovich Polianchik
Vyacheslav Valentinovich Cheremisin
Original Assignee
Institut Problem Khimicheskoi Fiziki Rossiiskoi Akademii Nauk (Ipkhf Ran)
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 Institut Problem Khimicheskoi Fiziki Rossiiskoi Akademii Nauk (Ipkhf Ran) filed Critical Institut Problem Khimicheskoi Fiziki Rossiiskoi Akademii Nauk (Ipkhf Ran)
Priority to EP07747908.7A priority Critical patent/EP2014744B1/en
Priority to JP2009509473A priority patent/JP2009535478A/ja
Priority to CA002650979A priority patent/CA2650979A1/en
Priority to PL07747908T priority patent/PL2014744T3/pl
Publication of WO2007126335A1 publication Critical patent/WO2007126335A1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/20—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having rotating or oscillating drums
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/005—Rotary drum or kiln gasifiers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/06—Continuous processes
    • C10J3/14—Continuous processes using gaseous heat-carriers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20—Apparatus; Plants
    • C10J3/30—Fuel charging devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/20—Apparatus; Plants
    • C10J3/32—Devices for distributing fuel evenly over the bed or for stirring up the fuel bed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/027—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage
    • F23G5/0276—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage using direct heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J1/00—Removing ash, clinker, or slag from combustion chambers
    • F23J1/02—Apparatus for removing ash, clinker, or slag from ash-pits, e.g. by employing trucks or conveyors, by employing suction devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2200/00—Details of gasification apparatus
    • C10J2200/09—Mechanical details of gasifiers not otherwise provided for, e.g. sealing means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2200/00—Details of gasification apparatus
    • C10J2200/15—Details of feeding means
    • C10J2200/156—Sluices, e.g. mechanical sluices for preventing escape of gas through the feed inlet
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/12—Heating the gasifier
    • C10J2300/1223—Heating the gasifier by burners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2201/00—Pretreatment
    • F23G2201/30—Pyrolysing
    • F23G2201/303—Burning pyrogases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2201/00—Pretreatment
    • F23G2201/30—Pyrolysing
    • F23G2201/304—Burning pyrosolids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2205/00—Waste feed arrangements
    • F23G2205/18—Waste feed arrangements using airlock systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2900/00—Special features of, or arrangements for incinerators
    • F23G2900/52002—Rotary drum furnaces with counter-current flows of waste and gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2900/00—Special arrangements for conducting or purifying combustion fumes; Treatment of fumes or ashes
    • F23J2900/01007—Thermal treatments of ash, e.g. temper or shock-cooling for granulation

Definitions

  • the present invention relates to methods for processing condensed fuels, including solid combustible waste, by pyrolysis and gasification of the combustible components of the fuel in a dense layer and the production of pyrolysis products and combustible gas, which is used for energy production.
  • condensed fuels including solid combustible waste
  • MSW municipal solid waste
  • coal oil sludge
  • biomass is an urgent problem, since the existing methods for their destruction / processing are not quite economically and environmentally acceptable.
  • a gasifying agent containing oxygen, and possibly water and / or carbon dioxide enters the combustion zone, in which oxygen interacts with carbon solid fuel, which is in the form of coke or semi-coke, at temperatures of about 900-1500 0 C.
  • the gasification agent is fed into the reactor countercurrent to the fuel in such a way that at least part of the oxidizing gas is preliminarily passed through a layer of hot solid combustion products in which carbon is already absent. In this zone, solid combustion products are cooled and the gasification agent is heated before it enters the combustion zone.
  • Free oxygen in the combustion zone gasification agent is completely consumed, and hot gaseous products of combustion, including carbon dioxide and water vapor, enter the next layer of solid fuel, called the recovery zone, in which carbon dioxide and water vapor react chemically with the carbon of the fuel to form combustible gases.
  • the thermal energy of the gases heated in the combustion zone is partially consumed in these reduction reactions.
  • the temperature of the gas stream decreases as the gas passes through the solid fuel and transfers its heat to the latter.
  • the fuel heated in the absence of oxygen undergoes pyrolysis. Pyrolysis produces coke, pyrolysis resins and combustible gases. Gaseous products are passed through freshly charged fuel so that the gas cools and the fuel heats up and reduces its moisture content.
  • Flue gas is used as the gasification agent, mainly in a mixture with air, and the fraction of gas in the gasification agent increases with increasing temperature in the combustion zone above 1300 0 C, and when the temperature in the combustion zone decreases below 800 0 C, this fraction is reduced.
  • rotary kilns are a widely known device. They are widely used for firing cement, for burning waste. The rotation of the furnace provides uniform mixing of the processed material.
  • a rotary kiln for carrying out a gasification process, for example, described in US Pat. No. 2,447,322, issued September 30, 1881. From patent application US-2005051066, a method is known for gasifying solid fuels in a direct gas / solid mode using a rotary kiln.
  • US Pat. No. 3,9908,065 (A. Subriwsku & G.T. Repersep) describes a gasification process carried out in a slightly inclined rotary kiln in which the feed inlet side is higher than the discharge side of the material.
  • Solid carbonaceous material is continuously fed into a rotary kiln. Passing through the furnace, the material loaded at a temperature below 600 0 F (315 0 C) passes through the preheating, volatile exit zones and gradually heats up to 1600 0 F (871 0 C) at what temperature it loses its tendency to agglomerate and then enters the zone gasification, where an oxidizing medium containing steam is fed under the mixed bed, resulting in the formation of combustible gases containing hydrocarbons that are discharged from the side of the furnace into which the fuel is loaded. When the furnace is rotated, the processed charge is effectively mixed under its own weight. However, in existing rotary kilns, the combustion process proceeds predominantly above the surface of the charge.
  • the present invention is to overcome the disadvantages of the prior art in order to ensure efficient processing of condensed fuels, including low-calorie, without the use of additional energy sources. To solve this problem, a method of gasification of condensed fuels is proposed.
  • the present invention provides a method for processing condensed fossil fuels by gasification, including loading fuel into a cylindrical reactor, feeding a gasification agent containing oxygen to the reactor from the side of the reactor, where solid processing products are accumulated, loaded fuel is moved along the axis of the reactor, and the solid processing products are withdrawn from the reactor, the conclusion from the reactor of products of drying, pyrolysis and combustion in the form of a product gas, so that gasification is carried out by the sequential presence of fuel in the heating and drying zone, the pyrolysis zone, the combustion (oxidation) zone and the cooling zone, and the gas stream is filtered through the loaded fuel layer, passing through the cooling zone, the combustion zone, the pyrolysis zone, and the heating and drying zone.
  • An essential distinguishing feature of this invention is that the combustion process in a dense layer is stabilized by rotating the reactor around an axis inclined with respect to the horizon.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a device with which one of the possible embodiments of the method in accordance with this invention is implemented. Description of the invention
  • the proposed method includes the following main steps occurring in the respective zones.
  • condensed fuel in a solid, liquid or pasty state possibly containing solid non-combustible components and moisture (hereinafter referred to as “fuel”)
  • fuel is loaded into the reactor to sequentially dry the fuel and then pyrolyze / gasify the combustible fuel components.
  • An oxygen-containing oxidizing gas for example, air
  • the fuel in the reactor passes sequentially through a series of zones, as described below.
  • the fuel passes through a drying zone, where the temperature of the fuel rises to 200 0 C due to heat exchange with the flow of product gas, filtered through the fuel; in this zone, the fuel is dried, and the gas stream is cooled before the latter is removed from the reactor.
  • the gaseous products of drying, pyrolysis and gasification are removed from the reactor after passing through this zone as product gas.
  • the fuel enters the pyrolysis and coking zone, where due to heat exchange with the gas stream, the temperature gradually rises to 800 0 C, and the combustible components of the fuel pyrolyze with the formation of coke.
  • the coked fuel enters the combustion and gasification zone, where the temperature of the solid phase is 700-1400 0 C.
  • the coke reacts with the hot oxidizing gas to form fuel gas.
  • the solid combustion residue enters the cooling zone, where it is cooled by the countercurrent of the gasifying agent from the combustion temperature to the discharge temperature.
  • the counter flow of the oxidizing gas in turn, filtered through a dense layer of solid combustion residue, is heated to a temperature close to the combustion temperature before it enters the combustion zone.
  • zones are somewhat arbitrary. These zones could be determined differently, for example, by the temperature of the gases, the composition of the reagents, etc. In particular, in US-A-4,732,091, the same zones are named differently. In any classification of zones, it is essential that due to the countercurrent of interpenetrating gas flows and solid charge, the oxidizing gas (gasifying agent) is preheated on solid the remainder of the combustion, and subsequently hot gaseous products of combustion transfer their heat to the original fuel.
  • the oxidizing gas gasifying agent
  • the present invention allows the combination of efficient interfacial heat transfer, which is an advantage of the dense layer process, and the mixing of the processed material under its own weight during the rotation of the reactor, inherent in rotary kilns.
  • condensed fuel is loaded into a cylindrical reactor, and a dense fuel loading layer is created in the reactor.
  • An oxygen-containing gasification agent is supplied to the part of the reactor where solid processing products accumulate, and the gasification of the fuel is carried out in the reactor by passing it through drying, pyrolysis, combustion, gasification and cooling zones in a gas stream filtered through a dense layer of fuel countercurrent to the movement of fuel along the axis of the reactor with specific residence times in each of the zones.
  • the cylindrical reactor in order to stabilize the combustion process in the reactor and ensure equal fuel residence times over the thickness of the dense layer in the above zones, the cylindrical reactor is placed with its axis inclined at an angle to the horizontal and rotated so that the material is poured in the direction perpendicular axis of the reactor and along the axis of the reactor and the filling of the voids formed during the burning of low-density materials.
  • the gasifying agent is supplied from the side of the downstream end of the cylindrical reactor, and the product gas is taken from the opposite end.
  • the slope of the axis of the cylindrical reactor is selected in the range from 22 to 65 degrees to the horizon.
  • an angle of inclination less than the specified lower limit does not form a dense layer of granular material in an inclined reactor.
  • a solid fuel layer forms over which a gas stream is established.
  • the gas stream is not filtered through the fuel and the main advantage of gasification in the dense layer is not realized - the high efficiency of interfacial heat transfer, and the uniformity of the process along the reactor cross section is not ensured.
  • choosing an angle tilting more than the specified upper limit does not provide proper mixing of solid material in the case of the formation of "heating".
  • the best combination of conditions for the movement of fuel along the axis of the reactor and the uniformity of the structure of the combustion zone is achieved by choosing the angle of inclination of the axis of the reactor to the horizon from 40 to 50 degrees.
  • the rotation period of the reactor should be small enough to allow mixing of the material in the combustion zone. This allows you to implement the proposed process with a shorter reactor length.
  • D the diameter of the reactor cross section
  • the volumetric rate of discharge of the solid residue of the processing is V (m / h)
  • the average residence time of the solid residue in the combustion zone will be approximately ⁇ D 3 / 4V (hour).
  • the rotation period of the reactor T should preferably be not more than approximately D g l4V (hour), in order to ensure at least three times the mixing of the material during the time that it is in the combustion zone.
  • the reprocessing fuel should be solid lumpy material that is sufficiently permeable to the filtered gas stream.
  • lumpy solid non-combustible material is loaded into the reactor, which provides both uniform gas permeability of the fuel charge in the reactor and improves the mixing conditions of the material in the combustion zone in case of burnout formation .
  • the solid inert material added to the mixture should preferably differ in density from the processed fuel.
  • the process is carried out in a device for gasification of condensed solid fuel, including a loading device, a cylindrical reactor, an unloading device, a gasifying agent supply device, a product gas outlet, a reactor rotation drive, and seals ensuring the tightness of the reactor in gas flow during rotation, the cylindrical reactor being installed with an angle of inclination of the axis to the horizontal within from 22 to 65 degrees, the loading device and product gas outlet are located in the upper part of the reactor, and the unloading device and gasifier supply device are located in the lower Asti reactor.
  • the angle of inclination of the rotating reactor to the horizon is from 40 to 50 degrees.
  • the reactor To ensure the propulsion of the fuel along the axis of the reactor during the rotation of the latter, it is necessary to remove solid combustion residue from the reactor in a controlled manner. Preferably, this is accomplished by naturally spilling out solid bulk material from holes in the side wall of the reactor during its rotation.
  • the size of the holes and their number are chosen so that the portion of solid material that precipitates during each revolution is consistent with the required volume of material unloading.
  • the number of holes should be at least two, and their linear size should be no more than half the inner diameter of the reactor to ensure uniform discharge of the solid combustion residue over the cross section of the reactor.
  • the solid combustion residue is freely poured from the reactor into an unloading device, for example, a lock or a water lock, which ensures the removal of the solid residue while maintaining the tightness of the device in gas flow.
  • the holes on the side of the reactor are provided with devices that control the opening of the holes, for example, in the form of adjustable shutters.
  • the unloading of the reactor can be carried out through a cone provided with a hole along the axis of the reactor, mounted in the lower part of the latter, the diameter of the hole being less than half the inner diameter of the reactor.
  • a cone provided with a hole along the axis of the reactor, mounted in the lower part of the latter, the diameter of the hole being less than half the inner diameter of the reactor.
  • L is the length of the rotating reactor, and the angle of inclination of the axis of the reactor to the horizon, and
  • D is the inner diameter of the reactor.
  • Maintaining the upper level of loading in the reactor as fuel is consumed during pyrolysis, combustion and unloading can be carried out both by measuring the actual level (for example, using a radiation sensor) and issuing a command to load another portion of fuel, or using a loading device that includes a vertical a cylinder with a diameter less than the diameter of a rotating reactor, placed the lower end inside the upper part of the reactor.
  • a loading device that includes a vertical a cylinder with a diameter less than the diameter of a rotating reactor, placed the lower end inside the upper part of the reactor.
  • Condensed fuel F if necessary pre-crushed and with the addition of solid non-combustible material, is loaded into the reactor 1 through the loading device 2, including the lock chamber 3.
  • the material in the reactor passes sequentially through the drying zone 5, the pyrolysis zone 6, the combustion zone 7, and the cooling zone 8.
  • the solid combustion residue R is poured into the holes 9 equipped with shutters 10 as the reactor rotates, and then is continuously or portionwise discharged through a gas tight flow unloading device 11 (in the example, a water seal is schematically shown).
  • the ratio of the openings of the holes 9, the rotation speed of the reactor and the flow rate of the oxidizer supplied to the reactor provides the discharge speed solid residue of processing, in which the position of the combustion zone in the reactor remains constant - in the middle of the reactor.
  • Air A if necessary, together with water vapor, is supplied by compressor 12 to the lower part of the reactor.
  • Product gas G is collected at the top of the reactor and sent for further use, which may include cleaning and burning it in an energy device.
  • the temperatures in the respective zones are continuously measured, and when the temperatures go beyond the prescribed optimal limits, the control parameters are adjusted: the rotation speed of the reactor, the air flow into the reactor, and the steam flow.
  • the presence of a sufficient amount of fuel in the loading device is measured by a level sensor and, as it is exhausted, fresh portions are loaded through the gateway 3.
  • the openings of holes 9 are adjusted, increasing the clearance when the discharge speed is more than desired and decreasing in the opposite case.
  • the product gas begins to burn directly above the loading surface in the reactor.
  • the axis of the reactor deviates from the vertical, the collapse of burnt cavities gradually begins to appear in the program during rotation of the reactor.
  • the angle of the axis to the horizontal is less than 65 degrees, it is possible to completely suppress the output of the “heats” to the surface and to provide stabilization of the combustion zone in the middle part of the reactor. In the entire range of angles at which the combustion zone is stabilized, stable combustion of the product gas is observed in the flare, and unburned carbon is not found in the solid residue of combustion.
  • the best stabilization of the combustion front is achieved at an angle of inclination of the axis from 40 to 50 degrees - while the size of the combustion zone along the axis of the reactor does not exceed half the diameter of the reactor.
  • To realize a stable front it was necessary to carry out rotation at a speed exceeding a certain specified for each angle of inclination.
  • the assessment shows that to stabilize the combustion zone, it is necessary to repeatedly mix the material during the passage of the distance along the axis of the reactor approximately equal to the diameter of the latter.
  • the present invention in contrast to known methods, provides an effective method of gasification of condensed fuels with a high yield of combustible gas and high energy efficiency.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Description

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КОНДЕНСИРОВАННОГО ГОРЮЧЕГО ПУТЕМ ГАЗИФИКАЦИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к методам переработки конденсированных топлив, в том числе - твердых горючих отходов, путем пиролиза и газификации горючих составляющих топлива в плотном слое и получения продуктов пиролиза и горючего газа, служащего для производства энергии. Переработка низкосортных конденсированных топлив, в том числе твердых бытовых отходов (ТБО), углей, нефтешламов, биомассы является актуальной проблемой, поскольку существующие методы их уничтожения/переработки не вполне экономически и экологически приемлемы.
Значительные преимущества обеспечивает газификация конденсированных горючих, которая дает возможность использовать прогрессивные технологии выработки энергии и обеспечивают экологическую чистоту газовых выбросов. Предпосылки создания изобретения
Известен ряд методов переработки конденсированных топлив в режиме горения, с получением горючего газа, основанных на последовательной слоевой газификации твердых органических топлив в противотоке газа-окислителя в печах шахтного типа. Так, например, применительно к переработке горючего сланца, эта схема описана в патентах US-A-2 796 390 (Еlliоt) и US-A-2 798 032 (Маrtiп еt аl.).
Общая схема газификации твердых органических топлив в противотоке газифицирующего агента может быть представлена в следующем виде. Газифицирующий агент, содержащий кислород, и, возможно, воду и/или углекислый газ поступает в зону горения, в которой кислород взаимодействует с углеродом твердого топлива, находящимся в виде кокса или полукокса при температурах около 900-15000C. Газифицирующий агент подают в реактор противотоком к топливу таким образом, что, по меньшей мере, часть газа- окислителя предварительно пропускают через слой горячих твердых продуктов горения, в которых углерод уже отсутствует. В этой зоне происходит охлаждение твердых продуктов горения и нагрев газифицирующего агента перед его поступлением в зону горения. В зоне горения свободный кислород газифицирующего агента полностью расходуется, и горячие газообразные продукты горения, включающие диоксид углерода и пары воды, поступают в следующий слой твердого топлива, называемый зоной восстановления, в которой диоксид углерода и водяной пар вступают в химические реакции с углеродом топлива, образуя горючие газы. Тепловая энергия раскаленных в зоне горения газов частично расходуется в этих реакциях восстановления. Температура газового потока снижается по мере того, как газ проходит через твердое топливо и передает последнему свое тепло. Нагретое в отсутствие кислорода топливо подвергается пиролизу. В результате пиролиза получаются кокс, смолы пиролиза и горючие газы. Газообразные продукты пропускают через свежезагруженное топливо, с тем, чтобы газ остыл, а топливо нагрелось и снизило свое влагосодержание. Наконец, газообразный продукт (продукт-газ), содержащий пары углеводородов, водяной пар, а также пиролизные смолы, отводят для последующего использования. Известны различные приложения подобной схемы. Переработка изношенных шин раскрыта в патенте RU-2 062 284 (Манелис и др.), переработка твердых бытовых отходов, нефтешламов и подобных нефтеотходов - в патентах RU-2 079 051 и RU-2 152 561 (Манелис и др.). В последнем случае совместно с перерабатываемым горючим в реактор загружается твердый кусковой инертный материал, который, в частности, обеспечивает равномерную газопроницаемость шихты в реакторе. В качестве газифицирующего агента используют дымовой газ, преимущественно в смеси с воздухом, причем долю дымового газа в газифицирующем агенте увеличивают при повышении температуры в зоне горения выше 13000C, а при снижении температуры в зоне горения ниже 8000C эту долю уменьшают.
Вместе с тем, остается нерешенной существенная проблема - обеспечение стабильности протекания горения при газификации перерабатываемой шихты. Поскольку перерабатываемые материалы зачастую имеют неравномерную газопроницаемость и склонны к спеканию при пиролизе, то и фронт пиролиза и газификации может распространяться по сечению реактора неравномерно. В слое перерабатываемой шихты могут образоваться «пpoгapы» по которым преимущественно протекает газовый поток, происходят обрушения материала в полости образованные при горении и одновременно могут формироваться практически газонепроницаемые области. Как следствие, распределение температуры в зоне горения оказывается неоднородным и плохо управляемым.
Для решения проблемы равномерного распространения зон горения по загруженному материалу предложен метод газификации газификации мусора, описанный в патенте US-A-4 732 091 (Gоuld). Согласно этому методу твердое топливо загружается в верхнюю часть вертикальной шахтной печи. Топливо направляют с управляемой скоростью через последовательность камер, разделенных горизонтальными подвижными решетками, в которых топливо пиролизуется и сгорает в противотоке паровоздушного газифицирующего агента. Этот метод предлагает способ разрыхления мусора в процессе переработки, и, таким образом, для обеспечения его равномерной газопроницаемости и для равномерного перемещения перерабатываемой шихты последовательно в зоны сушки, пиролиза, газификации, охлаждения. Также был предложен способ управления поступлением топлива в соответствующие зоны. Основной недостаток метода - наличие в нем движущихся решеток. В высокотемпературных зонах движущиеся решетки неизбежно будут быстро изнашиваться. Кроме того, частицы пыли и смол будут отлагаться на движущихся конструкциях реактора, нарушая его работу.
Вместе с тем, широко известным устройством являются вращающиеся печи. Они широко используются для обжига цемента, для сжигания отходов. Вращение печи обеспечивает равномерное перемешивание перерабатываемого материала. Известны применения вращающейся печи для осуществления процесса газификации, например описанное в патенте США 247322, выданном 30 сентября 1881. Из патентной заявки US-2005051066 известен метод газификации твердого топлива в режиме прямотока газ/твердый материал с использованием вращающейся печи. В патенте США 3990865 (А. Суbriwskу & G.Т. Реtеrsеп) описан процесс газификации, осуществляемый во вращающейся слегка наклонной печи, в которой сторона ввода исходного материала находится выше стороны выгрузки материала. Твердый углеродсодержащий материал непрерывно подают во вращающуюся печь. Проходя по печи, материал, загружаемый при температуре ниже 6000F (3150C) проходит зоны предварительного нагревания, выхода летучих и постепенно нагревается до 16000F (8710C) при каковой температуре теряет склонность к агломерации и далее поступает в зону газификации куда под перемешиваемый слой подается окисляющая среда, содержащая пар, в результате чего образуются горючие газы, содержащие углеводороды, которые выводят со стороны печи, в которую загружают топливо.. При вращении печи перерабатываемая шихта эффективно перемешивается под действием собственного веса. Однако в существующих вращающихся печах процесс горения протекает преимущественно над поверхностью шихты. Однако ни в одном из вариантов, реализуемых в таких печах, не могут быть созданы условия для эффективного межфазного теплообмена, присущие плотному пористому слою. Задачей настоящего изобретения является преодоление недостатков известного уровня техники с целью обеспечения эффективной переработки конденсированных горючих, в том числе низкокалорийных, без использования дополнительных источников энергии. Для решения поставленной задачи предлагается способ газификации конденсированных горючих. Краткое описание изобретения
Настоящее изобретение предоставляет способ переработки конденсированного органического топлива путем газификации, включающий загрузку топлива в цилиндрический реактор, подачу в реактор газифицирующего агента, содержащего кислород, со стороны реактора, где происходит накопление твердых продуктов переработки, перемещение загруженного топлива вдоль оси реактора, вывод твердых продуктов переработки из реактора, вывод из реактора продуктов сушки, пиролиза и горения в виде продукт-газа, таким образом, что газификация проводится посредством последовательного пребывания топлива в зоне нагревания и сушки, зоне пиролиза, зоне горения (окисления) и зоне охлаждения, а газовый поток фильтруется через слой загруженного топлива, проходя последовательно зону охлаждения, зону горения, зону пиролиза и зону нагревания и сушки. Существенным отличительным признаком данного изобретения является то, что процесс горения в плотном слое стабилизируют, производя вращение реактора вокруг оси, наклонной по отношению к горизонту. Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 дана принципиальная схема устройства, с помощью которого реализуется одно из возможных воплощений способа в соответствии с данным изобретением. Описание изобретения
Предлагаемый способ включает следующие основные этапы, протекающие в соответствующих зонах. На первом этапе конденсированное горючее в твердом, жидком или пастообразном состоянии, возможно содержащее твердые негорючие составляющие и влагу, (далее "топливо"), загружают в реактор для проведения в нем последовательно сушки топлива и затем пиролиза/газификации горючих составляющих топлива. Кислородсодержащий газ-окислитель (например, воздух) подается в реактор через ту его часть, где накапливается твердый остаток переработки, так, чтобы в существенной мере направить газовый поток противотоком через плотный слой загруженного в реактор топлива. Топливо в реакторе проходит последовательно через ряд зон, как описано ниже. Сначала оно проходит через зону сушки, где температура топлива повышается до 2000C за счет теплообмена с потоком продукт-газа, фильтрующегося сквозь топливо; в этой зоне топливо высушивается, а газовый поток охлаждается перед выводом последнего из реактора. Газообразные продукты сушки, пиролиза и газификации выводятся из реактора после прохождения этой зоны как продукт-газ. Затем топливо поступает в зону пиролиза и коксования, где за счет теплообмена с газовым потоком температура постепенно возрастает до 8000C, и горючие составляющие топлива пиролизуются с образованием кокса. Затем ококсованное топливо поступает в зону горения и газификации, где температура твердой фазы составляет 700 -14000C. Здесь кокс реагирует с горячим газом-окислителем, с образованием топливного газа. Твердый остаток горения поступает в зону охлаждения, где он охлаждается противотоком газифицирующего агента от температуры горения до температуры разгрузки. Встречный поток газа- окислителя, в свою очередь, фильтруясь через плотный слой твердого остатка горения нагревается до температуры близкой к температуре горения прежде, чем он поступает в зону горения.
Вышеприведенная классификация зон отчасти произвольна. Эти зоны можно было бы определить и иначе, например, по температуре газов, составу реагентов и т.п. В частности, в US-A-4 732 091 те же зоны названы иначе. При любой классификации зон существенным является то, что за счет противотока взаимопроникающих потоков газа и твердой загрузки происходит предварительный нагрев газа-окислителя (газифицирующего агента) на твердом остатке горения, а в дальнейшем горячие газообразные продукты горения передают свое тепло исходному топливу.
Настоящее изобретение позволяет сочетать эффективный межфазный теплообмен, являющийся преимуществом процесса в плотном слое, и перемешивание перерабатываемого материала под действием собственного веса при вращении реактора, присущее вращающимся обжиговым печам.
Для решения поставленной задачи эффективного проведения противоточной газификации о плотном слое и стабилизации процесса горения в реакторе проводят загрузку конденсированного горючего в цилиндрический реактор, при этом в реакторе создается плотный слой топливной загрузки. В ту часть реактора, где накапливаются твердые продукты переработки, подают кислородсодержащий газифицирующий агент, и проводят в реакторе газификацию топлива путем последовательного его прохождения через зоны сушки, пиролиза, горения, газификации и охлаждения в потоке газа, фильтрующегося сквозь плотный слой топлива противотоком к перемещению топлива вдоль оси реактора с определенными временами пребывания в каждой из зон. При этом, с целью стабилизации процесса горения в реакторе и обеспечении равного времени пребывания топлива по толщине плотного слоя в вышеуказанных зонах, цилиндрический реактор располагают с наклоном его оси под углом к горизонту и приводят его во вращение таким образом, что происходит пересыпание материала в направлении перпендикулярном оси реактора и вдоль оси реактора и происходит заполнение пустот, образующихся при выгорании низкоплотных материалов. Газифицирующий агент при этом подают со стороны нижерасположенного конца цилиндрического реактора, а продукт-газ отбирают от противоположного конца.
Наклон оси цилиндрического реактора выбирают в пределах от 22 до 65 градусов к горизонту. При выборе угла наклона меньше указанного нижнего предела не образуется плотного слоя сыпучего материала в наклонном реакторе. Напротив, образуется слой твердого топлива, над которым устанавливается газовый поток. При этом газовый поток не фильтруется сквозь топливо и не реализуется основное преимущество газификации в плотном слое - высокая эффективность межфазного теплообмена, а также не обеспечивается равномерность протекания процесса по сечению реактора. При выборе угла наклона более указанного верхнего предела не обеспечивается должное перемешивание твердого материала в случае образования «пpoгapoв».
Наилучшее сочетание условий перемещения топлива вдоль оси реактора и равномерности строения зоны горения достигается при выборе угла наклона оси реактора к горизонту от 40 до 50 градусов.
Предпочтительно, период вращения реактора должен быть достаточно мал, чтобы обеспечить перемешивание материала в зоне горения. Это позволяет реализовать предлагаемый процесс при меньшей длине реактора. Для достижения эффективного воздействия вращения на весь объем материала, находящегося в зоне горения, при условии, что размеры зоны горения вдоль оси реактора по порядку величины не превышают D - диаметр проходного сечения реактора (м), необходимо обеспечить достаточную скорость вращения реактора. Если объемная скорость выгрузки твердого остатка переработки составляет V (м /час), то среднее время пребывания твердого остатка в зоне горения составит приблизительно πD3/4V (час). Период вращения реактора T предпочтительно должен составлять не более, чем приблизительно Dгl4V (час), чтобы обеспечить не менее чем трехкратное перемешивание материала за время, что он находится в зоне горения.
Предпочтительно, перерабатываемое топливо должно представлять собой твердый кусковой материал, который достаточно проницаем для фильтрующегося газового потока. При недостаточной проницаемости топлива, в частности при переработке мелкодисперсных, жидких или пастообразных топлив, совместно с топливом в реактор загружают кусковой твердый негорючий материал, который обеспечивает как равномерную газопроницаемость топливной загрузки в реакторе, так и улучшает условия перемешивания материала в зоне горения в случае образования прогаров. В случае переработки жидких или пастообразных материалов не обязательно требуется проводить предварительного их смешения с твердым кусковым материалом перед загрузкой в реактор, поскольку равномерное перемешивание загрузки обеспечивается при вращении реактора. Для обеспечения условий перемешивания материалов в зонах пиролиза и горения, предпочтительно добавляемый в шихту твердый инертный материал должен отличаться по плотности от перерабатываемого топлива.
Процесс осуществляется в устройстве для газификации конденсированного твердого топлива, включающем загрузочное устройство, цилиндрический реактор, разгрузочное устройство, устройство подачи газифицирующего агента, вывод продукт-газа, привод вращения реактора, уплотнения, обеспечивающие герметичность реактора по газовому потоку при вращении, причем цилиндрический реактор установлен с углом наклона оси к горизонту в пределах от 22 до 65 градусов, загрузочное устройство и вывод продукт-газа расположены в верхней части реактора, а разгрузочное устройство и устройство подачи газифицирующего агента - в нижней части реактора. Предпочтительно угол наклона вращающегося реактора к горизонту составляет от 40 до 50 градусов. Для обеспечения продвижения топлива вдоль оси реактора при вращении последнего необходимо контролируемо удалять из реактора твердый остаток горения. Предпочтительно это осуществляется за счет естественного высыпания твердого сыпучего материала из отверстий в боковой стенке реактора при его вращении. Размер отверстий и их число выбираются такими, чтобы порция твердого материала, высыпающаяся при каждом обороте была согласована с необходимым объемом выгрузки материала. При этом число отверстий должно быть не менее двух, а их линейный размер - не более половины внутреннего диаметра реактора, чтобы обеспечить равномерность выгрузки твердого остатка горения по сечению реактора. Твердый остаток горения свободно высыпается из реактора в разгрузочное устройство, например шлюз или гидрозатвор, которое обеспечивает удаление твердого остатка при сохранении герметичности устройства по газовому потоку.
Предпочтительно, отверстия на боковой поверхности реактора снабжены устройствами регулирующими просвет отверстий, например, в виде регулируемых заслонок.
Альтернативно, разгрузка реактора может осуществляться через конус, снабженный отверстием по оси реактора, закрепленный в нижней части последнего, причем диаметр отверстия составляет менее половины внутреннего диаметра реактора. Для того, чтобы обеспечить последовательное пребывание топлива в зонах нагревания, пиролиза, горения и охлаждения необходимо обеспечить достаточную длину цилиндрического реактора. С тем, чтобы соответствующие зоны могли разместиться в реакторе необходимо выполнение следующего соотношения между геометрическими размерами реактора:
L- siпa > ЗD, где
L -длина вращающегося реактора, а - угол наклона оси реактора к горизонту, и
D — внутренний диаметр реактора.
Поддержание верхнего уровня загрузки в реакторе по мере расходования топлива при пиролизе, сгорании и выгрузке может осуществляться как посредством измерения фактического уровня (например, с помощью радиационного датчика) и выдачи команды на загрузку очередной порции топлива, так и с помощью загрузочного устройства, которое включает вертикальный цилиндр, с диаметром менее диаметра вращающегося реактора, помещенный нижним концом внутрь верхней части реактора. С подобным загрузочным устройством уровень загрузки топлива в реакторе поддерживается постоянным за счет высыпания топлива из вертикальной трубы по мере его расходования в реакторе.
Далее настоящее изобретение раскрывается на примере одного из возможных воплощений процесса, схематично представленного на Фиг. 1.
Конденсированное топливо F, при необходимости предварительно измельченное и с добавлением твердого негорючего материала, загружают в реактор 1 через загрузочное устройство 2, включающее шлюзовую камеру 3.
Топливо поступает в реактор через вертикальный цилиндр 4. При этом уровень перерабатываемого топлива в реакторе поддерживается постоянным, поскольку при вращении реактора 1 происходит высыпание топлива из цилиндра 4, восполняющее расходование материала при сгорании и выгрузке золы.
Материал в реакторе проходит последовательно через зону сушки 5, зону пиролиза 6, зону горения 7, и зону охлаждения 8. Твердый остаток горения R по мере вращения реактора высыпается в отверстия 9, снабженные заслонками 10, и затем непрерывно или порционно выгружается через герметичное по газовому потоку разгрузочное устройство 11 (в примере схематично изображен гидрозатвор). Соотношение просветов отверстий 9, скорости вращения реактора и расхода окислителя, подаваемого в реактор, обеспечивает скорость выгрузки твердого остатка переработки, при которой положение зоны горения в реакторе остается постоянным - в средней части реактора.
Воздух А, при необходимости совместно с водяным паром, подают компрессором 12 в нижнюю часть реактора. Продукт-газ G отбирают в верхней части реактора и направляют для дальнейшего использования, которое может включать очистку и сжигание его в энергетическом устройстве. Температуры в соответствующих зонах непрерывно измеряют, и, когда температуры выходят за предписанные оптимальные пределы, производят регулировку управляющих параметров: скорости вращения реактора, расхода воздуха в реактор, расхода пара. Наличие достаточного количества топлива в загрузочном устройстве измеряется датчиком уровня и по мере его исчерпания проводится загрузка свежих порций через шлюз 3. Для согласования скорости выгрузки твердого остатка переработки производят регулировку просветов отверстий 9, увеличивая просвет, когда скорость разгрузки больше желаемой и уменьшая в противоположном случае.
Благодаря вращению реактора под утлом к горизонту происходит перемешивание материала, прежде всего в зонах пиролиза и горения, где имеет место существенное уменьшение объема топлива и образуются пустоты. При вращении под углом к горизонту реактора «пpoгapы», образующиеся при выгорании низкоплотных материалов, заполняются обрушивающимися под действием силы тяжести порциями несгоревшего материала, что и обеспечивает стабилизацию процесса горения в реакторе.
Далее изобретение иллюстрируется более подробно для более полного понимания специалистом. Пример
В экспериментальном лабораторном реакторе, выполненном из кварца, проводилась газификация смеси опилок с крошкой шамотного кирпича в соотношении 2:1 (масс). Угол наклона оси реактора к горизонту варьировали от 5 до 90 градусов. Непосредственное наблюдение показывает, что при угле наклона оси менее 22 градусов не реализуется фильтрация газового потока сквозь плотный слой топлива - происходит образование полости вдоль верхней образующей реактора, в которой газовый поток устремляется над поверхностью топлива. При вертикальном расположении реактора через короткое время его работы в слое горючего образуются «пpoгapы» вдоль стенок реактора и в итоге один из них распространяется до поверхности загрузки. При этом продукт-газ начинает сгорать непосредственно над поверхностью загрузки в реакторе. При отклонении оси реактора от вертикали постепенно начинают проявляться обрушения выгоревших полостей в «пpoгape» при вращении реактора. При угле оси к горизонтали менее 65 градусов удается полностью подавить выход «пpoгapoв» на поверхность и обеспечить стабилизацию зоны горения в средней части реактора. Во всем диапазоне углов, при котором стабилизируется зона горения, наблюдается устойчивое сгорание продукт-газа в факеле, а в твердом остатке горения не обнаруживается недогоревшего углерода. Наилучшая стабилизация фронта горения достигается при угле наклона оси от 40 до 50 градусов — при этом размер зоны горения вдоль оси реактора не превышает половины диаметра реактора. Для реализации стабильного фронта требовалось осуществлять вращение со скоростью, превышающей некоторую заданную для каждого угла наклона. Оценка показывает, что для стабилизации зоны горения необходимо неоднократное перемешивание материала за время прохождения расстояния вдоль оси реактора примерно равного диаметру последнего.
Таким образом, настоящее изобретение, в отличие от известных методов, предлагает эффективный способ газификации конденсированных горючих с высоким выходом горючего газа и высокой энергетической эффективностью.
Специалисту в данной области очевидно, что настоящее изобретение, проиллюстрированное приведенным неограничивающим примером, допускает различные модификации, на выходящие за рамки описания и формулы изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ переработки конденсированного органического топлива путем газификации, включающий загрузку топлива в цилиндрический реактор, подачу в реактор газифицирующего агента, содержащего кислород, со стороны реактора, где происходит накопление твердых продуктов переработки, перемещение загруженного топлива вдоль оси реактора, вывод твердых продуктов переработки из реактора, вывод из реактора продуктов сушки, пиролиза и горения в виде продукт-газа, таким образом, что газификация проводится посредством последовательного пребывания топлива в зоне нагревания и сушки, зоне пиролиза, зоне горения (окисления) и зоне охлаждения, а газовый поток фильтруется через слой загруженного топлива, проходя последовательно зону охлаждения, зону горения, зону пиролиза и зону нагревания и сушки, отличающийся тем, что процесс горения в плотном слое стабилизируют, производя вращение реактора вокруг оси, наклонной по отношению к горизонту.
2. Способ по п.l, отличающийся тем, что скорость вращения реактора вокруг оси выбирают из соотношения T< D3/4V, где T- период вращения (час), D — диаметр проходного сечения реактора (м), V - объемная скорость выгрузки из реактора твердого остатка горения (м3/чac).
3. Способ по п.l, отличающийся тем, что угол наклона оси реактора к горизонту поддерживают в пределах от 22 до 65 градусов.
4. Способ по п.З, отличающийся тем, что угол наклона реактора к горизонту поддерживают в пределах от 40 до 50 градусов.
5. Способ по п.l, отличающийся тем, что совместно с перерабатываемым топливом в реактор загружают твердый кусковой негорючий материал.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что в реактор загружают твердый кусковой негорючий материал с плотностью, отличающейся от плотности перерабатываемого топлива.
7. Устройство для переработки конденсированного топлива, включающее загрузочное устройство, цилиндрический реактор, разгрузочное устройство, устройство подачи газифицирующего агента, вывод продукт-газа, привод вращения реактора, уплотнения, обеспечивающие герметичность реактора по газовому потоку при вращении, отличающееся тем, что цилиндрический реактор установлен с углом наклона его оси к горизонту в пределах от 22 до 65 градусов, причем загрузочное устройство и вывод продукт-газа расположены в верхней части реактора, а разгрузочное устройство и устройство подачи газифицирующего агента - в нижней части реактора.
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что угол наклона оси реактора к горизонту составляет от 40 до 50 градусов.
9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что в нижней части цилиндрической поверхности реактора имеется два или более отверстий с линейным размером не более половины внутреннего диаметра реактора.
10. Устройство по п,9, отличающееся тем, что отверстия на боковой поверхности реактора снабжены устройствами, изменяющими просвет отверстий, например, в виде регулируемых заслонок.
11. Устройство по п.7, отличающееся тем, что в нижней части цилиндрической поверхности реактора имеется конус, снабженный отверстием, расположенным на оси реактора, имеющим диаметр менее половины внутреннего диаметра реактора.
12. Устройство по п.7, отличающееся тем, что длина реактора удовлетворяет условию L • Siп а > ЗD, где L - длина реактора, α - угол наклона оси реактора к горизонту, а D - внутренний диаметр реактора.
13. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что загрузочное устройство включает вертикальный цилиндр, с диаметром меньше диаметра реактора, помещенный нижним концом внутрь верхней части реактора.
PCT/RU2007/000200 2006-05-02 2007-04-24 Method for processing condensed fuel by gasification and a device for carrying out said method WO2007126335A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07747908.7A EP2014744B1 (en) 2006-05-02 2007-04-24 Method for processing condensed fuel by gasification and a device for carrying out said method
JP2009509473A JP2009535478A (ja) 2006-05-02 2007-04-24 ガス化による凝縮燃料処理方法及び前記方法を実施するためのデバイス
CA002650979A CA2650979A1 (en) 2006-05-02 2007-04-24 Method for processing condensed fuel by gasification and a device for carrying out said method
PL07747908T PL2014744T3 (pl) 2006-05-02 2007-04-24 Metoda oraz urządzenie do przetwarzania zagęszczonego paliwa przez zgazowanie

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006114599 2006-05-02
RU2006114599/03A RU2322641C2 (ru) 2006-05-02 2006-05-02 Способ переработки конденсированного горючего путем газификации и устройство для его осуществления

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007126335A1 true WO2007126335A1 (en) 2007-11-08

Family

ID=38655776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2007/000200 WO2007126335A1 (en) 2006-05-02 2007-04-24 Method for processing condensed fuel by gasification and a device for carrying out said method

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP2014744B1 (ru)
JP (1) JP2009535478A (ru)
CA (1) CA2650979A1 (ru)
CY (1) CY1117202T1 (ru)
PL (1) PL2014744T3 (ru)
RU (1) RU2322641C2 (ru)
WO (1) WO2007126335A1 (ru)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2518623C1 (ru) * 2012-10-09 2014-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЕВРОПРОФИЛЬ" (ООО "ЕВРОПРОФИЛЬ") Наклонный вращающийся цилиндрический реактор для переработки сыпучих материалов
RU2496071C1 (ru) * 2012-10-09 2013-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "ЕВРОПРОФИЛЬ" (ООО "ЕВРОПРОФИЛЬ") Наклонный вращающийся реактор
GB2527829A (en) 2014-07-03 2016-01-06 Dps Bristol Holdings Ltd A gasifier
RU2584257C1 (ru) * 2015-01-28 2016-05-20 Александр Вадимович Ивлев Способ переработки конденсированного органического топлива путем газификации
CN105018148B (zh) * 2015-08-05 2017-10-03 中国东方电气集团有限公司 一种套筒式等离子气化反应炉及其工艺
RU2631811C2 (ru) * 2015-12-28 2017-09-26 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры" (ФГУП "ЦЭНКИ") Способ газификации топливной биомассы и устройство для его осуществления
RU2631808C2 (ru) * 2015-12-28 2017-09-26 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры" (ФГУП "ЦЭНКИ") Способ газификации топливной биомассы и устройство для его осуществления
RU2631812C2 (ru) * 2015-12-28 2017-09-26 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры" (ФГУП "ЦЭНКИ") Способ газификации топливной биомассы и устройство для его осуществления
RU2663144C1 (ru) * 2017-09-25 2018-08-01 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры" (ФГУП "ЦЭНКИ") Способ газификации твердого топлива и устройство для его осуществления
PL240502B1 (pl) * 2018-01-23 2022-04-19 S E A Wagner Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Sposób termicznej utylizacji odpadów komunalnych i/lub osadów ściekowych
EE05863B1 (et) * 2019-12-23 2024-01-15 Syngas OÜ Elektrotermiline reaktor
NO346728B1 (en) * 2020-12-21 2022-12-05 Scanship As Char collector

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US247322A (en) 1881-09-20 Gas-retort
US1214164A (en) * 1916-06-24 1917-01-30 Gen Reduction Gas And By Products Company Process of treating materials.
US2796390A (en) 1952-01-31 1957-06-18 Socony Mobil Oil Co Inc Process of retorting of oil shale
US2798032A (en) 1953-02-26 1957-07-02 Carbonic Products Inc Method of destructively distilling oil shale in a producer-type of retort
US3990865A (en) 1974-10-21 1976-11-09 Allis-Chalmers Corporation Process for coal gasification utilizing a rotary kiln
SU1114342A3 (ru) * 1981-05-18 1984-09-15 Аллис-Чалмерс Корпорейшн (Фирма) Способ непрерывной газификации частиц твердого углеродсодержащего материала во вращающейс печи
US4732091A (en) 1985-09-30 1988-03-22 G.G.C., Inc. Pyrolysis and combustion process and system
RU2062284C1 (ru) 1994-06-23 1996-06-20 Институт химической физики в Черноголовке РАН Способ переработки горючих отходов типа изношенных шин или подобных резиновых отходов
RU2079051C1 (ru) 1994-06-23 1997-05-10 Институт химической физики в Черноголовке РАН Способ переработки твердых бытовых отходов
RU2152561C1 (ru) 1998-01-22 2000-07-10 Институт проблем химической физики РАН Способ переработки конденсированных горючих
US20050051066A1 (en) 2003-09-04 2005-03-10 Recycling Solutions Technology, Llc System and method of processing solid waste

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4378974A (en) * 1982-06-09 1983-04-05 Allis-Chalmers Corporation Start-up method for coal gasification plant
US5122189A (en) * 1990-04-13 1992-06-16 Hoke M. Garrett Manufacture of cement clinker in long rotary kilns by the addition of volatile fuels components directly into the calcining zone of the rotary kiln
US5743196A (en) * 1996-09-03 1998-04-28 Beryozkin; Vladimir Mobile waste incinerator
US7220502B2 (en) * 2002-06-27 2007-05-22 Intellergy Corporation Process and system for converting carbonaceous feedstocks into energy without greenhouse gas emissions

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US247322A (en) 1881-09-20 Gas-retort
US1214164A (en) * 1916-06-24 1917-01-30 Gen Reduction Gas And By Products Company Process of treating materials.
US2796390A (en) 1952-01-31 1957-06-18 Socony Mobil Oil Co Inc Process of retorting of oil shale
US2798032A (en) 1953-02-26 1957-07-02 Carbonic Products Inc Method of destructively distilling oil shale in a producer-type of retort
US3990865A (en) 1974-10-21 1976-11-09 Allis-Chalmers Corporation Process for coal gasification utilizing a rotary kiln
SU1114342A3 (ru) * 1981-05-18 1984-09-15 Аллис-Чалмерс Корпорейшн (Фирма) Способ непрерывной газификации частиц твердого углеродсодержащего материала во вращающейс печи
US4732091A (en) 1985-09-30 1988-03-22 G.G.C., Inc. Pyrolysis and combustion process and system
RU2062284C1 (ru) 1994-06-23 1996-06-20 Институт химической физики в Черноголовке РАН Способ переработки горючих отходов типа изношенных шин или подобных резиновых отходов
RU2079051C1 (ru) 1994-06-23 1997-05-10 Институт химической физики в Черноголовке РАН Способ переработки твердых бытовых отходов
RU2152561C1 (ru) 1998-01-22 2000-07-10 Институт проблем химической физики РАН Способ переработки конденсированных горючих
US20050051066A1 (en) 2003-09-04 2005-03-10 Recycling Solutions Technology, Llc System and method of processing solid waste
US6932002B2 (en) * 2003-09-04 2005-08-23 Recycling Solutions Technology, Llc System and method of processing solid waste

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2014744A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP2014744B1 (en) 2015-11-18
CA2650979A1 (en) 2007-11-08
PL2014744T3 (pl) 2016-04-29
CY1117202T1 (el) 2017-04-05
EP2014744A4 (en) 2012-04-11
JP2009535478A (ja) 2009-10-01
RU2322641C2 (ru) 2008-04-20
EP2014744A1 (en) 2009-01-14
RU2006114599A (ru) 2007-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2322641C2 (ru) Способ переработки конденсированного горючего путем газификации и устройство для его осуществления
JP5038889B2 (ja) 可燃ごみの焼却方法と装置
KR101890873B1 (ko) 폐기물 가스화 용해로
US4028068A (en) Process and apparatus for the production of combustible gas
CN107477585A (zh) 一种固体废弃物热解气化焚烧炉
KR20100096251A (ko) 탄소가 풍부한 물질의 연속 가스화를 위한 오토서말 방법
WO2007081296A1 (en) Downdraft/updraft gasifier for syngas production from solid waste
US5553554A (en) Waste disposal and energy recovery system and method
WO1997014767A1 (en) Apparatus and method for municipal waste gasification
US20060180459A1 (en) Gasifier
RU2376527C2 (ru) Способ переработки конденсированного топлива и устройство для его осуществления
SU1114342A3 (ru) Способ непрерывной газификации частиц твердого углеродсодержащего материала во вращающейс печи
RU2520450C2 (ru) Способ получения свободного от пиролизных смол горючего газа при газификации конденсированного топлива и газогенераторы для его осуществления
PL168853B1 (pl) Urzadzenie do zgazowywania paliwa stalego i sposób zgazowywania paliwa stalego PL PL
CA2568029C (en) Improved gasifier
RU2631808C2 (ru) Способ газификации топливной биомассы и устройство для его осуществления
RU2079051C1 (ru) Способ переработки твердых бытовых отходов
US3901766A (en) Method and apparatus for producing charcoal
CN103060002A (zh) 可燃物料资源化转换复合炉
WO2011057040A2 (en) Direct-fired pressurized continuous coking
EP1515925A2 (en) Method for manufacturing light building aggregate and a rotary furnace for the production thereof
RU2703617C1 (ru) Реактор для переработки твердого топлива с получением горючего газа
CN105180646B (zh) 一种回转式气化燃烧装置以及气化燃烧工艺
CN203033959U (zh) 可燃物料资源化转换复合炉
JP6914118B2 (ja) 廃棄物溶融炉及びその運転方法

Legal Events

Date Code Title Description
DPE2 Request for preliminary examination filed before expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07747908

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2650979

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009509473

Country of ref document: JP

Ref document number: 2007747908

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE