L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕЗ-ГАЗА И РЕАКТОР ГАЗИФИКАЦИИ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
| Название | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕЗ-ГАЗА И РЕАКТОР ГАЗИФИКАЦИИ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Силантьева Лариса Яковлевна |
| Вид объекта патентного права | Изобретение |
| Регистрационный номер | 2360949 |
| Дата регистрации | 10.07.2009 |
| Правообладатель | Общество с ограниченной ответственностью "Научное производственное предприятие "Синтез" |
| Область применения (класс МПК) | C10J 3/32 (2006.01) C10J 3/40 (2006.01) C10J 3/68 (2006.01) |
Описание изобретения
Изобретение относится к области энергетического машиностроения, а именно к способам и устройствам для производства энергоносителей в виде горячей воды, пара и горючего синтез-газа. Способ получения синтез-газа предусматривает загрузку перерабатываемого сырья, содержащего по крайней мере твердое сырье, в котел реактора газификации и продвижение его с последовательным проведением обращенного процесса движения воздуха и газа при температурном воздействии с формированием технологических зон: зоны сушки, зоны пирогенетического разложения, зоны первичной газификации сырья при неполном окислении его кислородом воздуха и подаче синтез-газа с термохимическим разложением сырья на инертные газовые составляющие и образованием реагента в виде атомарного углерода, зоны термического разложения смол, зоны регенерации, формируемой выпавшим на колосниковую решетку реагентом при подаче в него пара и получением на выходе из него синтез-газа и зоны охлаждения синтез-газа в газоходе котла реактора, отличающийся тем, что зону регенерации формируют на колосниковой решетке реактора в виде открытого естественного насыпного конуса из реагента, обуславливающего за пределами этой зоны формирование зоны очистки синтез-газа, обеспеченной снижением скорости его истечения из зоны регенерации в свободное пространство нижней части котла реактора до скорости витания твердых частиц, размером не более 70 мкм, при этом под крышкой реактора формируют зону скопления пара путем загрузки перерабатываемого сырья в котел реактора до контролируемого уоовня и из этой зоны производят отсос пара в зону первичной газификации сырья с получением инертных газов и синтез-газа, а в зоне сушки котла реактора производят обрушение купола сырья и его разравнивание, и в зоне пирогенетического разложения сырья производят его интенсивное рыхление с обеспечением газопроницаемости и продвижения сверху вниз путем его обратного и прямого механического перемещения, а в зоне первичной газификации сырья производят механическое обрушение его сводообразования и осуществляют совместную подачу синтез-газа вместе с воздухом, и охлаждение синтез-газа производят до температуры, соответствующей началу конденсации смол, при его закрутке в газоходе вокруг оси котла реактора, причем воздух, пар и синтез-газ подают в технологические зоны реактора объемными порциями в зависимости от химического состава сырья. Технический результат способа - создание безопасных и эффективных условий для протекания всех технологических процессов, повышение степени очистки вырабатываемого синтез-газа. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области энергетического машиностроения, а именно к способам и устройствам для производства энергоносителей в виде горячей воды, пара и горючего синтез-газа из любых видов топлива: твердого, жидкого и газообразного, и любых органических отходов любых производств: отходов деревопереработки, иловых осадков очистных сооружений, твердобытовых отходов, медицинских отходов, отходов сельскохозяйственных и животноводческих комплексов и других.......
Формула изобретения
1. Способ получения синтез-газа, предусматривающий загрузку перерабатываемого сырья, содержащего по крайней мере твердое сырье, в котел реактора газификации и продвижение его с последовательным проведением обращенного процесса движения воздуха и газа при температурном воздействии с формированием технологических зон: зоны сушки, зоны пирогенетического разложения, зоны первичной газификации сырья при неполном окислении его кислородом воздуха и подаче синтез-газа с термохимическим разложением сырья на инертные газовые составляющие и образованием реагента в виде атомарного углерода, зоны термического разложения смол, зоны регенерации, формируемой выпавшим на колосниковую решетку реагентом при подаче в него пара и получением на выходе из него синтез-газа и зоны охлаждения синтез-газа в газоходе котла реактора, отличающийся тем, что зону регенерации формируют на колосниковой решетке реактора в виде открытого естественного насыпного конуса из реагента, обуславливающего за пределами этой зоны формирование зоны очистки синтез-газа, обеспеченной снижением скорости его истечения из зоны регенерации в свободное пространство нижней части котла реактора до скорости витания твердых частиц размером не более 70 мк, при этом под крышкой реактора формируют зону скопления пара путем загрузки перерабатываемого сырья в котел реактора до контролируемого уровня и из этой зоны производят отсос пара в зону первичной газификации сырья с получением инертных газов и синтез-газа, а в зоне сушки котла реактора производят обрушение купола сырья и его разравнивание, и в зоне пирогенетического разложения сырья производят его интенсивное рыхление с обеспечением газопроницаемости и продвижения сверху вниз путем его обратного и прямого механического перемещения, а в зоне первичной газификации сырья производят механическое обрушение его сводообразования и осуществляют совместную подачу синтез-газа вместе с воздухом, и охлаждение синтез-газа производят до температуры, соответствующей началу конденсации смол, при его закрутке в газоходе вокруг оси котла реактора, причем воздух, пар и синтез-газ подают в технологические зоны реактора объемными порциями в зависимости от химического состава сырья.
2. Способ получения синтез-газа по п.1, отличающийся тем, что все операции по загрузке сырья в котел реактора, подаче воздуха, пара и синтез-газа в технологические зоны реактора, поддержанию уровня зеркала раздела воды и пара в камере парогенерации, золоудалению, разравниванию поступающего в реактор сырья и его ворошению производят по единой программе, привязанной к химическому составу сырья.
3. Реактор газификации, содержащий цилиндрический вертикально-ориентированный котел с двумя концентрично расположенными один в другом кольцевыми, охватывающими разные технологические зоны переработки сырья кожухами: внутренним и внешним с дном, с газоходом между кожухами и связанным с ним отводом готового синтез-газа, с примыкающим к внутреннему кожуху котла реактора усеченным конусом, сужающимся по ходу продвижения перерабатываемого сырья и формирующим собой технологическую зону разложения смол, с расположенной под ним в нижней части реактора колосниковой решеткой, удерживающей на своей поверхности реагент, образующийся при термопереработке сырья и формирующий собой технологическую зону регенерации газов, с камерой для подогрева воздуха, камерой парогенерации, с механизмом удаления золы, закрепленным к днищу котла, с люком для розжига сырья, с расположенными в технологической футерованной зоне первичной газификации фурмами для подачи в эту зону подогретого воздуха из камеры для его подогрева, с расположенными между усеченным конусом и колосниковой решеткой фурмами для подачи пара в зону регенерации, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен крышкой и установленным на ней реверсивным приводом и связанной с ним отсасывающей трубой с трубным разравнивателем, с закрепленным под ним лопастным ворошителем сырья и с установленными на свободном конце трубы фурмами для подачи паров воды из зоны скопления пара в зону первичной газификации сырья, горелкой для подачи смеси синтез-газа с воздухом в зону первичной газификации сырья, завихрителями синтез-газа, установленными в нижней части газохода котла вокруг его оси, а также камерой перегрева пара, связанной с камерой парогенерации, сбрасывателем золы, связанным с колосниковой решеткой, при этом отсасывающая труба установлена с возможностью размещения ее конца с фурмами в зоне первичной газификации сырья для отсоса трубным разравнивателем в эту зону паров воды из верхней части свободного от сырья пространства котла и размещения ее трубного разравнивателя и лопастного ворошителя соответственно в зонах сушки и пирогенетического разложения реактора, а колосниковая решетка установлена с возможностью реверсивного вращения, и сам котел реактора выполнен пароводяным, а оба его кожуха выполнены в виде кольцевых теплообменных рубашек, секционно разделенных каждая по высоте на отдельные камеры: теплообменная рубашка внутреннего кожуха содержит сверху камеру для подогрева воды, охватывающую футерованные технологические зоны переработки сырья от зоны образования пара до начала зоны первичной газификации сырья, и расположенную под ней камеру для подогрева воздуха, охватывающую футерованную зону первичной газификации сырья, а теплообменная рубашка внешнего кожуха охватывает дно и по вертикали сверху содержит свою камеру для подогрева воды, опоясывающую теплообменную рубашку внутреннего кожуха на всю ее высоту и связанную с ее камерой для подогрева воды, а нижняя вертикальная часть этой рубашки наружного кожуха разделена, в свою очередь, по высоте на две связанные между собой камеры, охватывающие зону регенерации газов в реакторе: камеру перегрева пара, расположенную под камерой подогрева воды этой рубашки кожуха, и камеру парогенерации, причем соотношение внутренних диаметров наружного кожуха и выходного отверстия усеченного конуса, а также расстояние от выходного отверстия усеченного конуса до колосниковой решетки подобраны таким образом, чтобы скорость истечения газов из реагента на колосниковой решетке была ниже скорости витания твердых частиц размером не более 70 мкм.
4. Реактор газификации по п.3, отличающийся тем, что все фурмы и горелка установлены в реакторе с возможностью их регулировки и замены.
5. Реактор газификации по п.3, отличающийся тем, что он оснащен программным пультом управления, связанными с ним разными клапанами подачи пара, воздуха и синтез-газа в технологические зоны реактора и разными датчиками: датчиком уровня загрузки сырья, температурными датчиками, установленными в технологических зонах реактора, в газоходе на участке выхода из него синтез-газа, и в камерах рубашек кожухов пароводяного котла, а также датчиком зеркала раздела воды и пара в камере парогенерации.
Медаль Альфреда Нобеля