Газификация пылевидного топлива
Способ Koppers—Totzek.
В 1944—1945 гг. Генрихом Копперсом и Фридрихом Тотцеком был разработан пылеугольный газогенератор с жидким шлакоудалением. Первый промышленный газогенератор этого типа был введен в эксплуатацию в 1952 г. как первая попытка создать универсальный процесс для газификации твердого топлива любого типа – от молодых бурых углей до каменных углей и антрацитовой пыли /1/.
Способ Koppers-Totzek предъявляет мало требований к физическим и химическим свойствам загружаемого топлива. Нужно, чтобы оно было измельчено до частиц менее 0,1 мм. причем в зависимости от вида топлива к нему добавляют определенное количество более крупной фракции. По экономическим причинам желательно, чтобы содержание золы в топливе было ниже 40%, а остаточная влажность не превышала 6—8% (для бурых углей) или 1—2% (для каменных). Сушку и измельчение угля осуществляют в одну операцию. Для сушки используют горячий дымовой газ, получаемый при сжигании угля. Отделение от угольной пыли более крупных частиц происходит в Циклоне; оставшуюся в газе пыль выделяют в электрофильтре.
Газогенератор представляет собой горизонтальную камеру (рис.7), футерованную высокотермостойким материалом. Форсунки для подачи исходных веществ размещены в расположенных друг против друга торцевых поверхностях реакционной камеры.
|
Рис. 7. Газогенератор Koppers-Totzek: 1,3- бункеры-дозаторы; 2-газогенератор; 4- система удаления шлака. |
Пылевидный уголь потоком азота подают в расходные бункеры газогенератора. Оттуда его забирают, тщательно перемешивают с кислородом и вводят смесь
в реакционную камеру.
Соотношение кислорода, угольной пыли и водяного пара выбирают таким, чтобы была достигнута требуемая температура. Особенность этого процесса — отделение большей части золы в жидком виде. Температура газификации составляет (в зависимости от т. пл. золы) от 1500 до 1600°С. При таком способе газификации достигается высокая степень превращения углерода. Образование газа с очень высоким содержанием СО свидетельствует о том, что топливо в пылевидном потоке прежде всего взаимодействует с кислородом. Добавка водяного пара при газификации составляет на 1м3 кислорода примерно составляет 0,05 кг в случае бурых углей и 0,5 кг для каменных.
Состав сырого газа на выходе из газогенератора Koppers — Totzek, перерабатывающего угольную пыль, обычно бывает таким (в % об.):
СО 57,2
Н2 30,7
СО2 . 10,5
СН4 0,1
N2 1,2
H2S + COS 0,3
Полученный газ не настолько очищен, чтобы его подавать в компрессор. В газе для компрессора содержание твердых компонентов допускается 0,2—10 мг/м3. Поэтому газ подвергают повторной водной промывке и в заключение освобождают в сепараторе от увлеченных капель воды; соответственно подключают еще электрофильтр. После этого газ компримируют до рабочего давления на следующей ступени газоподготовки.
Принцип газификации с увлеченным слоем был реализован в целом ряде промышленных аппаратов (Texaсo, Destec, Shell, Prenflo, и др.), разработанных на основе газогенераторов Koppers — Totzek.
Смотрите также
Природные источники углеводородов
...
Влияние дисперсности алюминия и каталитических добавок на характеристики горения систем на основе активного горючего-связующего
Современные
смесевые топлива состоят обычно из перхлората аммония, выполняющего роль
окислителя, алюминия (изредка магния) в форме мелкодисперсного сферического
порошка, и органического пол ...
Материальный баланс
Схему переработки можно разбить на 5 блоков:
Дробление и измельчение.
Грануляция и окисление в печи кипящего слоя.
Выщелачивание и фильтрация.
Осаждение и фильтрация.
Прокалка и су ...