- •§6 Газификация
- •Физико-химические основы процесса.
- •Газификация в плотном слое топлива.
- •1, 3, 13, 15-Затворы; 2, 14-бункеры; 4, 9-приводы; 5-распределитель угля; 6-пе-ремешивающее устройство; 7-шахта; 8-ножи; 10-скруббер; 11-колосниковая решетка; 12-водяная рубашка;
- •Газификация в псевдоожиженном слое.
- •Газификация пылевидного топлива в потоке.
- •Модификация процессов газификации
- •Способы с внешним подводом тепла
- •Газификация в плазме
- •Каталитическая газификация
- •Подземная газификация
- •Многоступенчатые процессы газификации
- •1, 2, 3, 4,-Ступени полукоксования; 5-аппарат для сжигания полукокса; 6-сеперетор; 7-сепаратор; 8-холодильник;
- •Совмещение процессов газификации.
Газификация в псевдоожиженном слое.
Газификация в псевдоожиженном слое топлива, получила бурное развитие с 20-х годов XX века. Во время 2-ой мировой войны Германия получала синтетическое жидкое топливо большей частью из синтезгаза, поизводимого в процессах газификации по этому способу (способ Winkler). До настоящего времени в мире существует до 50 агрегатов, работающих по данному принципу. Разработаны и отечественные газогенераторы, имевшие промышленный опыт газификации ангренских и сулюктинских углей с получением газа для синтеза аммиака.
Удельная производительность процесса газификации бурых углей в газогенераторах с кипящем слоем при атмосферном давлении достигает 2500-3000 кг/м^ч, производительность одного агрегата 20-45 т/ч.
Требования к сырью в данном процессе менее жесткие чем в процессе Lurgi - возможна газификация высокозольных (до 40%) и спекающихся углей. Однако предпочтительно использовать угли с достаточно высокой реакционной способностю - бурые угли, реакционноспособные каменные угли, буроугольный кокс и полукокс с размером частиц <10 мм. Интенсивное перемешивание твердых частиц в псевдоожиженном слое приводит к практически изотермическому режиму, что облегчает регулирование температуры в реакторе.
Г
РИС. 6.3. Газогенератор
Winkler: 1,
9-бункера; 2-шахта; 3-фурмы вторичного
дутья; 4, 7-шнеки; 5-скребок; 6-распредели-тельная
решетка; 8-привод; I-уголь;
II-пар;
III-воздух;
IV-газ.
Бункер сырья имеет размеры, близкие к газогенератору. Полукокс или дробленный и подсушенный уголь из бункера шнеком подают на распределительную решетку. Паро-воздушным дутьем в шахте создается псевдоожиженный слой, где и протекает процесс газификации. Термическое разложение, горение и газификация совмещаются в реакционной зоне, золу выводят снизу сужающейся футерованной части шахты.
Газ выводится из верха аппарата, проходит в котел-утилизатор, проходит мультициклон, конденсатор-холодильник и каплеуловитель.
Степень превращения угля достигает 90%, что выше, чем для процесса Lurgi.
К недостаткам газогенератора Winkler следует отнести:
1. Необходимость очистки газа от большого количества пыли:
2. Невысокую температуру газификации:
3. Большие размеры основного аппарата и его металлоемкость:
4. Высокое содержание углерода в золе (до 5%) при сухом золоудалении.
Развитие технологии газификации в псевдоожиженном слое направленно на:
- повышение температуры процесса за счет повышения температуры плавления золы введением, например, инертных добавок;
- разработку установок с псевдоожиженным слоем при повышенным (до 5 МПа) давлении.