RU2340650C1 - Method and installation for thermal processing of high-ash solid fuel - Google Patents
Method and installation for thermal processing of high-ash solid fuel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2340650C1 RU2340650C1 RU2007122720/04A RU2007122720A RU2340650C1 RU 2340650 C1 RU2340650 C1 RU 2340650C1 RU 2007122720/04 A RU2007122720/04 A RU 2007122720/04A RU 2007122720 A RU2007122720 A RU 2007122720A RU 2340650 C1 RU2340650 C1 RU 2340650C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- mixer
- solid
- vapor
- mixture
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу и установке для термической переработки высокозольного твердого топлива, например сланцев и бурых углей, и может быть использовано в сланцеперерабатывающей, нефтехимической, углеперерабатывающей отраслях промышленности, а также в энергетике, строительной индустрии и дорожном строительстве.The invention relates to a method and apparatus for the thermal processing of high-ash solid fuels, such as shale and brown coal, and can be used in the oil shale, petrochemical, coal processing industries, as well as in energy, construction industry and road construction.
Известен способ термической переработки твердого топлива с использованием твердого теплоносителя (полукокса, кокса или инертных твердых тел), включающий предварительный нагрева топлива обычным газовым теплоносителем перед его смешением с твердым теплоносителем. За счет предварительного нагрева топлива до 200-500°С, в зависимости от его состава, топливо просушивается и прогревается с выделением части пирогенетической воды и углекислого газа. Топливо после отделения от сушильных газов, которые сбрасываются в топку котла или печь, подают в смеситель, его смешивают с твердым теплоносителем и затем пиролизуют с получением полукокса и парогазовой смеси (см. а.с. СССР №92775, опубл. 1967 г., С10в).A known method of thermal processing of solid fuel using a solid heat carrier (semi-coke, coke or inert solid bodies), comprising pre-heating the fuel with a conventional gas coolant before mixing it with a solid coolant. Due to the preliminary heating of the fuel to 200-500 ° C, depending on its composition, the fuel is dried and warmed up with the release of part of the pyrogenetic water and carbon dioxide. The fuel after separation from the drying gases, which are discharged into the furnace of the boiler or furnace, is fed into the mixer, it is mixed with a solid heat carrier and then pyrolyzed to obtain a semi-coke and steam-gas mixture (see AS USSR No. 92775, publ. 1967, C10c).
Благодаря предварительному прогреву топлива с удалением части парогазовой смеси уменьшается скорость потока парогазовой смеси в реакторе, тем самым уменьшается унос частиц материала, вынос недококсованных частиц с парогазовой смесью из реактора, понижается запыленность получаемой смолы.Due to the preliminary heating of the fuel with the removal of a part of the gas-vapor mixture, the flow rate of the gas-vapor mixture in the reactor decreases, thereby the entrainment of particles of the material, the removal of non-coke particles from the gas-vapor mixture from the reactor, the dust content of the resulting resin decreases.
Однако наличие дополнительного аппарата - камеры для просушки и предварительного прогрева топлив - усложняет процесс и требует дополнительных затрат.However, the presence of an additional apparatus - a chamber for drying and preheating fuels - complicates the process and requires additional costs.
Известна установка для термической переработки горючих сланцев (УТТ-3000), включающая сушилку, соединенную через циклон для вывода сушильного агента со смесителем топлива с твердым теплоносителем. Смеситель соединен с реактором пиролиза барабанного типа, снабженным пылеосадительной камерой. Вывод парогазовой смеси из пылеосадительной камеры соединен с системой ее очистки и конденсации. Вывод полукокса из пылеосадительной камеры подключен к аэрофонтанной топке, соединенной с циклоном для отделения твердого теплоносителя. Патрубок твердого теплоносителя указанного циклона соединен со смесителем (см. «Энергетик» №9, 2004, стр.9, рис.1).A known installation for the thermal processing of oil shale (UTT-3000), including a dryer connected through a cyclone to output a drying agent with a fuel mixer with a solid coolant. The mixer is connected to a drum-type pyrolysis reactor equipped with a dust precipitation chamber. The output of the gas mixture from the dust chamber is connected to a system for its purification and condensation. The output of the semicoke from the dust chamber is connected to an aero-fountain furnace connected to the cyclone to separate the solid heat carrier. The pipe of the solid heat carrier of the specified cyclone is connected to the mixer (see "Energetik" No. 9, 2004, p. 9, Fig. 1).
Недостатком данной установки является большая осевая скорость парогазовой смеси в барабанном реакторе и как следствие этого значительный унос недококсованных частиц в пылеосадительную камеру с образованием запыленной смолы. Кроме того наличие контура сушки усложняет и удорожает агрегат.The disadvantage of this installation is the large axial velocity of the vapor-gas mixture in the drum reactor and, as a consequence, the significant entrainment of the non-coke particles into the dust collecting chamber with the formation of a dusty resin. In addition, the presence of the drying circuit complicates and increases the cost of the unit.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является установка для термической переработки твердых топлив, в котором также описан способ термической переработки твердых топлив (см. патент РФ №2117687, опубл. 20.08.1998 г., кл. С10В 53/06, С10В 49/16).The closest technical solution to the proposed invention is a plant for the thermal processing of solid fuels, which also describes a method for the thermal processing of solid fuels (see RF patent No. 2117687, publ. 08/20/1998, class C10B 53/06, C10B 49 / 16).
Установка содержит шнековый питатель для подачи дробленого сырого топлива в смеситель топлива и твердого теплоносителя. Смеситель подключен к реактору пиролиза барабанного типа, снабженному пылеосадительной камерой с выводами парогазовой смеси и полукокса. Вывод парогазовой смеси сообщен с системой ее конденсации. Вывод полукокса через шнек подключен к аэрофонтанной топке, соединенной с циклоном для отделения твердого теплоносителя, направляемого в смеситель.The installation contains a screw feeder for supplying crushed crude fuel to the mixer of fuel and solid coolant. The mixer is connected to a drum-type pyrolysis reactor equipped with a dust precipitation chamber with the conclusions of a gas-vapor mixture and a semi-coke. The output of the gas-vapor mixture is communicated with its condensation system. The output of the semicoke through the auger is connected to an aero-fountain furnace connected to a cyclone to separate the solid coolant sent to the mixer.
Способ включает подачу дробленого сырого топлива непосредственно в смеситель, его нагрев за счет смешения с твердым теплоносителем и пиролиз с образованием парогазовой смеси и полукокса, отделение парогазовой смеси от полукокса и ее подачу в систему конденсации.The method includes feeding crushed crude fuel directly to the mixer, heating it by mixing with a solid heat carrier and pyrolysis to form a gas-vapor mixture and semi-coke, separating the gas-vapor mixture from the semi-coke and feeding it into the condensation system.
Полукокс направляют в аэрофонтанную топку на сжигание с получением газовзвеси. Из газовзвеси выделяют твердый теплоноситель и подают на смешение с сырым топливом. Оставшуюся газовзвесь совместно с газовым выбросом из циклона твердого теплоносителя выводят в котел-утилизатор.Semi-coke is sent to an airborne combustion chamber for combustion to obtain a gas suspension. A solid coolant is isolated from the gas suspension and fed to a mixture with raw fuel. The remaining gas suspension together with the gas emission from the cyclone of the solid coolant is discharged into the recovery boiler.
Недостатки указанных установок и способа термической переработки твердого топлива также связаны с большими скоростями пирогазовой смеси в барабанном реакторе, особенно при большой производительности. Повышенный вынос недококсованных частиц в пылеосадительную камеру увеличивает запыленность получаемой из парогазовой смеси смолы и понижает ее качество.The disadvantages of these installations and the method of thermal processing of solid fuels are also associated with high speeds of the pyrogas mixture in a drum reactor, especially with high productivity. The increased removal of non-coke particles into the dust collecting chamber increases the dustiness of the resin obtained from the gas-vapor mixture and reduces its quality.
Кроме того, отсутствие операции сушки в процессе ведет к разбавлению парогазовой смеси водяными парами и углекислым газом, что усложняет очистку и конденсацию парогазовой смеси. А увеличенный объем парогазовой смеси дополнительно повысит вынос частиц из реактора.In addition, the absence of a drying operation in the process leads to the dilution of the gas mixture with water vapor and carbon dioxide, which complicates the cleaning and condensation of the gas mixture. And the increased volume of the vapor-gas mixture will further increase the removal of particles from the reactor.
- Ограничение производительности - объемов перерабатываемого сырья, ведет к увеличению и удорожанию аппаратов и размеров пиролизного барабана. В случае увеличения производительности барабанного реактора, в котором выдерживается сланец совместно с теплоносителем для завершения процесса полукоксования в течение 18-20 минут, возникает ряд трудно разрешимых задач.- The limitation of productivity - the volume of processed raw materials, leads to an increase and increase in the cost of apparatus and the size of the pyrolysis drum. In the case of increasing the productivity of a drum reactor, in which shale is held together with the coolant to complete the semi-coking process within 18-20 minutes, a number of difficult problems arise.
- Увеличение диаметра барабана выше 7 метров вызывает ряд трудностей в их изготовлении, транспортировке и установке (монтаже).- Increasing the diameter of the drum above 7 meters causes a number of difficulties in their manufacture, transportation and installation (installation).
- Увеличение соответственно диаметра горловины вращающихся барабанов затрудняет их герметизацию, которая должна соответствовать перепаду не менее 0,2 кг/см2.- The increase, respectively, of the neck diameter of the rotating drums makes it difficult to seal them, which should correspond to a drop of at least 0.2 kg / cm 2 .
- Увеличение длины барабана при сохранении его диаметра приводит к необходимости установки добавочных промежуточных опор, увеличивает наклон барабана к горизонту и увеличивает скорость газового потока вдоль оси барабана.- The increase in the length of the drum while maintaining its diameter leads to the need to install additional intermediate supports, increases the inclination of the drum to the horizon and increases the gas flow velocity along the axis of the drum.
- Отбор всей ПГС после пылеосадительной камеры при переработке бурых углей ведет к получению менее калорийного газа пиролиза, так как последний разбавлен CO2 и водяными парами, образующимися в период контактов топлива с твердым теплоносителем.- The selection of the entire ASG after the dust chamber during the processing of brown coal leads to the production of less high-calorie pyrolysis gas, since the latter is diluted with CO 2 and water vapor formed during the contact of the fuel with a solid heat carrier.
Радикальным способом уменьшения скорости ПГС по реактору является частичный отбор парогазовой смеси непосредственно из смесителя до реактора, так как до 30% по объему газов выделяется в смесителе и через барабан не пойдет. При отборе первичной ПГС, например 30%, из смесителя скорость ПГС в реакторе уменьшается в 1,5-2,0 раза по сравнению с агрегатом, где отбор ПГС осуществляется из барабана.A radical way to reduce the ASG rate in the reactor is to partially take off the vapor-gas mixture directly from the mixer to the reactor, since up to 30% by volume of gas is released in the mixer and will not go through the drum. When primary ASG, for example 30%, is taken from the mixer, the ASG rate in the reactor decreases by 1.5-2.0 times compared to the unit where ASG is taken from the drum.
Поэтому перспективной является схема с расположением первой пылевой камеры непосредственно связанной со смесителем и частичный отбор ПГС непосредственно из смесителя.Therefore, a scheme with the location of the first dust chamber directly connected to the mixer and partial selection of ASG directly from the mixer is promising.
В таблице представлены ориентировочные размеры выпускаемых промышленностью горизонтальных барабанных реакторов, рассчитанные из условия их заполнения на 50%, как это было выполнено на установках УТТ-200, УТТ-500 и УТТ-3000, и скорость газовых потоков над твердой фазой внутри барабана.The table shows the approximate sizes of horizontal drum reactors manufactured by the industry, calculated from the conditions of their filling by 50%, as was done at the UTT-200, UTT-500, and UTT-3000, and the gas flow rate over the solid phase inside the drum.
Наибольшие скорости движения ПГС имеют место в реакторе агрегата УТТ-10000 при отборе всей ПГС после реактора (поз.4). При таких скоростях газа наблюдается повышенный снос частиц материала вдоль барабана и вынос недококсованных частиц в пылевую камеру.The highest speed of ASG movement occurs in the reactor of the UTT-10000 unit during the selection of the entire ASG after the reactor (item 4). At such gas velocities, there is an increased drift of material particles along the drum and the removal of non-coke particles into the dust chamber.
Дляосуществления изобретения предлагается использовать агрегат пиролиза с твердым теплоносителем - новый вариант УТТ-10000 и новый вариант агрегата УТТ-3000 - схема агрегата УТТ-10000 с измененной по сравнению с прототипом агрегата УТТ-3000 существующей схемой использования органического вещества и тепла полукокса, уносов и дымового газа приведена на фиг.1. Производительность единичного агрегата 1-3 млн. т сланца в год (соответственно УТТ-3000 и УТТ-10000).To implement the invention, it is proposed to use a solid heat carrier pyrolysis unit - a new version of UTT-10000 unit and a new version of UTT-3000 unit - a scheme of UTT-10000 unit with the existing scheme for using organic matter and heat of semi-coke, entrainment and smoke gas is shown in figure 1. The productivity of a single unit is 1-3 million tons of oil shale per year (UTT-3000 and UTT-10000, respectively).
Исходное сырье - сланец класса 0-25 мм, получаемый с обогатительных фабрик, шахт и разрезов.The feedstock is 0–25 mm class shale obtained from processing plants, mines and open pits.
Целью изобретения являются способ и установка для термической переработки сланцев твердым теплоносителем, включая новый узел смешения сырого сланца и теплоносителя, с отделением парогазовой смеси как из смесителя, так и барабанного реактора.The aim of the invention is a method and installation for the thermal processing of oil shale by a solid heat carrier, including a new mixing unit for crude oil shale and a heat carrier, with separation of a gas-vapor mixture from both a mixer and a drum reactor.
Задачей данного изобретения является создание установки и способа получения качественных жидких и газообразных продуктов, упрощение и удешевление процесса переработки твердого топлива за счет исключения тракта сушки.The objective of the invention is to provide an installation and a method for producing high-quality liquid and gaseous products, simplifying and cheapening the process of processing solid fuel by eliminating the drying path.
Для решения указанной задачи способ термической переработки высокозольных топлив, включает дробление топлива, нагрев сырого топлива твердым теплоносителем в смесителе с получением первичной парогазовой смеси, содержащей пары воды и углекислый газ, выводом ее из смесителя, осаждением из нее твердой фазы, охлаждением, очисткой и конденсацией, догрев топлива в реакторе пиролиза с получением парогазовой смеси и полукокса, разделение полукокса и парогазовой смеси, охлаждение последней, ее очистку и конденсацию, сжигание в аэрофонтанной топке с получением газовзвеси, выделение из газовзвеси твердого теплоносителя и подачу его на нагрев сырого топлива в смеситель.To solve this problem, a method of thermal processing of high-ash fuels involves crushing fuel, heating raw fuel with a solid heat carrier in a mixer to produce a primary gas-vapor mixture containing water vapor and carbon dioxide, withdrawing it from the mixer, precipitating a solid phase from it, cooling, cleaning and condensing , heating the fuel in a pyrolysis reactor to obtain a vapor-gas mixture and semi-coke, separating the semi-coke and vapor-gas mixture, cooling the latter, its purification and condensation, burning in a balloon ke with obtaining gas suspension, the selection of solid coolant from the gas suspension and feeding it to heat the crude fuel into the mixer.
При этом количество выводимой первичной парогазовой смеси из смесителя, содержащей пары воды и углекислый газ, составляет 25-30 вес.% от общего количества получаемой в процессе парогазовой смеси.At the same time, the amount of the primary steam-gas mixture removed from the mixer containing water vapor and carbon dioxide is 25-30 wt.% Of the total amount obtained in the process of the gas-vapor mixture.
Унос твердой фазы со стадий очистки парогазовой смеси направляют в аэрофонтанную топку.The removal of the solid phase from the stages of purification of the gas-vapor mixture is sent to the aero-fountain furnace.
Газовзвесь после выделения твердого теплоносиетля разделяют на твердый остаток, подаваемый в теплообменник для подогрева воздуха, и на дымовой газ, направляемый в котел-утилизатор.The gas suspension after separation of the solid heat supply system is separated into a solid residue supplied to the heat exchanger for heating the air, and flue gas sent to the recovery boiler.
Для достижения указанных технических результатов предложена установка для термической переработки высокозольного твердого топлива, изображенная на фиг.1, которая содержит отделение дробления, соединенный с ним посредством шнекового питателя смеситель, снабженный патрубком для вывода первичной парогазовой смеси, реактор пиролиза, связанный со смесителем и снабженный пылеосадительной камерой с выводами парогазовой смеси и полукокса, охладитель парогазовой смеси, соединенный с выводом парогазовой смеси пылеосадительной камеры реактора пиролиза, систему очистки, соединенную с охладителем, систему конденсации, подключенную к системе очистки, аэрофонтанную топку, соединенную с выводом полукокса пылеосадительной камеры реактора пиролиза, циклон твердого теплоносителя, подключенный входом и газовым выходом через байпас к аэрофонтанной топке, а выводом твердого теплоносителя - к смесителю, котел-утилизатор и последовательно установленные дополнительные пылеосадительную камеру, соединенную со смесителем, охладитель и системы очистки и конденсации первичной парогазовой смеси.To achieve the technical results, there is proposed a plant for the thermal processing of high-ash solid fuel, depicted in figure 1, which contains a crushing compartment, a mixer connected to it by means of a screw feeder, equipped with a nozzle for outputting the primary vapor-gas mixture, a pyrolysis reactor connected to the mixer and equipped with a dust precipitation a chamber with the conclusions of the vapor-gas mixture and semi-coke, the cooler of the vapor-gas mixture connected to the outlet of the vapor-gas mixture of the dust precipitation chamber pyrolysis system, a cleaning system connected to a cooler, a condensation system connected to a cleaning system, an aerial flue connected to a semi-coke outlet of the dust chamber of the pyrolysis reactor, a solid heat carrier cyclone connected by an inlet and a gas outlet through a bypass to the aerial heating furnace, and a solid coolant outlet to to the mixer, a waste heat boiler and additionally installed additional dust precipitation chamber connected to the mixer, a cooler and primary steam and gas cleaning and condensation systems oh mixture.
При этом выводы твердой фазы из систем очистки парогазовой смеси подключены к аэрофонтанной топке.In this case, the conclusions of the solid phase from the cleaning systems of the gas-vapor mixture are connected to the airborne furnace.
Установка также содержит теплообменник для подогрева воздуха и циклон для разделения газовзвеси, соединенный входом с газовым выходом циклона твердого теплоносителя, выходом дымового газа - с котлом-утилизатором, а выходом твердого остатка - с теплообменником для подогрева воздуха.The installation also contains a heat exchanger for heating the air and a cyclone for separating the gas suspension, connected to the inlet with the gas outlet of the cyclone of the solid heat carrier, the outlet of the flue gas to the recovery boiler, and the outlet of the solid residue to the heat exchanger for heating the air.
Отсутствие контура сушки упрощает и удешевляет агрегат, так как первая пылеосадительная камера, соединенная со смесителем и конденсационная система 1 (КС-1), рассчитанная на конденсацию паров воды, имеют меньший вес и отсутствие также герметизирующих шнеков.The absence of a drying circuit simplifies and reduces the cost of the unit, since the first dust-collecting chamber connected to the mixer and the condensation system 1 (KS-1), designed for condensation of water vapor, have less weight and the absence of sealing screws.
Из КС-1 можно получать при пиролизе некоторых топлив, торфов, бурых углей концентрированную CO2, что уменьшает парниковый эффект при выбросе в атмосферу.Concentrated CO 2 can be obtained from KS-1 during the pyrolysis of certain fuels, peat, brown coal, which reduces the greenhouse effect when released into the atmosphere.
На фиг.2 представлена предлагаемая схема основных материальных потоков узла смешения и подачи материала в реактор в варианте агрегатов УТТ-10000 и УТТ-3000 с отбором части ПГС из смесителя, а также схема смесителя и пылеосадительной камеры первичной ПГС-1 и их сопряжение, где 1 - шнековый питатель сланца, 2 - полочный смеситель, 3 - шнековый питатель твердого теплоносителя, 4 - реактор, 5 - пылеосадительная камера первичной парогазовой смеси (ПГС-1), 6 - пылеосадительная камера ПГС-2, 101 - циклоны ПГС-1, 8 - технологическая топка, 13 - циклон теплоносителя.Figure 2 presents the proposed scheme of the main material flows of the mixing and supplying material to the reactor in the embodiment of the UTT-10000 and UTT-3000 units with the selection of part of the ASG from the mixer, as well as the scheme of the mixer and the dust chamber of the primary ASG-1 and their interface, where 1 - shale screw feeder, 2 - shelf mixer, 3 - solid coolant screw feeder, 4 - reactor, 5 - primary vapor-gas mixture dust chamber (PGS-1), 6 - PGS-2 dust chamber, 10 1 - PGS-1 cyclones , 8 - technological furnace, 13 - heat carrier cyclone.
Отбор ПГС из смесителя позволяет решить сразу 2 задачи:The selection of ASG from the mixer allows you to immediately solve 2 problems:
1. Уменьшить снос частиц вдоль барабанного реактора.1. Reduce particle drift along the drum reactor.
2. Уменьшить сопротивление барабана.2. Reduce the resistance of the drum.
Организация внутренней циркуляции теплоносителя в смесителе и пылеосадительной камере позволяет следующее.Organization of the internal circulation of the coolant in the mixer and dust chamber allows the following.
- Понизить эффективную температуру теплоносителя без изменения внешней циркуляции, при этом уменьшается перегрев поверхности частиц сланца.- Reduce the effective temperature of the coolant without changing the external circulation, while overheating of the surface of the particles of shale is reduced.
- Улучшить смешение компонентов и в результате - тепло- и массообмен.- Improve the mixing of components and, as a result, heat and mass transfer.
- Появляется возможность отказаться от холодильника перед подачей ПГС в циклоны, необходимого для охлаждения ПГС до tросы, что повышает эффективность очистки газа. За счет наличия «противоточного элемента» в движении сланца и ПГС, а также за счет выделения паров воды из сланца, температура ПГС понизится до температуры конденсации смолы.- It becomes possible to abandon the refrigerator before feeding the ASG to the cyclones necessary for cooling the ASG to t dew , which increases the efficiency of gas purification. Due to the presence of a “counter-current element” in the movement of oil shale and ASG, as well as due to the release of water vapor from the oil shale, the ASG temperature will drop to the condensation temperature of the resin.
Организация противотока сланца, теплоносителя и ПГС (внутренней и внешней циркуляции) позволяет понизить также температуру ПГС и высадить тяжелые масла на твердые частицы и увеличить выход легких и средних фракций, и повысить эффективность работы циклонов системы пылеочистки ПГС.The organization of the counterflow of oil shale, coolant and ASG (internal and external circulation) also reduces the temperature of ASG and deposits heavy oils on solid particles and increases the yield of light and medium fractions, and improves the efficiency of cyclones of the ASG dust removal system.
Отбор ПГС непосредственно из смесителя позволяет уменьшить вторичные реакции в парогазовой смеси, так как уменьшается время контактирования с твердой фазой.The selection of ASG directly from the mixer makes it possible to reduce the secondary reactions in the gas-vapor mixture, since the contact time with the solid phase is reduced.
Блок-схема предлагаемой системы аппаратов с контурами внешней и внутренней циркуляции сланца и теплоносителя представлена на фиг.3, где 2 - полочный смеситель, 4 - реактор, 5 - пылеосадительная камера ПГС-1, 8 - аэрофонтанная топка, 6 - пылеосадительная камера ПГС-2, 13 - циклон твердого теплоносителя ТТ. Потоки: ПК - полукокс, ПГС - парогазовая смесь, КУ, 3Т, А - потоки в котел-утилизатор, зольный теплообменник и атмосферу, I - контур внутренней циркуляции, II - контур внешней циркуляции.The block diagram of the proposed system of apparatuses with the contours of the external and internal shale and coolant circuits is presented in Fig. 3, where 2 is a shelf mixer, 4 is a reactor, 5 is a dust-collecting chamber PGS-1, 8 is an aeration chamber, 6 is a dust-collecting chamber PGS- 2, 13 - cyclone solid heat carrier TT. Streams: PC - semi-coke, ASG - gas mixture, KU, 3T, A - flows to the waste heat boiler, ash heat exchanger and atmosphere, I - internal circulation circuit, II - external circulation circuit.
Организация противотока сланца и парогазовых продуктов приводит к увеличению выхода средних и легких фракций сланцевого масла, а также к повышению эффективности работы циклонов системы пылеочистки ПГС. Это позволяет также форсировать движение теплоносителя в стояке перед смесителем до 2800-3300 т/(м2.ч).The organization of a countercurrent of shale and gas-vapor products leads to an increase in the yield of medium and light fractions of shale oil, as well as to an increase in the efficiency of the cyclones of the ASG dust-cleaning system. This also allows forcing the movement of the coolant in the riser in front of the mixer to 2800-3300 t / (m 2 .h).
Реализация этих предложений существенно улучшает техноэкономические показатели, в частности, выход суммарной смолы возрастет на 22-26% в основном за счет кислых компонентов; химический КПД процесса увеличится на 19-20%; содержание сероводорода в полукоксовом газе повышается до рентабельных концентраций. При этом сульфид кальция в золе практически отсутствует, что позволяет широко использовать золу в сельском хозяйстве в качестве раскислителя. Пробег при этом увеличивается в 1,5-2, раза.The implementation of these proposals significantly improves techno-economic indicators, in particular, the yield of total resin will increase by 22-26% mainly due to acidic components; chemical efficiency of the process will increase by 19-20%; the content of hydrogen sulfide in semi-coke oven gas rises to cost-effective concentrations. At the same time, calcium sulfide is practically absent in the ash, which makes it possible to widely use ash in agriculture as a deoxidizer. The mileage thus increases by 1.5-2 times.
На фиг.1 представлена схема установки для термической переработки твердого топлива.Figure 1 presents the installation diagram for thermal processing of solid fuel.
Установка содержит отделение дробления (на чертеже не показано), шнековый питатель 1, подающий сырое топливо в смеситель 2. Реактор пиролиза 4 соединен со смесителем 2 и снабжен пылеосадительной камерой 6 с выводами парогазовой смеси и полукокса 22 и 23 соответственно. Система очистки 102 парогазовой смеси и система ее конденсации (на чертеже не показано) через холодильник 92 подключены к выводу 22 парогазовой смеси. Аэрофонтанная топка 8 при помощи шнекового питателя 7 сообщается с выводом 23 полукокса из пылеосадительной камеры 6. Выход аэрофонтанной топки через байпас 12 подключен ко входу и к газовому выходу циклона 13 твердого теплоносителя. Вывод твердого теплоносителя циклона 13 соединен посредством питающего шнека 3 со смесителем 2. Последний снабжен патрубком 24 для вывода первичной парогазовой смеси, соединенным с дополнительной пылеосадительной камерой 5. Пылеосадительная камера 5 подключена к дополнительному охладителю 91, сообщающемуся с дополнительной системой очистки 101 первичной парогазовой смеси. Дополнительная система конденсации первичной парогазовой смеси (на чертеже не указана) подключена к системе очистки 101. Системы очистки 101,2 состоят из циклонов, снабженных нагнетателями 111. Выводы твердой фазы систем очистки 101,2 парогазовой смеси подключены к аэрофонтанной топке 8 по линии 21.The installation comprises a crushing compartment (not shown in the drawing), a screw feeder 1, which supplies raw fuel to the
Установка содержит циклон 14 для разделения газовзвеси, поступающей из газового выхода циклона 13 твердого теплоносителя. Вывод твердого остатка из циклона 14 сообщен с теплообменником 15 для подогрева воздуха. Выход дымового газа указанного циклона соединен с котлом-утилизатором 16 и далее через электрофильтр 17 дымовые газы выходят в атмосферу. Котел-утилизатор 16 снабжен воздухоподогревателем 20, выносным экономайзером 18 и нагнетателем 19.The installation contains a cyclone 14 for separating the gas suspension coming from the gas outlet of the
Установка работает следующим образом.Installation works as follows.
Сырое топливо, например сланец, после дробления подают в смеситель 2, куда одновременно поступает твердый теплоноситель при помощи шнекового питателя 3. В смесителе 2 происходит сушка и частичное полукоксование сланца. Смесь сланца и теплоносителя поступает в реактор пиролиза 4 барабанного типа. Там смесь выдерживают в течение времени, необходимого для завершения передачи тепла от теплоносителя к сланцу и полного термического разложения сланца (полукоксования). Отбор первичной парогазовой смеси, состоящей из паров воды и углекислого газа, осуществляют из смесителя через патрубок 24 и далее через дополнительную пылеосадительную камеру 5. Количество отбираемой первичной парогазовой смеси составляет 25-30 вес.% от общего количества образующейся в процессе парогазовой смеси. Отбор парогазовой смеси, полученной в реакторе пиролиза 4, производят через пылеосадительную камеру 6. Потоки парогазовой смеси после охлаждения в охладителях 91,2 до температуры, несколько превышающей начало конденсации смолы, направляют в соответствующие системы очистки 101,2, состоящие из выносных циклонов для очистки от уноса твердой фазы, и далее в соответствующие системы конденсации парогазовой смеси и разделения ее на фракции. Уловленный в системах очистки 101,2 унос твердой фазы направляют по линии 21 в аэрофонтанную топку 8 на сжигание. Для повышения напора парогазовой смеси выносные циклоны систем очистки 101,2 снабжены нагнетателями 111,2.After crushing, raw fuel, for example, shale, is fed into
Полукокс, полученный в реакторе пиролиза 4 и состоящий из коксозольной смеси, при помощи шнекового питателя 7 направляют в аэрофонтанную топку 8.The semi-coke obtained in the
В аэрофонтанной топке 8 производят сжигание коксозольной смеси и унос твердой фазы систем очистки 10,а также нагрев получающегося остатка (золы)и дымового газа до температуры теплоносителя.In the
Газовзвесь золы и дымового газа из аэрофонтанной топки 8 поступает в байпас 12, где ее разделяют на два потока. Один из них направляют в циклон 13 твердого теплоносителя, где производится выделение золы - теплоносителя в количестве, необходимом для ведения процесса пиролиза в смесителе 2 и в реакторе пиролиза 4. А второй поток смешивается с потоком дымового газа, покидающего циклон 13 твердого теплоносителя. Твердый теплоноситель, выделенный из циклона 13, направляют при помощи шнекового питателя 3 в смеситель 2, а оставшаяся газовзвесь поступает в трехступенчатый циклон 14 для разделения газовзвеси. Твердый остаток (золу), уловленный в циклоне 14, направляют в теплообменник 15, в котором за счет тепла золы происходит подогрев дутьевого воздуха 20 аэрофонтанной топки 8 и промежуточного теплоносителя - воздуха для нагрева воды в выносном экономайзере 18 котла-утилизатора 16.The gas suspension of ash and flue gas from the aero-
Дымовой газ после циклона 14 охлаждается в котле-утилизаторе 16 и после санитарной очистки в электрофильтре 17 сбрасывается в атмосферу через дымовую трубу.The flue gas after the cyclone 14 is cooled in the waste heat boiler 16 and after sanitary cleaning in the electrostatic precipitator 17 is discharged into the atmosphere through the chimney.
Золу, охлажденную в теплообменнике 15, удаляют в сухом виде.The ash cooled in the heat exchanger 15 is removed in dry form.
Отсутствие контура сушки упрощает и удешевляет установку, так как дополнительная пылеосадительная камера 5, соединенная со смесителем 2, и конденсационная система, рассчитанная на конденсацию паров воды, имеют меньшие вес и габариты. В данной конденсационной системе можно получать при пиролизе некоторых топлив концентрированный углекислый газ, что уменьшает парниковый эффект при выбросе в атмосферу.The absence of a drying circuit simplifies and reduces the cost of installation, since an additional dust-collecting
Отбор парогазовой смеси непосредственно из смесителя позволяет уменьшить вторичные реакции в парогазовой смеси, так как уменьшается время контактирования с твердой фазой.The selection of the gas-vapor mixture directly from the mixer allows to reduce the secondary reactions in the gas-vapor mixture, as it reduces the time of contact with the solid phase.
Реализация предложенного изобретения существенно улучшит технико-экономические показатели, в частности выход суммарной смолы возрастет на 22-26%, химический КПД процесса увеличится на 19-20%.The implementation of the proposed invention will significantly improve technical and economic indicators, in particular, the yield of total resin will increase by 22-26%, the chemical efficiency of the process will increase by 19-20%.
Claims (8)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007122720/04A RU2340650C1 (en) | 2007-06-19 | 2007-06-19 | Method and installation for thermal processing of high-ash solid fuel |
| JO2008268A JO2574B1 (en) | 2007-06-19 | 2008-06-08 | Method and installation for thermal processing of high ash solid fuel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007122720/04A RU2340650C1 (en) | 2007-06-19 | 2007-06-19 | Method and installation for thermal processing of high-ash solid fuel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2340650C1 true RU2340650C1 (en) | 2008-12-10 |
Family
ID=40194316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007122720/04A RU2340650C1 (en) | 2007-06-19 | 2007-06-19 | Method and installation for thermal processing of high-ash solid fuel |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JO (1) | JO2574B1 (en) |
| RU (1) | RU2340650C1 (en) |
-
2007
- 2007-06-19 RU RU2007122720/04A patent/RU2340650C1/en not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-06-08 JO JO2008268A patent/JO2574B1/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JO2574B1 (en) | 2010-11-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103013544B (en) | Tunnel pipe thin-layer retort for coal and oil shale and retort process thereof | |
| CN101544901B (en) | Method and device for preparing biological oil by biomass cracking | |
| CN107185948B (en) | Industrial waste salt system and method | |
| CN102358841B (en) | Multistage pulverized coal multiple-tube rotary low temperature dry distillation technology and system | |
| CN102433142B (en) | Quality-improving technique combining low-rank coal pneumatic drying with multi-tube revolving dry distillation and system for same | |
| CN102358840B (en) | Single-stage fine coal multi-pipe rotary low-temperature destructive distillation technology and system | |
| CN103013583A (en) | Process for dust removing, cooling and tar oil recovering of pyrolysis coal gas | |
| CN1928027A (en) | Method and device for producing synthesis gases by partial oxidation of slurries prepared from fuels containing ash and full quenching of the crude gas | |
| CN102952555B (en) | Gaseous pyrolysis product collector and carbonaceous material pyrolysis or dry distillation device using same | |
| CN101289621B (en) | Process for preparing carbocoal, coke tar and coal gas by treating bovey coal by suspending pyrogenation device | |
| CN102329628A (en) | Large-size low-temperature destructive distillation system for low-order lignite | |
| US1950558A (en) | Process for the production of gas, oil, and other products | |
| CN106433718B (en) | Method and device for preparing semi-coke, tar and coal gas from coal | |
| CN105778945B (en) | It is pyrolyzed the system and method for biomass | |
| CN201343520Y (en) | Flash dry distillation technology device of oil shale | |
| RU2339673C1 (en) | Method for thermal processing of slate coal with production of liquid and gaseous fuel and also cement clinker and facility for its employing | |
| RU2320699C1 (en) | Method and apparatus for thermal processing of high-ash and low-grade solid fuels | |
| RU2120460C1 (en) | Method and apparatus for producing combustible gases from solid fuel, method and apparatus for treating raw phosphates | |
| CN105018121A (en) | Gas, tar and activated carton co-production system | |
| CA3143875C (en) | A thermolysis process and system for obtaining recovered carbon black and fuel from disused tires | |
| RU2340650C1 (en) | Method and installation for thermal processing of high-ash solid fuel | |
| CN106520157A (en) | Gasifying type dry-distilling pyrolysis charring method | |
| CN103965922A (en) | Semi-coke dry quenching method, semi-coke product and coal pyrolysis system | |
| CN102504850B (en) | Oil sand solid hot carrier low-temperature dry distillation process | |
| CN112342046A (en) | Low order coal double-decomposition double-purification dry quenching system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20100128 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20140516 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20140822 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170620 |