SE457355B - Saett att framstaella en ren, koloxid och vaetgas innehaallande gas - Google Patents

Description

1D 15 20 25 30 457 355* Huvudändamålet med föreliggande uppfinning är sålunda att” åstadkomma ett sätt som medger utnyttjande av godtyckliga kol- och/eller kolväteinnehàllande utgàngsmaterial för gas- generering under utnyttjande av kommersiellt känd teknik, varvid gasen inte behöver underkastas energikrävande och kostnadskrävande reningssteg för användning som t ex re- duktionsgas, förbränningsgas eller syntesgas.

Huvudändamàlet uppnås vid det inledningsvis angivna sättet genom särdraget att den framställda gasen för avlägsnande av i gasen förekommande kolväten inmatas i en efterreak- tionskammare under samtidig tillförsel av en plasmagene-. ratorupphettad gas.

Det har visat sig att genom tillförsel av en het, plasma- generatorupphettad gas, vilken uppvisar mycket hög ener- gitäthet, erhålles en termisk sönderdelning av i gasen från förgasaren kommande kolväten och reaktionen med H20, 02 och/eller C02 i gasen till bildning av H2 och CO. Genom just den höga energitätheten i den tillförda gasen krävs en förhållandevis liten tillförd gasvolym, vilket gör pro- cessen möjlig.

Gasen kan framställas genom pyrolys eller partiell för- bränning av kol- och/eller kolvätehaltigt material, t ex torv, stenkol, antracit, skogsavfall. I det fall koksugns- gas härledd från pyrolys av stenkol skall utnyttjas ingår även andra föroreningar än kolväten i flykten från kolet.

En stor fördel med uppfinningen är härvid att även dessa spaltas i efterreaktionskammaren.

Enligt en utföringsform leds gasen efter efterreaktions- kammaren genom en fyllning av kalksten eller dolomit för svavelrening. Den för nämnda svavelrening utnyttjade kalk- 10 15 20 25 30 457 355 stenen och/eller dolomiten katalyserar även spjälkning av kolväten och reaktion med oxidationsmedel. Härigenom kan elenergiförbrukningen i efterreaktionskammarsteget i motsvarande grad sänkas.

Enligt ytterligare en utföringsform regleras halten C02 + H20 i gasen från efterreaktionskammaren till under 5%.

Ytterligare fördelar och kännetecken hos uppfinningen kom- mer att framgå av nedanstående detaljerade beskrivning i anslutning till bifogade ritning, på vilken figuren sche- matiskt visar ett flödesschema för en gasframställnings- process enligt föreliggande uppfinning ansluten till en efterföljande reduktionsprocess.

En rå gas framställes ienïmfl l betecknad förgasare eller koksugn. Den genererade råa gasen inmatas i en efterreak- tionskammare 2. I anslutning till efterreaktionskammaren är anordnad åtminstone en plasmagenerator 3 för tillförsel av en het gas med hög energitäthet. I efterreaktionskam- maren spjälkas och reageras i den råa gasen förekommande kolväten till CO + H2. För justering av förhållandet väte/ kol kan finfördelad koks respektive H20 införas genom lansar 4 i efterreaktionskammaren.

Härefter underkastas gasen en svavelrening i schaktet 5 innehållande en fyllning 6 av kalksten eller dolomit, som pàfylles genom en gastät slussanordning 7 under det att den förbrukade fyllningen avdrages vid schaktets botten genom en gastät slussanordning 8. I kalkstens eller dolo- mitfyllningen erhålles dessutom en katalytisk spjälkning av eventuella kvarvarande kolväten i gasen. Detta kan ut- nyttjas för att reducera elenergiförbrukningen i plasma- generatorn 3, som utnyttjas för termisk sönderdelning av kolväteinnehållet. 10 15 20 25 457 355 Den sålunda renade, väsentligen enbart H2 + CO samt en mindre andel H20 +(Ib innehållande gasen kan_sedan trans- porteras vidare till en kammare 9 för reglering av tempe- ratur och sammansättning före inträdet i schaktugnen 10 för reduktion av oxidiskt material.

Den framställda gasen inmatas genom ett i schaktugnens 10 nedre del beläget inlopp 12 och bringas att strömma i motström mot det metalloxidinnehâllande materialet. Den 'delvis förbrukade, med föroreningar och stoft bemängda gasen avdrages genom ett utlopp 13 och renas i en tvätt 14.

Den renade, delvis förbrukade gasen kan sedan utnyttjas för andra ändamål vilket antydes med pilen 15. En delström av gasen kan vid behov àtercirkuleras i processen, via ledningen 16, l6a, l6b, exempelvis för att i blandningskammaren 9 an- vändas för reglering av temperaturen och sammansättningen av den gas som därefter införes i schaktet, och vidare kan en delström av den återcirkulerade gasen utnyttjas som gas i plasmageneratorn i efterreaktionskammaren.

Uppfinningen belyses närmare nedan i anslutning till ett utföringsexempel. w EXEMPEL 10 ton skogsavfall innehållande 30% vatten och med elemen- taranalysen . C H 0 N S Aska 51 6,2 42 0,2 0,5 0,5 % införs i toppen av en motströmsförgasare per timme under det att oxidationsmedel införs i botten av förgasaren i form av till l000OC förvärmd luft. Lufttillsatsen är ca 10 15 457 355 3700 Nm3. Toppgasens sammansättning blir CO C02 H2 2 2 25,8 9,8 41,1 4,8 15,8 2,9 % Samtidigt uttages ett tjärprov, som visar att gasen inne- håller 3,2 gram tjära/Nm3.

Den utgående gasens temperatur är SSOOC och dess volym är ca 17200 Nm3. Gasen inleds nu i efterreaktionskammaren och upphettas med plasmageneratorupphettad luft. Den erforder- liga luftmängden är endast ca 2100 Nm3. Med hjälp av plas- mageneratorn ökas temperaturen på ingående gas till 1250°C, varvid åtgår ca 8,7 MWh elektrisk energi.

Den sålunda upphettade pyrolysgasen befrias därmed från sitt metan- och tjärinnehàll, varigenom utgående gas får följande sammansättning CO C02 28,6 4,a , 29,6 13,6 23,1: Den utgående gasmängden blir ca 19900 Nm3.

Claims (1)

1. 457 355 P a t e n t k r a v Sätt vid framställning av en koloxid och vätgas inne- hållande gas som medger utnyttjande av kommersiellt känd teknik och utnyttjande av godtyckliga kol- och/eller kolväteinnehàllande utgàngsmaterial, vid vilket gasen 5 inte behöver underkastas energikrävande och kostnads- krävande reningssteg för användning som t ex reduktions- gas, förbränningsgas eller syntesgas, k ä n n e t e c k - n a t av att den framställda gasen för avlägsnande av i gasen förekommande kolväten inmatas i en reaktions- l0 I kammare under samtidig tillförsel av en plasmagenerator- upphettad gas.