SU878774A1

SU878774A1 - Способ газификации твердого углеродсодержащего топлива

Info

Publication number: SU878774A1
Application number: SU792771536A
Authority: SU
Inventors: Георгий Никитич Худяков; Георгий Никитич Кружилин; Валерий Алексеевич Легасов; Евгений Петрович Ананьев; Аркадий Мефодьевич Алексеев; Владимир Трофимович Пендраковский; Альберт Яковлевич Лыткин
Original assignee: Государственный Научно-Исследовательский Энергетический Институт Им.Г.М.Кржижановского
Priority date: 1979-04-10
Filing date: 1979-04-10
Publication date: 1981-11-07

Description

(54) СПОСОБ ГАЗИФИКАЦИИ ТВЕРДОГО УГЛЕРОД1

Изобретение относитс к области термической переработки топлива, а . именно к способам газификации твердого углеродосодержаадего топлива, и может быть использовано в энергетической , топливной и химической промышленности .

Известен способ газификации твердого углеродосодержащего топлива в плазменной струе аргона и вод ного пара. Однако он не получил промышлён .ного развити из-за балластировани продуктов реакции аргоном, углекислотой , а также из-за большого расхода электроэнергии, составл юмего 1,352 ,5 КВТ.ч на синтез - газа 1.

Указанные недостатки в значительной степени устранены в способе газификации углеродсодержащего топлива путем его термообработки плазменной струей газифицирующего агента, в качестве которого используют вод ной пар 12J.

Недостатком известного способа вл ютс : импульсный характер генерировани плазменной струи .вод ного пара , что приводит к проскоку до 90% непрореагировавших компонентов, а так же высокий уровень энергозатрат., СО ДЕРЖАЩЕГО ТОПЛИВА

Цель изобретени - снижение удельных энергозатрат.

Поставленна цель достигаетс в способе газификации твердого углеродсодержащего топлива путем его термообработки плазменной струей газифицирующего агента, в качестве которого .используют смесь вод ного пара и кислорода при следующем соотношении

10 компонентов на углеродную массу угл , вес.%:

Вод ной пар15-45

Кислород55-85

Отличие П1 едложенного способа за15 ключаетс в тети, что в качестве газифицирующего агента используют смесь вод ного пара и кислорода при следующем содержании компонентов на углеродную массу угл , вес.%:

Вод ной пар 15-45

20 Кислород55-85

Из уравнений газификации углеродной массы угл

С + 1/2 26,4 ккал/моль (1) 25 с. + + HI - 31,4 ккал/моль (2 определ етс расход окислителей и О,, когда экзо - и зндотермика реакций будут равны. Этому условию отвечает следук цее соотнош.ение: 45% 30 углеродной массы окисл етс до СО вод ным паром и 55% - кислородом. При повышении содержани килорода в смеси окислител и соответственно уменьшени концентрации аод ного паPfi повышаетс энергетический КПД про цесса. Поэтому вторым пределом расхода парокислородМого дуть при плаз менной газификации угл вл ютс : 1% углеродной массы угл окисл етс до СО вод ным паром и 85% - кислородом . На чертеже представлена схема установки дл осуществлени способа Установка включает плазмотрон 1, генерирующий плазменную струю парокислородной смеси, источник 2 электр питани , реактор 3 и циклон 4. Осуществл ют способ следующим образом . Смесь вод ного пара и кислорода подают в плазмотрон 1 и с помощью ис точника 2 возбуждают электродуговой разр д, стабилизиройанный парокислородным дутьем. Образованный в плазмо троне 1 плазменный потЬк окислител направл ют в реактор 3, куда одновре менно подают подсушенное пылевидное твердое топливо. В реакторе при сред ней температуре 1100 -1700 0 протекаю реакции газификации углерода топлива Продукты газификации направл ют в циклон 4, где удал етс зола, а газо образные продукты, состо щие из синтез - газа с примесью сероводорода и азота топлива, направл ютс на дальнейшую переработку. При таком способе газификации органический кислород переходит в СО и в продуктах газификации при указанных температурах процесса отсутствует пирогенетическа вода, углекислый газ и другие примеси. Пример. Состав сухой массы ирша бородинского угл (вес.%): с-65,07; ,55; ,20; ы:-0,91; ,27; А -9,00; Qg 6130 ккал/кг; QJ 5880 ккал/кг. Температура процесса 1200с. В таблице представлены сравнительные данные по расходу окислител / удельному расходу угЛ , кислорода, вод ного пара, электроэнергии и КПД. Из таблицы видно, что процесс плаз менной газификации твердого углерод.1содёржащего топлива в окислителе, состо щего из смеси вод ного пара и кислорода, имеет- лучшие показатели перед процессом, где используетс только вод ной napf а именно: при Использовании окислител , состо щего из смеси и удельные расходы электроэнергии на 1 нм синтез - га- за составл ют в 2-7 раз меньше, чем в прототипе. Унергетический КПД процесса также выше на 10,5-20/2% по сравнению с прототипом.

Показатели этого процесса окислителем беэ учета

Claims

Формула изобретени Способ газификации твердого углеро:дсодержащего топлива путем его термообработки плазменной струей газифицирующего агента/ отличающийс тем, что/ с целью снижени уДельиых энергозатрат/ в качестве газифицирующего , агента используют смесь вод ного пара и кислорода при следующем ;содержании компонентов на углеродную массу, вес.%;

55 вод ной пар

15-45 55-85 Кислород

Источники информации, ,прин тые во внимание при экспертизе 60 Л.С.Полак и др. Пиролиз горю|Чих сланцев в плазменной струе. Хими высоких энергий , т.8,, 1974.
2.Авторское свидетельство СССР по за вке 2194058/26.,кл.В 01 , 27.11.75 (прототип). отнрс тс к прореагировавшему углю с проскока компонентов