UA138572U - Спосіб отримання енергетичного синтез-газу - Google Patents

Abstract

Спосіб отримання енергетичного синтез-газу здійснюють газифікацією вуглецевмісної сировини у тому числі продуктів синтезу нафтогазових копалин або органічних відходів містять вуглеводні, при оптимізованих температурних режимах, в присутності газифікуючого агенту H2O, що міститься в сировині та каталізатора Fe, який входить до складу конструктивних елементів газогенератора, з виділенням синтез-газу підвищеної калорійності. За рахунок використання одночасного об'єднання процесів виробництва паливного газу та водяної пари в герметичному газифікаторі з двома шнековими ретортами із каталітично активного матеріалу з температурою зовнішнього нагрівання вуглеводної сировини від 200 °C до 850 °C, атмосферного тиску та без доступу повітря прискорюють швидкість встановлення рівноваги хімічних реакцій та отримують багатокомпонентний енергетичний синтез-газ.

Description

Корисна модель належить до енергетичної та інших галузей народного господарства та може бути використана для генерації електроенергії і/або теплової енергії з метою обігріву житлових і промислових приміщень та як сировина для виготовлення промислових та побутових енергетичних пристроїв.

Найближчим аналогом є спосіб газифікації матеріалів (патент України Мо ОА 104331, опубл. 27.01.2014), який здійснюють газифікацією твердої вуглецевмісної сировини у тому числі продуктів синтезу нафтогазових копалин або органічних відходів, які містять вуглеводні, при оптимізованих температурних режимах, в присутності газифікуючого агенту НгО, що міститься в сировині та каталізатора Ее, який входить до складу конструктивних елементів газогенератора.

Недоліком відомого способу є використання гетерогенних каталізаторів оксидної природи, зокрема фосфатів металів типу тМех Оу х п РобО»5, які дорогі та їх використання економічно недоцільне. Також газифікація вуглецю потребує використання вартісного вугілля та нагрівання сировини до температур від 900 С до 1000 "С, що є неефективною формою вироблення енергії.

В основу корисної моделі поставлена задача створити спосіб отримання синтез-газу, який за рахунок застосування в робочій камері піролізного реактора двох шнекових реторт для оптимізації температурних режимів нагрівання вуглеводневої сировини, з метою одночасного об'єднання процесів виробництва паливного газу та водяної пари для прискорення швидкості встановлення рівноваги хімічних реакцій, забезпечить високу ступінь газифікації твердих відходів, що містять вуглець та вуглеводні, з отриманням синтез-газу підвищеної калорійності.

Поставлена задача вирішується тим, що спосіб отримання енергетичного синтез-газу здійснюють газифікацією вуглецевмісної сировини у тому числі продуктів синтезу нафтогазових копалин або органічних відходів містять вуглеводні, при оптимізованих температурних режимах, в присутності газифікуючого агенту Н2гО, що міститься в сировині та каталізатора Ге, який входить до складу конструктивних елементів газогенератора, з виділенням синтез-газу підвищеної калорійності. За рахунок використання одночасного об'єднання процесів виробництва паливного газу та водяної пари в герметичному газифікаторі з двома шнековими ретортами із каталітично активного матеріалу з температурою зовнішнього нагрівання вуглеводної сировини від 200 С до 850 С, атмосферного тиску та без доступу повітря

Зо прискорюють швидкість встановлення рівноваги хімічних реакцій та отримують багатокомпонентний енергетичний синтез-газ.

Суть корисної моделі пояснює креслення.

На фігурі показана схема отримання енергетичного синтез-газу.

Для здійснення способу використовують приймальний бункер 1, що має мішалку з електроприводом 2, шлюзовий затвор-дозатор 3, мотор-редуктор приводу шлюзового затвору 4, камеру 5, шлюзовий затвор-дозатор б, зовнішню робочу камеру 7, шнекову реторту- гомогенізатор 8, шнекову реторту-гідролізатор 9, мотор-редуктор приводу шнеків 10, бункер- накопичувач 11, шнековий транспортер 12, мотор-редуктор приводу подачі пірокарбону в теплогенератор 13, теплогенератор 14, повітродувку 15, газопровід 16, вентилі 17,18, аварійний пальник 19, димохідну трубу 20.

Процес отримання енергетичного синтез-газу проводять наступним чином. У приймальному бункері 1, що має мішалку з мотор-редуктором 2, для уникнення злежування та зависання сировини здійснюють її перемішування. Із бункера 1 сировина надходить в дозуючий вузол, де верхній шлюзовий затвор-дозатор З забезпечує рівномірне та регульоване надходження сировини в камеру 5 за допомогою мотор-редуктора приводу шлюзового затвору 4 та одночасно обмежує надходження зовнішнього повітря із приймального бункера 1 в шнекову реторту-гомогенізатор 8 і в зовнішню робочу камеру 7. Шлюзова камера 5 забезпечує пересипання сировини в нижній шлюзовий затвор-дозатор 6, який безперервно подає дозовані порції сировини в шнекову реторту-гомогенізатор 8, а також закриває можливість потрапляння повітря в газогенератор і зворотного виходу синтез-газу з газогенератора в приймальний бункер 1, а звідти в зовнішнє середовище. В шнековій реторті-гомогенізаторі 8 відбувається підготовка до термодеструкції сировини - рівномірне її підігрівання до 200 "С та додаткове підсушування з виділенням водяної пари. Сировина із шнекової реторти-гомогенізатора 8 потрапляє до шнекової реторти-гідролізатора 9, розігрітої до 850 "С, де здійснюється хімічна реакція взаємодії вуглеводневої сировини з водою, що міститься в сировині, при якій відбувається розкладання цієї речовини і води з утворенням нових з'єднань, складових енергетичного синтез- газу підвищеної калорійності. Твердий вуглецевий залишок-пірокарбон, що виходить внаслідок термодеструкції сировини у шнековій реторті-гідролізаторі 9 поступово просувається за допомогою мотор-редуктора приводу шнеків 10 до бункера-накопичувача 11 пірокарбона. бо Температура в шнекових ретортах 8 і 9 контролюється датчиками температури. Отриманий в процесі термолізу синтез-газ проходить ретортою-гідролізатором 9 і ретортою-гомогенізатором 8 проти потоку сировини, що забезпечує використання водяної пари у процесі генерації синтез- газу, загартування синтез-газу, очищення його від золи-виносу. Залізо, що входить до складу реторти-гомогенізатора 8 і реторти-гідролізатора 9, які виконані із жаростійкої нержавіючої сталі, а також пірокарбон, що продукується, є каталізаторами процесу термолізу вуглеводневої сировини. Пірокарбон виводиться з газогенератора в герметичний бункер-накопичувач 11, звідки шнековим транспортером 12 за допомогою о мотор-редуктора 13 подається в теплогенератор 14, де таким чином утилізується, при використанні його в якості палива для підтримування автотермічного процесу (з виділенням тепла) в газогенераторі. Таким чином, для підтримування енергетичного балансу в газогенераторі потрібно набагато менше палива, ніж при стартовому розігріванні реактора. Пірокарбон подається у верхню частину камер горіння теплогенератора 14 і під дією гравітації малі частки пірокарбону падають вниз, в зустрічному потоці повітря, що забезпечує згоряння пірокарбона в підвішеному шарі. Потік повітря створюється повітродувкою 15, яка встановлена на димохідній трубі 20. Отримана під час згоряння пірокарбона зола-винос зсипається в нижню частину теплогенератора 14, звідки виводиться через люк видалення золи. Полум'я та димові гази з теплогенератора 14 потрапляють у зовнішню камеру 7 газогенератора, де виконавши функцію підігріву двох шнекових реторт 8 і 9, виводяться через димохідну трубу 20. Температура димових газів контролюється на виході із зовнішньої камери 7 газогенератора датчиком температури. Робоча камера 7 виконана із якісної котельної сталі і має зовнішнє утеплення. Тепло генератор 14 газогенератора виконаний із якісної котельної сталі і зсередини футерований шамотною вогнетривкою цеглою. Отриманий в газогенераторі синтез-газ з температурою 650 "С-7007С виводиться з реторти-гомогенізатора 8 газопроводом 16 під мінімальним тиском. Температура синтез-газу на виході з реактора контролюється датчиком температури, що розташований в газопроводі 16. За аварійних ситуацій та блокуванні вентилем 17 енергетичний газ через вентиль 18 підводиться на аварійний пальник 19 для до палу синтез-газу в камері згоряння теплогенератора 14.

Запропонований спосіб отримання синтез-газу дозволяє здійснити його технічно простими засобами і не потребує особливого обладнання.

Зо Використання запропонованого способу отримання енергетичного синтез-газу дозволить зменшити енерговитрати завдяки заміщенню традиційних видів палива під час виробництва тепла та електроенергії.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

   Спосіб отримання енергетичного синтез-газу, який здійснюють газифікацією вуглецевмісної сировини у тому числі продуктів синтезу нафтогазових копалин або органічних відходів, що містять вуглеводні, при оптимізованих температурних режимах, в присутності газифікуючого агенту Н2гО, що міститься в сировині та каталізатора Ее, який входить до складу конструктивних елементів газогенератора, з виділенням синтез-газу підвищеної калорійності, який відрізняється тим, що за рахунок використання одночасного об'єднання процесів виробництва паливного газу та водяної пари в герметичному газифікаторі з двома шнековими ретортами із каталітично активного матеріалу з температурою зовнішнього нагрівання вуглеводної сировини від 200 С до 850 "С, атмосферного тиску та без доступу повітря прискорюють швидкість встановлення рівноваги хімічних реакцій та отримують багатокомпонентний енергетичний синтез-газ.