Автотермические процессы

Газификация в стационарном слое. Процесс Lurgi.

Газификация кускового топлива в фиксированном слое являет­ся самым старым методом производства газа /1/. Смесь воздуха и водя­ного пара в качестве газифицирующего агента применили впервые примерно 130 лет назад. В 1932 г. компания Lurgi разработала газо­генераторе фиксированным слоем, работающий под давлением.

Газификаторы Lurgi применяются для парокислородной газифи­кации крупнозернистого (5—30 мм) угля в плотном слое.

Рис. 3. Генератор Лурги:

1-шлюзовая емкость; 2- привод питателя;3- решетка; 4- привод решетки; 5- рубашка; 6- шлюзовая емкость для золы;7- скруббер-холодильник.

На рис. 3 показан газогенератор для процесса под давлением. Не промытый, но отсортированный уголь с частицами преимуще­ственно 5—30 мм периодически загружают через шлюзовую ем­кость в газогенератор. Здесь уголь с помощью распределителя насыпается равномерно по всему сечению шахты. Запас угля над распределителем настолько большой, что загрузка собственно га­зогенератора осуществляется непрерывно. Спекшийся уголь вновь разрушается при вертикальных движениях клинообразного по­движного рычага, охлаждаемого водой в зоне спекания. Рычаг расположен на распределителе. Из распределителя уголь через разгрузочный люк проходит вниз. Люк нужен для того, чтобы после загрузки угля оставалось достаточно свободного места для вертикальных движений рычага.

Газификацию осуществляют при 3 МПа парокислородной смесью, подаваемой в реактор через вращающуюся колосниковую решетку. Расположенный на решетке слой золы служит одновре­менно и для распределения и для подогрева газифицирующего агента. В небольшой зоне горения выделяется значительное ко­личество тепла, необходимое для эндотермических реакций гази­фикации и термического разложения угля. Образовавшийся сырой газ, выходя из генератора сверху, осушает уголь, движущийся противотоком вниз. Золу в твердом состоянии удаляют из реак­тора снизу через шлюзовую емкость 6. Частички угля при га­зификации в стационарном слое и движении через газогенератор проходят следующие зоны: сушки, термического разложения, гази­фикации и горения.

Поточная схема процесса Lurgi показана на рис. 4.

Сырой газ, выходящий из реактора, промывают водой в скруб­бере-холодильнике для отделения увлеченной им пыли и смолы, а потом охлаждают в котле-утилизаторе (рис. 4). Суспензию смолы с пылью после разделения в смолоотстойнике снова воз­вращают в генератор. После конверсии получают газ с нужным соотношением СО : Н2 и окончательно очищают его двухступенчатой промывкой Rectisol. В обобщенном виде можно указать следующие преимущества процесса газификации под давлением по способу Lurgi:

Рис. 4. Схема газификации Lurgi в фиксированном слое:

А – производство газа; Б – конверсия сырого газа; В - фенольная установка.

1) принцип противотока, т. е. хорошая теплопередача и при этом меньший расход кислорода и благоприятные кинетические условия из-за постоянной концентрации углерода;

газификация протекает под давлением, что в случае полу­чения синтез-газа означает экономию расходов на компрессию.

Недостатки процесса следующие:

1) можно перерабатывать (с учетом сопротивления слоя за­грузки газовому потоку) частицы только определенного размера; при значительном количестве более мелких частиц снижается про­изводительность;

наряду с газификацией идет термическое разложение топ­лива с образованием продуктов полукоксования, которые прихо­дится перерабатывать.

Смотрите также

Пероксид водорода
...

Физико-химические свойства нефтей
...

Введение
В настоящее время развитие производств, применяющих смесь азотной и серных кислот в качестве нитрующего агента, привело к получению  огромных количеств отработанных кислотных смесей. Эти смеси с эк ...