FI86075B - Foerfarande foer framstaellning av en vaete och kolmonoxid innehaollande gas ur fasta braenslen samt foergasningsreaktor foer genomfoering av foerfarandet. - Google Patents

Description

1 86075

Menetelmä valmistaa vetyä ja hiilimonoksidia sisältävää kaasua kiinteistä polttoaineista sekä kaasutusreaktori menetelmän toteuttamiseksi. - Förfarande för framställning av en väte och kolmonoxid innehällande gas ur fasta bränslen samt förgasnings-reaktor för genomföring av förfarandet.

Keksinnön kohteena on menetelmä valmistaa vetyä ja hiilimonoksidia sisältävää kaasua kiinteistä polttoaineista korotetussa paineessa pyörrekerroksessa käyttämällä kaasutusaineita, jolloin pyörrekerroksen alla on mahdollisesti kiinteiden kaasutus-jäänteiden muodostama kiinteä kerros, josta kiinteän aineen jäänteet poistetaan, ja pyörrekerroksen päällä on jälkikaasu-tusalue, josta tuotettu kaasu poistetaan ja johdetaan erottimen läpi, jolloin ainakin osa mukana tulleista kiinteän aineen osasista erottuu siitä ja johdetaan johtoa pitkin takaisin reaktoriin, samalla kun tuotettu kaasu jättää erottimen ainakin esi-puhdistetussa tilassa, lisäksi palautusjohtoon puhalletaan ainakin yhdestä kohtaa kaasua siellä olevien kiinteän aineen osasten irrottamiseksi.

Lisäksi keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 10 johdanto-osan mukainen kaasutusreaktori menetelmän toteuttamiseksi.

Menetelmän toteuttamiseen käytetään yleensä kaasutusreaktoria, jossa on alhaalla kartiomainen osa, jossa kaasutusaine muodos-"*· taa kaasutettavasta polttoaineesta pyörteen. Näin syntyvä pyör-rekerros, jossa polttoaineen osaset ovat jatkuvassa liikkeessä, omaa ala- ja ylärajan, jotka tavallisesti eivät ole selviä.

. : Alemman rajan muodostaa kiinteä kerros, joka koostuu hienommis ta ja karkeammista, mahdollisesti yhteen sintratuista kiinteistä kaasutus jäänteistä. Kiinteän kerroksen alapäässä poistetaan tuhkaa reaktorista.

Voimakkaasti liikkuvasta pyörrekerroksen ylärajasta poistuu ·' ’ yhdessä siellä tuotetun kaasun ja mahdollisesti ylimääräisen : kaasutusaineen kanssa polttoaineen osasia. Ne joutuvat reakto- rin kartiomaisesta alaosasta jatkuvaan, yleensä sylinterimäi- 2 86075 seen osaan, jossa on jälkikaasutustila. Sinne johdetaan myös kaasutusaineita pyörrekerroksesta poistuneiden polttoaineosas-ten kaasuttamisen jatkamiseksi. Myös jälkikaasutustilassa polt-toaineosaset ja tuotettu kaasu ovat kiivaassa liikkeessä kaikkien osien kuitenkaan putoamatta takaisin pyörrekerrokseen. Suuri osa niistä päinvastoin poistuu reaktorin yläosasta tuotetun kaasun mukana. Ne on erotettava tuotetusta kaasusta erotti-messa, joka yleensä on pyörresuppilo.

Pyörresuppilossa kaasusta erotetut kiinteän aineen osaset sisältävät vielä niin paljon hiiltä, että niiden palauttaminen reaktoriin kannattaa. Kaasutusaineen syötön lisäämisellä pyörrekerrokseen saavutetaan jopa käyttötila, jossa pyörrekerrok-selle ei enää muodostu ylärajaa. Kaasutusainetta päinvastoin johdetaan niin paljon, että pääosa polttoaineosasista joutuu jälkikaasutustilaan ja sieltä erottimeen, mistä se on johdettava takaisin, jos halutaan saavuttaa riittävä kaasutusaste.

Johto, jota pitkin pyörresuppilossa erotetut osaset johdetaan takaisin reaktoriin, ulottuu yleensä pyörresuppilon alaosasta reaktoriin, yleensä siten, että se päättyy pyörrekerroksen alueelle, siis reaktorin alaosaan. Erottimen ja reaktorin vaakasuoran välimatkan ylittämiseksi johto kulkee ainakin osalta matkaa viistosti, siis terävässä kulmassa pystysuoraan nähden.

·:**: Reaktorin sisäosa, erotin ja palautusjohto muodostavat joka tapauksessa yhtenäisen järjestelmän.

.·. : Kiinteää ainetta takaisin johdettaessa syntyy vaikeuksia siksi, että reaktorin paine alenee alhaalta ylös mentäessä, siis kaa-. sujen virtaussuunnassa. Lisäksi erottimessakin on paine-eroja.

• · Alueella, johon erotetun kiinteän aineen palautusjohto liittyy, paine on vielä pienempi kuin reaktorin yläosassa. Toisaalta ' johdon toisessa päässä, joka laskee reaktorin alaosaan, vallit-" see reaktorissa oleva paine, joten johdon päissä vallitsee eri paineet, joita johtoon kasaantuva, reaktoriin takaisin johdet-tava kiinteä aine enemmän tai vähemmän erottaa toisistaan.

Il 3 86075 Käytännössä johtoon syntyy epämääräinen, määrittelemätön käyttöolosuhde, joka johtaa siihen, että erottimessa erotetun kiinteän aineen takaisin virtaus reaktoriin estyy tai ainakin vaikeutuu. Palautusjohto voi tällöin tukkeutua, koska siellä olevat kiinteän aineen kappaleet jäävät kiinni erityisesti viistossa osassa.

Lisäksi kuvattu käyttötila voi aiheuttaa kontrolloimattomia paineen tasoittumisilmiöitä, jotka johtavat käyttöhäiriöihin, mahdollisesti jopa vaikuttavat erottimen tehoon.

Palautusjohdossa tapahtuva kiinteän aineen kasautuminen voi ulottua erottimeen asti. Tämä johtuu erityisesti siitä, että johdon paksuus suhteessa sen pituuteen on pieni. Johdon pituuden määrää yleensä erottimen ja reaktorin välinen etäisyys. Palautusjohdon paksuutta ei voida lisätä, vaikka se vähentäisi tukkeutumisvaaraa, sillä koko järjestelmän paine- ja virtaus-olosuhteet heikentyisivät, mahdollisesti niin paljon, että järjestelmä ei enää toimisi. Johdon paksuuden lisäys johtaisi -annetuilla reaktorin mitoilla - siihen, että johdon päättyessä reaktorin alaosaan suurempi osa kaasumaisesta pyörreaineesta, mahdollisesti kiinteän aineen osasien kera, joutuisi johdon alaosaan. Tämä johtaisi siihen, että virtausolosuhteet, joissa virtauksen suunta on reaktorissa alhaalta ylös, sieltä erottimeen vievään johtoon ja sieltä palautusjohdon kautta reaktorin alaosaan, muuttuisivat. Virtaussuunta voisi jopa kääntyä. Tämä estäisi järjestelmällisen käytön. Edellä kuvattu merkitsee, et-: ·.:tä palautusjohdon on annetuilla edellytyksillä oltava läpimi- ;*·*: taltaan pieni. Näin se vaikuttaa eräänlaisena kuristimena,joka * · estää reaktorin alaosan ja erottimen paineen tasoittumisen.

• ·

Koska järjestelmän sisäisen paineen putoamisen absoluuttinen koko lisääntyy reaktorin paineen kasvaessa, on paineen putoami-„ sen vaikutukset erottimesta reaktoriin takaisin johdettavaan aineeseen uudenaikaisissa kaasutusreaktoreissa suuri, niitähän käytetään jopa 20 barin ylipaineessa.

Keksinnön taustana on tehtävä parantaa alussa kuvatunlaista mene-. telmää siten, että erottimesta reaktoriin takaisin johdettavasta 4 86075 kiinteän aineen määrästä riippumatta saavutetaan moitteeton kaa-sutusreaktorin jatkuva käyttö. Erityisesti vältetään se, että kiinteää ainetta ja/tai kaasua joutuu pyörrekerroksesta palautus-johtoon aina erottimeen asti, koska se muista käyttöolosuhteista riippumatta vaikuttaisi erottimen tehoon. Palautusjohdon suhteellisen pienestä halkaisijasta huolimatta taataan muiden käyttöolosuhteiden avulla, että takaisin johdettavat osaset voidaan johtaa takaisin reaktoriin kaikissa käyttöolosuhteissa olosuhteista, esim. kaasutuspaineesta riippuen ohjattavina.

Tehtävän ratkaisemiseksi keksinnössä ehdotetaan, että kaasu puhalletaan palautusjohtoon impulsseina. Erityisen tarkoituksenmukaiseksi on osoittautunut menetelmä, jossa johtoon johdetaan kaasua useammasta kohdasta, jotka sijaitsevat kohdassa, johon takaisin johdettavat kiinteän aineen osaset kasautuvat ts. alueella, joka on reaktorin ja sen pyörrekerroksen lähellä.

Osa palautusjohtoon puhalletuista kaasuvirroista voi olla jatkuvia. Ainakin osan kaasuvirtauksista puhaltaminen impulssimai-sesti säästää kaasua. Tällä on merkitystä myös sen vuoksi, että johtoon johdettu liian suuri kaasumäärä, joka virtaa ainakin suurelta osalta ylös pyörresuppiloon, pienentää suppilon erotuste-hoa. Tarkoituksenmukaiseksi on osoittautunut käyttötapa, jossa lähinnä reaktoria olevan puhalluspaikan puhallus on jatkuvaa ja kaikkien muiden paikkojen puhallus ajoittaista, siis impulssi-maista.

• · · * · * « • · :.**i Erityisen edullinen on käyttötapa, jossa impulssimainen kaasun • » « j ' : puhallus ainakin ajoittain tapahtuu siten, että lähempänä reak-toria sijaitseva puhalluspaikka aina alkaa puhalluksen aikai- "·_ semmin kuin kauempana sijaitseva ja myös päättää sen aikaisem-min. Näin johdossa oleva kiinteä aine saadaan alhaalta ylös siirtyen eli virtaussuuntaan nähden vastakkaiseen suuntaan . irtoamaan, mikä johtaa ensinnä siihen, että tietyssä paikassa kaasuimpulssin vaikutuksesta irtoavan alueen alapuolella olevan alueen kiinteä aine on jo irronnut, mahdollisesti jo virrannut pois. Toiseksi tällä tavoin voidaan hyvin vaikuttaa virtauksen määrään ja aikaan, niin että kaasuimpulssien ohjauksella, erityisesti niiden aikaeroilla voidaan määrätä nopeus, jolla kiin- 5 86075 teä virtaa johdosta reaktoriin. Puhallettavan kaasun määrä voi riippua palautus johdossa olevasta eli reaktoriin takaisin johdettavasta kiinteän aineen määrästä. Myös kaasuimpulssien määrä voi riippua takaisin johdettavan aineen määrästä. Puhallettavan kaasun määrää voidaan lisätä lisäämällä kaasuimpulssien määrää aikayksikössä, vaikkakaan riippuvuus ei ole pakottava, sillä on mahdollista myös jakaa tietty kaasumäärä suuremmalle tai pienemmälle määrälle kaasuimpulsseja, jolloin impulssia kohti puhallettu kaasumäärä muuttuu.

Impulssin kesto voi olla 0,1 - 2 s, lähinnä 1 s. Yleensä on tarkoituksenmukaista jättää kahden peräkkäisen impulssin väliin enintään 1 s, lähinnä 0,1 s tauko. Edellä mainitussa ohjauksessa voi vierekkäisten puhalluskohtien puhallusimpulssien ajallinen ero olla niin suuri, että ajallisesti jälkimmäisen puhalluskoh-dan impulssi alkaa vasta, kun edellä olevan kohdan impulssi on päättynyt. Toisaalta on myös mahdollista antaa impulssien mennä enemmän tai vähemmän päällekkäin.

Puhallettavan kaasun määrän tai impulssien lukumäärän ohjaus voi tapahtua palautusjohdon lämpötilasta riippuen. Puhallettavana kaasuna voi olla inertti kaasu, esim. C02 tai typpi tai takaisin johdettu prosessikaasu.

··: Keksinnön mukainen kaasutusreaktori on tunnettu patenttivaati muksen 10 tunnusmerkkiosassa esitetyistä tunnusmerkeistä.

Piirroksessa on esitetty toteutusesimerkkinä kaaviona ylipaineella toimiva Winklerin pyörrereaktori.

Kaasutusprosessi erityisesti H2:a ja CO:a sisältävän kaasun valmistamiseksi tapahtuu reaktorissa 10, jonka alemmassa, ylhäältä alas kartiomaisesti suippenevassa osassa 12 sijaitsee pyörreker-ros 14. Kartiomaiseen osaan liittyy piirroksessa esitetyssä to-teutusesimerkissä sylinterimäinen osa 16, joka sisältää jälki-kaasutusalueen 18.

Reaktorin alapää muuttuu kuiluksi 20, jonka päädyssä on kuljetus-ja jäähdytyskierä 22. Kuilun 20 ja kierän 22 kautta poistetaan - 6 - 86075 kiinteät kaasutusjäänteet, jotka sisältävät pääasiassa tuhkaa ja kerääntyvät pyörrekerroksen 14 alle kiinteään kerrokseen 24.

Kaasutettava kiinteä aine johdetaan reaktoriin 10 säiliöstä 28 kierän 26 kautta. Piirroksessa esitetyssä toteutusesimerkissä kiinteä aine tulee reaktoriin pyörrekerroksen 14 yläreunan 30 alapuolelta. Polttoaine voi olla esim. esikuivattua ruskohiiltä, jonka vesipitoisuus on 12 - 18 % ja rakeiden koko 0 - 5 mm. Myös muita hiilipitoisia polttoaineita, kuten turvetta tai hiiliä voidaan käyttää, jotka ovat hii11ytetympiä kuin ruskohiili.

Reaktorissa 10 on useita kaasutusainejohtoja. Alimpana sijaitsevat johdot 32 laskevat kuiluun 20. Niitä pitkin johdetaan kiin- ' ' teän kerroksen 24 irrottavaa kaasumaista ainetta, joka voi olla • · lämpöä sitovaa, esim. höyryä tai C^, mutta myös inerttiä, kuten typpi.

• · • · • · • · '* _ Reaktorin 10 kuilun 20 yläpuolella olevalla kartiomaiseQa alueella 12 on eri korkeuksilla kaasutusainesuuttimia. Alemmista johdoista • « 34, 36 johdetaan lämpöä sitovia muutoksia aiheuttavaa kaasutus-ainetta. Johtoihin 40, 41 johdetaan happea sisältäviä kaasutus-aineita .

♦· *

Johdot 44, 45 ja 46 tulevat jälkikaasutusalueelle 18. Niiden « · .*.* kautta johdetaan jäi k i kaasu t ust i laan 18 yleensä lämpöä sitovia . ja lämpöä vapauttavia (äcsotermisiä ja endotermisiä) muutoksia ···. aiheuttavia kaasutusaineita.

• · · • · · .' * Kaasutettava polttoaine tuodaan reaktoriin 10 pyörrekerroksen /·; 14 alueella kierän 26 kautta. Pyörrekerroksessa 14 polttoaineen kappaleet nesteytyvät kaasutusaineen, kuivatislaustuotteiden, polttoaineen sisältämän veden höyrystyessä syntyvän höyryn ja muutostuotteiden avulla. Pyörrekerrokseen johdetun kiinteän aineen hyvin pienet, lähes pölymäiset osaset nousevat suhteellisen nopeasti pyörrekerroksen ylärajan 30 yli ylös virtaavan kaasun mukana jälkikaasutusalueelle 18, missä no suurimmaksi osaksi - 7 - 86075 muuttuvat. Johdoista 44, 45 ja 46 jälkikaasutusalueelle 18 johdettavan kaasutusaineen määrä riippuu erityisesti tilassa 18 olevan muutettavan kiinteän hiilen määrästä.

Pyörrekerroksessa 14 olevat painavammat kappaleet putoavat sen läpi kiinteään kerrokseen 24. Painavammat kappaleet voivat olla karkeampia, etupäässä hiiltä sisältäviä kappaleita, jotka ovat liian painavia noustalseen ylös virtaavan kaasun mukana pois pyör-rekerroksesta. Toisaalta kiinteään kerrokseen 24 kerrostuvat kappaleet, joiden paino suhteessa raekokoon on liian suuri. Tällaiset kappaleet voivat olla hiilipitoisia kappaleita, joiden tuhkasisältö on suuri tai kappaleita, jotka koostuvat kaasuun- ·;··* tumattomista aineista.

* # • · · • · · • ·

Reaktorissa tuotettu kaasu 65 poistetaan reaktorin yläreunan lä- • » . hellä olevan johdon 50 kautta ja johdetaan pyörresuppilossa 52 • · .! ' tapahtuvan esipuhdistuksen jälkeen muille laitteille, esim. puh- i i r < distukseen. Pyörresuppilossa 52 erottuneet kiinteän aineen osa-• · · set, jotka yleensä sisältävät hiiltä, joutuvat suppilon alemman poistoaukon 66 kautta palautusjohtoon 69, jonka viisto alaosa 62 liittyy reaktoriin 10 sen pyörrekerroksen 14 alueella. Kiinteistä aineista puhdistettu kaasu 65 jättää pyörresuppilon 52 uppoputken 67 ja johdon 68 kautta.

• · » » · • · i • · *. Pyörresuppilossa 52 erotetut kiinteän aineen osaset reaktoriin * · · *” palauttava johto 69 laskee reaktoriin suunnilleen kierän 26 kor-*··-’ keudelle. Osaset virtaavat suppilon 52 alaosasta 66 johtoon 69, joka on suunnilleen reaktoriin laskukohdasta 60 kohtaan 61 .*. * t.äynnä kiinteän aineen osasia. Johtoon 69 näin muodostuva sulku estää kiinteän aineen ja kaasun pääsemisen reaktorista 10 palautusjohtoa 69 pitkin suoraan pyörresuppilona toteutettuun erottimeen 52.

Koska palautusjohdon 69 paksuus on melko pieni ja pyörresuppilossa vallitseva paine on huomattavasti pienempi kuin pyörre-kerroksessa 14, niin että johdon 69 reaktoriin 10 johtavan - 8 - 86075 aukon 60 ja suppilon 52 välillä vallitsee painovoimaa vastaan vaikuttava paine-ero, ei ilman erityisiä toimenpiteitä ole varmuutta, että johdosta 69 siirtyy alhaalta niin paljon kiinteää ainetta reaktoriin 10 kuin ylhäältä pyörresuppilosta 52 tulee johtoon. Edellä mainittua paine-eroa huomioimatta on palautus-johdon pienen läpimitan johdosta odotettavissa, että siellä olevat kappaleet jäävät kiinni, niin että jos johtoon 69 muodostuisi sulku, jonka korkeus ja paino riittää paine-eron kompen-soimiseen, ei olisi varmaa, että sulun muodostavat kiinteän aineen osaset virtaisivat häiriöittä reaktoriin 10.

Kiinteän aineen osasten johtamiseksi palautus johdosta 69 reakto-, riin 10 on johtoon 69 laitettu kaasusuuttimia 81. Ne sijaitsevat tasaisin välein johdon 69 pituussuunnassa. Niille tulee kaasua * * · '· *- yhteisestä lähteestä 78 ohjausventtiilien 70-77 kautta. Kaasu voi : .* olla esim. CO2 tai myös takaisin johdettua tuotekaasua, joka on !/*· saatu kaasuvirrasta 65 sopivasta kohtaa johdetusta haarasta.

Yhteinen säädin 79 toimentaa ohjausventtiilejä 71-77, joihin se ;*·*· liittyy johdolla 80. Kaasun 78 paine on hieman korkeampi kuin pyörrekerroksen 14 paine. Säädin 79 ohjaa venttiilejä 71-77 ja antaa aina lyhyen, tietyn määrän kaasua sisältävän kaasuvirran, joka menee suuttimien 81 kautta impulsseina johdon 69 alaosaan. Impulssit voivat tulla siten, että ensimmäinen niistä menee vent- > · . tiilin 70 ja sen suuttimen 81 kautta johdon 69 reaktoriin tulo-• * **** aukkoon 60, jonka jälkeen tietyin välein johdetaan impulsseja ! ί! muiden venttiilien kautta, niin että kulloisenkin venttiilin :***; kautta tulevan impulssin ja venttiilin 70 kautta tulevan impuls-sin aikaero lisääntyy niiden etäisyyden kasvaessa. Johdossa 69 * p oleva kiinteä aine irrotetaan näin alhaalta ylöspäin, niin että • se valuu oman painonsa ansiosta alaspäin ja joutuu pyörrekerrok-seen 14. Toisaalta johto 69 ei tyhjene yhdellä kertaa, vaan sinne jää sen verran kiinteää ainetta, että se muodostaa sulun reaktorin 10 sisukseen päin ja estää kaasun ja kiinteän aineen kulkeutumisen johtoa 69 pitkin pyörresuppiloon 52.

- ’ - 86075

Edellä kuvattua menetelmää voidaan käyttää pyörresuppilosta 52 johtoon 69 tulevasta kiinteän aineen määrästä riippuen siten, että kun ylimpänä olevasta venttiilistä 77 on johdettu kaasu-impulssi johtoon 69, kierros alkaa uudelleen venttiilistä 70.

Tarpeen vaatiessa on myös mahdollista jättää viimeisen venttiilin 77 impulssin perään pidempi tauko, ennen kuin uusi impulssi-kierros alkaa venttiilistä 70. Tauon pituus riippuu kiinteän aineen määrästä ja samalla myös nopeudesta, jolla kiinteä aine joudutaan johtamaan reaktoriin 10. On myös mahdollista antaa impulssikierroksen pyöriä ainoastaan osalla venttiileistä 70-77. Tällöin johtoon 69 johdettaisiin kaasuimpulsseja esim. venttiileillä 70-75. Kulloinenkin menettely riippuu kulloisestakin ***** olosuhteista, erityisesti johtoon 69 aikayksikköä kohti kasaan-• * : '·· tuvasta kiinteän aineen määrästä.

• · • * m • * * • * • t .‘.J Venttiilien 70-77 toimennus tapahtuu yksinkertaisesti säätimellä • 4 :*. 79, johon liittyvät johdon 69 lämpötilaa mittaavat tuntoelimet • · · 57-59, jotka sijaitsevat johdossa 69 venttiilien 70-77 suutti- • 4 · mien 81 kattamalla alueella. Kun johdossa 69 liikkuu paljon kiinteää ainetta, sen lämpötila kohoaa lähelle pyörrekerroksen 14 lämpötilaa ja on yleensä noin 800 - 1000 °C. Jos kiinteän aineen palautus hidastuu, lämpötila laskee välittömästi. Lämpö- t · • **· tilan laskusta voi päätellä, että kiinteän aineen palautus pyör- * · rekerrokseen 14 on liian hidasta. Lämpötilan mittauskohdista . johtimella 64 säätimelle 79 johdetut signaalit aiheuttavat sen, • · · III että säädin nopeuttaa impulssien antoa. Päinvastaisessa tapauk- *** sessa, siis kun pyörresuppilosta 52 tulee vähemmän kiinteää ai- !,-*: netta ja sen johdosta pyörrekerrokseen 14 myös palautuu vähem- :'*..* män sitä, impulssien antoa voidaan hidastaa.

Edellä kuvatusta käyttötavasta poiketen on myös mahdollista jättää alimmainen venttiili 70 jatkuvasti auki, niin että juuri johdon 62 reaktoriin 10 tuloaukon viereen tulee jatkuva kaasu-virta.

- 10 - 86075

Sen sijaan että ohjattaisiin venttiileitä 70-77 tai 71-77 lämpötilan avulla, on myös mahdollista ohjata niitä ja niiden kaasu-impulsseja palautusjohdon kulloisessakin kohdassa vallitsevan paineen avulla. Kumpi käyttötapa - paineen vai lämpötilan avulla ohjaaminen - on edullisempi, riippuu kulloisistakin käyttöedellytyksistä. Suuttimet 81 ovat tavallisista hyvin lämpöä kestävistä aineista. Venttiileinä 70-77 voidaan käyttää tavallisia pairfceilmatoimisia venttiilejä. Niiden on hyvä sijaita tasasuurin etäisyyksin pitkin johtoa 69. Niitä voi olla 1-3 metriä kohti. Suuttimet sijoitetaan yleensä johdon sille osalle, joka ei ole pystysuora. Palautusjohdon 69 läpimitta voi olla esim.

20 cm.

* » : 1.j Palautus johtoon johdettavan kaasun määrä on vähäinen. Sen suhde 1·1; kaasutusreaktorissa valmistettavaan kaasumäärään voi olla noin 2 : 500.

• · » 1 • · · • · • · · * · ·

• I

. m « · · 4 4 • »

Claims (12)

1. Menetelmä valmistaa vetyä ja hiilimonoksidia sisältävää kaasua kiinteistä polttoaineista korotetussa paineessa pyörreker-roksessa (14) käyttämällä kaasutusaineita, jolloin pyörreker-roksen (14) alla on mahdollisesti kiinteiden kaasutus jäänteiden muodostama kiinteä kerros (24), josta kiinteän aineen jäänteet poistetaan, ja pyörrekerroksen (14) päällä on jälkikaasutusalue (18), josta tuotettu kaasu poistetaan ja johdetaan erottimen (52) läpi, jolloin ainakin osa mukana tulleista kiinteän aineen osasista erottuu siitä ja johdetaan johtoa (69) pitkin takaisin reaktoriin (10), samalla kun tuotettu kaasu jättää erottimen (52) ainakin esipuhdistetussa tilassa, lisäksi palautus johtoon (69) puhalletaan ainakin yhdestä kohtaa (81) kaasua siellä olevien kiinteän aineen osasten irrottamiseksi, tunnet-t u siitä, että kaasu puhalletaan palautus johtoon (69) impulsseina.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että palautusjohtoon (69) puhalletaan kaasua useammasta johdon kohdasta (81) ja että ainakin osa kaasuvirroista puhalletaan impulsseina.

3. Patentivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasuimpulssien puhaltaminen tapahtuu pienin aikaeroin siten, että kahdesta puhalluspaikasta (81) lähempänä reaktoria (10) sijaitseva alkaa puhalluksen aikaisemmin kuin • kauempana reaktorista oleva.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puhallettavan kaasun määrä riippuu palautus johdossa (69) olevan kiinteän aineen määrästä.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasuimpulssien määrä riippuu palautusjohdossa (69) 12 86 075 olevan kiinteän aineen määrästä.

6. Jonkin edellä mainitun patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yhden impulssin kesto on 0,1 - 2 s, sopivimmin 1 s.

7. Jonkin edellä mainitun patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kahden peräkkäisen impulssin välillä on tauko, jonka pituus on enintään l s, sopivimmin 0,1 s.

8. Jonkin edellä mainitun patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puhallettavan kaasun nopeuden tai määrän tai kaasuimpulssien määrän ohjaus tapahtuu palautus-johdon (69) lämpötilan mukaan.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että palautus johtoon (69) puhalletaan inerttiä kaasua, esim. C02:a ja/tai takaisin johdettua tuotekaasua.

10. Kaasutusreaktori (10) vetyä ja hiilimonoksidia sisältävän kaasun valmistamiseksi kiinteistä polttoaineista korotetussa ·· paineessa käyttämällä kaasutusaineita, jossa reaktorissa on pyörrekerros (14), sen alla mahdollisesti kaasutus jäänteiden muodostama kiinteä kerros (24), laite (26) polttoaineiden johtamiseksi reaktoriin (10), pyörrekerroksen (14) päällä oleva jälkikaasutusalue (18), erotin (52), joka erottaa ainakin osan tuotekaasun sisältämistä kiinteän aineen osasista ja johto (69) erotettujen kiinteän aineen osasten johtamiseksi takaisin reaktoriin (10), tunnettu siitä, että palautusjohdossa (69) on ainakin sen reaktoriin (10) liittyvässä osassa (62) ainakin yksi puhallussuutin (81) kaasua varten ja elimet (79) ·. : kaasun impulssimaista sisäänpuhaltamista varten. i3 86075

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen kaasutusreaktori, tunnettu siitä, että palautus johdossa (69) on useita suuttimia (81) ja että niiden johdoissa on venttiileitä (70-77), jotka mahdollistavat kaasuvirtojen puhaltamisen impulsseina palautusjohtoon (69).

12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen kaasutusreaktori, tunnettu siitä, että suuttimia (81) ohjataan palautus-johdon (69) lämpötilan mukaan. 14 86075