RU2581293C2 - Способ выработки горючего газа и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ выработки горючего газа и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2581293C2 RU2581293C2 RU2014126790/06A RU2014126790A RU2581293C2 RU 2581293 C2 RU2581293 C2 RU 2581293C2 RU 2014126790/06 A RU2014126790/06 A RU 2014126790/06A RU 2014126790 A RU2014126790 A RU 2014126790A RU 2581293 C2 RU2581293 C2 RU 2581293C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- housing
- hydrocarbon
- combustible gas
- cavity
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 50
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 47
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 29
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 241000273930 Brevoortia tyrannus Species 0.000 claims description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 15
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 abstract description 3
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
- F23B50/00—Combustion apparatus in which the fuel is fed into or through the combustion zone by gravity, e.g. from a fuel storage situated above the combustion zone
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Изобретение относится к энергетике. Проводят загрузку углеводородного сырья между корпусом устройства и реактором. Выработку горючего газа осуществляют за счет формирования и поддержания очага горения топлива в замкнутом контуре реактора, направляя часть углеводородного сырья. Горячие дымогазы, содержащие в основном углекислый газ (СО2), выводят из реактора и пропитывают ими углеводородное сырье, движущееся вниз за счет сил гравитации, по всему слою, от реактора до корпуса устройства, направляют в полость, установленную над реактором и далее выводят наружу. Твердый остаток, образующийся при карбонизации углеводородного сырья, выводят под реактором за пределы устройства. Устройство для выработки горючего газа состоит из корпуса, реактора, емкости для загрузки углеводородного сырья, располагаемого между корпусом и реактором и движущегося вниз за счет сил гравитации по всему слою, воздуховода для подачи воздуха в реактор. Реактор выполнен в виде замкнутого контура. В реакторе имеются отверстия для направления части углеводородного сырья в реактор на формирование и поддержание очага горения. В реакторе выполнены газоходы для вывода дымогазов, содержащих в основном углекислый газ (CO2), из реактора в короба, располагаемые по всему слою углеводородного сырья от реактора до корпуса устройства. Для вывода дымогазов из углеводородного сырья установлены короба от корпуса устройства до полости, располагаемой над реактором. В полости имеются газоходы, соединенные с коробами, и патрубок для вывода дымогазов наружу через корпус устройства. При использовании изобретения осуществляются получение горючего газа, сушка, термическое разложение углеводородного сырья. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для получения горючего газа, для сушки, торрефикации, карбонизации углеводородного сырья. Известны способ выработки горючего газа и устройство для осуществления способа, заключающееся в загрузке углеводородного сырья между корпусом устройства и реактором, располагаемым в устройстве, сжигании топлива в реакторе, в среде кислорода воздуха, выводе дымогазов из реактора, и состоящее из корпуса, реактора, емкости для загрузки углеводородного сырья, располагаемого между корпусом и реактором, и движущегося вниз за счет сил гравитации по всему слою, от реактора до корпуса устройства, воздуховода для подачи воздуха в реактор (1).
Однако при данном способе и устройстве предполагается полное сжигание горючего газа. Техническим результатом является получение горючего газа и вывод его наружу, за пределы устройства, а также сушка, термическое разложение углеводородного сырья с возможностью получения торрефиката и твердого остатка в виде кокса. Сущность изобретения заключается в том, что выработку горючего газа осуществляют за счет формирования и поддержания очага горения топлива в замкнутом контуре реактора, направляя часть углеводородного сырья, располагаемого между корпусом устройства и реактором, в реактор, горячие дымогазы, содержащие в основном углекислый газ (CO2), выводят из реактора и пропитывают ими углеводородное сырье, движущееся вниз за счет сил гравитации, по всему слою, от реактора до корпуса устройства, направляют в полость, установленную над реактором, и далее выводят наружу, при этом углекислый газ (CO2), проходящий через слой углеводородного сырья, вступает в реакцию с углеродом (С), образующимся при карбонизации сырья в условиях высокой температуры, по уравнению CO2+С=2CO, в результате вырабатывают горючий газ - монооксид углерода (СО), а твердый остаток, образующийся при карбонизации углеводородного сырья, выводят под реактором за пределы устройства. Реактор выполнен в виде замкнутого контура, в замкнутом контуре реактора имеются отверстия для направления части углеводородного сырья в реактор на формирование и поддержание очага горения и выполнены газоходы для вывода дымогазов, содержащих в основном углекислый газ (CO2), из реактора в короба, располагаемые по всему слою углеводородного сырья от реактора до корпуса устройства, для вывода дымогазов из углеводородного сырья установлены короба от корпуса устройства до полости, располагаемой над реактором, в полости имеются газоходы, соединенные с коробами, и патрубок для вывода дымогазов наружу через корпус устройства. Замкнутый контур реактора имеет двойную стенку, между которыми циркулирует теплоноситель. Емкость для загрузки углеводородного сырья выполнена как минимум из двух бункеров, расположенных по периметру корпуса, при этом между бункерами установлена воронка. Над бункерами установлены ворошители углеводородного сырья. Над ворошителями предусмотрен патрубок для вывода излишней влаги. В нижней части реактора установлена колосниковая решетка, а отверстия для направления части углеводородного сырья в реактор, выполненные в замкнутом контуре реактора, расположены над колосниковой решеткой. Воздуховод для подачи воздуха в реактор установлен под колосниковой решеткой.
Подача воздуха в реактор может осуществляется за счет естественной тяги, а вывод дымогазов - за счет перепада давления в реакторе и атмосферного или другими методами, к примеру, дымососом.
На фиг. 1 изображен общий вид устройства, вид спереди.
На фиг. 2 изображен реактор.
На фиг. 3 изображен общий вид устройства, вид сзади.
Устройство для выработки горючего газа состоит из корпуса 1, реактора 2, емкости для загрузки углеводородного сырья, располагаемого между корпусом и реактором, выполненного как минимум из двух бункеров 3, расположенных по периметру корпуса. Между бункерами 3 установлена воронка 4, а над бункером 3 и между воронкой 4 - ворошители 5 углеводородного сырья. Над ворошителями 5 предусмотрен патрубок 6 для вывода излишней влаги. Реактор 2 имеет замкнутый контур 7. Замкнутый контур 7 состоит из двух стенок, между которыми циркулирует теплоноситель. Вход теплоносителя между стенок замкнутого контура 7 осуществляется через патрубок 8, а выход - через патрубок 9. В замкнутом контуре 7 реактора 2 выполнены отверстия 10 для поступления части углеводородного сырья из бункеров 3 в реактор 2, на формирование и поддержание очага горения, и выполнены газоходы 11 для направления дымогазов, содержащих в основном углекислый газ (CO2), из очага горения в сушильные короба 12. При этом сушильные короба 12 расставлены от замкнутого контура 7 реактора 2 до корпуса 1 устройства на пути движения углеводородного сырья таким образом, что дымогазы, содержащие в основном углекислый газ (CO2), выводятся из сушильных коробов 12 и пропитывают углеводородное сырье по всей толщине от реактора 2 до корпуса 1 устройства. Над реактором 2 установлена полость 13 с патрубком 14 для вывода дымогазов наружу через корпус 1. В полости 13 имеются газоходы 15, соединенные с сушильными коробами 16. При этом сушильные короба 16 расставлены от оболочки 17 полости до корпуса 1 устройства на пути движения углеводородного сырья таким образом, что дымогазы, содержащие в основном монооксид углерода (СО) - горючий газ, всасываются из углеводородного сырья в сушильные короба 16 по всей толщине слоя от оболочки 17 полости до корпуса 1 устройства, Под реактором 2 в корпусе 1 устройства установлено отверстие 18 для вывода твердого остатка, образующегося при термохимическом разложении углеводородного сырья, соединенное с транспортером 19. В нижней части реактора 2 установлена колосниковая решетка 20. Отверстия 10 для направления части углеводородного сырья в реактор 2, выполненные в замкнутом контуре реактора 2, расположены над колосниковой решеткой 20, а под колосниковой решеткой 20 установлен воздуховод 21 для подачи воздуха в реактор 2. Подача воздуха может осуществляться за счет естественного всасывания при горении топлива в реакторе 2 или другими методами, например наддувом.
Устройство работает следующим образом. Технологический процесс предусматривает предварительное размельчение углеводородного сырья и его смешивание. Сырье поступает в воронку 4, смешивается ворошителями 5. В процессе смешивания происходит воздействие тепловой энергии, поступающей снизу, от реактора 2 за счет сжигания в реакторе 2 части углеводородного сырья, поступающего на колосниковую решетку 20 через отверстия 10 в реакторе 2. Температурный режим в реакторе 2 поддерживается за счет количества кислорода воздуха, поступающего через воздуховод 21, расположенный под колосниковой решеткой 20. Излишки внешней влаги выводятся через патрубок 6. Сырье, содержащее внутреннюю влагу, постепенно перемещается по бункерам 3 вниз за счет сил гравитации, огибая сушильные короба 16, расставленные на пути движения углеводородного сырья от оболочки 17 полости 13 до корпуса 1 устройства, и сушильные короба 12, расставленные от замкнутого контура 7 реактора 2 до корпуса 1 устройства. Горячие дымогазы, содержащие в основном углекислый газ (CO2), выводят из реактора 2 через газоходы 11, располагаемые в замкнутом контуре 7 реактора 2, в сушильные короба 12, пропитывают углеводородное сырье на пути движения по всему слою от замкнутого контура 7 реактора 2 до корпуса 1 устройства, всасывают в сушильные короба 16 по всему слою углеводородного сырья от корпуса 1 устройства до оболочки 17 полости 13, располагаемой над реактором 2, и выводят наружу через патрубок 14 в полости 13. При этом углекислый газ (CO2), проходящий через слой углеводородного сырья, между сушильными коробами 12 и 16, вступает в реакцию с углеродом (С), образующимся при карбонизации сырья. Восстановительная реакция происходит по уравнению CO2+С=2CO (горючий газ). Затем при дальнейшем движении сырья вниз по бункерам 3 происходит выделение внутренней влаги (H2O). Внутренняя влага взаимодействует с раскаленной поверхностью сырья и участвует в реакции по уравнению С+H2O=СО+Н2. Это синтез-газ - смесь угарного газа (СО) и свободного водорода (Н). Этот газ горючий и при окислительной реакции с кислородом воздуха сгорает с выделением тепловой энергии. Образующиеся горючий синтез-газ и монооксид углерода выходят через сушильные короба 16 в полость 13 и выводятся наружу. Образующиеся кокс, торрефикат опускаются далее вниз по бункеру 3 и выводятся транспортером 19. С целью защиты стальных элементов от выгорания реактор 2 установки полностью футерован шамотным кирпичом и предусмотрен эффективный теплосъем с наиболее теплонапряженных поверхностей конструкции.
Источник информации
1. Патент на изобретение RU 2471128 С1, 07.07.2011 г. "Водогрейный твердотопливный котел".
Claims (9)
1. Способ выработки горючего газа, заключающийся в загрузке углеводородного сырья между корпусом устройства и реактором, располагаемым в устройстве, сжигании топлива в реакторе, в среде кислорода воздуха, выводе дымогазов из реактора, отличающийся тем, что выработку горючего газа осуществляют за счет формирования и поддержания очага горения топлива в замкнутом контуре реактора, направляя часть углеводородного сырья, располагаемого между корпусом устройства и реактором, в реактор, горячие дымогазы, содержащие в основном углекислый газ (СО2), выводят из реактора и пропитывают ими углеводородное сырье, движущееся вниз за счет сил гравитации, по всему слою, от реактора, до корпуса устройства, направляют в полость, установленную над реактором, и далее выводят наружу, при этом углекислый газ (CO2), проходящий через слой углеводородного сырья, вступает в реакцию с углеродом (С), образующимся при карбонизации сырья в условиях высокой температуры, по уравнению CO2+С=2CO, в результате чего вырабатывают горючий газ - монооксид углерода (СО), а твердый остаток, образующийся при карбонизации углеводородного сырья, выводят под реактором за пределы устройства.
2. Устройство для выработки горючего газа, состоящее из корпуса, реактора, емкости для загрузки углеводородного сырья, располагаемого между корпусом и реактором и движущегося вниз за счет сил гравитации по всему слою от реактора до корпуса устройства, воздуховода для подачи воздуха в реактор, отличающееся тем, что реактор выполнен в виде замкнутого контура, в замкнутом контуре реактора имеются отверстия для направления части углеводородного сырья в реактор на формирование и поддержание очага горения, и выполнены газоходы для вывода дымогазов, содержащих в основном углекислый газ (CO2), из реактора в короба, располагаемые по всему слою углеводородного сырья от реактора до корпуса устройства, для вывода дымогазов из углеводородного сырья установлены короба от корпуса устройства до полости, располагаемой над реактором, в полости имеются газоходы, соединенные с коробами, и патрубок для вывода дымогазов наружу через корпус устройства.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что замкнутый контур реактора имеет двойную стенку, между которыми циркулирует теплоноситель.
4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что емкость для загрузки углеводородного сырья выполнена как минимум из двух бункеров, расположенных по периметру корпуса, при этом между бункерами установлена воронка.
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что над бункерами установлены ворошители углеводородного сырья.
6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что над ворошителями предусмотрен патрубок для вывода излишней влаги.
7. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что в нижней части реактора установлена колосниковая решетка.
8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что отверстия для направления части углеводородного сырья в реактор, выполненные в замкнутом контуре реактора, расположены над колосниковой решеткой.
9. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что воздуховод для подачи воздуха в реактор установлен под колосниковой решеткой.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014126790/06A RU2581293C2 (ru) | 2014-07-01 | 2014-07-01 | Способ выработки горючего газа и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014126790/06A RU2581293C2 (ru) | 2014-07-01 | 2014-07-01 | Способ выработки горючего газа и устройство для его осуществления |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014126790A RU2014126790A (ru) | 2016-02-10 |
| RU2581293C2 true RU2581293C2 (ru) | 2016-04-20 |
Family
ID=55312911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014126790/06A RU2581293C2 (ru) | 2014-07-01 | 2014-07-01 | Способ выработки горючего газа и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2581293C2 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000011402A1 (en) * | 1998-08-21 | 2000-03-02 | Robinson Environmental Corporation | Gasification system and method |
| RU2345276C1 (ru) * | 2007-07-10 | 2009-01-27 | Сергей Викторович Дигонский | Способ сжигания углеводородного топлива |
| RU85984U1 (ru) * | 2009-02-26 | 2009-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НПК АТЭК" | Газогенератор |
| RU2459144C1 (ru) * | 2011-02-01 | 2012-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "АИСТ-Т" | Способ многоступенчатого разложения твердого топлива окислением и устройство для его осуществления |
| RU2471128C1 (ru) * | 2011-07-07 | 2012-12-27 | Благодаров Юрий Петрович | Водогрейный твердотопливный котел |
-
2014
- 2014-07-01 RU RU2014126790/06A patent/RU2581293C2/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000011402A1 (en) * | 1998-08-21 | 2000-03-02 | Robinson Environmental Corporation | Gasification system and method |
| RU2345276C1 (ru) * | 2007-07-10 | 2009-01-27 | Сергей Викторович Дигонский | Способ сжигания углеводородного топлива |
| RU85984U1 (ru) * | 2009-02-26 | 2009-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НПК АТЭК" | Газогенератор |
| RU2459144C1 (ru) * | 2011-02-01 | 2012-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "АИСТ-Т" | Способ многоступенчатого разложения твердого топлива окислением и устройство для его осуществления |
| RU2471128C1 (ru) * | 2011-07-07 | 2012-12-27 | Благодаров Юрий Петрович | Водогрейный твердотопливный котел |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014126790A (ru) | 2016-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1213129C (zh) | 一种用来气化有机物料和物料混合物的方法 | |
| RU2287010C2 (ru) | Экологически чистый способ получения энергии из угля (варианты) | |
| MX2014007805A (es) | Gasificacion de lecho fijo que gasifica biomasa de plasma de microondas, y proceso. | |
| RU2405025C1 (ru) | Газогенераторная установка с обращенным процессом горения для выработки синтез-газа из углеродсодержащего сырья и углекислого газа | |
| CN104804752A (zh) | 木材连续炭化和气化的方法与设备 | |
| WO2013011520A1 (en) | Charcoal generation with gasification process | |
| RU2673052C1 (ru) | Способ переработки угля и устройство для его осуществления | |
| RU2581293C2 (ru) | Способ выработки горючего газа и устройство для его осуществления | |
| JP2014125508A (ja) | 燃料ガス発生装置 | |
| RU2615690C1 (ru) | Установка для получения нагретых газов из углеродсодержащего материала | |
| RU2287011C1 (ru) | Способ слоевой газификации угля | |
| RU84375U1 (ru) | Устройство пиролизной переработки органических веществ | |
| CN204569844U (zh) | 固定床压力气化反应器 | |
| WO2013140418A1 (en) | Multi-condition thermochemical gas reactor | |
| RU110734U1 (ru) | Линия для переработки углекарбонатного минерального сырья | |
| RU2721695C1 (ru) | Способ переработки органического сырья с получением синтетического топливного газа в установке высокотемпературного абляционного пиролиза гравитационного типа | |
| RU2225429C1 (ru) | Опытная газогенераторная установка на древесном или торфяном топливе с паровоздушным дутьем | |
| JP2008081638A (ja) | 木質バイオマスのガス化方法 | |
| RU2238961C1 (ru) | Установка для производства высококалорийных газов из твердого топлива | |
| EP3583193B1 (en) | Separated chambers pyrolysis furnace | |
| EP2883941A1 (en) | Co-current gasifier | |
| RU2429273C1 (ru) | Установка для получения древесного угля | |
| JP4873624B2 (ja) | 木質バイオマスによる動力発生方法および木質バイオマスによる動力発生システム | |
| RU2803703C1 (ru) | Блочная установка полной карбонизации органических веществ | |
| JP2008081637A (ja) | 木質バイオマスのガス化方法及び装置 |