Газогенератор синтез-газу
Номер патенту: 67177
Опубліковано: 15.06.2004
Автори: Стефаник Юрій Васильович, Павлюк Мирослав Іванович, Подольський Мирослав Романович, Гвоздевич Олег Васильович
Формула / Реферат
Газогенератор синтез-газу, який містить теплоізольований кожух, всередині якого розміщений спіральний газохід, що має зону газифікації, яка контактує з теплокомпенсаційним елементом, патрубки для підводу реагентів та відводу синтез-газу, а також фільтри для його очистки, який відрізняється тим, що газогенератор має два кожухи, які утворюють між собою конічну зону газифікації, виконану шнекоподібною, із пластин, які розміщені між кожухами, при цьому внутрішній кожух виконаний циліндричної форми, а зовнішній - конічної, в якому його розміри у верхній частині, що сполучена з циліндричною зоною для гравітаційного осадження золи, є меншими, ніж розміри внизу газогенератора, куди подають реагенти.
Текст
Винахід стосується теплотехніки та може бути використаний при виробництві синтез-газу шляхом газифікації твердого палива. Відомою є шахтна пічка [1] для газифікації твердого палива, яка має патрубки для підводу реагентів знизу та зверху пічки та відводу отриманого газу із зони газифікації, що міститься в середній частині пічки, а також відводу золи знизу пічки. Недоліком відомого способу е низька ефективність пічки при отриманні синтез-газу (CO+Н2) внаслідок недопалу органічної частини сировини, яку піддають газифікації, та в затрудненості регулювання технологічних параметрів процесу. Найближчим за технічною суттю до газогенератора, що заявляється, е відомий газогенератор для отримання синтез - газу в потоці подрібненого вугілля та підігрітої пари, який обрано за прототип [2], та має наступні ознаки, спільні з ознаками пропонованого технічного рішення, а саме: - наявність теплоізольованого кожуха, всередині якого розміщений спіральний газохід, що має зону газифікації; - наявність патрубків для підводу реагентів та відводу синтез-газу; - наявність пристрою для виведення золи з нижньої частини пічки; - наявність теплокомпенсаційного елемента, що контактує із зоною газифікації газогенератора; - наявність фільтрів для очистки синтез - газу. Недоліком даного газогенератора є низька енергопродуктивність та мала ефективність його роботи внаслідок недопалу органічної частини палива. Крім того, у відомому газогенераторі отриманий синтез - газ виходить разом із золою, що утр уднює в подальшому його очистку та унеможливлює безпосереднє використання. В основу винаходу поставлено задачу підвищити енергопродуктивність та ефективність роботи газогенератора синтез газу за рахунок ефективного допалу золи, її відокремленні від цільового газу, а також за рахунок можливості регулювання технологічних параметрів процесу отримання синтез-газу. Поставлена задача вирішується тим, що в газогенераторі синтез-газу, який містить теплоізольований кожух, всередині якого розміщений спіральний газохід, що утворює зону газифікації, та яка контактує з теплокомпенсаційним елементом, патрубки для підводу реагентів та відводу синтез-газу, а також фільтри для його очистки, згідно винаходу, газогенератор має два кожухи, які утворюють між собою конічну зону газифікації, виконану шнекоподібною, із пластин, які розміщені між кожухами, при цьому внутрішній кожух виконаний циліндричної форми, а зовнішній - конічної, в якому його розміри у верхній частині, що сполучена з циліндричною зоною для гравітаційного осадження золи, є меншими, ніж розміри внизу газогенератора, куди подають реагенти. В джерелах патентної та те хнічної інформації не виявлено нових признаків, що заявляються, а саме: - газогенераторі має два кожухи, які утворюють між собою конічну зону газифікації; - зона газифікації виконана шнекоподібною, із пластин, які розміщені між кожухами; - внутрішній кожух газогенератора виконаний циліндричної форми, а зовнішній -конічної; - розміри у верхній частині газогенератора, що сполучена з циліндричною зоною для гравітаційного осадження золи, є меншими ніж розміри внизу газогенератора, куди подають реагенти. Отже, можна стверджувати, що пропонований газогенератор для отримання синтез - газу відповідає критерію "новизна". Причинно-наслідковий зв'язок між відрізняючими ознаками винаходу і технічним результатом, який буде досягнуто, полягає в тому, що: - наявність у конструкції газогенератора двох кожухів дозволяє утворити між собою конічну зону газифікації, що сприяє збільшенню швидкості реагентів-суміші пари і вугілля та повністю виключає повернення твердих частинок палива у зону підводу реагентів; - виконання зони газифікації шнекоподібною, із пластин, які розміщені між кожухами, дозволяє збільшити час реакції, а значить зменшити недопал твердого палива та збільшити фракцію подрібненості палива; - виконання внутрішнього кожуха газогенератора циліндричної форми дозволяє утворити зону гравітаційного осадження золи твердого палива, тобто максимально очистити синтез-газ перед наступним використанням; а зовнішній - конічної; Крім того, відрізняючі ознаки нового газогенератора синтез - газу та характерна послідовність їх розміщення надають пропонованому газогенератору нових властивостей, а саме підвищують енергопродуктивність та ефективність його роботи при отриманні синтез - газу, отже відповідають критерію "суттєві ознаки". Техніко-економічні переваги нового технічного рішення полягають в тому, щопри використанні газогенератора підвищується енергопродуктивність та рентабельність процесу синтезу газу, а також зменшується недопал твердого палива. На фіг. схематично зображений газогенератор синтез-газу. Газогенератор синтез-газу включає зовнішній теплоізольований конічний 1 кожух, всередині якого розміщено циліндричний 2 кожух. Між кожухами 1 та 2 знаходиться зона газифікації, виконаною шнекоподібною, із пластин 3. Розміри у верхній частині газогенератора, що сполучена з циліндричною 2 зоною для гравітаційного осадження золи е меншими, ніж розміри внизу газогенератора. Зола осаджується в теплоізольованому бункері-модулі 4 шлаковиділення, який має заслінки 5. В нижній частині до газогенератора під'єднано патрубок 6 для подачі помеленого твердого палива та трубопровід 7 для подачі високотемпературної пари. В порожнині циліндричної 2 зони газогенератора розміщена газовідвідна труба 8 для відводу синтез - газу через фільтр 9 очистки газу. У верхній частині газогенератора розміщені теплокомпенсаційний елемент (не показано), який являє собою в разі протікання ендотермічної реакції теплогенератор, а також термометр 10 та манометр 11 для контролю за термобаричними умовами синтезу. Відбір проб газу для хроматографічного або експрес-аналізу відбувається через патрубок 12. Працює газогенератор синтез-газу наступним чином. Через патрубок 6 подається помелене вугілля, а через трубопровід 7 водяна пара з температурою 1000°С. Швидкість подачі пари регулюють таким чином, щоб в нижній частині газогенератора забезпечити (зона А) безперервний потік суміші реагентів. Рухаючись по внутрішньому шнеку, створеному пластинами 3, суміш пари та вугілля збільшує свою швидкість, що повністю виключає повернення твердих частинок у зону А. Регулюючи кут нахилу пластин 3 внутрішнього шнеку до конічного 1 та циліндричного 2 кожухів, скорочують або збільшують час реакції водяної пари з твердим паливом. Досягнувши зони В, суміш потрапляє у внутрішню циліндричну 2 зону газогенератора, де відбувається вже гравітаційне опускання прогазифікованих частинок вугілля на дно газогенератора, в теплоізольований бункер-модуль 4 порційно-неперервної дії. Тобто, після проходження суміші через зону В вона потрапляє у внутрішній циліндричний 2 кожух, де різко знижується швидкість її руху, що пов'язано з більшою площею перерізу внутрішнього кожуха в порівнянні з площею перерізу зони А. Завдяки пониженій швидкості у внутрішній циліндричній 2 зоні, суміш вже не перебуває зваженому стані і зола під гравітацією опускається на дно газогенератора. Збільшення швидкості руху суміші у вн утрішньому шнеку за рахунок зменшення в ньому площі перерізу забезпечує гарантований виніс суміші з зони А у внутрішню трубу, що і унеможливлює потрапляння золи через газовідвідну тр убу 8 у систему те хнологічної лінії. Цикл шлаковиділення регулюють при допомозі заслінок 5, а золу, що осіла, із газогенератора видаляють назовні, де її фізичне тепло утилізують. Утворений синтез-газ через газовідвідну трубу 8, в якій передбачені два фільтри 9 доочистки газу різної пропускної здатності, поступає у систему споживача. Контролюють термобаричні умовами синтезу термометром 10 та манометром 11. періодично відбираючи через патрубок 12 проби газу для хроматографічного або експресаналізу. Об'єм газогенератора підбирають, виходячи з продуктивності технологічної лінії. Техніко-економічні та екологічні переваги технічного рішення полягають в тому, що при використанні газогенератора синтез-газу підвищуються енергопродуктивність та рентабельність процесу виробництва технологічного газу, а також утилізують фізичне тепло золи. Таким чином, пропоноване технічне рішення дозволяє виконати поставлену задачу. Література: 1. А.с.1314190 СССР. МКИ 4 F23B1/36. Э.Б. Чекалюк. Ю.В. Стефаник, О.В. Гвоздевич. Способ сжигания высокозольного неоднородного топлива в вертикальной шахтной печи //Опубл. 30.05.87. Бюл. №20. 2. О.В. Гвоздевич, Д.В. Брык. Энергосберегающий протиеоточный реактор с высокими термобарическими параметрами / Методы извлечения и использования энергетических ресурсов Земли. - Киев: Наук. думка, 1987. С.20-26 - прототип.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюSynthesis-gas gas generator
Автори англійськоюStefanyk Yurii Vasyliovych, Нvоzdеvусh Oleg Vasyliovych, Hvozdevych Oleh Vasyliovych
Назва патенту російськоюГазогенератор синтез-газу
Автори російськоюСтефаник Юрий Васильевич, Гвоздевич Олег Васильевич
МПК / Мітки
МПК: F23B 50/00, C10G 1/00, F23C 3/00
Мітки: синтез-газу, газогенератор
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/2-67177-gazogenerator-sintez-gazu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Газогенератор синтез-газу</a>
Попередній патент: Спосіб лікування остеохондрозу хребта з больовим синдромом
Наступний патент: Антисептичний засіб для профілактики та лікування сальмонельозу птиці
Випадковий патент: Лабораторний стенд для випробування робочих органів ґрунтообробних машин