Пристрій для газифікації вугілля

1. Пристрій для газифікації вугілля, який вклю чає вертикальний реактор, що містить пристрій по дачі вугілля в реактор, розташований у вер хній йо го зоні, ванну для шлакового розплаву, розташова ну в нижній зоні реактора, пристрій подачі агентів, що газифікують, у ванну для шлакового розплаву нижче рівня шлакового розплаву, тракт відведення газ у, а також пристрій вип уск у і поділу шлаку по фракція х, який ві дрізняється тим, що до датко во містить шлакоприймач, розташований під днищем ванни, у дни щі ванни встановлено переливний патрубок з ви ходом у шлакоприймач, порожнина шлакоприймача сполучена з трактом відведення газу, з пристроєм подачі окислювача і з пристроєм відведення продуктів горіння, а пристрій випуску і поділу шлаку по фракціях виконано в шлакоприймачі. 2. Пристрій по п.1 , який відрізняється тим, що пристрій випуску і поділу шлаку по фракціях виконаний у вигляді вертикальної перегородки, встановленої у днищі шлакоприймача з можливістю поділу нижньої зони шлакоприймача на дві відкриті ємності, кожна з яких має шиберний затвор, встановлений у дни щі шлакоприймача, при цьому одна із зазначених ємностей розташована під виходом переливно го патр убка, встано вленого у днищі ванни. CM Винахід відноситься до теплоенергетики, наприклад до пристроїв для газифікації вугілля з одержанням пального синтезу-газ у для його наступного використання в те хнологічних і енергетичних установках. Як прототип вибрана піч для беззупинної переробки матеріалів у розплаві. Піч для беззупинної переробки матеріалів у шлаковому розплаві, як пристрій газифікації матеріалів, що утрим ують вуглець, включає вертикальний реактор, що місти ть пристрій подачі вугілля в реактор у вер хній йо го частині, ванн у для шлакового розплаву, розта шо вану в нижній зоні реактора, пристрій подачі а генті в, що гази фікують, у ванн у для шлако во го розпла ву нижче рівня шлакового розплаву, тракт відведення газ у, а також пристрій випуск у і поділу шлак у по фракціях. Вер тикальний реактор виконаний у ви гляді ша хти. Пристрій подачі вугілля в реактор місти ть газліфтні заван тажувальні камери, розташовані під приймальними лійками. Ванна для шлакового розплаву утворена кесонірованим поясом і подиною ша хти. Пристрій подачі а генті в' що гази фікують, у ванн у виконано у вигляді фурм; встановлених у кесонірованому поясі шахти. Пристрій випуск у і поділу шлак у по фракціях виконано у ви гляді си фона для вип уск у ле гкої фракції шлак у, і шп ур у, що з'єдн ується з приямком у подині шахти, для вип уск у важкої фракції шлак у. Пристрій працює таким чином. У приймальні лійки завантажують вугілля, що направляється в газліфтні камери і далі у ванну шлакового розплаву. Подача агентів, и»с газифікують, через фурми в кесонірованому поясі шахти в шлаковий розплав нижче рівня шлакового розплаву забезпечує інтенсивний барботаж шлакового розплаву, що сприяє інтенсифікації процесів тепломасообміну в шлаковому розплаві і, отже, сприяє інтенсифікації газифікації вугілля. Легк у фракцію шлаку (силікатнокальцієва) безупинно виводять із реактора через сифонний пристрій, а важку фракцію (що містить метали) періодично виводять через шпур, що з'єднується з приямком у подині шахти. Загальними ознаками рішення, що заявляється, з прототипом являються: вертикальний реактор, що містить пристрій подачі вугілля в реактор у верхній його зоні, ванну для шлакового розплаву, розташовану в нижній зоні реактора, пристрій подачі агентів, що газифікують, у ванну для шлакового розплаву нижче рівня шлакового розплаву, тракт відведення газу, а також пристрій випуску і поділу шлаку по фракціях. В описаному пристрої досягаються переваги газифікації вуплля в шлаковому розплаві, проте не О 00 со (О о» 27668 забезпечується необхідна ступінь поділу шлаку по фракціях (важка і легка фракції), тому що шлаковий розплав постійно перемішується в результаті дуття агентами, що газифікують, у шлакову ванну нижче рівня шлакового розплаву, що знижує ефективність наступного використання шлаку. У основу винаходу поставлена задача удосконалення пристрою для газифікації вугілля, у якому за рахунок особливостей конструктивного виконання забезпечується більш висока ступінь поділу шлаку на легку і важку фракції, чим досягається підвищення ефективності наступного використання шлаку, як цінної вторинної сировини. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для газифікації вугілля, що включає вертикальний реактор, який містить пристрій подачі вугілля в реактор, розташований у верхній його зоні, ванну для шлакового розплаву, розташовану в нижній зоні реактора, пристрій подачі агентів, що газифікують, у ванну для шлакового розплаву нижче рівня шлакового розплаву, тракт відведення газу, а також пристрій випуску і поділу шпаку по фракціях, відповідно до винаходу, пристрій додатково містить шлакоприймач, розташований під днищем ванни, у днищі ванни встановлений переливний патрубок з виходом у шлакоприймач, порожнина шлакоприймача сполучена з трактом відведення газу, з пристроєм подачі окислювача і з пристроєм відведення продуктів горіння, а пристрій випуску і поділу шлаку по фракціях виконано в . шлакоприймачі. Зазначені ознаки складають сутність винахоДУДоцільно, але не обов'язково, пристрій випуску і поділу шлаку по фракціях виконати у вигляді вертикальної перегородки, установленої на днищі шлакоприймача з можливістю поділу нижньої зони шлакоприймача на дві відкриті ємності, при цьому одну з зазначених ємностей розташувати під виходом переливного патрубка, встановленого в днищі ванни, і кожну з ємностей постачити шиберним затвором, встановленим у днищі шлакоприймача. Доповнення відомого пристрою для газифікації вугілля порожнистим шлакоприймачем, що розташований під днищем ванни, установка в днищі ванни переливного патрубка з виходом у порожнину шлакоприймача, з'єднання порожнини шлакоприймача з трактом, що відводить газ, з пристроєм подачі окислювача і з пристроєм відведення продуктів горіння, а також виконання пристрою випуску і поділу шлаку по фракціях у шлакоприймачі дозволяє забезпечити тривалий час перебування шлакового розплаву в стані відстою в шлакоприймачі, підігрі в шлаково го розплаву в шлакоприймачі за рахунок спалювання частини синтез у-газ у, що надхо дить у шлакоприймач із тракту відведення газу, для запобігання охолодження шлакового розпла ву в шлакоприймачі, а також для підігрі ву дни ща ванни і переливно го патр убка в дни щі ванни. У резуль таті відстою в шлакоприймачі досягається висока ступінь поділу шлак у на легк у і важку фракцію. Виконання пристрою вип уск у і поділу шлак у по фракція х у шлакоприймачі забезпечує роздільний вип уск важкої і легкої фракцій шлак у після його відстою в шлакоприймачі. Нижче приводиться докладний опис пристрою, що заявляється, з посиланнями на креслення, на якому схематично показано пристрій для газифікації вугілля, що заявляється, в подовжньому (вертикальному) розрізі. Пристрій включає вертикальний реактор 1, що містить пристрій подачі вугілля 2 у вертикальний реактор 1 у верхній його зоні, ванну 3 для шлакового розплаву, розташовану в нижній зоні вертикального реактора 1, пристрій подачі агентів, що газифікують, у ванну 3 для шлакового розплаву нижче рівня 4 шлакового розплаву, тракт відведення газу, а також пристрій випуску і поділу шлаку по фракціях. Пристрій містить порожнистий шлакоприймач 5, розташований під днищем 6 ванни 3. У днищі 6 ванни 3 установлений переливний патрубок 7 з виходом у порожнину 8 шлакоприймача 5, порожнина 8 шлакоприймача 5 сполучена газоходом 9 з трактом відведення газу, з пристроєм подачі окислювача 10 і з пристроєм відведення продуктів горіння 11 з порожнини 8 шлакоприймача 5. Тракт відведення газу виконаний у вигляді газохода 12. Пристрій випуску і поділу шлаку по фракціях виконано у вигляді вертикальної перегородки 13, установленої на днищі 14 шлакоприймача 5 з можливістю поділу нижньої зони шлакоприймача 5 на дві відкриті ємності 15 і 16, при цьому одна з зазначених ємностей 15 розташована під виходом переливного патрубка 7, встановленого в днищі 6 ванни 3, а кожна з ємностей 15 і 16 постачена зливальними шиберними затворами 17 і 18, встановленими у днищі 14 шлакоприймача 5. Пристрій також містить фурми 19 для подачі водяної пари у вертикальний реактор 1 вище рівня 4 шлакового розплаву. Пристрій подачі агентів, що газифікують, у ванну 3 для шлаково го розплаву нижче рівня 4 ' шлакового розплаву виконано у вигляді пористого днища 6 ванни 3 і порожнини 20 під пористим днищем 6, яка з'єднана з пристроєм 21 подачі дуття у ванну 3. Вугілля в реактор 1 подають у здрібненому вигляді з максимальною фракцією 25 мм, що дозволяє підтримувати псевдозріджений стан вугільної маси в реакторі 1 у просторі над ванною З шлакового розплаву при заданому режимі дуття через шлаковий розплав і при заданій кількості водяної пари, що подається в реактор 1 над ванною З шлакового розплаву через фурми 19. У період запуску реактора 1 ванну 3 заповнюють попередньо підготовленим високотемпературним шлаковим розплавом, необхіднийобсяг якого надалі автоматично підтримують. Прошарок розплавленого шлаку провівають через пристрій подачі дуття 21, через порожнину 20 і пористе днище 6 ванни 3 повітряним дуттям, збагаченим агентами, що газифікують, (киснем, водяною парою). Завдяки дуттю прошарок шлаку підтримується в стані газошлаковоі емульсії. У верхн ю зон у реактора 1 через пристрій подачі вугілля 2 у шлаковий розплав подають вугілля. Інтенсивна газифікація, у тому числі і високозольного вугілля, забезпечується високою температурою, наявністю водяної пари і кисню в розплавленім шлаку. Вугілля через високу температур у піддається термічній руйнації і рівномірно розподіляються в ванній 3 шлакового розплаву/ Одночасно в реактор 1 над ванною 3 шлакового розплаву через фурми 19 подають водяну пару. У 27668 результаті в реакторі 1, як у шлаковій ванні 3. так і в псевдозрідженому прошарку вугілля над шлаковою ванною 3, створюються гарні умови тепломасообм/ну, що забезпечують високу ефективність процесу газифікації вугілля. Синтез-газ, отриманий в результаті процесів газифікації вугілля в шлаковій ванній 3 і в псевдозрідженому прошарку у вертикальному реакторі 1 над шлаковою ванною 3, надходить у газоход 12 тракту відведення газу. Частина синтезу-газу через газоход 9 подають у порожнину 8 шлакоприймача 5. У порожнину 8 шлакоприймача 5 через пристрій 10 подають окислювач для спалювання синтезу-газу, що надходить у порожнину 8 шлакоприймача 5 з тракту відведення газу через газоход 9. Спалювання частини синтезу-газу в порожнині 8 шлакоприймача 5 підтримує температуру в порожнині 8 шлакоприймача 5, що запобігає охолодженню розплаву шлаку в шлакоприймачі 5, підігріває днище в ванни ЗІ переливний патрубок 7. Рідкий шлак із ванни 3 переливається через переливний патрубок 7 у ємність 15 шлакоприймача 5, де відстоюється в спокійному с тані. В міру накопи чення рідкого шлаку в ємності 15 шлакоприймача 5 його легка фракція переливається через вертикальну перегородку 13 у ємність 16 шлакоприймача 5. У результаті відстоювання шлаку в ємності 15 утворюється важкий шлак, що предст вляє собою поліметалоконцентрат, у якому досягаються високі концентрації заліза кольорових і рщкоземельних металів, що робить його цінною сировиною для кольорової і чорної металургії. Важкий шлак через шиберний затвор 17, розташований у нижній частині ємності 15, періодично зливають в ізложниці розливочної машини. Легкий шлак, що складається переважно з окислів кремнію, алюмінію, магнію, натрію і калію, накопичується в ємності 16, із якої його періодично зливають через шиберний затвор 18 і спрямовують на утилізацію. Продукти горіння синтеэу-геэу в порожнині 8 шлакоприймача 5 відводяться зі шлакоприймача 5 через пристрій 11. Синтез-газ через газоход 12 відводять до споживача. Продукти газифікації містять 30 - 65 % окислу вуглецю (С), 10-16 % водню (На) 7 - 20 % метана (СН4) і більш високих вуглеводнів (наприклад СэНв і т.д.). 12 Вугіш я ампз'Л» 17 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство«Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (031 22) 3- 72- 89 ( 0312 2)2 -5 7-0 3