Спосіб газифікації біомаси в киплячому шарі

Реферат: Винахід належить до способу газифікації біомаси в киплячому шарі, в якому біомасу спочатку сушать і подають у газифікатор в киплячому шарі, потім неочищений газ із газифікатора подають у рециркуляційний циклон, а потім щонайменше в один охолоджувач неочищеного газу, при цьому пил, який збирається в підключеному після охолоджувача неочищеного газу фільтрі гарячого газу, повертають у завантажувальну систему біомаси, що покращує вихід продукції за допомогою вищевказаного способу та знижує витрати установки. UA 106265 C2 (12) UA 106265 C2 UA 106265 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід відноситься до способу газифікації біомаси в киплячому шарі, причому біомаса спочатку попередньо сушиться та подається в газифікатор з киплячим шаром, потім неочищений газ із газифікатора подається в рециркуляційний циклон, а потім - щонайменше в один охолоджувач неочищеного газу. Із DE 206 21 549 Т2 відомий спосіб такого виду, причому схожі способи здійснюються на практиці, тому що вони особливо добре придатні для енергетичного використання біомас. Проблема відомих технологій газифікації біомас у киплячому шарі полягає в тому, що конверсія вуглецю є незадовільною або ж могла б бути значно поліпшена, і що відділення шкідливих газів, таких як, наприклад, H2S і HCl, викликає необхідність в додаткових деталях установки. Виміри показали, що пил після газифікації може ще мати вміст вуглецю від 20 до 60 % за масою, так що можливість вивозу на звалище відсутня, та пил повинен піддаватись додатковій обробці. Як правило, така додаткова обробка здійснюється шляхом спалювання в окремому казані з пов'язаними із цим додатковими конструктивними та економічними витратами. Тут включається в роботу винахід, задача якого полягає в тому, щоб поліпшити вихід продукції подібного способу та знизити витрати установки. Згідно з винаходом ця задача вирішена за допомогою способу, описаного спочатку типу, за рахунок того, що пил, який збирається в підключеному після охолоджувача неочищеного газу фільтрі гарячого газу, повертається в завантажувальну систему біомаси. Завдяки цьому поверненню досягається поліпшення конверсії вуглецю при газифікації біомаси. Варіанти здійснення винаходу випливають із залежних пунктів формули винаходу. Так, згідно з винаходом у варіанті здійснення може бути передбачено, що повернення пилу застосовується за допомогою гравітаційного транспортера та/або шнекового транспортера, дві можливості, які можуть бути рентабельно здійснені простим чином. Може бути доцільним пил, що повертається, направляти через шлюзові затвори барабанного типу, як цей винахід також передбачає у варіанті здійснення. Для того щоб запобігти збільшенню концентрації в донному продукті газифікатора, може бути передбачено відбирати пил із підключеного після фільтра гарячого газу пилового бункера. Крім того, доцільно може бути передбачено, що для відділення шкідливих газів, таких як, наприклад, H2S і НСl, підводиться сорбент, причому в іще одному варіанті здійснення може бути передбачено, що сорбент додається із бункера за допомогою шлюзування. В особливому варіанті здійснення передбачено, що сорбент до насичення у фільтрі гарячого газу неочищеним газом разом з пилом окремо подають у циркуляцію. Нарешті, винахід передбачає також, що у ваговій ємності або за допомогою дозування в шнековий транспортер подаються добавки, причому в якості добавок використовуються, наприклад, залізна руда, карбонат кальцію, оксид кальцію, гідроксид кальцію, доломіт і т.д. Інші переваги, ознаки та деталі винаходу випливають із нижченаведеного опису, а також рисунка. На ньому на єдиній фігурі показана схема установки для здійснення способу згідно з винаходом. Позначена в цілому посилальним позначенням 1 установка для газифікації біомаси в киплячому (псевдозрідженому) шарі утворена по суті описаними нижче елементами установки: При цьому установка для сушіння деревини та зберігання позначена посилальним позначенням 2, причому через шлюз, наприклад шлюзовий затвор 3 барабанного типу, матеріал, що підлягає переробці, спочатку подається у вагову ємність 4, потім у завантажувальний шлюз 5 і, нарешті, у буферний резервуар 6. Потім матеріал з буферного резервуара 6 через шлюзовий затвор 7 барабанного типу та щонайменше один шнековий транспортер 8, у представленому прикладі показано два шнекові транспортери 8, подається в газифікатор 9 і там газифікується. Газ підводиться до рециркуляційного циклону 10, а звідти потім - до охолоджувача 11 неочищеного газу, і через фільтр 12 гарячого газу - на подальше використання. На схемі установки за фільтром 12 гарячого газу показаний ще пиловий бункер для часткового відбору пилу, причому пиловий бункер позначений посилальним позначенням 13. Істотним є зворотний трубопровід пилу, позначений у загальному посилальним позначенням 14, через який пил з фільтра гарячого газу під дією сили тяжіння може бути знову поданий в газифікатор, причому продукт подається через шлюзовий затвор 15 барабанного типу та, наприклад, ще один шнековий транспортер 16. Нарешті, посилальним позначенням 17 позначений бункер для добавок, можливі подаючі трубопроводи показані штриховою лінією та позначені посилальним позначенням 18. 1 UA 106265 C2 5 На закінчення, посилальним позначенням 19 позначений донний випуск із газифікатора 9, причому продукти, що збираються там, знову через шнековий транспортер 20 подаються до відповідних прийомних контейнерів 21. Звичайно, описаний приклад здійснення винаходу може бути змінений у багатьох відношеннях, не виходячи за межі основної ідеї винаходу, насамперед, що стосується повернення пилу з фільтра 12 гарячого газу. Для відділення пилу в цьому фільтрі звичайно використовуються, наприклад, свічові фільтри. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 25 30 1. Спосіб газифікації біомаси в киплячому шарі, в якому біомасу спочатку сушать і подають у газифікатор в киплячому шарі, потім неочищений газ із газифікатора подають у рециркуляційний циклон, а потім щонайменше в один охолоджувач неочищеного газу, який відрізняється тим, що пил, який збирається в підключеному після охолоджувача неочищеного газу фільтрі гарячого газу, повертають у завантажувальну систему біомаси, а для відділення шкідливих газів, наприклад H2S, HCl, подають сорбент. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що повернення пилу здійснюють за допомогою гравітаційного транспортера та/або шнекового транспортера. 3. Спосіб за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що пил, який повертається, подають через шлюзовий затвор барабанного типу. 4. Спосіб за одним із пп. 1-3, який відрізняється тим, що для запобігання збільшенню концентрації в донному продукті газифікатора із підключеного після фільтра гарячого газу пилового бункера відбирають пил. 5. Спосіб за одним із пп. 1-4, який відрізняється тим, що сорбент додають із бункера за допомогою шлюзування. 6. Спосіб за одним із пп. 1-5, який відрізняється тим, що сорбент до насичення у фільтрі гарячого газу неочищеним газом разом з пилом окремо подають у циркуляцію. 7. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що у ваговій ємності або шляхом дозування в шнековий транспортер вводять добавки. 8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що як добавки використовують залізну руду, карбонат кальцію, оксид кальцію, гідроксид кальцію, доломіт і т. д. 2 UA 106265 C2 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3