Деструктивная перегонка твердых углеродсодержащих материалов прямым обогревом теплоносителями с частичным сгоранием коксуемого материала: ....в псевдоожиженном слое – C10B 49/10

Изобретение относится к области химической промышленности и предназначено для получения из угля высококалорийного твердого топлива. Устройство состоит из двух сообщающихся камер. Первая камера состоит из питателя (1) для подачи угля, колосниковой решетки (2) с возможностью удаления сепарированной породы, устройства подачи дутья (3) при температуре не более 400°C и добавления дымовых газов до 100%, системы удаления отработанных газов (4) и патрубка для перелива слоя угля (5). Вторая камера состоит из устройства подачи первичного дутья (6) при температуре не более 400°C, устройства вторичного дутья (7) для дожигания горючих компонентов термического разложения угля и газификации кокса при температуре 600÷1000°C, системы утилизации тепловой энергии (8), системы для удаления дымовых газов (9) и выгрузочного патрубка для удаления кокса (10). Изобретение позволяет повысить эффективность переработки угля, повысить экологическую безопасность. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

Изобретение может быть использовано в энергетике и химической промышленности. Способ осуществления пиролиза включает подачу в котел для сжигания первого исходного материала, а второй исходный материал подают в реактор пиролиза (а). В котле для сжигания из первого исходного материала получают энергию и передают ее из котла для сжигания в реактор пиролиза с помощью теплоносителя (b). Теплоноситель нагревают в котле для сжигания (с). В реакторе пиролиза из второго исходного материла получают газообразные и жидкие фракции продукта посредством быстрого пиролиза (d). Второй исходный материал смешивают с газом-носителем для получения смеси, а нагретый теплоноситель, который был нагрет в котле для сжигания, направляют в данную смесь (е). Теплоноситель прокачивают по замкнутой системе из котла для сжигания в реактор пиролиза и из реактора пиролиза в котел для сжигания через стадию разделения (f). Большинство потоков побочных продуктов, потоков остатков и потоков отходов направляют в котел для сжигания (g). Изобретение позволяет одновременно получать тепловую энергию и продукты пиролиза безопасным для окружающей среды образом. 10 з.п. ф-лы, 8 пр.

Изобретение относится к установке для получения продукта пиролиза. Установка включает реактор (2) пиролиза для получения фракций продукта пиролиза из исходного материала посредством быстрого пиролиза, разделяющее устройство (4) для отделения фракции от фракций продукта пиролиза после пиролиза, конденсационное устройство (3) для конденсации газообразных фракций продукта пиролиза, главным образом, в жидкие фракции продукта пиролиза, котел (1) для сжигания для получения энергии, причем реактор пиролиза расположен в соединении с котлом для сжигания, теплоноситель, который нагревают в котле для сжигания и применяют для передачи энергии, и подающие устройства (5, 6, 22) для подачи исходных материалов в реактор пиролиза и в котел для сжигания. Установка характеризуется тем, что разделяющее устройство (4) расположено по существу в соединении с реактором (2) пиролиза для отделения фракций, отличных от газообразных фракций продукта пиролиза, от газообразных фракций продукта пиролиза после пиролиза, причем фракции, отличные от газообразных фракций продукта пиролиза, также включают теплоноситель, и данная установка включает средства (13) направления фракций, отличных от газообразных фракций продукта пиролиза, из разделяющего устройства (4) в котел (1) для сжигания, и данная установка включает средства направления потока побочных продуктов, потока остатков и/или потока отходов в котел для сжигания, причем данные потоки выбирают из следующих потоков: неконденсируемые газы (10) из конденсационного устройства, фракция (19) газообразных продуктов сгорания, поток (23) отходов исходного материала, подаваемого в реактор пиролиза, и твердые вещества (21) из конденсационного устройства, и данная установка включает средства (9) направления теплоносителя из котла (1) для сжигания в реактор (2) пиролиза, и данная установка включает средства подачи газа-носителя (14) в реактор (2) пиролиза, и данная установка включает средства приготовления смеси исходного материала (6) для реактора пиролиза и газа-носителя (14) и средства для направления нагретого теплоносителя (9) в смесь исходного материала для реактора пиролиза и газа-носителя. Предлагаемая установка позволяет избежать необходимости подачи дополнительного топлива в пиролизер, а также позволяет применять различные технологические потоки, потоки побочных продуктов и нежелательные промежуточные/конечные продукты эффективным образом. 13 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение может быть использовано в металлургии, энергетике и других отраслях промышленности. Переработку измельченного до 10 мм угля осуществляют путем одновременной термоокислительной обработки угля при температуре 700-950°С за счет частичного окисления угля воздухом и сепарации минеральной части угля, более тяжелой, чем уголь. Дутьевой воздух на псевдоожижение слоя подают в количестве 2500-4200 м³/(м²×ч). Мелкодисперсный уголь, парогазовые продукты термического разложения угля, а также продукты газификации кокса частично сгорают в кипящем слое, обеспечивая его рабочую температуру. Более тяжелые частицы породы оседают в нижней части псевдоожиженного слоя и удаляются из аппарата через провальную колосниковую решетку. Продукты сгорания подаются в котел-утилизатор на генерацию тепловой энергии. Изобретение позволяет получить из высокозольных углей высококалорийное низкозольное термообработанное твердое топливо без предварительного обогащения исходного угля.

Предлагаемое изобретение может быть использовано в энергетике, в частности водородной энергетике, металлургии, где получаемый пироуглерод может применяться для раскисления и науглероживания стали, а также в электродной промышленности. Получаемые по предлагаемому изобретению углеродные материалы могут быть использованы в процессах очистки газов и жидкостей в качестве сорбентов. Способ получения углеводородного топлива, технического водорода и углеродных материалов из гранулированной биомассы, в котором исходную биомассу подают в сушильный аппарат, из него подсушенную биомассу подают в предкарбонизатор, где нагревают твердый материал до 250-400°С, из него в карбонизатор, где нагревают твердый материал до 600-700°С, из карбонизатора в активатор, угольный остаток из последнего с тепературой 850-900°С направляют в реактор науглероживания угольного остатка с внешним обогревом для получения пироуглерода и водорода, а газы из карбонизатора подают последовательно в систему пылеулавливания и конденсатор высокомолекулярных углеводородов, из последнего газы, содержащие неконденсирующиеся топливные компоненты, подают в топки предкарбонизатора и/или активатора и внешним потребителям, а часть или все жидкие высокомолекулярные углеводороды из конденсатора направляют в испаритель, отличающийся тем, что часть твердого материала из карбонизатора и/или активатора возможно выводят из системы и поставляют внешним потребителям, а в реактор науглероживания подают часть или весь пористый материал из активатора и образующиеся в испарителе пары жидких высокомолекулярных углеводородов, причем обогрев реактора науглероживания осуществляют за счет сгорания части неконденсирующихся газов в топке системы обогрева, из которой продукты сгорания подают в смеситель сушилки, причем пары жидких высокомолекулярных углеводородов направляют в реактор науглероживания с избыточным давлением, а отходящий из реактора науглероживания технический водород выводят из системы по автономному тракту с регулируемым аэродинамическим сопротивлением, при этом часть газов из сушилки и активатора направляют на рецикл, а из предкарбонизатора все или часть газов подают в топку системы обогрева реактора науглероживания и/или на рецикл, причем процессы термообработки в сушилке, предкарбонизаторе, карбонизаторе и активаторе осуществляют в аппаратах локально псевдоожиженного слоя с наклонными беспровальными решетками, а процесс науглероживания ведут в гравитационно движущемся плотном или псевдоожиженном слое. Технический результат заключается в диверсификации получения конечных целевых продуктов, например древесного и/или активного углей, пироуглерода, газообразного и/или жидкого топлив, а также технического водорода при отказе или сокращении использования невозобновляемых источников углеводородного сырья. 1 ил.

Изобретение относится к области переработки угля, в частности к получению из угля тепловой энергии и высококалорийного твердого топлива (кокса). Переработку угля фракции 0-35 мм осуществляют последовательно в двух секциях кипящего слоя, разделенных барьером, в течение времени не более 10 секунд. В первой секции осуществляют термоокислительную обработку при температуре 650-800°С с подачей воздуха, а во второй секции полученный кокс охлаждают до 150-250°С путем подачи водяного пара или охлажденных дымовых газов. Изобретение обеспечивает высокую эффективность и экологическую безопасность процесса переработки. 1 з.п. ф-лы, 3 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области переработки угля в аппаратах с кипящим слоем для получения коксового продукта, а также ряда экономичных углеродных сорбентов и катализаторов для производства качественного металлургического кокса. Полученный продукт может быть использован в энергетике, металлургии и в качестве топлива в коммунальном хозяйстве. В реактор кипящего слоя питателем непрерывно подают дробленый уголь. Для сжижения и обеспечения термоокислительных процессов в кипящий слой через газораспределительную решетку подают первичный воздух. Термоокислительную обработку угля производят в реакторе кипящего слоя. Время обработки угля устанавливают постоянным. Объем кипящего слоя регулируют путем перемещения в вертикальном направлении переливной стенки реактора кипящего слоя или путем изменения пропускной способности сливного устройства реактора кипящего слоя или производительности устройства вывода коксового продукта. Техническим результатом является обеспечение возможности изменения производительности процесса переработки угля и оптимизация генерации тепловой энергии котлом-утилизатором. 3 ил.

Изобретение предназначено для химической промышленности, может быть также использовано в энергетике и коммунальном хозяйстве для получения топливного и синтез-газа за счет газификации твердого топлива. Предлагаемый способ газификации твердого топлива заключается в том, что карбонизацию твердого топлива осуществляют в псевдоожиженном слое материала-теплоносителя. Полученный топливный газ и твердый карбонизованный остаток разделяют в устройстве, расположенном в верхней части аппарата. Карбонизованный остаток подвергают газификации смесью водяного пара и кислорода с получением синтез-газа. Установка для газификации твердого топлива состоит из двух коаксильно расположенных сосудов, причем внешний сосуд используется для карбонизации, а внутренний - для газификации топлива. В нижней части внешнего сосуда установлена воздухораспределительная решетка, на которой расположен слой псевдоожиженного материала-теплоносителя, а внутренний сосуд высокого давления размещен в пределах псевдоожиженного слоя материала-теплоносителя. В верхней части внешнего сосуда расположен циклон для отделения топливного газа от твердого карбонизованного остатка, который через вертикальную трубу под действием собственного веса перетекает в газификатор. Техническим результатом является высокая надежность процесса за счет отсутствия в зоне высоких температур движущихся деталей и расширение сферы применения процесса за счет одновременного получения топливного и синтез-газов. 2 н.п.ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к технологии переработки топлива, в частности к получению металлургического среднетемпературного кокса и попутного горючего газа путем термоокислительной обработки угля в плотном слое, и предназначено для использования в металлургии. Способ получения металлургического среднетемпературного кокса включает термоокислительную обработку угля при температуре 750-900°С в аппарате шахтного типа с использованием эффекта обратной тепловой волны, при этом используется фракция угля 0-70 мм, а удельная подача воздуха составляет 60-150 м³/(м² час) в зависимости от марки угля. Охлаждение кокса осуществляется посредством принудительной циркуляции газа по контуру "аппарат - теплообменник" с полезным отбором тепловой энергии, чем достигается увеличение энергоэффективности процесса. Достигаемый технический результат - получаемый среднетемпературный кокс имеет более высокую прочность и плотность, низкую зольность и более крупный средний размер куска. Кроме того, увеличивается удельный выход кокса и энергоэффективность процесса. 1 табл.

Изобретение относится к области переработки угля, в частности к получению среднетемпературного кокса металлургического и энергетического назначения путем термоокислительного коксования угля в кипящем слое. Способ заключается в том, что в качестве слоя угля используют уголь с фракционным составом 0÷15 мм, а подачу воздуха через слой угля осуществляют при температуре 800÷900°С. Достигаемый технический результат - повышение прочности среднетемпературного кокса, увеличение среднего размера куска и производительности процесса в расчете на квадратный метр газораспределительной решетки. Структурная прочность продукта достигает для буроугольного кокса - 70%, а для каменноугольного - 80%. 1 табл.

Изобретение относится к способу пиролиза и газификации твердых органических веществ или смесей органических веществ. Способ включает ввод сырья в один или несколько реакторов сушки и пиролиза, состоящих из одного или нескольких реакторов с подвижным слоем, или из одного или нескольких вращающихся реакторов, или из одного или нескольких вращающихся реакторов и реакторов с подвижным слоем, для контакта с материалом псевдоожиженного слоя сгорания, содержащего только золу органических веществ, или золу органических веществ и несгоревших углеродистых остатков органических веществ, или золу органических веществ и дополнительный материал псевдоожиженного слоя, или золу органических веществ и несгоревших углеродистых остатков органических веществ и дополнительный материал псевдоожиженного слоя, или для контакта с материалом псевдоожиженного слоя и реакторной стенкой псевдоожиженного слоя сгорания. В результате чего образуется водяной пар и продукты пиролиза, состоящие из газов с конденсируемыми веществами и твердых углеродистых остатков. Подача твердых углеродистых остатков или твердых углеродистых остатков и части водяного пара и пиролизного газа с конденсируемыми веществами и материалом псевдоожиженного слоя осуществляется обратно в псевдоожиженный слой сгорания, в котором углеродистый остаток органических веществ сгорает. Материал псевдоожиженного слоя нагревается и вновь направляется в пиролизный реактор, в котором сгорают остатки пиролиза, работающие как стационарный псевдоожиженный слой. Причем водяной пар после сушки и пиролизные газы с конденсируемыми веществами обрабатывают в дополнительной реакционной зоне косвенного теплообменника с добавлением пара, кислорода, воздуха или их смеси в пиролизный газ или в теплообменник для того, чтобы получить газообразный продукт с высокой теплотворной способностью. Изобретение описывает также устройство для осуществления способа, содержащее пиролизный реактор, псевдоожиженный слой сгорания для пиролизного остатка, реакционную зону для пиролизных газов. Полученный согласно изобретению газ обладает высокой теплотворной способностью. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: способ касается получения жидких углеводородных смесей из горючих сланцев, нефтеносного песка, бурых и каменных углей, древесины, а также может быть использован в процессах деструктивной перегонки углеродсодержащих материалов с получением газа, кокса, дегтя и подобных продуктов. Сущность: проводят пиролиз сырья в верхнем псевдоожиженном слое в токе водородсодержащего газа, который получают в нижнем псевдоожиженном слое реактора обработкой твердого остатка сырья, поступающего из верхнего псевдоожиженного слоя смесью водяного пара и кислородсодержащего газа. Пиролиз проводят при температуре 440-820°С, поддерживая температуру за счет регулирования расхода кислородсодержащего газа, оптимальный режим обработки каждого типа сырья, такого как сланцы, ископаемые угли, растительная биомасса, подбирают путем изменения температур на стадиях пиролиза и газификации. Техническим результатом является упрощение и удешевление процесса получения жидких углеводородных смесей, а также расширение ассортимента перерабатываемого сырья. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Настоящее изобретение относится к области переработки отходов. Способ переработки топлива, получаемого из отходов, заключается в получении из него топливного газа при помощи термического крекинга, в котором исходное сырьё подвергают предварительной деаэрации; получают слой материала в вакууме при изоляции от внешнего воздействия в камере термического крекинга при температуре от 400 до 600°С, поддерживаемой при помощи противоточно направленного потока горячих газов, которые охватывают материал. Подают материал, прошедший камеру термического крекинга, в реактор, в котором его подвергают воздействию температур от 1200 до 1800°С. Вблизи входа камеры термического крекинга отводят газы, полученные в результате термического крекинга, а также отводят газы, покрывающие слой материала, для поддержания вакуума в камере термического крекинга. Отведенные газы подают в разрядный трубопровод, предназначенный для газов, образующихся в реакторе. Очищают и фильтруют полученные газы для их использования в качестве топливных газов. Описано также устройство для осуществления описываемого способа. Изобретение позволяет получать продукты, не загрязняющие окружающую среду и используемые в качестве топливного газа. Предлагаемое устройство имеет более низкую стоимость по сравнению с существующими устройствами. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 1 ил.