Способ переработки мелкозернистого топлива

 

Изобретение относится к области химической технологии. Цель - повышение выхода синтез-газа. Переработку мелкозернистого топлива ведут в импульсном.режиме с градиентом температуры 10 - 10 град/с при давлении 2,0-3,0 МПа, причем импульсный режим создают посредством ударньк волн. 1 з.п. ф-лы. 1 ил., 2 табл..

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИА ЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4087918/24-26 (22) 15.05.86 (46) 15.02.89. Бюл. Р 6 (71) Государственный научно-исследовательский энергетический институтим, Г.N. Кржижановского (72) Д.И. Бакланов, В.E. Ермаков, Ю.Н. Киселев, Э.А. Миронов и В.А. Попов (53) 66.040 ° 287(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 371269, кл. С 01 1 3/48, 1971.

Изобретение относится к химической технологии.

Цель изобретения — повышение выхода синтез-газа.

На чертеже представлена схема установки для осуществления способа переработки мелкозернистого топлива.

Установка содержит форкамеру 1 с системой подачи горючего, окислителя и источником зажигания, детонационную камеру 2, блок 3 подачи аргона, запорные элементы 4-7, дозатор 8 мелкозернистого топлива, штуцер 9 для . отбора материала на анализ, а также ударную камеру 10 сгорания.

Пример. Производят обработку угольной пыли с размером частиц

0-50 мкм.

C Г

Состав угля, 7.: С- 60,44; Н 6,45;

11 + О 31 11; S 2.

Содержание летучих в исходном сырье 46Х.

В форкамеру ) по коллекторам подается горючее (СН4) и окислитель (0 ), „,SUÄÄ 3458376 А1 цц 4 С 10 J 3/00, С 10 В 57/00 (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО ТОПЛИВА (57) Изобретение относится к области химической технологии. Цель — повышение выхода синтез-газа. Переработку мелкозернистого топлива ведут в импульсном режиме с градиентом тем6 7 пературы 10 — 10 град/с при цавлении 2,0-3,0 МПа, причем импульсный режим создают посредством ударных волн. 1 з.п ° ф-лы. 1 ил., 2 табл. а в ударную камеру 10 через запорный элемент 5 — аргон и через запорный элемент 4 — мелкозернистое топливо.

Расход горючего и окислителя составляет 18 м /ч, аргона 9? .см /с, мелкоэ дисперсного топлива 73 мг/с. После заполнения форкамеры 1 и детонационной камеры 2 горючей смесью, а ударной камеры 10 — аргоном и пылевидным топливом произвоцят поджиг горючей смеси в форкамере 1, горение переходит в детонацию, которая генерирует ударную волну в ударной камере. Так как расход аргона поддерживается такой величины, (относительно расхода горючего газа СБ и 0 ), чтобы горючий газ не попадал в камеру 10, то в послецнюю проникает только ударная волна, продукт детонации отводится в камере 2 через выходные патрубки.

Под воздействием ударной волны происходит высокотемпературная обработка пылевидного топлива. Ударная волна, дойдя до торца ударной камеры, !

458376 отражается, и возникает отраженная ударная волна, движущаяся в сторону детонационной камеры 2. Под воздействием отраженной ударной волны пылевидное топливо повторно подвергается термической обработке.

Таблица l

Температура прогрева .частиц, К, при радиусе частиц, мкм

Волна Т, К

Время нахожСечение дения, мкс

Падающая 2700

300 2200 1100 700 500 450

1200 850

1400 1030

2650 1870

670

500

2700

Отраженная 2000

Падающая 2170

500 остыв. 1900

800

500 . 400 г

1070 770

380

1500 700

2600 1700

200

500

600

2700

500 остыв. 1800

1300 950

400 350 1000 700 !

250 900

750

Отраженная 2000

330

115 1000 520

Падающая 1870

570

500 2580 1580

500 остыв. 1780

2700

Отраженная 2000

700.

Степень газифи" кации, Ж

ДлительГради— ент авленость мс ие, Па температуры, град/с

1,2 48

2,0 42

2,8 56

81,1

89,2

94,2

93,5

3,0 50

2,5 52

2 О. 43

1,0 40

1,25 41

91

80

В табл. 2 представлены зксперийентальные .данные (градиент температуры, величина давления и длительность импульсов).

Т а б л и ц а 2

Температура нагрева ч. гид пылевидного топлива разного размера в различных сечениях ударной камеры

5 представлена в табл. 1.

Под воздействием ударных волн частицы мелкодисперсного топлива в зависимости от размера нагреваются

35 до 1000-2600 К в импульсном режиме б с градиентом температур 10

10 град/с при давлении 2,0-3,0 NIIa.

В дальнейшем наблюдается резкое ох4 лаждение продуктов термического разложения топлива в волне разрежения до Т = 700 — 800 К со скоростью

4 охлаждения 10 — 10 град/с. Между детонационной камерой 2 и ударной

45 камерой 10 расположен канал ступенчатого профиля, вызывающий систему ударных волн. В результате импульсной высокотемпературной обработки степень разложения мелкодисперсного топлива составляет 94% с получением

50 синтез-газа, содержащего, %: Н 50;

СО 43; СО 5.

Увеличение давления выше 3 МПа, а градиента температуры выше

10 град/с нецелесообразно, так как незначительное увеличение степени переработки топлива (1%) приводит к значительному усложнению конструкции устройства.

Составитель Е. Чижикова

Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Редактор А. Огар

Заказ 324/28 Тираж 446 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1458376 6

Режим работы установки можно иэ- Ф о р и у л а и э о б р е т е н и я менять также изменением температуры аргона, подаваемого в камеру, в эа- 1 ° Способ переработки мелкоэернисвисимости от которой увеличивается того топлива, включающий термообраградиент температуры ударной волны

5 ботку угля под давлением, о т л и— до 10 град/с, а давление — до чающий ся тем, что, с целью

3,0 МПа. повышения выхода синтез-газа, процесс

Длительность импульса определяет.- ведут в импульсном режиме с градиенся профилем ударной волны, так, при 1р том температуры 10 — 10т град/с увеличении ее длины длительность уве- при давлении 2,0-3,0 МНа. личивается, а при уменьшении диамет- 2. Способ по и. 1, о т л и ч а— ра — уменьшается, причем оптимальные ю шийся тем, что импульсный репределы соответствуют 1-100 мс. жим создают посредством ударных волн.