Устройство для переработки твердого топлива


 


Владельцы патента RU 2539160:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" (СибГТУ) (RU)

Изобретение относится к области металлургии, энергетики и химической промышленности при слоевой газификации твердого топлива с целью получения среднетемпературного кокса или энергетического и технологического газа, не содержащего конденсируемых продуктов. Устройство переработки твердого топлива состоит из верхнего, среднего и нижнего поясов, верхний пояс включает загрузочный люк, выпускной патрубок отвода газа, устройство розжига и гидрозатвор, средний пояс включает корпус с водяной рубашкой, выполненный в виде расширяющегося от верхнего пояса к нижнему усеченного конуса, образующая которого наклонена к вертикали под отрицательным углом α=-5…-10°, снабженный термоэлектрическими датчиками и электромагнитными двухтактными вибраторами, закрепленными на размещенных по окружности выступающих элементах верхнего фланца корпуса, нижний пояс включает корпус, выполненный в виде сужающегося от среднего пояса к выходу усеченного конуса, образующая которого наклонена к вертикали под углом β=15…20°, снабженный выгрузным узлом, колосниковой решеткой, термоэлектрическими датчиками, а также узлом для продувки угля воздухом или охлаждающим газом снизу вверх. Изобретение обеспечивает интенсификацию, повышение эффективности, производительности, качества готового продукта и снижение энергозатрат. 1 ил.

 

Изобретение используется в области металлургии, энергетики и химической промышленности при слоевой газификации (пиролизе) твердого топлива (заключающейся в розжиге предварительно засыпанного в корпус массива угля, углеродных сорбентов или иного углеродосодержащего полуфабриката с последующей продувкой массива воздушной, паровоздушной или парокислородной смесью) при получении:

- среднетемпературного кокса;

- энергетического и технологического газа, не содержащего конденсируемых продуктов.

Известно устройство для переработки твердого топлива и получения чистого газа, включающее верхний входной угольный шлюз с боковыми патрубками для отбора газа после продувки, отработанного пара и разравнивателем верхнего слоя угля, корпус с рубашкой (для испарительного водяного охлаждения под давлением 30 ат), мешалку, а также расположенные в нижней части корпуса вращающуюся колосниковую решетку, устройство розжига и обогреваемый шлюз с узлом продувки (заполняющего корпус массива горящего угля) парокислородной смесью снизу вверх, предназначенный для нагрева парокислородной смеси и удаления выходного продукта (кокс, зола, шлаки) [1].

Недостатком решения [1] является чрезвычайная насыщенность получаемого газа смолистыми веществами (до 0,1 кг/м3). Это требует дополнительной очистки от:

- них получаемого газового продукта (с последующим его охлаждением);

- их отложений и конденсата, скопившихся на внутренних стенках трубопровода, предназначенного для отвода газа (примерно каждые 3…4 месяца).

С учетом данных обстоятельств длительная и непрерывная эксплуатация устройства [1] представляется невозможной.

Недостатком решения [1] является также наличие выравнивателя верхнего слоя угля (конической формы). Это требует дополнительных энергозатрат, усложняет конструкцию, снижает надежность, повышает металлоемкость и себестоимость устройства.

Указанные недостатки ведут к увеличению капитальных и эксплуатационных вложений, к снижению КПД процесса газификации и в следствие этого к ограничению сферы применения решения [1].

Известно устройство для получения кокса и попутного газа, включающее верхний входной угольный шлюз с разравнивателем слоя и узлом продувки угля воздухом сверху вниз, корпус с воздушным охлаждением, а также расположенные в нижней трети высоты корпуса колосниковую решетку, устройство розжига, боковые патрубки для отбора газа после продувки и шлюз для удаления кокса [2].

Недостатками решения [2] являются:

- низкая эффективность системы воздушного охлаждения, что приводит к непроизводительным потерям технологического тепла;

- наличие выравнивателя верхнего конусообразного слоя угля, что требует дополнительных энергозатрат, усложняет конструкцию, снижает надежность, повышает металлоемкость и себестоимость устройства;

- сложная система вывода твердого продукта из аппарата, способствующая образованию свода выгоревшего слоя угля и зависанию его на выходе из нижнего шлюза.

Наиболее близким по технической сущности известным решением является устройство переработки твердого топлива, состоящее из верхнего, среднего и нижнего поясов, верхний пояс включает загрузочный люк, выпускной патрубок газа, электротермическое устройство розжига и гидрозатвор, средний пояс включает цилиндрический корпус с водяной рубашкой и термоэлектрическими датчиками, нижний пояс включает корпус, выполненный в виде сужающегося от среднего пояса к выходу усеченного конуса, снабженный колосниковой решеткой, выгрузным узлом, термоэлектрическими датчиками, а также узлом для продувки угля воздухом или охлаждающим газом снизу вверх [3].

Существенными недостатками решения [3] являются неравномерность распределения в поперечном сечении угольного массива (заполняющего полость корпусов среднего и нижнего поясов устройства):

- частиц верхнего конусообразного слоя, за счет чего приходится его разравнивать;

- плотности укладки частиц, давления на них (практически установлено, что вблизи продольной оси корпусов среднего и нижнего поясов укладка частиц угля менее плотная и, соответственно, давление, воздействующее на них со стороны соседних частиц, меньше, чем в зоне кольцевой части угольного массива, расположенной вблизи внутренних поверхностей стенок корпусов, т.е. имеет место снижение значений этих параметров по величине в направлении от стенок корпусов к продольной оси);

- сыпучести частиц, составляющих угольный массив;

- скорости выгорания угля (вблизи продольной оси корпусов среднего и нижнего поясов значение ее значительно выше, чем в зоне кольцевой части угольного массива, расположенной вблизи внутренних поверхностей стенок корпусов, т.е. имеет место ее возрастание в направлении от стенок корпусов к продольной оси).

Кроме того, в зоне прилегания угольного массива к внутренним поверхностям цилиндрического корпуса среднего пояса и усеченного конического корпуса нижнего пояса устройства существенную роль оказывает коэффициент трения скольжения между углем и металлом (из которого изготовлены стенки этих корпусов), значения которого существенно превышают значения коэффициента трения между прилегающими друг к другу частицами угля, расположенными вне и вблизи этой зоны (что объясняется повышенной сыпучестью материала, расположенного вне нее). Представляется, что эти особенности являются причиной:

- пригорания угольного массива к внутренним поверхностям стенок корпусов среднего и нижнего поясов устройства в месте их контакта;

- спекания значительной (по радиальной толщине) кольцевой части угольного массива, расположенной вблизи внутренних поверхностей стенок корпусов среднего и нижнего поясов устройства;

- образования достаточно жесткого свода зависшего спекшегося твердого продукта сгорания на выходе из выгрузного устройства.

Этим обусловливаются:

- невозможность длительной непрерывной эксплуатации устройства [3];

- неполное сгорание вредных примесей в получаемом газе, т.е. недостаточная его чистота (в частности, с большим содержанием в нем кислородосодержащих продуктов серы), а также его повышенная влажность;

- незапланированные временные, материальные и энергозатраты на выравнивание верхнего конического слоя угля, образующегося при его загрузке в рабочую полость устройства, на отделение пригоревшей и спекшейся кольцевой части угольного массива, от внутренних поверхностей корпусов среднего и нижнего поясов, а также на разрушение свода, образовавшегося на выходе из выгрузного узла конического корпуса нижнего пояса устройства.

Указанные факторы ведут к увеличению эксплуатационных затрат, к снижению КПД, эффективности, производительности, качества готового продукта и, в конечном счете, к снижению рентабельности устройства [3].

Изобретение решает задачи интенсификации, повышения эффективности, производительности, качества готового продукта и снижения удельных энергозатрат процесса газификации угля.

Технический результат заключается в решении этих задач путем исключения возможных затрат на устранение необходимости:

- выравнивания верхнего конического слоя угля, образующегося при его загрузке в рабочую полость устройства;

- пригорания угольного массива к внутренним поверхностям стенок корпусов среднего и нижнего поясов устройства;

- спекания значительной по величине кольцевой части угольного массива, расположенного вблизи внутренних поверхностей стенок корпусов среднего и нижнего поясов устройства;

- образования и зависания жесткого свода продукта сгорания твердого топлива на выходе из выгрузного узла конического корпуса нижнего пояса устройства.

Эти задачи решаются за счет обеспечения во всех точках поперечного сечения массива угля, заполняющего полость (корпусов среднего и нижнего поясов устройства), режима равномерности распределения по всему ее объему:

- плотности укладки частиц;

- давления, оказываемого на частицы;

- скорости выгорания частиц.

Для достижения указанного технического результата в устройстве переработки твердого топлива, состоящем из верхнего, среднего и нижнего поясов, верхний из которых включает загрузочный люк, выпускной патрубок отвода газа, электротермическое устройство розжига и гидрозатвор, средний пояс включает корпус с водяной рубашкой и термоэлектрическими датчиками, нижний пояс включает корпус, выполненный в виде сужающегося сверху вниз усеченного конуса, снабженный выгрузным узлом, колосниковой решеткой, термоэлектрическими датчиками, а также узлом для продувки угля воздухом или охлаждающим газом снизу вверх, согласно изобретению корпус среднего пояса выполнен в виде расширяющегося сверху вниз усеченного конуса, образующая которого наклонена к вертикали под отрицательным углом α=-5…-10°, образующая корпуса нижнего пояса наклонена к вертикали под углом β=15…20°, а на равномерно размещенных по окружности выступающих элементах верхнего фланца корпуса среднего пояса закреплены три электромагнитных двухтактных вибратора с частотой колебаний рабочего органа 50 Гц, причем розжиг газовый либо дизельный. Расширение корпуса среднего пояса сверху вниз существенно снижает роль коэффициента трения скольжения между углем и внутренней конической поверхностью стенки корпуса. Представляется, что за счет этого процент вероятности пригорания частиц угля к этой поверхности и спекания их в прилегающей к ней кольцевой части угольного массива при углах наклона ее образующей к вертикали:

- меньших (-5°), достаточно большой;

- равных (-5°), находится в допустимых пределах для частиц угля крупной фракции;

- между (-5°) и (-10°), находится в допустимых пределах для частиц угля средней фракции;

- равных (-10°), находится в допустимых пределах для частиц угля мелкой фракции;

- больших (-10°), минимальный, но за счет возрастания величины диаметра сопряжения корпусов среднего и нижнего поясов это ведет к неоправданному увеличению габаритов и металлоемкости выгрузного узла.

Процент вероятности пригорания частиц угля к внутренней конической поверхности корпуса нижнего пояса (суживающегося сверху вниз), спекания их (в прилегающей кольцевой части угольного массива), а также образования и зависания свода спекшегося твердого продукта сгорания) на выходе из выгрузного узла устройства) при углах между образующей внутренней конической поверхности и вертикалью:

- меньших 15°, минимален и находится в допустимых пределах для частиц угля мелкой фракции;

- равных 15°, находится в допустимых пределах для частиц угля средней фракции;

- выше 15° до 20°, находится в допустимых пределах для частиц угля крупной фракции;

- больших 20°, максимален, поскольку в этом случае величины данных углов приближаются к критическим величинам динамических углов естественного откоса, характерным для различных марок и фракций угля и кокса (находящимся в пределах 25°…35° [4]), что нежелательно из соображений сохранения технологичности, надежности и эффективности работы устройства.

Размещение вибраторов на элементах верхнего фланца корпуса среднего пояса способствует равномерности распределения частиц, давления на них, сыпучести и скорости их выгорания во всем объеме массива угля, загруженного в рабочую полость устройства. Вибрация нивелирует роль коэффициента трения скольжения между углем и внутренними коническими поверхностями стенок корпусов среднего и нижнего поясов, а также между контактирующими частицами угля кольцевой зоны, расположенной вблизи стенок этих поясов, за счет высокой и более равномерной сыпучести материала. Данная особенность объясняется тем, что вибраторы:

- передают кратковременные принудительные возмущающие импульсы жестко связанным между собой корпусам среднего и нижнего поясов, а от их внутренних стенок частицам угля (контактирующим с последними и между собой);

- заставляют частицы угля совершать колебания с заданной частотой и амплитудой в режиме, когда возмущающие силы превышают силы трения.

Это интенсифицирует:

- разравнивание верхнего конического слоя угольного массива, загруженного в рабочую полость устройства, при первоначальном включении вибраторов;

- снижение процента вероятности пригорания угля к стенкам корпусов, спекания его в прилегающей к их внутренним поверхностям кольцевой части угольного массива, а также образования и зависания свода продукта сгорания твердого топлива на выходе из выгрузного узла конического корпуса нижнего пояса устройства.

Равномерное размещение (по присоединительной окружности) трех вибраторов представляется наиболее оптимальным решением, позволяющим соединить технические возможности каждого, соответственно охватываемому им рабочему углу сектора угольного массива. Согласно данному отличительному признаку в предлагаемом устройстве обработки твердого топлива рабочий угол охвата должен составлять 120°. Существует вероятность, что при углах охвата с:

- большими значениями (т.е., при 1…2 вибраторах), часть угольного массива не будет охвачена вибрационным полем, что не позволит достичь ожидаемого технического результата;

- меньшими значениями (т.е. при количестве вибраторов большем 3х), технические возможности вибраторов будут превышать значения охватываемых ими рабочих углов, образующих секторы, из которых состоит угольный массив, что приведет к излишним энергозатратам.

Равномерное размещение по присоединительной окружности 3х вибраторов может также позволить вести процесс в режимах с:

- последовательным включением вибраторов, за счет чего вращающееся вибрационное поле также последовательно воздействует на все секторы массива;

- одновременного включения трех вибраторов, что интенсифицирует вибрационное силовое воздействие на угольный массив;

- комбинированном, когда первый режим периодически чередуется со вторым, мгновенно усиливая в определенный момент силовое воздействие на частицы угольного массива.

Необходимость в данных режимах может быть вполне объективно обоснована и востребована при возникновении нештатных ситуаций в условиях производства.

Общими достоинствами всех известных электромагнитных вибраторов являются:

- отсутствие трущихся частей;

- простота регулирования амплитуды колебаний рабочего органа, а следовательно, и производительности путем изменения силы тока в обмотках электромагнита.

Достоинством двухтактных электромагнитных вибраторов является то, что возмущающая сила притяжения электромагнитов действует в обе стороны (вверх-вниз) и не дает нагрузки на их упругую систему. Под влиянием таких сил вибратор создает не только направленную пульсирующую силу, но и переменный момент, что представляется весьма эффективным средством, позволяющим решить сложные задачи, связанные с описанными выше особенностями.

Достоинством режима функционирования рабочего органа электромагнитного вибратора с частотой колебания 50 Гц является то, что данное значение равно частоте переменного тока, подаваемого на вибратор от промышленной сети. Для множества технологических процессов такие значения частоты вибрации являются наиболее эффективными. На практике таким частотам, как правило, отдается наибольшее предпочтение.

Газовый либо дизельный розжиг позволяет снизить удельный расход электроэнергии при получении среднетемпературного кокса, а также энергетического и технологического газа, не содержащего конденсируемых продуктов.

Кроме того, при выборе конструкции вибраторов принимались во внимание также и их тяговые характеристики и возможности управления возмущающей силой (в частности, как отмечалось выше, путем регулирования амплитудой колебания рабочего органа).

Конечно, все приведенные выше достоинства выбранного типа вибраторов широко известны в технике. Поэтому авторы не претендуют на какую-либо новизну, связанную с конструктивными признаками выбранных вибраторов.

Однако в совокупности с другими отличительными признаками использование (в области газификации твердого топлива) указанного в данной заявке типа вибрационных возбудителей представляется маловероятным. Это подтверждается результатами проведенного патентного поиска.

На чертеже изображена фронтальная проекция устройства переработки твердого топлива с рядом обозначений.

Стрелки: одинарная - загрузка твердого топлива; двойная - выгрузка шлака; тройная - подача воздуха; четверная - подача охлаждающего газа; ○→ - отвод газа, полученного в результате газификации твердого топлива.

Латинские буквы: A - верхний пояс; B - средний пояс; C - нижний пояс; OO - вертикаль (общая для верхнего A, среднего B и нижнего C поясов устройства).

Углы: α - между образующей внутренней конической поверхности корпуса среднего пояса B и вертикалью OO, β - между образующей внутренней конической поверхности корпуса нижнего пояса C и вертикалью OO.

Устройство переработки твердого топлива состоит из верхнего A, среднего B и нижнего C поясов.

Верхний пояс A включает загрузочный люк 1, выпускной патрубок 2 отвода газа, гидрозатвор 3 и электротермическое устройство 4 для розжига угля. Средний пояс B включает корпус 5 с водяной рубашкой 6 и термоэлектрическими датчиками 7.

Нижний пояс C включает корпус 8, выполненный в виде усеченного конуса (сужающегося сверху вниз) с колосниковой решеткой 9, выгрузным узлом 10, термоэлектрическими датчиками 7, а также узлом 11 продувки угля воздухом или охлаждающим газом снизу вверх.

В отличие от известного устройства [3] в предлагаемом решении:

- корпус 5 среднего B пояса выполнен в виде расширяющегося сверху вниз усеченного конуса, образующая которого наклонена к вертикали OO под отрицательным углом α=-(5…10)°;

- образующая усеченного конического корпуса 8 нижнего пояса C наклонена к вертикали OO под углом β=(15…20)°;

- на равномерно размещенных по окружности выступающих элементах верхнего фланца корпуса среднего пояса закреплены три электромагнитных двухтактных вибратора с частотой колебаний рабочего органа 50 Гц.

Устройство переработки твердого топлива работает следующим образом. Предварительно обработанное твердое топливо (например, уголь, углеродные сорбенты, или иной углеродосодержащий исходный продукт) подается через загрузочный люк 1 верхнего пояса A устройства (одинарная стрелка, см. чертеж), заполняя рабочую полость устройства до заданного уровня.

Загрузочный люк 1 герметично закрывают. Сливают воду из гидрозатвора 3.

Затем в отличие от известных устройств [1, 2 и 3] включают вибраторы 12, передающие вибрацию стенкам корпусов 5 и 8 среднего B и нижнего C поясов, а через них контактирующему с ними слою загруженного массива топлива.

Частицы твердого топлива, образующие данный слой, передают полученный импульс соседним контактирующим с ними слоям частиц. Таким образом, полученный импульс движется до вертикали OO в виде круговой волны.

При этом радиус волны уменьшается от величины, равной радиусам окружностей (лежащих в поперечных сечениях внутренних поверхностей корпусов 5 и 8 среднего B и нижнего C поясов) до нуля (в месте прохождения вертикали OO).

При этом происходит:

- распределение частиц (составляющих массив твердого топлива, загруженного в рабочую полость устройства) во всех точках поперечных сечений массива по всей его высоте от хаотичного (до пуска вибраторов) до равномерного (по истечении определенного временного интервала после их включения);

- разравнивание верхнего слоя массива твердого топлива.

Одновременно включаются электротермические датчики 7.

По окончании описанных выше технологических операций, предшествующих основному процессу, включают электротермическое устройство розжига 4, работающее до тех пор, пока значение температуры в зоне верхнего слоя части массива (занимающей рабочую полость пояса A) не достигнет значения температуры самовоспламенения материала составляющих его частиц.

Это приводит к возгоранию верхнего слоя. По истечении технологически обоснованного временного интервала включают подачу через узел 11 воздуха снизу вверх с заданной температурой и влажностью (регулируемыми на стадии его кондиционирования).

Расход воздуха также регулируется с постепенным увеличением от малого до номинального уровня.

В дальнейшем с помощью сигналов от термоэлектрических датчиков 7 расход воздуха поддерживается на номинальном уровне, определяемом:

- свойствами твердого топлива;

- площадью поперечных сечений массива загруженного топлива (являющейся для среднего пояса B в отличие от известных устройств [1, 2 и 3] величиной переменной);

- целью, с которой производится процесс переработки твердого топлива.

В процессе работы устройства фронт горения движется сверху вниз от верхнего пояса A к колосниковой решетке 9, расположенной в нижней части пояса C. При этом (в отличие от известных устройств [1, 2 и 3]) в предлагаемом решении практически близок к нулю процент вероятности:

- пригорания угля к стенкам корпусов 5 и 8;

- спекания угля в кольцевой части массива твердого топлива, прилегающей к внутренним поверхностям стенок 5 и 8;

- образования жесткого свода (продуктов сгорания топлива) на выходе из выгрузного узла 10 конического корпуса 8 нижнего пояса C устройства.

Этому способствует то, что в отличие от известных устройств [1, 2 и 3] в предлагаемом решении динамический коэффициент трения скольжения (между частицами угля и внутренними коническими поверхностями стенок корпусов 5 и 8, соответственно, среднего B и нижнего C поясов) нивелируется (т.е. существенно снижается) за счет того, что:

- корпус 5 среднего пояса B выполнен в виде расширяющегося сверху вниз усеченного конуса, образующая которого наклонена к вертикали OO под отрицательным углом α=(-5…-10)°;

- образующая усеченного корпуса 8 (сужающегося сверху вниз) нижнего пояса C наклонена к вертикали OO под углом β=(15…20)°, меньшим динамического угла естественного откоса топлива (для различных марок угля равного 25…35°);

- на равномерно размещенных по присоединительной окружности выступающих элементах верхнего фланца корпуса 5 среднего пояса B закреплены три электромагнитных двухтактных вибратора с частотой колебаний рабочего органа 50 Гц.

В момент приближения горящего фронта к колосниковой решетке 9 от термоэлектрических датчиков 7 поступает сигнал, после чего подача воздуха прекращается. При этом температура твердого остатка составляет (600…800)°C.

Для снижения ее до 70°C (технологически регламентированное значение) процесс переводят в режим охлаждения посредством включения принудительной циркуляции охлаждающего газа по контуру «устройство-теплообменник» с полезным использованием (отбором) тепловой энергии. В качестве охлаждающего газа в основном используется собственный попутный газ или охлажденные продукты его сгорания. Для исключения уноса из массива топливной пыли расход охлаждающего газа не должен превышать расход воздуха в номинальном режиме. Охлажденный шлак выгружается через выгрузной узел 10. Получаемый газ направляется на очистку и дальнейшую обработку. По сравнению с известными решениями [1, 2 и 3] использование заявляемого устройства переработки твердого топлива позволит:

- интенсифицировать процесс газификации твердого топлива за счет устранения возможности спекания значительной по величине кольцевой части угольного массива, расположенного вблизи внутренних поверхностей стенок корпусов 5 и 8 среднего B и нижнего C поясов устройства;

- повысить эффективность за счет устранения возможности пригорания угольного массива к внутренним поверхностям стенок корпусов 5 и 8 среднего B и нижнего C поясов устройства;

- повысить производительность за счет сокращения временных затрат на разравнивание верхнего слоя массива топлива (после его загрузки в рабочую полость устройства), а также на зависание жесткого свода продукта сгорания твердого топлива (на выходе из выгрузного узла 10 конического корпуса 8 нижнего пояса C устройства);

- улучшить качество готового газового продукта путем соблюдения основных требований, касающихся повышения его чистоты, а также снижения процента содержащихся в нем нерегламентированных примесей, продуктов неполного сгорания (данные требования обеспечиваются за счет равномерного распределения частиц топлива, давления на них, а также скоростей его горения во всех точках поперечных сечений массива, по всей его высоте);

- снизить удельные энергозатраты за счет повышения производительности.

Источники информации

1. Г.-Д. Шиллинг, Б. Бонн, У. Краус, "Газификация угля". Перевод с немецкого. М.: «Недра», 1986 г., с.43…51, (всего с.176).

2. United Stftes Patent, Patent Number 4883499, Int. CL4 C10B 49/06, C10I 3/14, C01B 31/10., Date of Patent Nov.28, 1989.

3. RU, №2299901, МПК C10B 47/04, C10B 53/08, C10I 3/20, Опуб. 27.05.2007.

4. ЕАПВ, №007800, B1, int. C1. C10B 11/00 (2006.01), C10B 53/08 (2006.01). Дата публикации 27.02.2007.

Устройство переработки твердого топлива, состоящее из верхнего, среднего и нижнего поясов, верхний пояс включает загрузочный люк, выпускной патрубок отвода газа, устройство розжига и гидрозатвор, средний пояс включает корпус с водяной рубашкой и термоэлектрическими датчиками, нижний пояс включает корпус, выполненный в виде сужающегося от среднего пояса к выходу усеченного конуса, снабженный выгрузным узлом, колосниковой решеткой, термоэлектрическими датчиками, а также узлом для продувки угля воздухом или охлаждающим газом снизу вверх, отличающееся тем, что корпус среднего пояса выполнен в виде расширяющегося от верхнего пояса к нижнему усеченного конуса, образующая которого наклонена к вертикали под отрицательным углом α=-5…-10°, образующая корпуса нижнего пояса наклонена к вертикали под углом β=15…20°, а на равномерно размещенных по окружности выступающих элементах верхнего фланца корпуса среднего пояса закреплены три электромагнитных двухтактных вибратора с частотой колебаний рабочего органа 50 Гц.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химической и сельскохозяйственной промышленности, к области энергетики и может быть использовано для сушки сыпучего материала, например зерна, и получения кокса.

Изобретение относится к газификаторам, а более конкретно к узлу охлаждающей камеры для газификатора. Газификатор (10) содержит камеру (14) сгорания, в которой обеспечивается сгорание горючего топлива для производства синтетического горючего газа, охлаждающую камеру (16), содержащую жидкий хладагент (32) и расположенную ниже по потоку от камеры (14) сгорания, погружную трубку (38), соединяющую камеру (14) сгорания с охлаждающей камерой (16) и выполненную с возможностью направления синтетического горючего газа из камеры (14) сгорания в охлаждающую камеру (16) с обеспечением его контакта с жидким хладагентом (32) и получения охлажденного синтетического горючего газа, отводящую трубку (46), окружающую погружную трубку (38) и ограничивающую между ними кольцевой проход (50), асимметричный или симметричный сепаратор (54) жидкости, расположенный вблизи выходного пути (52) охлаждающей камеры (16) и выполненный с возможностью удаления захваченного жидкого содержимого из охлажденного синтетического горючего газа, направляемого через кольцевой проход (50) к выходному пути (52), причем указанный асимметричный или симметричный сепаратор жидкости представляет собой дефлектор или многогранный или круглый сепаратор, при этом дефлектор содержит ребра, отверстия или комбинацию ребер и отверстий, а круглый сепаратор представляет собой круглый сепаратор конической формы.

Изобретение относится к области энергетики, металлургии и химической промышленности и может быть использовано для получения кокса и генераторного газа. Способ газификации твердого топлива включает загрузку топлива в реактор, газификацию топлива и удаление продуктов газификации.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в устройствах для газификации твердого топлива. Установка газификации твердого топлива содержит корпус газификатора из двух частей, верхней в виде цилиндрической обечайки и нижней в виде полого усеченного конуса с кожухом.

Изобретение относится к области термохимической переработки влажных органических субстратов и к области получения газообразного топлива. Установка для переработки влажных органических субстратов в газообразные энергоносители состоит из последовательно расположенных механического обезвоживающего устройства (7), газогенератора (1), мокрого скруббера (10) и энергогенерирующей установки (13).

Изобретение может быть использовано в химической, металлургической и энергетической областях. Слоевой газификатор непрерывного действия представляет собой аппарат шахтного типа на обратном дутье и состоит из топки с охлаждаемой колосниковой решеткой (1), питателя (2) непрерывной подачи топлива в топку и узла (3) отгрузки кокса и золы, который расположен в нижней части.

Изобретение относится к способу и установке для получения синтез-газа (S) из твердых частиц (C) углерода, причем указанные частицы (C) углерода получают посредством пиролиза, газификация частиц (C) углерода происходит в результате непрямого нагрева частиц (C) углерода в присутствии технологического газа (P) в том же самом пространстве реактора, где находятся частицы (C) углерода, при этом непрямой нагрев осуществляют с помощью теплового излучения от горелок (Br1-Brn), расположенных в реакторе (1), а синтез-газ (S), образовавшийся во время газификации, выпускают из указанного пространства.

Изобретение относится к объединенным генераторам синтез-газа. Генерирование синтез-газа может быть объединено в различных системах и способах.

Изобретение относится к области энергетики, лесной и лесоперерабатывающей промышленности, сельскому хозяйству и может быть использовано при производстве газообразного топлива из органических отходов.

Изобретение относится к области металлургии, энергетики и химической промышленности. .

Изобретения могут быть использованы в химической промышленности. Способ деполимеризации пластмассовых отходов включает нагрев исходного твердого материала и получение в резервуаре или реакторе (311) с индукционным нагревателем (23) жидкой ванны легкоплавких металлов или металлических сплавов. Исходный твердый материал дозированно подают подающим устройством (11) в жидкую ванну легкоплавких металлов или металлических сплавов (3) с температурой от 50 °С до 550 °С. Изобретения позволяют проводить деполимеризацию пластмассовых отходов без их дополнительной обработки, без возникновения перегрева и отложений. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для автономного энергообеспечения малых городов, поселков городского типа и сельских поселений. Энергоустановка содержит корпус (1), покрытый теплоизоляцией (2). Внутри корпуса (1) размещена газификационная печь (3) в виде сосуда цилиндрической формы, по всему объему которой имеются каналы ввода газифицирующего агента (5), а в верхней части смонтировано устройство для подачи исходного материала (4). Нижняя часть газификационной печи (3) соединена с конусообразной колосниковой решеткой и системой золоудаления. Газификационная печь совмещена с газовой камерой сгорания (7), по периметру нижней части которой выполнена металлическая сетка (8) с нанесенным на нее катализатором. За металлической сеткой (8) расположены кислородно-водородный топливный элемент (9) и воздушная камера (10). В верхней части корпуса (1) на выходе дымовых газов предусмотрены теплообменник (11) и дымовая труба (12). Изобретение позволяет увеличить эффективность переработки исходного сырья в водородсодержащий газ, сократить затраты на организацию технологического процесса. 1 ил.

Изобретение относится к химико-энергетическому машиностроению, в частности к пиролизным установкам, и может быть использовано в конструкциях пиролизных реакторов. Реактор содержит загрузочное устройство (1), камеру термического разложения (2), корпус (3), дутьевые фурмы (4), дутьевой вентилятор (5), камеру газификации (6), колосник (7), зольник (8), трубопроводы отвода генераторного газа (9) и пиролизного газа (10). Верхняя часть А камеры термического разложения Б выступает над обогреваемой частью В камеры термического разложения на величину Н, находящуюся в диапазоне 0,05D≤Н≤5D, где D - диаметр камеры разложения, снабжена трубопроводом отвода пиролизного газа (10). Изобретение позволяет повысить качество процесса пиролиза, увеличить эффективность реактора, а также раздельно получить пиролизный и генераторный газы. 1 ил.
Изобретение относится к охладителю синтез-газа и способу его сборки. Описан охладитель синтез-газа, предназначенный для использования в системе газификации, включающий верхнюю часть (216), содержащую насадки (314) трубопроводов. Охладитель синтез-газа также включает кольцевой корпус (202), включающий трубопроводы (308, 309), которые выполнены с возможностью соединения по потоку с насадками (314) трубопроводов. Охладитель синтез-газа также включает часть быстрого охлаждения, предназначенную для удаления твердых частиц, захваченных потоком синтез-газа, проходящим через охладитель синтез-газа. Верхняя часть (214) и корпус (202) выполнены с возможностью соединения посредством кольцевого сварного шва. Описаны также система газификации и способ сборки охладителя синтез-газа. Технический результат заключается в возможности сборки элементов охладителя синтез-газа с использованием меньшего количества соединительных элементов по сравнению с известными охладителями. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к подаче тепловой энергии и может быть использовано в химической промышленности и газификации. Способ подачи тепловой энергии в систему термообработки (104) сырья включает: газификацию сухого сырья в первом реакторе (106) потоком газифицирующего газа (FGG) с получением первого газового потока (PFG); окисление во втором реакторе (108) с получением второго газового потока (DFG); активацию в третьем реакторе носителей кислорода с получением избытка тепловой энергии; подачу части тепловой энергии указанного второго газового потока (DFG) и/или избыточного тепла с активации носителей кислорода в систему (104) термообработки сырья; и повышение температуры потока газифицирующего газа (FGG) по меньшей мере одной частью избыточного тепла с активации носителей кислорода для повышения температуры указанного потока газифицирующего газа (FGG) до температуры газификации. Изобретение позволяет снизить энергопотребление, негативное влияние на окружающую среду, а также исключить непрерывное внешнее снабжение. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к химической промышленности. Газогенератор содержит вертикально расположенный корпус, индивидуальные дутьевые каналы с фурмами на конце, канал отвода газа и систему электромагнитных клапанов (6), подсоединенных индивидуально к трубкам (8) с дутьевыми фурмами на конце, расположенными в зоне фурменного пояса (12). Система электромагнитных клапанов (6) также присоединена к воздушному коллектору (3), имеющему на конце трехходовой электромагнитный клапан (2), соединенный с форсажным воздушным контуром, а вертикально расположенная цилиндрическая камера газификации (4) вместе с трубками (8) помещена в термоизоляционный футляр. Изобретение позволяет повысить энергетическую ценность генераторного газа на переходных режимах, повысить эффективность процесса газификации, снизить инерционность газогенератора. 5 ил., 1 табл.

Изобретение может быть использовано в области переработки углеродсодержащих катодных материалов. Способ включает загрузку отработанных катодных ванн производства алюминия в шахтную печь (1), где проводят их термообработку при температуре выше температуры воспламенения углерода и выше температуры испарения токсичных веществ, содержащихся в отработанных катодных ваннах. В первом продольном участке (8) шахтной печи (1) реакционные газы направляют в прямотоке с углеродом, а во втором продольном участке (9) шахтной печи - в противотоке углероду. Реакционные газы выводят (11) из шахтной печи в области с увеличенным сечением (7), находящейся между указанными продольными участками (8,9). Изобретение позволяет полностью отделить токсичные вещества, такие как натрий и фтор, и одновременно получить шлак, богатый алюминатом кальция, предотвратить рециркуляцию щелочей. 18 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к устройствам для переработки твердого углеродсодержащего сырья, в том числе отходов сельскохозяйственного производства и бытовых отходов, с получением метансодержащего топливного газа. Устройство для газификации углеродсодержащего сырья включает вертикальный корпус 1 с зонами высокотемпературной, среднетемпературной и низкотемпературной газификации. В зоне 8 высокотемпературной газификации установлены плазменные горелки 9 и средства ввода газифицирующего агента 10. В зоне 6 низкотемпературной газификации размещен пакет чередующихся лопастных узлов 14, 15 и решеток 16, 17, выполненных с расположенными по кругу разными по размерам отверстиями в форме секторов или радиальных щелей с величиной их проходного сечения, постепенно увеличивающейся от зоны загрузки сырья в направлении вращения вала. Под нижней решеткой вышеуказанного пакета размещены форсунки 7 для подачи воды и катализаторов. Изобретение позволяет повысить производительность процесса газификации с одновременным обеспечением эффективности переработки углеродсодержащего сырья и увеличением выхода топливного газа. 10 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх