ТИПЫ ГАЗИФИКАТОРОВ
Классификация газификаторов обычно проводится в соответствии с характером перерабатываемого углеродсодержащего материала [1 ]. К основным типам газификаторов, предназначенных для периодической и непрерывной газификации, относятся реакторы с неподвижным (стационарным) и с движущимся (уплотненным) слоем сырья, с перемешивающимся слоем сырья, с псевдоожиженным слоем сырья, с проталкивающимся слоем сырья и с вращающимся слоем сырья (рис. 1-5). В газификаторе с воздушным дутьем обычно получают низкокалорийный газ с теплотой сгорания 2,98-5,59 МДж/м3, а в газификаторе с кислородным дутьем-среднекалорийный газ с теплотой сгорания 7,45-13,04 МДж/м3 (на рис. 3 показано исключение из этого правила). В системе с двумя реакторами углеродсодержащее вещество нагревается в реакторе с воздушным дутьем за счет контакта с горячим песком. После нагрева в первом реакторе углеродсодержащий материал поступает во второй реактор, где подвергается пиролизу для получения сред - некалорийного газа. Газификаторы имеют различную производительность с выходом от 0,03 до 84400 МДж/ч тепла, содержащегося в топливном газе.
U Anil К. Chatteijee, SRI International, Menlo Park.
|
Поступление биомассы |
|
Продукты Сгорания |
|
Топливный газ |
|
Запасной выпуск топливного газа |
|
Углистое вещество/зола |
|
Воздух Топливо для камеры сгорания |
|
Рис. 1. Схема классического процесса пиролиза (наружный обогрев, вертикальный поток, уплотненный слой). |
|
Камера сгорания с наружной огнеупорной стенной Металлическая Стенка газификатора |
|
|
Вращающаяся система|
Нагрев и сушка |
|
Пиролиз |
|
Газификаиия |
|
Воздух/топливо, 0г/ водяной пар |
|
Подача биомассы |
|
• Топливный ваз |
|
Огнеупорная футеровка. |
|
Зала/углистое вещество Рис. 2. Реактор с перемешивающимся слоем сырья (внутренний обогрев). |
-> Загрязненный топливный, газ
Инертный ~ псевдооясиженный
- Огнеупорная футеровка
|
Подача биомассы |
Реш-етяа
|
|
|
Твердые частицы и газ |
|
Псеедоожизкенныи. воздух или Ог |
|
Топливный газ |
|
Топливный газ |
|
Рис. 3. Газификатор с псевдоожижениым слоем сырья с прямым (а) н непрямым (б) обогревом. |
|
J Циклон Зола . Продукты сгорания Камера сгорания Воздух Рециркуляция теплоносителя - горячего песка и углистого вещества |
Газификаторы могут эксплуатироваться при атмосферном или более высоком давлении. С повышением давления производительность реактора увеличивается, и поэтому при давлениях выше атмосферного можио использовать аппарат меньшего объема. Топливный газ, получаемый в реакторе с повышенным давлением, не требует сжатия при доставке потребителю. Однако реакторы высокого давления должны иметь специальные конструкцию и систему подачи сырья; трубопроводные коммуникации и соответствующие компоненты системы должны выдерживать высокое давление газа.
В настоящее время большинство реакторов, предназначенных для газификации твердых отходов или биомассы, эксплуатируется при атмосферном давлении.
Подача биомассы при помощи инертных газов (N2, А г или рециркупи - рующий газ)
|
Твердые частицы' и топливный газ |
|
Огнеупорная теплоизоляция |
Подвижный теплоноситель (песок, углистое вещество, зола, отработанный, катализатор )
Рис. 4. Реактор с проталкивающимся слоем сырья.
