Claims (17)
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM
1. Газификатор (1), в котором обеспечивается возможность переключения между нисходящим и восходящим режимами без прерывания процесса газификации, т.е. ввода материала исходного сырья и производства газа, включающий в себя чашу весов (9.2) для взвешивания топлива на основе отходов (ТНОО);1. Gasifier (1), which provides the ability to switch between downward and upward modes without interrupting the gasification process, i.e. input of raw material and gas production, including a weighing pan (9.2) for weighing fuel based on waste (TNOO);
узкую зону (2), в которой находятся шибер (9) двойного действия и поворотный клапан (9.1), где отходы в первый подвергаются действию тепла в бескислородной среде;a narrow zone (2), in which there is a double-acting gate (9) and a rotary valve (9.1), where the waste in the first is exposed to heat in an oxygen-free environment;
зону (3) осушки, расположенную под узкой зоной (2), диаметр которой больше диаметра узкой зоны (2) и которая включает в себя верхнюю зону (3.2) для выпуска синтез-газа, предохранительный клапан (11), указатель (12) уровня, смотровое стекло (12.1), сдвигающуюся крышку (12.2), термопару (13.2), передатчик давления (14), измеритель давления в зоне для выпуска синтез-газа (14.1 для нисходящего и 14.2 для восходящего режимов), пропорциональный клапан (19) и гидравлический поршень (21);a drying zone (3) located under the narrow zone (2), the diameter of which is larger than the diameter of the narrow zone (2) and which includes the upper zone (3.2) for the release of synthesis gas, a safety valve (11), a level indicator (12) , a sight glass (12.1), a sliding cover (12.2), a thermocouple (13.2), a pressure transmitter (14), a pressure meter in the area for the synthesis gas discharge (14.1 for downstream and 14.2 for upstream), a proportional valve (19) and hydraulic piston (21);
зону (4) пиролиза, расположенную под зоной (3) осушки, в которую входят впуск (4.1) подогретого воздуха или кислорода, воздушные сопла (4.4), вибратор (10), термопара (13.1), впрыскивающие сопла (20) и пропорциональный клапан (20.1);a pyrolysis zone (4) located under the drying zone (3), which includes an inlet (4.1) of heated air or oxygen, air nozzles (4.4), a vibrator (10), a thermocouple (13.1), injection nozzles (20) and a proportional valve (20.1);
зону (5) окисления, в которую входят верхние воздушные сопла (4.2), нижние воздушные сопла (4.3), воздушная камера (4.7), нижняя зона (6.1) для выпуска синтез-газа, пропорциональный клапан (6.3) для впуска воздуха или кислорода, воспламенители (8) для режима нисходящего потока, измеритель температуры (13) в первой зоне окисления, измеритель давления (14.1) в зоне выпуска синтез-газа;oxidation zone (5), which includes the upper air nozzles (4.2), the lower air nozzles (4.3), the air chamber (4.7), the lower zone (6.1) for the release of synthesis gas, a proportional valve (6.3) for air or oxygen inlet , igniters (8) for the downward flow mode, a temperature meter (13) in the first oxidation zone, a pressure meter (14.1) in the synthesis gas outlet zone;
зону (6) восстановления, внутренняя поверхность которой покрыта огнеупорным материалом для предотвращения теплового разжижения, в которую входят верхние воздушные сопла (4.5), нижние воздушные сопла (4.6), воздушная камера (4.8), нижний вход (6.2) для подогретого воздуха или кислорода, пропорциональный клапан (6.4) для впуска воздуха или кислорода, зольная решётка (7.1) в зоне выпуска газа для создания центробежного эффекта, паровые сопла (7.2) для увеличения количества оксида углерода и водорода с целью обогащения синтез-газа, воспламенитель (8.1 и 8), упругая проволока (10.1), термопара (13.3), паровой пропорциональный клапан (15) для регулирования содержания водяного пара;a recovery zone (6), the inner surface of which is coated with refractory material to prevent thermal liquefaction, which includes upper air nozzles (4.5), lower air nozzles (4.6), an air chamber (4.8), a lower inlet (6.2) for heated air or oxygen , proportional valve (6.4) for air or oxygen inlet, ash grate (7.1) in the gas outlet zone to create a centrifugal effect, steam nozzles (7.2) to increase the amount of carbon monoxide and hydrogen in order to enrich the synthesis gas, igniter (8.1 and 8 ), control Guy wire (10.1), the thermocouple (13.3), steam proportional valve (15) for regulating the water vapor content;
систему (23) предварительного охлаждения и влажной промывки газов, расположенную между реактором газификатора и вентилятором, в которую входят циклон, теплообменник между синтез-газом и водяным паром, газоочистительный скруббер и электростатический осадитель;a system (23) for pre-cooling and wet washing of gases located between the gasifier reactor and the fan, which includes a cyclone, a heat exchanger between synthesis gas and steam, a gas scrubber and an electrostatic precipitator;
по крайней мере один вентилятор (24) и клапаны (17, 18);at least one fan (24) and valves (17, 18);
при этом газификатор включает в себя зольную секцию (7), в которую входят устройство (7.3) для выгрузки золы, зольный резервуар (22), который содержит воду, первый винтовой транспортёр (22.1) для переноса крупных частиц от устройства для выгрузки золы в зольный резервуар, второй винтовой транспортёр (22.2), поддон (22.3) для переноса золы.the gasifier includes an ash section (7), which includes a device (7.3) for unloading ash, an ash tank (22) that contains water, the first screw conveyor (22.1) for transferring large particles from the device for unloading ash into ash reservoir, second screw conveyor (22.2), tray (22.3) for ash transfer.
2. Газификатор по п.1, в котором зона (5) окисления обладает сложной формой.2. The gasifier according to claim 1, in which the oxidation zone (5) has a complex shape.
3. Газификатор по п.1, в котором указанные паровые сопла (7.2) в зоне (6) восстановления расположены одно против другого.3. The gasifier according to claim 1, in which these steam nozzles (7.2) in the recovery zone (6) are located one against the other.
4. Газификатор по п.1, в котором вредные жидкие отходы подаются в газификатор регулируемым образом через указанные сопла (20) и пропорциональный клапан (20.1).4. The gasifier according to claim 1, in which the harmful liquid waste is supplied to the gasifier in a controlled manner through the nozzles (20) and the proportional valve (20.1).
5. Газификатор по п.1, в котором указанный шибер (9) двойного действия, расположенный в узкой зоне, приводится в действие гидравлическим поршнем и совершает возвратно-поступательное движение 5. The gasifier according to claim 1, wherein said double-acting gate (9) located in a narrow zone is driven by a hydraulic piston and reciprocates
- 7 017588 по горизонтали, причём он выполнен по меньшей мере из двух расположенных одна на другой частей.- 7 017588 horizontally, moreover, it is made of at least two parts located on one another.
6. Газификатор (1) по п.1, отличающийся тем, что указанная зольная секция (7) включает в себя по меньшей мере одно устройство (7.3) для выгрузки золы, по меньшей мере один зольный резервуар (22), первый зольный транспортёр (22.1) для переноса крупных частиц от устройства для выгрузки золы в зольный резервуар, по меньшей мере один второй транспортёр (22.2), по меньшей мере один поддон (22.3) и по меньшей мере один резервуар (22.4) для сухой золы.6. Gasifier (1) according to claim 1, characterized in that said ash section (7) includes at least one device (7.3) for unloading ash, at least one ash tank (22), a first ash conveyor ( 22.1) for transferring large particles from the device for unloading ash into the ash tank, at least one second conveyor (22.2), at least one tray (22.3) and at least one tank (22.4) for dry ash.
7. Газификатор (1) по п.1, отличающийся тем, что указанный второй винтовой транспортёр (22.2) для золы предназначен для переноски накапливающейся на дне золы и небольших частиц, плавающих в резервуаре (22.4) для сухой золы с помощью переносящего золу поддона (22.3).7. The gasifier (1) according to claim 1, characterized in that said second screw conveyor (22.2) for ash is designed to carry ash accumulating at the bottom and small particles floating in the dry ash tank (22.4) using an ash-transporting pallet ( 22.3).
8. Газификатор (1) по п.1, отличающийся тем, что указанный первый винтовой транспортёр (22.1) для золы расположен под углом 30-45° к горизонтали.8. The gasifier (1) according to claim 1, characterized in that said first screw conveyor (22.1) for ash is located at an angle of 30-45 ° to the horizontal.
9. Газификатор (1) по п.1, отличающийся тем, что указанное устройство (7.3) для выгрузки золы входит внутрь резервуара (22), который содержит воду.9. The gasifier (1) according to claim 1, characterized in that the said device (7.3) for unloading ash enters the tank (22), which contains water.
10. Газификатор (1) по п.1, отличающийся тем, что газификатор обеспечивает композицию синтезгаза, образующуюся в и поступающую из указанной зоны (4) пиролиза, который переносит частицы, разжижающиеся на зольной решётке (7.1), и подвергает проходящий через зольную решётку (7.1) с центробежным эффектом синтез-газ каталитическому крекингу в зоне (6) восстановления.10. The gasifier (1) according to claim 1, characterized in that the gasifier provides a syngas composition formed in and coming from the indicated zone (4) of pyrolysis, which transfers particles that are liquefied on the ash grate (7.1), and exposes it through the ash grate (7.1) with the centrifugal effect of synthesis gas catalytic cracking in the recovery zone (6).
11. Газификатор (1) по п.1, отличающийся тем, что газификатор помещён на упругой проволоке (10.1), поглощающей вибрации газификатора во время его работы.11. The gasifier (1) according to claim 1, characterized in that the gasifier is placed on an elastic wire (10.1) that absorbs the vibrations of the gasifier during its operation.
12. Способ газификации в нисходящем режиме, осуществляемый в газификаторе по пп.1-11, включающий следующие стадии:12. The method of gasification in a downward mode, carried out in a gasifier according to claims 1 to 11, comprising the following stages:
a) подача ТНОО из узкой зоны (2) после взвешивания;a) feeding TNOO from narrow zone (2) after weighing;
b) открытие гидравлических клапанов (18 и 6.3) с помощью системы программируемого логического контроллера;b) opening hydraulic valves (18 and 6.3) using a programmable logic controller system;
c) закрытие клапанов (17 и 6.4);c) closing the valves (17 and 6.4);
б) приведение в действие вентилятора (24);b) actuating the fan (24);
е) приведение в действие воспламенителей (8) после начала создания вакуума в реакторе с последующим их отключением после начала газификации;f) actuation of igniters (8) after the start of creating a vacuum in the reactor with their subsequent shutdown after the start of gasification;
1) воздействие на ТНОО теплом в бескислородной среде в узкой зоне (2);1) the impact on TNOO heat in an oxygen-free environment in a narrow zone (2);
д) обезвоживание ТНОО в зоне (3) осушки в бескислородной среде в условиях вакуума;e) dehydration of TNOO in the zone (3) of drying in an oxygen-free medium under vacuum;
к) отсасывание в вакууме получаемого на стадии (д) водяного пара в зону (6) восстановления;j) suction in vacuum of the water vapor obtained in stage (e) into the reduction zone (6);
ί) отсасывание в вакууме получаемого на стадии (д) кислорода в зону (5) окисления;ί) suction in vacuum of the oxygen obtained in stage (e) into the oxidation zone (5);
_)) открытие клапана (18);_)) valve opening (18);
k) регулировка отверстия пропорционального клапана (6.3) в соответствии с количеством перерабатываемого ТНОО;k) adjustment of the proportional valve bore (6.3) in accordance with the amount of TNO processed;
l) перемещение газа вниз в направлении к выходу (6.1);l) moving gas down towards the outlet (6.1);
т) ввод водяного пара в зону (6) восстановления через паровые сопла (7.2) с помощью пропорциональных клапанов (15) при работе в нисходящем режиме;r) introducing water vapor into the recovery zone (6) through the steam nozzles (7.2) using proportional valves (15) when operating in a downward mode;
п) выгрузка золы из зоны (6) восстановления в направлении вниз к зольному резервуару (22) с помощью устройства (7.3) для выгрузки золы;o) unloading the ash from the recovery zone (6) in a downward direction to the ash tank (22) using the device (7.3) for unloading the ash;
о) отсасывание с помощью вакуума водяного пара из зольного резервуара (22) в зону восстановления;o) vacuum suction of water vapor from the ash tank (22) into the recovery zone;
р) ввод полученного на стадии (о) водяного пара в зону (6) восстановления через паровые сопла (7.2) с помощью пропорциональных клапанов (15);p) introducing the water vapor obtained in stage (o) into the recovery zone (6) through the steam nozzles (7.2) using proportional valves (15);
г) очистка и получение синтез-газа в качестве конечного продукта.g) purification and production of synthesis gas as a final product.
13. Способ газификации в восходящем режиме, осуществляемый в газификаторе по пп.1-11, включающий следующие стадии:13. The method of gasification in the ascending mode, carried out in the gasifier according to claims 1 to 11, comprising the following stages:
a) перепускание ТНОО из узкой зоны (2) после взвешивания;a) bypassing TNOO from narrow zone (2) after weighing;
b) открытие гидравлических клапанов (17 и 6.4) с помощью системы программируемого логического контроллера;b) opening hydraulic valves (17 and 6.4) using a programmable logic controller system;
с) закрытие клапанов (18 и 6.3);c) closing the valves (18 and 6.3);
б) приведение в действие вентилятора (24);b) actuating the fan (24);
е) приведение в действие воспламенителей (8.1) после начала создания вакуума в реакторе с последующим их отключением после начала газификации;f) actuation of igniters (8.1) after the start of the creation of vacuum in the reactor with their subsequent shutdown after the start of gasification;
1) воздействие на ТНОО теплом в бескислородной среде в узкой зоне (2);1) the impact on TNOO heat in an oxygen-free environment in a narrow zone (2);
д) обезвоживание ТНОО в зоне (3) осушки в бескислородной среде в условиях вакуума;e) dehydration of TNOO in the zone (3) of drying in an oxygen-free medium under vacuum;
к) отсасывание в вакууме получаемого на стадии (д) водяного пара в зону (6) восстановления;j) suction in vacuum of the water vapor obtained in stage (e) into the reduction zone (6);
ί) отсасывание в вакууме получаемого на стадии (д) кислорода в зону (5) окисления;ί) suction in vacuum of the oxygen obtained in stage (e) into the oxidation zone (5);
.)) открытие клапана (17);.)) valve opening (17);
k) приведение в действие выхода (3.2) для синтез-газа;k) activating the output (3.2) for the synthesis gas;
l) регулировка отверстия пропорционального клапана (6.4) в соответствии с количеством перерабатываемого ТНОО;l) adjustment of the proportional valve bore (6.4) in accordance with the amount of TNO processed;
- 8 017588- 8 017588
т) перемещение газа вверх в направлении к выходу (3.2);r) moving gas upward towards the outlet (3.2);
п) выгрузка золы из зоны (6) восстановления в направлении вниз к зольному резервуару (22) с помощью устройства (7.3) для выгрузки золы;o) unloading the ash from the recovery zone (6) in a downward direction to the ash tank (22) using the device (7.3) for unloading the ash;
о) отсасывание с помощью вакуума водяного пара из зольного резервуара (22) в зону восстановления;o) vacuum suction of water vapor from the ash tank (22) into the recovery zone;
р) очистка и получение синтез-газа в качестве конечного продукта.p) purification and synthesis gas production as a final product.
14. Способ по пп.12 и 13, отличающийся тем, что количество перерабатываемого ТНОО регулируют так, чтобы оно было равным количеству выгружаемой золы, путём замедления или увеличения подачи материала.14. The method according to PP.12 and 13, characterized in that the amount of processed TNOO is regulated so that it is equal to the amount of ash discharged by slowing down or increasing the supply of material.
15. Способ по пп.12 и 13, отличающийся тем, что в зону (6) восстановления через паровые сопла (7.2) регулируемым образом с помощью пропорциональных клапанов (15) вводится водяной пар.15. The method according to claims 12 and 13, characterized in that steam is introduced into the recovery zone (6) through the steam nozzles (7.2) in a controlled manner using proportional valves (15).
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что при восходящем режиме указанные пропорциональные клапаны (15) закрыты, что предотвращает проход водяного пара.16. The method according to p. 15, characterized in that when the ascending mode specified proportional valves (15) are closed, which prevents the passage of water vapor.
17. Способ по пп.12 и 13, отличающийся тем, что указанный вентилятор (24) во время переключения между восходящим и нисходящим режимами отключается.17. The method according to claims 12 and 13, characterized in that said fan (24) is switched off during switching between upward and downward modes.
Фиг. 1FIG. one
Фиг. 2FIG. 2
- 9 017588- 9 017588
Фиг. 3FIG. 3