RU2238962C1 - Gaseous fuel generation process - Google Patents
Gaseous fuel generation process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2238962C1 RU2238962C1 RU2003109917/04A RU2003109917A RU2238962C1 RU 2238962 C1 RU2238962 C1 RU 2238962C1 RU 2003109917/04 A RU2003109917/04 A RU 2003109917/04A RU 2003109917 A RU2003109917 A RU 2003109917A RU 2238962 C1 RU2238962 C1 RU 2238962C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wood
- gaseous fuel
- carbonizate
- steam
- calorific value
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения газообразного топлива из древесного сырья и может быть использовано для получения тепла, электроэнергии и жидкого топлива.The invention relates to the field of producing gaseous fuels from wood raw materials and can be used to produce heat, electricity and liquid fuel.
Известны способы получения газообразного топлива из древесины путем газификации. Процесс осуществляют следующим образом. Древесину нагревают до температуры 900-1100°С, при этом вначале идет ее подсушка, затем разложение с образованием паров органических веществ, газов и карбонизата (угля). Полученный карбонизат подвергают взаимодействию с газифицирующим агентом (воздух, паровоздушная смесь, кислород, углекислый газ), который подают на раскаленный карбонизат. Образующиеся при этом газы вместе с газами разложения древесины составляют газообразное топливо [1, 2]. [1. Гелетуха Г.Г., Железная Г.А. Обзор технологий газификации биомассы //Экотехнологии и ресурсосбережение - 1998, - №2. - с.21-30].Known methods for producing gaseous fuels from wood by gasification. The process is as follows. The wood is heated to a temperature of 900-1100 ° C, while at first it is dried, then decomposition with the formation of vapors of organic substances, gases and carbonizate (coal). The resulting carbonizate is reacted with a gasification agent (air, steam-air mixture, oxygen, carbon dioxide), which is fed to the hot carbonizate. The resulting gases along with the decomposition gases of wood make up gaseous fuel [1, 2]. [1. Geletukha G.G., Zheleznaya G.A. Overview of biomass gasification technologies // Ecotechnologies and Resource Saving - 1998, - No. 2. - p.21-30].
Различают способы газификации древесины с восходящим движением парогазов, противотоком движению древесины (прямой процесс), и нисходящим прямотоком движению древесины (обращенный процесс).There are methods of gasification of wood with the upward movement of steam and gas, countercurrent movement of the wood (direct process), and downward flow to the movement of wood (reversed process).
Наиболее близкий к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ получения газообразного топлива с нисходящим движением парогазов, включающий нагрев древесной щепы до температуры 900-1100°С и обработку полученного карбонизата паровоздушной смесью [2. Лямин В.А. Газификация древесины. // - М. - Из-во “Лесная промышленность” - 1967 - с.18]. Продолжительность процесса 3 часа. Выход газообразного топлива составляет 1,6 м3 на один кг абсолютно сухой древесины (а.с.д.), теплотворная способность 7 МДж/м3. Достигаемый энерговыход 11,3 МДж/кг а.с.д., т.е. 59,7% от теплотворной способности древесины (18,9 МДж/кг а.с.д.).Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method of producing gaseous fuel with a downward movement of steam and gas, including heating wood chips to a temperature of 900-1100 ° C and processing the resulting carbonizate with a steam-air mixture [2. Lyamin V.A. Gasification of wood. // - M. - From "Forest industry" - 1967 - p. 18]. The duration of the process is 3 hours. The output of gaseous fuel is 1.6 m 3 per kg of absolutely dry wood (a.s.d.), the calorific value is 7 MJ / m 3 . The achieved energy yield of 11.3 MJ / kg a.s.d. 59.7% of the calorific value of wood (18.9 MJ / kg a.s.d.).
Недостатком являеюся низкие теплотворная способность газообразного топлива и энерговыход.The disadvantage is the low calorific value of gaseous fuel and energy output.
Целью изобретения является повышение теплотворной способности газообразного топлива до величины не менее 11,7 МДж/м3 при одновременном увеличении энерговыхода до 15,1 МДж/кг а.с.д. (не менее 80% от теплотворной способности древесины).The aim of the invention is to increase the calorific value of gaseous fuel to a value of not less than 11.7 MJ / m 3 while increasing the energy output to 15.1 MJ / kg a.s.d. (not less than 80% of the calorific value of wood).
Поставленная цель достигается описываемым способом, включающим нагрев древесного сырья до температуры 900-1100°С в течение 9-35 минут и последующую обработку образующегося карбонизата водяным паром в количестве не менее 0,7 кг/кг а.с.д. при указанной температуре, в течение 35-50 мин.The goal is achieved by the described method, including heating wood raw materials to a temperature of 900-1100 ° C for 9-35 minutes and subsequent processing of the resulting carbonizate with water vapor in an amount of not less than 0.7 kg / kg a.s.d. at the indicated temperature, for 35-50 minutes.
Отличие способа заключается, в том, что нагрев древесины осуществляют в течение 9-35 минут.The difference between the method is that the wood is heated for 9-35 minutes.
Другое отличие состоит в том, что расход пара составляет не менее 0,7 кг/кг а.с.д.Another difference is that the steam flow rate is at least 0.7 kg / kg a.s.d.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Древесную щепу нагревают до температуры 900-1100°С в течение 9-35 минут, на образующийся карбонизат подают водяной пар в количестве не менее 0,7 кг/кг а.с.д. Получающийся от взаимодействия карбонизата и водяных паров газ, объединенный с парогазами разложения древесины, образующимися при ее нагреве, является газообразным топливом.Wood chips are heated to a temperature of 900-1100 ° C for 9-35 minutes, water vapor is fed to the resulting carbonizate in an amount of at least 0.7 kg / kg a.s. The gas resulting from the interaction of the carbonizate and water vapor, combined with the decomposition vapor-woods of wood formed during its heating, is a gaseous fuel.
Пример 1Example 1
Древесную щепу размером частиц 5-15 мм, влажностью 10% и массой 1 кг нагревают до температуры 1000°С в течение 24 минут. На образующийся карбонизат подают водяной пар в количестве 0,8 кг/кг а.с.д. Объединенные от разложения древесной щепы при нагревании и полученные при взаимодействии карбонизата с парами воды парогазы поступают в холодильник-конденсатор, где конденсируются пары и охлаждаются газы.Wood chips with a particle size of 5-15 mm, a moisture content of 10% and a mass of 1 kg are heated to a temperature of 1000 ° C for 24 minutes. Water vapor is fed to the resulting carbonizate in an amount of 0.8 kg / kg a.s.d. Combined from the decomposition of wood chips during heating and obtained by the interaction of the carbonizate with water vapor, the vapor gas enters the refrigerator-condenser, where the vapor condenses and the gases are cooled.
Получаемое газообразное топливо имеет следующий состав, %: СО2 - 13,7; СН4 - 5,8; СО - 37,5; Н2 - 42,9; CnHm -0,1.The resulting gaseous fuel has the following composition,%: CO 2 - 13.7; CH 4 - 5.8; СО - 37.5; H 2 - 42.9; CnHm -0.1.
Его теплотворная способность 11,5 МДж/кг а.с.д., выход равен 1,37 м3/кг а.с.д.Its calorific value is 11.5 MJ / kg a.s.d., the output is 1.37 m 3 / kg a.s.d.
Энерговыход составляет 15,8 МДж/кг, т.е. 83,4% от теплотворной способности древесины.The energy output is 15.8 MJ / kg, i.e. 83.4% of the calorific value of wood.
Остальные примеры сведены в таблицу. Опыты проведены при расходе пара 0,8-0,9 кг/кг а.с.д.Other examples are tabulated. The experiments were conducted at a steam flow rate of 0.8-0.9 kg / kg a.s.d.
При осуществлении процесса по предложенному способу с продолжительностью нагрева древесины менее 9 минут энерговыход составляет менее 80% от теплотворной способности древесины из-за снижения выхода газа (пример 2). При продолжительности нагрева древесины более 35 минут энерговыход менее 80% из-за снижения теплотворной способности газа (пример 7).When carrying out the process according to the proposed method with a wood heating duration of less than 9 minutes, the energy yield is less than 80% of the calorific value of wood due to a decrease in gas yield (example 2). When the heating time of wood is more than 35 minutes, the energy yield is less than 80% due to a decrease in the calorific value of gas (example 7).
При получении газообразного топлива по предложенному способу с расходом пара менее 0,7 кг/кг а.с.д., например, 0,6 кг/кг а.с.д., снижается выход газа до 1,2 м3/кг а.с.д., что снижает до 76,7% энерговыход.Upon receipt of gaseous fuel according to the proposed method with a steam flow rate of less than 0.7 kg / kg a.s.d., for example, 0.6 kg / kg a.s.d., the gas yield is reduced to 1.2 m 3 / kg ASD, which reduces the energy output to 76.7%.
Таким образом осуществление процесса по предложенному способу позволит получать газообразное топливо с большими в 1,6 раза теплотворной способностью и в 1,3 раза энерговыходом по сравнению с известным способом.Thus, the implementation of the process according to the proposed method will allow to obtain gaseous fuel with a large 1.6 times calorific value and 1.3 times the energy output compared to the known method.
Достоверность результатов подтверждена большим числом экспериментальных данных. Закончена лабораторная проработка предлагаемого способа, создана опытная установка. Работа находится на стадии получения на опытной установке исходных данных для промышленного проектирования.The reliability of the results is confirmed by a large number of experimental data. The laboratory study of the proposed method was completed, an experimental installation was created. The work is at the stage of obtaining initial data for industrial design at a pilot plant.
Предлагаемый способ получения газообразного топлива из древесины вызвал интерес нескольких организаций (например, ФГУП "Амзинский ЛК", Башкортостан), получено их согласие на создание у них опытно-промышленной установки.The proposed method for producing gaseous fuel from wood aroused the interest of several organizations (for example, the FSUE "Amzinsky LC", Bashkortostan), their consent was obtained for the creation of a pilot plant for them.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизеSources of information taken into account during the examination
1. Гелетуха Г.Г., Железная Г.А. Обзор технологии газификации биомассы //Экотехнологии и ресурсосбережение. - 1998. - №2. - с.21-30.1. Geletukha G.G., Zheleznaya G.A. Overview of biomass gasification technology // Ecotechnologies and Resource Saving. - 1998. - No. 2. - p.21-30.
2. Лямин В.А., Газификация древесины. // - М. - Из-во “Лесная промышленность”. - 1967. - с.18.2. Lyamin VA, Gasification of wood. // - M. - Iz-in “Forest industry”. - 1967. - p. 18.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003109917/04A RU2238962C1 (en) | 2003-04-07 | 2003-04-07 | Gaseous fuel generation process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003109917/04A RU2238962C1 (en) | 2003-04-07 | 2003-04-07 | Gaseous fuel generation process |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003109917A RU2003109917A (en) | 2004-10-20 |
RU2238962C1 true RU2238962C1 (en) | 2004-10-27 |
Family
ID=33537834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003109917/04A RU2238962C1 (en) | 2003-04-07 | 2003-04-07 | Gaseous fuel generation process |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2238962C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2349633C1 (en) * | 2007-11-01 | 2009-03-20 | Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский и проектный институт лесохимической промышленности" (ОАО "ЦНИЛХИ") | Method of obtaining gaseous fuel |
RU2573567C2 (en) * | 2010-06-15 | 2016-01-20 | Гэз Текнолоджи Инститьют | Method of producing methane from biomass |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2075501C1 (en) * | 1990-02-07 | 1997-03-20 | Кемрек Актиболаг | Process and reactor for thermal decomposition of carbon-containing raw material to produce reducing gas |
RU2105034C1 (en) * | 1996-06-07 | 1998-02-20 | Гладышев Виктор Николаевич | Method and apparatus for thermal reprocessing of plant materials |
RU2118291C1 (en) * | 1998-02-26 | 1998-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ПлУГ" | Method and installation for continuously processing hydrocarbon materials |
-
2003
- 2003-04-07 RU RU2003109917/04A patent/RU2238962C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2075501C1 (en) * | 1990-02-07 | 1997-03-20 | Кемрек Актиболаг | Process and reactor for thermal decomposition of carbon-containing raw material to produce reducing gas |
RU2105034C1 (en) * | 1996-06-07 | 1998-02-20 | Гладышев Виктор Николаевич | Method and apparatus for thermal reprocessing of plant materials |
RU2118291C1 (en) * | 1998-02-26 | 1998-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ПлУГ" | Method and installation for continuously processing hydrocarbon materials |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЛЯМИН В.А.Газификация древесины. - М.: Лесная промышленность, 1967, с.18. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2349633C1 (en) * | 2007-11-01 | 2009-03-20 | Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский и проектный институт лесохимической промышленности" (ОАО "ЦНИЛХИ") | Method of obtaining gaseous fuel |
RU2573567C2 (en) * | 2010-06-15 | 2016-01-20 | Гэз Текнолоджи Инститьют | Method of producing methane from biomass |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hu et al. | Combustions of torrefaction-pretreated bamboo forest residues: Physicochemical properties, evolved gases, and kinetic mechanisms | |
Lipinsky et al. | Enhanced wood fuels via torrefaction | |
Huang et al. | Thermodynamics and kinetics parameters of co-combustion between sewage sludge and water hyacinth in CO2/O2 atmosphere as biomass to solid biofuel | |
CA2761299C (en) | A method for the thermal treatment of biomass in connection with a boiler plant | |
AU6805094A (en) | Gasification of low calorific value solid fuels to produce electric energy | |
Zhu et al. | Flue gas torrefaction of distilled spirit lees and the effects on the combustion and nitrogen oxide emission | |
Devi et al. | Energy recovery from biomass using gasification | |
SE538488C2 (en) | Method for thermal treatment of raw materials comprising lignocellulose | |
EP2177590A1 (en) | Method and apparatus for pyrolysis of a feed comprising hydrocarbons and gasification of a pyrolysis residue | |
CN111902362B (en) | Method for producing pure and highly concentrated carbon dioxide from renewable lignocellulosic biomass feedstock | |
RU2238962C1 (en) | Gaseous fuel generation process | |
CN101270289A (en) | Technique for producing wood tar | |
Ridhuan et al. | Comparison of types and size of biomass on pirolysis combustion toward the results of bio-charcoal and liquid smoke | |
US12128355B2 (en) | Conversion of flue gas carbon dioxide to valuable carbons and hydrocarbons | |
Rambli et al. | Characterization of sago-based biochar as potential feedstock for solid fuel | |
Hu et al. | Investigating chemical properties and combustion characteristics of torrefied masson pine | |
US10589999B2 (en) | Conversion of flue gas to valuable products | |
JP2010254749A (en) | Biomass coal production method and biomass coal production apparatus used therefor | |
Cruz | Producer gas from agricultural wastes—Its production and utilization in a converted oil-fired boiler | |
JP2005053771A (en) | Method and system for producing hydrogen | |
Uzun | Investigation of fuel properties of hydrochars obtained from pomegranate peel: characterization and combustion kinetic | |
RU2349633C1 (en) | Method of obtaining gaseous fuel | |
JP2003206489A (en) | Fuel gas using woody biomass as main material and gas power generation method using the same | |
WO2011076996A1 (en) | Method for reducing greenhouse gas emissions in fuel applications of peat | |
García et al. | Environmental Comparison of Thermochemical and Biochemical Ways for Producing Energy from Agricultural Solid Residues: Coffee Cut-stems Case |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090408 |