Способ и устройство для получения синтез-газа из биомассы - RU2006108252A

Реферат

1. Способ получения синтез-газа из биомассы, включающий стадии

а) сжигания горючих газов в устройстве сгорания с образованием горячих дымовых газов,

б) прохождения указанных дымовых газов через средство аккумуляции тепла с нагревом данного средства аккумуляции тепла до повышенной температуры,

в) нагревания газообразной среды, присутствующей в средстве аккумуляции тепла,

г) направления горячей газообразной среды в реактор, содержащий биомассу,

д) нагревания биомассы до повышенной температуры горячей газообразной средой с образованием синтез-газа,

е) направления синтез-газа в средство аккумуляции тепла для нагрева указанного синтез-газа,

ж) удаления по меньшей мере части полученного синтез-газа, и

з) рециркуляции оставшейся части синтез-газа в виде горячей газообразной среды в реактор с продолжением процесса получения синтез-газа на стадиях д)-ж).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что продолжают циркуляцию газообразной среды через средство аккумуляции тепла и биомассу до тех пор, пока температура газообразной среды не упадет до уровня, при котором образование синтез-газа значительно снижается.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что повторяют стадию нагрева средства аккумуляции тепла через интервалы времени.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что часть полученного синтез-газа используют в качестве горючего газа.

5 Способ по п.1, отличающийся тем, что горючий газ сжигают с воздухом.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что используют предварительно нагретый воздух.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагревают средство аккумуляции тепла до температуры 800-1600°С, предпочтительно 1200-1400°С.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве средства аккумуляции тепла используют слой теплостойкого неорганического материала.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что используют теплостойкий неорганический материал, включающий компонент, способный катализировать крекинг высокомолекулярных соединений, образующихся при тепловой обработке биомассы.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют два реактора биомассы и поочередно нагревают содержащуюся в них биомассу газообразной средой, нагретой в общем средстве аккумуляции тепла.

11. Устройство для получения синтез-газа, содержащее устройство (4; 25, 42; 63, 69) сгорания для получения горячих дымовых газов из горючего газа, средства (1; 20; 60) аккумуляции тепла, устройство (5; 31; 68) для прохождения горячих дымовых газов через указанные средства аккумуляции тепла, реактор (2; 21, 22; 65, 66) биомассы и устройства (6, 7, 8) для циркуляции газообразной среды через указанные средства аккумуляции тепла, реактор биомассы и обратно в средства аккумуляции тепла.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что включает устройство (6, 7, 8) для соединения устройств для циркуляции с устройством (4) сгорания.

13. Устройство по п.11, отличающееся тем, что включает два реактора (21, 22; 65, 66) биомассы, которые в нижней части соединены друг с другом посредством двух устройств (25, 42; 63, 69) сгорания и находящимся между ними общим средством (20; 60) аккумуляции тепла, и в верхней части соединены друг с другом посредством устройств (32, 33, 38, 40; 67) транспортировки газообразной среды между двумя реакторами биомассы.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что включает дополнительные средства (23, 24; 61, 62) аккумуляции тепла для сохранения тепла, содержащегося в дымовых газах, покидающих общее средство (20; 60) аккумуляции тепла.

15. Устройство по п.13, отличающееся тем, что устройства (32, 33, 38, 40; 67) для транспортировки газообразной среды между верхними частями двух реакторов (21, 22; 65, 66) биомассы включают трубопроводы, содержащие систему клапанов (34, 35, 36, 37), выполненную с возможностью перемещения газообразной среды в противоположных направлениях при помощи одностороннего насоса (31; 68).

16. Устройство по п.11, отличающееся тем, что включает два (21, 22; 65, 66) вертикально установленных реактора биомассы, каждый из которых в нижней части соединен с устройством (25, 42; 63, 69) сгорания, содержащем устройства (28, 29, 45, 46; 64, 70) для подачи в нее смеси горючего газа и кислородсодержащей среды, при этом один конец каждого устройства сгорания соединен с дополнительным средством (23, 24; 61, 62) аккумуляции тепла, а другой конец каждого устройства сгорания соединен с общим средством (20; 60) аккумуляции тепла.

17. Применение синтез-газа, полученного способом по любому из пунктов 1-10, для синтеза химических продуктов, таких как метанол, и в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания или топливных элементов.

18. Программный продукт, включающий программные средства, выполненные с возможностью, в случае исполнения на вычислительном модуле, управления устройством для реализации способа по п.1, выполнения вычислительным модулем регулировки, по меньшей мере, указанной стадии циркуляции газообразной среды через средство аккумуляции тепла, биомассу и обратно в средство аккумуляции тепла.

19. Программный продукт по п.18, где программные средства выполнены с возможностью мониторинга температуры или количества образовавшегося синтез-газа вычислительным модулем, и, в зависимости от результатов мониторинга, управления направлением потока газообразной среды.

20. Вычислительный модуль, выполненный с возможностью осуществления способа получения синтез-газа, включающий средства, позволяющие вычислительному модулю управлять, по меньшей мере, указанной стадией циркуляции газообразной среды через средство аккумуляции тепла, биомассу и обратно в средство аккумуляции тепла.