Экологически чистый способ получения энергии из угля - RU2004102394A

Реферат

1. Экологически чистый способ получения энергии из угля, заключающийся в том, что уголь загружают в герметичную реакционную камеру с загрузочным и разгрузочным концами, уголь перемещают внутри реакционной камеры к загрузочному концу, в реакционную камеру инжектируют по существу чистый кислород, предназначенный для сжигания порции угля под давлением в восстановительной атмосфере с получением: 1) тепловой энергии, необходимой для извлечения из угля летучих веществ, и 2) обогащенного водородом неочищенного сжатого газа, содержащего выделенные из угля канцерогенные дистилляты и углеводороды вместе с горячим полукоксом, содержащиеся в обогащенном водородом неочищенном газе выделенные из угля канцерогенные дистилляты и углеводороды подвергают крекингу с получением обогащенного водородом крекинг-газа, из которого после десульфуризации получают очищенный обогащенный водородом синтез-газ, горячий полукокс направляют в герметичный газификатор, горячий полукокс газифицируют окислителем с получением второго неочищенного газа и расплавленного шлака, из газификатора выводят второй неочищенный газ вместе с расплавленным шлаком через общий патрубок, открытый для свободного прохода второго неочищенного газа и расплавленного шлака, второй неочищенный газ отделяют от расплавленного шлака после их выхода из газификатора через общий патрубок, второй неочищенный газ направляют в систему очистки с получением очищенного второго газа и расплавленный шлак быстро охлаждают с получением из него бесщелочного твердого вещества.

2. Способ по п.1, в котором из очищенного обогащенного водородом синтез-газа получают жидкое топливо или химические вещества.

3. Способ по п.1, в котором очищенный второй газ используют для производства электроэнергии.

4. Способ по п.1, в котором для газификации горячего полукокса используют подогретый воздух.

5. Способ по п.1, в котором для газификации горячего полукокса используют обогащенный кислородом воздух.

6. Способ по п.1, в котором для газификации горячего полукокса в газификаторе окислителем его инжектируют в газификатор нисходящим потоком.

7. Способ по п.6, в котором окислитель инжектируют внутрь газификатора в нескольких точках.

8. Способ по п.1, в котором уголь у загрузочного конца реакционной камеры спрессовывают до такой степени, что он становится по существу непроницаемым для газа, движущегося в направлении загрузочного конца камеры, и позволяет вывести образовавшиеся при нагревании угля сжатые неочищенные газы через разгрузочный конец камеры.

9. Способ по п.1, в котором при выводе второго неочищенного газа вместе с расплавленным шлаком через общий патрубок газификатора во избежание отверждения расплавленного шлака к патрубку подводят дополнительное количество тепловой энергии.

10. Способ по п.9, в котором используют устройство для инжекции окислителя, предназначенного для сжигания части второго неочищенного газа с получением дополнительного количества тепловой энергии.

11. Способ по п.9, в котором дополнительное количество тепловой энергии получают с помощью электроиндукционного устройства.

12. Способ по п.1, в котором после вывода второго неочищенного газа вместе с расплавленным шлаком через общий патрубок газификатора расплавленный шлак собирают в ресивере с образованием ванны расплава.

13. Способ по п.12, в котором второй неочищенный газ вместе с расплавленным шлаком подают в ресивер по погруженной в ванну расплава трубе таким образом, что второй неочищенный газ в виде пузырьков проходит через ванну расплава, попадающий в ресивер вместе с неочищенным вторым газом шлак остается в ванне расплава, а второй газ в существенной степени очищается от шлака.

14. Способ по п.13, в котором очищенный второй газ выводят из ресивера через выходной патрубок, расположенный над ванной расплава.

15. Способ по п.12, в котором расплавленный шлак сливают из ресивера.

16. Способ по п.15, в котором расплавленный шлак сливают из ресивера в расположенную под ним водяную камеру быстрого охлаждения, в которой расплавленный шлак охлаждается и превращается в бесщелочное твердое вещество.

17. Способ по п.1, в котором все операции выполняют под давлением.

18. Способ по п.1, в котором при инжекции по существу чистого кислорода, предназначенного для сжигания порции угля, используют кислород, который отбирают из камеры крекинга, расположенной за разгрузочным концом реакционной камеры.

19. Способ по п.18, в котором в зоне излучения тепла камеры крекинга, расположенной за разгрузочным концом реакционной камеры, уголь интенсивно нагревают для более эффективного выделения из угля летучих веществ и крекинга канцерогенных дистиллятов и углеводородов.

20. Способ по п.1, в котором массу угля нагревают по внешней цилиндрической поверхности со стороны стенки камеры крекинга.

21. Способ по п.1, в котором при перемещении угля к разгрузочному концу реакционной камеры уголь перемещают постепенно с определенными перерывами, последовательно обновляя переднюю торцовую поверхность массы угля у разгрузочного конца реакционной камеры и повышая тем самым эффективность воздействия на уголь излучаемым теплом.

22. Способ по п.1, в котором при инжекции кислорода, предназначенного для сжигания порции угля, и во время газификации полукокса окислителем путем регулирования давления существенно ограничивают загрязнение обогащенного водородом газа вторым газом.

23. Способ по п.12, в котором ресивер подогревают.

24. Способ по п.23, в котором ресивер подогревают электроиндукционным устройством.

25. Способ по п.1, в котором при инжекции по существу чистого кислорода, предназначенного для сжигания порции угля, для более эффективного сжигания угля в восстановительной атмосфере кислород инжектируют в реакционную камеру в нескольких точках.

26. Способ по п.1, в котором для повышения температуры обогащенного водородом крекинг-газа в него до десульфуризации добавляют окислитель.

27. Способ по п.1, в котором для повышения температуры второго газа в него до десульфуризации добавляют окислитель.

28. Способ по п.26, в котором десульфуризацию газа проводят в регенеративной системе очистки.

29. Способ по п.27, в котором десульфуризацию газа проводят в регенеративной системе очистки.

30. Способ по п.1, в котором для облегчения движения угля используют реакционную камеру конической формы, расширяющуюся в направлении ее разгрузочного конца.

31. Способ по п.1, в котором газы пропускают по дымоходным каналам, выполненным внутри реакционной камеры.

32. Способ по п.1, в котором к углю добавляют биомассу, которую обрабатывают вместе с углем.

33. Способ по п.1, в котором к углю добавляют пустую породу, которую обрабатывают вместе с углем.

34. Способ по п.1, в котором для регулирования потоков газа между инжекцией кислорода и газификацией полукокса и между газификацией полукокса и быстрым охлаждением расплавленного шлака давление в системе уравновешивают.

35. Способ по п.1, в котором горячий полукокс газифицируют воздухом с получением горючего неочищенного газа, из которого после очистки получают очищенный горючий газ с низким содержанием NO_x в продуктах его сгорания.

36. Экологически чистый способ получения энергии из угля, заключающийся в том, что уголь загружают в герметичную реакционную камеру с загрузочным и разгрузочным концами, перемещают уголь внутри реакционной камеры к загрузочному концу, инжектируют в реакционную камеру под давлением кислород, предназначенный для сжигания порции угля под давлением в восстановительной атмосфере с получением: 1) тепловой энергии, необходимой для извлечения из угля летучих веществ, и 2) обогащенного водородом неочищенного сжатого газа, содержащего выделенные из угля канцерогенные дистилляты и углеводороды вместе с горячим полукоксом, направляют обогащенный водородом неочищенный сжатый газ к разгрузочному концу реакционной камеры, через который его выводят из камеры, подвергают крекингу содержащиеся в обогащенном водородом неочищенном газе выделенные из угля канцерогенные дистилляты и углеводороды и получают первый обогащенный водородом крекинг-газ, направляют горячий полукокс в герметичный газификатор, в котором его газифицируют с получением второго газа и расплавленного шлака, выводят из системы расплавленный шлак, и очищают первый и второй газ с получением очищенных газов, пригодных для дальнейшего использования.

37. Способ по п.1, в котором горячий полукокс газифицируют по существу чистым кислородом и водяным паром и получают из полукокса обогащенный водородом неочищенный газ, из которого после очистки получают очищенный синтез-газ, из которого получают обогащенное водородом газообразное или жидкое топливо.

38. Способ по п.36, в котором вместе с кислородом в реакционную камеру инжектируют водяной пар.

39. Экологически чистый способ получения энергии из угля, при осуществлении которого загружают уголь в герметичную реакционную камеру с загрузочным и разгрузочным концами, уголь перемещают внутри реакционной камеры к загрузочному концу, в реакционную камеру инжектируют по существу чистый кислород, предназначенный для сжигания порции угля под давлением в восстановительной атмосфере с получением: 1) тепловой энергии, необходимой для извлечения из угля летучих веществ, и 2) обогащенного водородом неочищенного сжатого газа, содержащего выделенные из угля канцерогенные дистилляты и углеводороды вместе с горячим полукоксом, содержащиеся в обогащенном водородом неочищенном газе выделенные из угля канцерогенные дистилляты и углеводороды подвергают крекингу с получением обогащенного водородом крекинг-газа, из которого после десульфуризации получают очищенный обогащенный водородом синтез-газ и обогащенный водородом крекинг-газ отделяют от кокса с получением кокса, который можно использовать в металлургической промышленности.

40. Способ по п.39, в котором из кокса получают активированный уголь.