[其他]从含碳燃料制造气体之方法

说明书

本发明叙述一种从含碳燃料制造气体之方法，用一种或多种气化剂，采用流化床和烟灰气化之方法，将含碳燃料气化，在这里，将气化残渣从反应器之底部卸掉，生成气体自流化区往上升，经过反应器顶部之稳定区之后，离开反应器，生成气体中所含的烟灰得到透彻的分离，同时将被分离的烟灰输回反应器中。

用流化床反应器将固体燃料气化，已知有好几种方法。这些方法中，重要的是将来自流化床的粉尘分离和后处理的问题。如果不进行后处理，大大降低了效率，则这方法只有在特殊的环境中，例如，当这些烟灰用于别的用途时，才会实用。

所以，基本上所有的方法，都要将来自流化床的烟灰进行后处理，用上部的气化装置和/或至少将一部分烟灰输回流化床反应器内。

一般的流化床反应器（温格勒发生器）的特点是通常所说的上部气化。

按照此法，可以通过反应器壁内之喷嘴的环圈，将气化剂喷入流化床上面的自由空间，该喷嘴的位置是设在流化床之上。这些气化剂与来自流化床的气体反应;所产生的热用作被排放的烟灰中之碳份的气化〔J·Anwer，F·Bogner，Kohlevergasung    im    Flui-datbett（Winkler-Vergasung）Unter    Druck，Brenn-st·-Warme，Kraft    28（1976），57〕。

由于必须防止其中所携带的灰粒液化或甚至变成面团状，上部气化中之气化剂量受限于气化产生的温度。相对于所使用的煤的灰性来说，如果温度太高，则会在反应器的自由空间的器壁上和连接车间的部件内结痂，对车间的运转影响不利。

此外，由于在完全稳定区发生的上部气化引致气体出口的温度非常高时，也影响气化效率，这是由于以煤通入的一部分能量，不是以化学键热却以有效热的形式离开反应器。在流化床和上部气化装置之间没有发生热交换。

在所谓的HTW一方法中，Rheinische    Braun    Kohlen-werke    AG.用普通的上部气化，将粗的烟灰输回反应器内。利用一个或数个设在不同高度的喷环，将用作上部气化剂通入反应器内。普通的温格勒方法也同样存在不利。由于运用普通的温格勒方法时，气化剂之通入量受限于煤灰开始粘结的温度，其中还必须考虑到接近器壁之最高温度。一小部分的煤灰从气化器之底部卸走，而大部分的煤灰却利用旋风分离器，使其以飘尘的形式从工艺中排掉。

在别的方法（Westinghouse，The    Westinghoase    Coal    Gasification    Process，国际气体研究会，1980年6月;U-气体方法，能量研究1980年版第4卷，149页）中，将第一个旋风分离器分离出来的烟灰，用蒸汽或循环气体等输入流化床内，在流化床的底部与已鲜煤一起，在气化剂的作用下，在高温中转化，煤灰凝聚并可以以成团的形式从气化剂之底部排出。转化期间所发生的高温区，是流化床的主要部分。

由于商业使用的需要，需要将工厂扩大，则出现问题。

本发明之目的就是为了克服已知方法中所存在的不利和不适当的问题，同时指出，开头所提到的，该种类型的方法，充分利用了燃料中的碳，并采用固体的方法有效地降低了气流的负荷，甚至使流化床中的反应更加顺利。本发明之另一个目的是指出一种方法，不必受到已知方法的限制，可以将经分离的烟灰进行后一气化期间所产生的能量利用于整个生产过程，最后，本发明志在创造一种发生器，使生产可以便利地进行。

为此目的，本发明提供开头提到的一种生产方式，借助输送介质，将经分离的烟灰集中地或自数个安装高度相同的，刚好在流化床表面之上或表面之下的位置吹进反应器内，用一个或多个被冷却的喷杆，按照被输回的烟灰气化所需要的气化剂量，将一种或多种气化剂自反应器之中部集中地通至吹入位置之水平面，被输回的烟灰在接近于煤灰软点的温度下转化，原料和热交换在烟灰气化区和流化床气化区之间产生。用来气化被输回的烟灰之气化剂，从顶部输入反应器内较好。

利用上述推荐的方法，可用气化剂将含碳固体物质转化成可燃烧的气体。经过一个简单的后处理之后，生成的气体具有加热气体或合成气体之特性。

建议使用挥发组分含量高的活性的固体燃料，尤其是褐煤，初期的硬煤，泥煤和木。然而也可以使用挥发组分含量较少的燃料。使用煤的时候，应使用预先碾碎和干燥之煤。例如，煤之粒度范围可以在0-8mm之间，残余的水份，硬煤应小于5%而褐煤应小于12%较好。

使用氧气、空气或蒸汽，以及它们的组合较好，使用多种气化剂时，可将其个别或以混合物之方式输入反应器内。