149152. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés nitrogénmentes, gázalakú tüzelőanyag előállítására a szénnek szemcsés hőhordozó segítségével való teljes elgázosítása mellett

2 149.152 Az eljárás egy példaképpen! foganatosítása módját a megvalósításához alkalmazott berende­zés egy példaképpeni kiviteli alakjának leírása során ismertetjük. A mellékelt ábra a berendezés elrendezését mutatja oldalnézetben. Az 1 forgó­kemencébe a 2 adagoló szénport adagol. Ugyan­ebbe kerül a 3 cellás adagolón át az 1300 C° hőmérsékletű hőhordozó is. A víz, vagy vízgőz a 4 csővezetéken át lép az 1 forgókemencébe. A folyamatnak ebben a szakaszában a heterogén vízgázreakció játszódik le, melynek eredménye­ként szénmonoxid és hidrogén keletkezik és az 5 csövön át távozik a rendszerből. A visszama­radt hamu, valamint a hőhordozó keveréke a 7 szénadagolóból beadott szénnel együtt a 6 forgó­kemencébe kerül. Itt a mintegy 900 C° hőmérsék­letű hőhordozó melegtartalmának hatására a szén lepárlódik és a lepárlási gáz az 1 forgókemencé­ben termelődött vízgázzal együtt az 5 csövön át Ha a hőhordozó a fenti hőmennyiség leadása közben 1300 C°-ról 900 C°-ra hűl le és fajhője 0,28 kcal/kg C°, akkor szükséges mennyisége 590 kg/kmol C. A hőhordozónak ez a mennyisége tehát 50% C-tartalmú szén esetén 24 kg szénhez szükséges, ami kereken 25-szörös mennyiség. A hőhordozó ekkor már kokszot is tartalmaz, súlya kereken 640 kg, fajhője pedig 0,26 kcal/kg C°-ra tehető. A hőmérséklet tehát 900 C°-róI 295 C°-kal 605 C°-ra csökken. III. Melegítés. A 2 kmol C egyharmada a lepárlási gázokkal eltávozott, tehát a melegítéshez rendelkezésre áll 1,33 kmol C. Ennek fűtőértéke 130 000 kcal. Ha A termék fűtőértéke tehát 204600 : 59,3 = 3300 kcal/Nm3 , amivel szemben az ismert módszerrel előállított generátorgáz fűtőértéke csak mintegy 1250 kcal/Nm3 . A termék fűtőértékén kívül visszanyerhető még a felhasználás helyére távozik. A 6 forgókemen­céből a hamuval felszaporodott hőhordozó és koksz távozik a 8 cellás adagolón át és a 10 ele­vátor segítségével a 11 forgókemencébe jut, mint­egy 500—600 C° hőmérsékleten. A 11 forgó­kemencében a keverék koksztartalmát ellenáramú légáramban elégetjük s ezáltal a hőhordozó hő­mérsékletét mintegy 1300 C°-ra emeljük, miköz­ben kb. 1100 C° hőmérsékletű füstgáz keletke­zik. Ez a füstgáz a 9 csövön és a 12 rekuperá­toron át távozik, miközben a 13 csövön át belépő levegőt előmelegíti. Az előmelegített levegőt a 14 fúvó a 11 forgókemencébe nyomja. A 11 forgó­kemencéből a felmelegített levegő a 3 cellás ada­golón át távozik és a fölös hőhordozó-mennyi­ségének a 15 surrantón való lebocsátása mellett ismét az 1 forgókemencébe kerül. A példaképpeni eljárás anyag- és hőmérlege hozzávetőlegesen a következőképpen alakul: — 10 60 0 kcal / kmol C — 61 40(Tkcaí7kmol C — 5 600 kcal/kmol C ^67 0ÓÖ kcäl/kmol C II. Lepárlás. Az I. fázisból kikerülő 900 C° hőmérsékletű hőhordozóhoz, valamint a hamuhoz hozzáadunk 2 kmol C-t, vagyis 48 kg 50% C-t tartalmazó szenet. A lepárlás hőszükséglete 500 kcal/kg szén. — 24 000 kcal/2 kmol C — 15 400 kcal/2 kmol C — 5 720 kcal/2 kmol C — 45 120 kcal/2 kmoTc — 3880 kcal/2 kmol C — 49 ÖÖÖ~kcäl/2 kmol C a hőhordozó mennyisége 626 kg és fajhője 0,25 kcal/kg C°, a füstgáz mennyisége 138 kg és faj­hője 0,24 kcal/kg C°, akkor a hőhordozó hőmér­sékletemelkedése: 130 000 : (626-0,25 + 138-0,24) = 690 C° A forgókemencéből kilépő hőhordozó hőmérsék­lete tehát 605 + 690= 1295, vagyis kereken 1300 C°. A termékként nyert gáz alakú tüzelőanyag fűtő­értéke: egyrészt a termék, másrészt a füstgáz, érezhető hőtartalma. Az, 1000 C° hőmérséklető terméket 300 C°-ra lehűtve visszanyerhető 13 610 kcal/kmol C. míg az 1100 C° hőmérsékletű füstgázát 300 C°-ra lehűtve visszanyerhető 27 600 kcal/2 kmol I. Vízgazgyártas C + H2 = CO + H2 1 kmol víznek 1 kmol gőzzé alakítása 1 kmol gőz felmelegítéséhez 100 C°-ról átlag 1100 C°-ra A szén felmelegítéséhez 1100 C°-ra, ha 50% C-t tartalmaz és a fajhője 0,4 kcal/kg falveszteség kb. 9% A hőhordozó által leadandó hőmennyiség 48 kg szén lepárlásához, (500X48) 48 kg szén felmelegítéséhez 800 C°-ra 48 kg szén 20% víztartalmának elpárologtatása összesen falveszteség kb. 8% a hőhordozó által leadandó hőmennyiség 1 kmol CO térfogata 22,4 Nm3 fűtőértéke 67 000 kcal 1 kmol H2 térfogata 22,4 Nm 3 fűtőértéke 57 600 kcal lepárlási gáz kb. térfogata 14,5 Nm3 fűtőértéke 80 000 kcal összesen térfogata 59,3 Nm3 fűtőértéke 204 600 kcal/kmol C — 31000 kcal/kmol C — 10 800 kcal/kmol C — 9 000 kcal/kmol C

Next

/
Oldalképek
Tartalom