УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СИНТЕЗ-ГАЗА ИЗ ПОДГОТОВЛЕННОЙ БИОМАССЫ ПУТЕМ ГАЗИФИКАЦИИ ВО ВЗВЕШЕННОМ ПОТОКЕ

1. Устройство для производства синтез-газа (SG) из биомассы (ВМ) в процессе газификации во взвешенном потоке, включающее в себя: топливоприготовительную установку (1) для биомассы (ВМ), имеющую устройство грубого помола (2) для поступившей биомассы (ВМ), которое ниже по течению соединено с помощью первого шлюза (3) с установкой для карбонизации (4), находящейся под давлением, для получения гидротермальным способом карбонизированного угля (КК) из биомассы (ВМ), причем установка для карбонизации (4)
- имеет, по меньшей мере, один подогреватель (5) и один карбонизирующий реактор (6), установленный ниже подогревателя (5), и
- соединена ниже по течению с помощью второго шлюза (11) с, по меньшей мере, одним устройством для разделения на твердую и жидкую фазы (12, 13) для приготовления топлива,
и причем топливоприготовительная установка (1) ниже устройства для разделения на твердую и жидкую фазы (12, 13) имеет сушильное устройство (16) для сушки топлива, подключенное к измельчителю (18), причем измельчитель (18) измельчает топливо в топливную пыль (BS) с размером частиц от 55 до 500 мкм, а также включающее в себя
- устройство перенесения топлива (21) и
- установку для газификации во взвешенном потоке (22),
причем устройство перенесения топлива (21) связывает топливоприготовительную установку (1) с установкой для газификации во взвешенном потоке (22).
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что биомасса (ВМ) представляет собой древесину, древесные отходы, срезанную зелень, траву, сельскохозяйственные продукты и отходы, включая солому, а также отходы переработки биомассы.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что измельчитель (18) соединен с подводящим трубопроводом (19) для вспомогательных агентов, в частности, для инициаторов помола и/или текучести.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что установка для газификации во взвешенном потоке (22) содержит подвод для топлива, выполненный с возможностью связи с устройством перенесения топлива (21) и соединенный ниже по течению с помощью третьего шлюза (24) с системой транспортировки топлива, которая входит в устройство газификации во взвешенном потоке (40).
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что устройство газификации во взвешенном потоке (40) имеет, по меньшей мере, одну горелку (28), в которую входит подводящий трубопровод для газифицирующего агента и которая соединена с реактором для газификации во взвешенном потоке (32), содержащим реакционную камеру (30), имеющую огнеупорную облицовку и/или устройство охлаждения (31), а ниже реакционной камеры (30) - камеру охлаждения, от которой отходит трубопровод для вышлюзовывания шлака (36) и продуктопровод для синтез-газа (SG).
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что камера охлаждения
- представляет собой камеру быстрого охлаждения (33), имеющую несколько подводящих линий (34) для холодной воды и/или охлажденного газа,
- имеет устройство для косвенного охлаждения газа при помощи радиационного и/или конвекционного охладителя или
- включает в себя комбинацию из камеры быстрого охлаждения и устройства косвенного охлаждения газа.
7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что реактор для газификации во взвешенном потоке (32) ниже реакционной камеры (30) имеет шлакосборник (37), от которого трубопровод для вышлюзовывания шлака (36) проходит через четвертый шлюз (39).
8. Устройство по одному из п.п.4-7, отличающееся тем, что система транспортировки
- представляет собой пневматическую систему транспортировки плотного потока (25), имеющую, по меньшей мере, один транспортный газопровод (26), если топливо является пылевидным топливом (BS), или
- насосную систему транспортировки, если топливо приготовлено в виде топливной смеси, подаваемой с помощью гидравлического насоса и состоящей из топлива и горючей жидкости, причем топливная смесь приготовлена в смесительном устройстве, установленном выше насосной системы транспортировки в установке для газификации во взвешенном потоке (22) или в топливоприготовительной установке (1) и имеющем устройство подачи горючей жидкости.
9. Способ производства синтез-газа из биомассы путем газификации во взвешенном потоке с применением устройства по одному из п.п.1-8, включающий следующие стадии:
А) получение топлива из биомассы (ВМ), пригодного для газификации в установке для газификации во взвешенном потоке (22), при помощи топливоприготовительной установки (1) путем
- грубого помола биомассы в устройстве для грубого помола (2),
- подачи биомассы грубого помола через первый шлюз (3) в установку для карбонизации (4), находящуюся под давлением,
- подогрева биомассы грубого помола в подогревателе (5),
- гидротермальной карбонизации подогретой биомассы в карбонизирующем реакторе (6) с получением смеси из карбонизированного угля и воды,
- перенесения карбонизированного угля и воды через второй шлюз (11), по меньшей мере, в одно устройство разделения на твердую и жидкую фазы (12, 13) и отделения карбонизированного угля от воды,
- перенесения карбонизированного угля в сушильное устройство (16) и сушки карбонизированного угля до получения сухого угля (ТК),
- перенесения сухого угля в измельчитель (18) и измельчения сухого угля до получения топлива с размерами частиц от 55 до 500 мкм,
B) перенесение топлива с помощью устройства перенесения (21) из топливоприготовительной установки (1) в установку для газификации во взвешенном потоке (22)
и
C) получение синтез-газа путем газификации во взвешенном потоке топлива в реакторе газификации во взвешенном потоке (32).
10. Способ по п.9, включающий перед газификацией во взвешенном потоке стадию перемешивания топлива в смесительном устройстве с добавкой в виде горючей жидкости и получение топливной смеси, способной к транспортировке с помощью гидравлического насоса, которое выполнено перед газификацией во взвешенном потоке.
11. Способ по п.9, причем операции гидротермальной карбонизации, сушки и измельчения выполняют независимо друг от друга по времени и месту.
12. Способ по п.9, включающий стадию подачи в измельчитель (18) инициатора помола и/или текучести.
13. Способ по одному из п.п.9-12, причем процесс газификации во взвешенном потоке протекает при давлении, по меньшей мере, 3 бар, предпочтительно выше 40 бар, и при температурах от 1.200°С до 1.600°С, в частности, при 1.400-1500°С, с выделением тепла при участии кислорода.