СПОСОБ ОЧИСТКИ СЫРОГО ГАЗА ПОСЛЕ ГАЗИФИКАЦИИ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

1. Способ получения и очистки запыленного сырого газа со свойствами синтез-газа, где
- сырой газ получают газификацией твердого углеродсодержащего материала кислородсодержащим газом или газом, содержащим водяной пар и кислород, в подходящем для этого реакторе, где
- образуется сырой газ, который в зависимости от состава топлива содержит кислые, или основные, или серосодержащие, или галогенсодержащие газообразные вредные вещества, и
- кроме того, сырой газ может также включать твердые золо- или шлакосодержащие вещества, причем
- сырой газ из реактора газификации подают в расположенную ниже по потоку или выше по потоку реакционную камеру, куда добавляют более холодный газ, или превращенную в пар жидкость, или жидкость, с которыми синтез-газ может реагировать для отвода высокой внутренней энергии,
отличающийся тем, что
- в запыленный сырой газ, который имеет температуру выше 1000°С, добавляют более холодный газ или превращенную в пар жидкость и твердый сорбент, где
- по меньшей мере часть сорбента при смешении с горячим сырым газом химически расщепляется, так что она в течение 1 с или менее реагирует с кислотными, или основными, или серосодержащими, или галогенсодержащими веществами, и переводит эти вещества в твердую связанную форму, и
- средняя температура реагирующего сырого газа составляет от 600 до 1000°С.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что газ или превращенную в пар жидкость для охлаждения сырого газа и твердый сорбент подводят в общем потоке в виде дыма, причем дымом является гетерогенная смесь твердых частиц и газа.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дым подают в краевую зону сырого газа.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что сырой газ содержит преимущественно моноксид углерода и водород.
5. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что сырой газ после получения и после добавления посторонней среды находится под давлением от 0,3 до 7 МПа.
6. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что твердым углеродсодержащим материалом для реакции газификации является уголь, нефтяной кокс или содержащее целлюлозу биотопливо.
7. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что топливо для получения подходящей для реакции газификации формы перед реакцией подают на измельчение или сушку.
8. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что твердый сорбент содержит основные соединения кальция, основные соединения магния или соединения, содержащие переходные металлы.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что сорбент содержит известняк, прокаленный известняк или доломит.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что сорбент содержит железную руду или оксиды железа.
11. Способ по п.8, отличающийся тем, что сорбент содержит твердый окислительный компонент, который переводит сульфидные компоненты в сульфаты.
12. Способ по п.8, отличающийся тем, что твердый сорбент имеет размер зерна от 0,01 до 1 мм.
13. Способ по одному из пп.1-4, 9-12, отличающийся тем, что содержащиеся в сыром газе твердые вещества частично или полностью выводят из системы через отделитель твердых веществ.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что удаленный из сырого газа твердый материал, состоящий из летучей золы, шлака и сорбента, после отделения от сырого газа без классификации возвращают вместе с топливом в процесс газификации угля.
15. Способ по п.13, отличающийся тем, что удаленный из сырого газа твердый материал, состоящий из летучей зола, шлака и сорбента, после отделения от сырого газа выводят или направляют для использования в другом процессе.
16. Способ по п.13, отличающийся тем, что выведенный из системы твердый материал подвергают классификации, в результате чего получают твердые или затвердевшие шлаковые и зольные компоненты и насыщенный сорбент.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что удаленный из сырого газа и отделенный от летучей золы и шлака сорбент возвращают в процесс газификации угля согласно изобретению.
18. Способ по п.16, отличающийся тем, что сорбент, полученный после классификации твердого материала, направляют на регенерацию.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что регенерация насыщенного сорбента включает промывку, сушку или прокаливание.
20. Способ по п.18, отличающийся тем, что регенерация насыщенного сорбента включает пропускание кислородсодержащего газа или газа, содержащего водяной пар и кислород.
21. Способ по одному из пп.18-20, отличающийся тем, что удаленный из сырого газа и отделенный от летучей золы и шлака и регенерированный сорбент возвращают в процесс газификации угля согласно изобретению.
22. Способ по одному из пп.18-20, отличающийся тем, что удаленный из сырого газа и отделенный от летучей золы и шлака и регенерированный сорбент выводят или направляют для использования в другом процессе.
23. Способ по п.13, отличающийся тем, что удаленный из сырого газа твердый материал из летучей золы, шлака и сорбента отделяют путем классификации, и сорбент и оставшийся твердый материал выводят или направляют для использования в другом процессе.
24. Способ по одному из пп.1-4, 9-12, 14-20, 23, отличающийся тем, что горячий сырой газ перед добавлением твердого сорбента подвергают технологическому этапу отделения твердых веществ.
25. Способ по одному из пп.1-4, 9-12, 14-20, 23, отличающийся тем, что горячий сырой газ дополнительно к добавке твердого сорбента проводят через слой частиц с твердым сорбентом.
26. Способ по одному из пп.1-4, 9-12, 14-20, 23, отличающийся тем, что сырой газ, очищенный от посторонних газов, подают на дальнейшее применение для восстановления металлических руд, получения водорода, или на дальнейшее применение для задач химического синтеза.
27. Устройство для осуществления способа по одному из пп.1-24, включающее
- жаропрочный реакционный аппарат, который подходит для газификации твердого углеродсодержащего топлива путем реакции с кислородсодержащим газом или газом, содержащим водяной пар и кислород, и
- примыкающую к этому реакционному аппарату реакционную камеру, которая оборудована устройствами подачи твердого сорбента и газообразных, или парообразных, или жидких веществ для охлаждения сырого газа,
отличающееся тем, что
- устройство подачи твердого сорбента и газообразных или парообразных веществ выполнено в форме по меньшей мере одного отверстия, которое открыто наружу газификатора в направлении газового потока и содержит устройства, которые позволяют продвигать сорбент в смеси с охлаждающим газом под давлением и вводить в поток продуктового газа, причем
- отверстие образовано как сопло, которое повышает скорость содержащего сорбент газового потока, так что происходит быстрое нагревание содержащего сорбент газового потока и смешение содержащего сорбент газового потока с очищаемым сырым газом.
28. Устройство по п.27, отличающееся тем, что отверстие для охлаждающего газа и твердого сорбента выполнено в форме щели.
29. Устройство по одному из пп.27 или 28, отличающееся тем, что устройствами для продвижения твердого сорбента являются пневматические транспортеры.
30. Устройство по одному из пп.27-28, отличающееся тем, что перед реактором газификации находится устройство сушки и измельчения.
31. Устройство по одному из пп.27-28, отличающееся тем, что реактор для осуществления процесса газификации выполнен с по меньшей мере одним отверстием для отдельного отвода жидких и твердых продуктов реакции и с по меньшей мере одним другим отверстием для отдельного отвода газообразного продукта реакции.
32. Устройство по одному из пп.27-28, отличающееся тем, что реакционная камера для подачи газообразных, жидких или твердых сред оборудована, в целях отвода высокой внутренней энергии, устройствами добавления охлаждающих сред.
33. Устройство по одному из пп.27-28, отличающееся тем, что реакционная камера для добавления газообразных, жидких или твердых сред для отвода высокой внутренней энергии оборудована устройствами добавления твердого сорбента.
34. Устройство по одному из пп.27-28, отличающееся тем, что оно оборудовано устройствами подачи твердого сорбента в газовый поток за реакционной камерой, куда подается более холодный газ или превращенная в пар жидкость или жидкость.
35. Устройство по одному из пп.27-28, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере одно устройство, подходящее для отделения твердых веществ.
36. Устройство по одному из пп.27-28, отличающееся тем, что оно в технологической схеме ниже устройства подачи сорбента содержит по меньшей мере одно устройство, подходящее для отделения твердых веществ.
37. Устройство по п.33, отличающееся тем, что оно оборудовано устройствами подачи твердого сорбента в отделитель твердых веществ.
38. Устройство по п.33, отличающееся тем, что устройством удаления твердых веществ из сырого газа является инерционный сепаратор, центробежный сепаратор, керамические фильтрующие элементы, тканевый фильтр или электростатический пылеуловитель.
39. Устройство по одному из пп.27, 28, 37, 38, отличающееся тем, что оно содержит слой частиц с твердым сорбентом для пропускания сырого газа.
40. Устройство по п.33, отличающееся тем, что оно проводит твердый материал, полученный после отделения твердых веществ, на регенерацию сорбента и может регенерировать содержащийся в твердом материале сорбент.
41. Устройство по п.33, отличающееся тем, что оно классифицирует отделенный в отделителе твердых веществ твердый материал и может разделять его на компоненты, такие как летучая зола или шлак и сорбент.
42. Устройство по п.41, отличающееся тем, что оно может регенерировать сорбент, полученный классификацией отделенных твердых веществ.
43. Устройство по одному из пп.27-28, 37, 38, 40, 41, 42, отличающееся тем, что оно содержит устройства для передачи отделенных или отделенных и регенерированных твердых веществ в процесс газификации угля.
44. Устройство по одному из пп.27-28, 37, 38, 40, 41, 42, отличающееся тем, что оно содержит устройства для передачи отделенного или отделенного и регенерированного сорбента в процесс газификации угля.
45. Устройство по одному из пп.27-28, 37, 38, 40, 41, 42, отличающееся тем, что оно включает дополнительный процесс, в котором применяется сырой газ, очищенный твердым сорбентом.
46. Устройство по одному из пп.27-28, 37, 38, 40, 41, 42, отличающееся тем, что оно содержит устройства для передачи отделенных или отделенных и регенерированных твердых веществ на дополнительный процесс.
47. Устройство по одному из пп.27-28, 37, 38, 40, 41, 42, отличающееся тем, что оно содержит устройства для передачи отделенного или отделенного и регенерированного сорбента на дополнительный процесс.
48. Устройство по п.47, отличающееся тем, что твердые компоненты газа с дополнительного процесса очищаются твердыми веществами или компонентами твердых веществ, отделенными в процессе газификации угля, и могут подаваться на дальнейшее использование.