Предлагаем результаты экспериментальной переработки угля.

В природе существует большое количество ископаемого топлива, непригодного или вредного для использования в современной энергетике.

К такому топливу относятся:

  1. Торф

 

Торф – дешевое энергосырье, однако его применение ограничивается низкой калорийностью, и неудобством сжигания. Торф пригоден только для стационарных установок, оборудованных специальной системой сжигания.

Виды торфа:

  • Верховой торф 
  • Низинный торф 
  • Также выделяется торф переходного типа.

Показатели потребления энергетического торфа в ведущих торфодобывающих странах мира:

 

País

Consumo en millones de toneladas

Participación en el balance energético nacional, %

Participación en el consumo mundial de turba, %

Финляндия

Ирландия

Россия   

Белоруссия

Швеция 

Украина

Finlandia

Irlanda

Rusia

Bielorusia

Suecia

Ucrania

8,1

4,8

3,2

2,7

0,9

0,8

11,0

15,3

0,2

4,1

0,7

0,2

37,4

22,2

14,9

12,3

4,0

3,5

Из этих данных видно, что некоторые страны могут использовать торф как энергосырье.

Сжигание любых видов торфа осложняется его твердым агрегатным состоянием, в виду чего он пригоден только для стационарных установок с внешним процессом сгорания.  Кроме того, торф весьма низкокалориен, что тоже ограничивает сферу его применения.

Обогащение торфа в предлагаемом комплексе позволит получить газ, более энергонасыщенный, чем исходное сырье, и пригодный для сжигания в любой тепловой установке, от обычного котла обогрева, до ДВС. Это позволит целым регионам перейти на собственное энергосырье.

  1. Уголь

Уголь используется повсеместно для получения электроэнергии и отопления. При сжигании угля образуется зола уноса, которая может быть ядовитой.

Существуют разные виды угля, отличающиеся калорийностью, и количеством вредных компонентов, попадающих в окружающую среду при его сгорании. Так же уголь пригоден для сжигания только в стационарных установках, специально для того оборудованных.

Виды угля:

Бурый уголь — самая молодая твёрдая горная порода.

Он содержит в себе от 50% углерода, но также много летучих веществ, минеральных примесей и влаги, поэтому гораздо легче горит и даёт больше дыма и запаха гари.

Среди всех видов угля он считается самым некачественным топливом, так как выделяет куда меньше тепла: теплота сгорания составляет всего 4000 — 5500 ккал\кг.

Помимо ограничений, связанных с невозможностью применения бурого угля в установках внутреннего сгорания, сжигание последнего очень небезопасно для экологии, и может привести к серьезным катастрофам.

Каменный уголь

В этой горной породе содержится 75-95% углерода и при этом всего 5-6% влаги. За счёт высокой теплоты сгорания — около 5500-7500 ккал\кг — каменный уголь горит гораздо лучше, чем бурый.

Не смотря на достаточно высокую калорийность, каменный уголь все же имеет довольно большой процент золы уноса, вредной для экологии. Так же, как и с любыми видами угля, остается проблема твердого агрегатного состояния, ограничивающая сферу применения последнего.

Антрацит

Обладает наивысшей степенью углефикации – конечная стадия сформирования угля.

Этот вид угля практически лишён влаги (не более 1-3%) и минеральных примесей, зато содержит много углерода (около 94%). Такие свойства обеспечивают очень высокую удельную теплоту сгорания — 8100-8350 ккал/кг. Выход летучих веществ колеблется от 3 до 4 %.

Вредные выбросы практически отсутствуют, но антрацит  сложно поджечь- температура, при которой он воспламеняется колеблется от 600 до 900 градусов по цельсию. Эта проблема, в купе с твердым агрегатным состоянием, накладывает еще большие ограничения на применение антрацита.

Итак, мы видим, что уголь обладает схожими недостатками, делающими его применение непрактичным, а иногда невозможным.

При переработке любых видов угля в предлагаемом комплексе, на выходе получится синтезгаз, обладающий большей калорийностью, чем первоначальное сырье, легко воспламеняющийся в  отличии от антрацита, и не выделяющий вредных веществ, как бурый уголь. Газ не требует специального оборудования для сжигания, и может употребляться как топливо для любых установок, требующих для работы подвод тепла.

Предлагаем результаты экспериментальной переработки угля в нашем комплексе.

Основные эксплуатационные характеристики установки представлены в таблице:

Наименование показателя

 

Nombre del indicador

 

Значение

Valor

Содержание воды в исходном сырье, % не более

 

Contenido de agua en la materia prima, % no más

 

75

 

Производительность переработки по сухому сырью (влажность

до 20%) , кг/час

 

Capacidad de procesamiento de materias primas secas (humedad hasta 20%), kg/hora

 

2.000

 

Зольность сырья, %

 

Ceniza de la materia prima, %

 

< 50

 

Температура газификации (температура в реакторе),о С

 

Temperatura de gasificación (temperatura en el reactor), en C (¿grados Celsius?)

 

700 - 900

 

Продолжительность времени процесса газификации в реакторе, сек

 

Duración del tiempo del proceso de gasificación en el reactor, en segundos

 

0.5 – 2

 

Давление в реакторе, кг/см2

 

Presión en el reactor, kg/cm2

-0,1 - +0,1

Выработка тепловой энергии за счет утилизации сбросного тепла,

Гкал/час

 

Generación de energía térmica utilizando el calor sobrante

Hcal/ hora

 

1.2

 

Выход очищенного газа, кг/час, не менее

 

Salida de gas purificado, kg/hora, no menos

 

1.200

 

Выход зольного остатка (углерод + зола), кг/час не более

 

Salida de residuos de cenizas (carbono + cenizas), kg/hora, no más

 

700

 

Выход пиролизной жидкости, кг/час, не более

 

Salida de líquido de pirólisis, kg/ hora, no más

 

100

 

 

Электрическая установочная мощность оборудования, участвующего в процессе, кВт

 

 

Potencia de instalación eléctrica del equipo involucrado en el proceso, kW

 

175

 

Энергетический комплекс переработки отходов обогащения угля.

Технология переработки сырья строится по определенному циклу, предусматривающему:

  • подготовку сырья (сушка, измельчение);
  • подачу подготовленного сырья в реактор;
  • термохимическую деструкцию сырья в реакторе;
  • отвод продуктов переработки из реактора;
  • отделение твердого остатка от газа;
  • очистку газа от смолей и угольной пыли;
  • охлаждение газа с отводом пиролизного дистиллята;
  • тонкую очистку газа;
  • подачу газа к потребителям или закачку в резервуар;
  • охлаждение и фасовку зольного остатка.

Перед подачей в реактор уголь высушиваются до влажности менее 20%.

Сухое и измельченное сырье поступает в реактор. В процессе вихревой термической деструкции образуется высококалорийный газ и зольный остаток, содержащий минеральные вещества (золу). Вырабатываемый газ после очистки и охлаждения закачивается в газгольдер и поступает в ГПУ или в газовый котел. Твердые остатки охлаждаются и подаются на линию

Таким образом, переработка угля на данном комплексе позволяет Заказчику получить прибыль за счет производства высококалорийного газа, из которого возможно получение большого количества электрической и тепловой энергий.

Проведение прогонов обогащения угля.

  • Прогон угля Т 650-680°С
  • Прошло через реактор 47 кг подготовленного угля средней влажностью 7 % и зольностью 2,7%.
  • На выходе получено 46 % (21,6 кг) зольного остатка.
  • Средняя теплотворная способность газа по хроматографу - 4780 кКал/м3.
  • Анализ на адиабатическом бомбовом калориметре показал теплотворную способность газа 4810 кКал/м3 (это подтверждает разрушение эфиров на входе в детекторы с температурой 220-230 градусов Цельсия на Н2 СО2).

 

  • Прогон угля Т 700-730°С
  • Прошло через реактор 62 кг подготовленного угля средней влажностью 7 % и зольностью 2,7 %.
  • На выходе получено 43 % (26,7 кг) зольного остатка.
  • Средняя теплотворная способность газа по хроматографу - 5250 кКал/м3.
  • Анализ на адиабатическом бомбовом калориметре показал теплотворную способность газа 5210 кКал/м3.

 

  • Прогон угля Т 750-780°С
  • Прошло через реактор 52 кг подготовленного угля средней влажностью 7 % и зольностью 2,7 %.
  • На выходе получено 38 % (19,8 кг) зольного остатка.
  • Средняя теплотворная способность газа по хроматографу - 6500 кКал/м3.
  • Анализ на адиабатическом бомбовом калориметре показал теплотворную способность газа 6910 кКал/м3.
  • На полученном газе продемонстрировали работу газо-поршневой электростанции (ГПЭС) с двигателем ЯМЗ 238 Г с электрогенератором 100 кВт.

2022 © Geostram

Разработка сайта Создание сайтов