Биомасса как источник энергии стр.112

В настоящее время большинство реакторов, предназначенных для газификации твердых отходов или биомассы, эксплуатируется при атмосферном давлении.

Рис. 4, Реактор с проталкивающимся слоем сырья.

1.1. Газификатор с неподвижным слоем сырья

Такой газификатор обычно представляет собой печь в виде вертикальной шахты подобно вагранке или доменной печи. Сырье в газификатор подается сверху или сбоку на определенной высоте. Внутри газификатора сырье размещается на неподвижно закрепленной решетке либо на песчаном дне. В газификатор с неподвижным слоем сырья воздух может поступать снизу (восходящий поток), сверху (нисходящий поток) или сбоку (поперечный поток) (рис. 6-8).

В газификаторе с восходящим потоком сырье проходит сверху вниз, а воздух нагнетается снизу вверх через колосниковые решетки. Зона окисления в газификаторах такого типа находится на дне, и газификация происходит в потоке газа при его прохождении через слой сырья.

В газификаторах с нисходящим потоком воздух нагнетается через сопло или несколько сопел, равномерно размещенных вокруг фурмы. Из фурмы воздух поступает в низ печи.

В газификаторах с поперечным потоком воздух подается через горизонтальное сопло. Образующийся топливный газ выпускается через вертикальную решетку, расположенную на противоположной стороне по отношению к соплу. Сырье в газификаторе такого типа подается сверху или сбоку.

Рис. 5. Газификатор с вращающимся слоем сырья с прямым (а) и непрямым (б)

обогревом.

В связи с тем что реакционные газы в газификаторах с восходящим потоком движутся в противотоке с сырьем и выходят из него, имея относительно низкую температуру, получаемый топливный газ обычно отличается высоким содержанием паров смолы.

Газ, образующийся в газификаторах с нисходящим потоком, чище газа, получаемого в газификаторах с восходящим и поперечным потоком: он содержит относительно меньшее количество паров смолы. Смола и другие пары проходят через высокотемпературную зону последними, при этом пары смолы подвергаются термическому крекингу. По мере прохождения газов через твердый слой углистого вещества происходит их очистка от летучей золы и грязи. Реакции, имеющие место в газификаторе с поперечным потоком, аналогичны реакциям, происходящим в установке с нисходящим потоком.

Рис. 6. Газификатор с восходящим потоком воздуха (с неподвижным слоем сырья).

Рис. 7. Газификатор с нисходящим потоком воздуха (с неподвижным слоем сырья).

Рис. 8. Газификатор с перекрещивающейся тягой (с неподвижным слоем).

Реактор с неподвижным слоем сырья имеет четко выраженный объем реакционной зоны, глубина которой зависит от химического состава сырья, размеров частиц, содержания влаги, температуры и массового расхода воздуха, подаваемого в реактор. Реакторы данного типа имеют высокий к. п. д. превращения лигноцеллюлозных материалов в топливный газ. Благодаря уплотненному слою отходящие газы часта содержат относительно меньше загрязняющих частиц по сравнению с газами реакторов с вращающимся или псевдоожиженным слоем. Реактор определенного размера с восходящим потоком воздуха можно эксплуатировать при различных нагрузках, регулируя скорость подачи воздуха в газификатор. Получаемый топливный газ имеет низкую теплоту сгорания вследствие его разбавления азотом, а также охлаждения в сушильной зоне.


⇐ вернуться назад | | далее ⇒