Газификатор с проталкивающимся слоем сырья
Такой газификатор иногда называют реактором с движущимся слоем (рис. 4). В реакторе, поставляемом фирмой Occidental Research, в качестве теплоносящей среды используется отработанный катализатор нефтеперерабатывающей установки каталитического крекинга и углистое вещество. В проекте ступенчатой установки пиролиза фирмы Occidental предполагается использовать в качестве дополнительной транспортной среды получаемое углистое вещество.
Реакторы с проталкивающимся слоем характеризуются высоким коэффициентом массообмена. Транспортная среда в этих реакторах служит эффективным источником тепла. Сырье перед подачей в реактор подвергается специальной обработке. Для обеспечения максимального выхода топливной жидкости температура транспортной среды обычно поддерживается в пределах 482-593°С.
Реакторы данного типа могут быть использованы для переработки разнообразной биомассы, поскольку в них обеспечивается хороший контакт твердых компонент сырья с газами. Такие реакторы отличаются высокой производительностью на единицу объема, а выходящие газы содержат небольшое количество некрекированных углеводородов.
- органических компонент твердых городских отходов, в том числе бумаги, тканей, резины, травы, обрезков деревьев, древесины и пищевых
Отходов;
- лесных отходов, в том числе древесных отходов, коры, обрезков
Деревьев, опилок и древесного угля;
- сельскохозяйственных отходов, в том числе стержней кукурузы, льняных отходов, рисовой шелухи, стеблей риса, отходов сахарного тростника, шелухи кофе, скорлупы орехов (обычных и кокосовых).
При этом желательно, чтобы биомасса, предназначенная для переработки в газификаторе, имела следующие характеристики:
Среднее содержание влаги Менее 50%
Средняя теплота сгорания Не менее 9,8 МДж/кг
Средние размеры частиц сырья 1,27-7,62 см
Температура плавления золы Не менее 1149°С
Низкое содержание золы (6-10%)
Легкая воспламеняемость
Однородный химический состав
Способность образовывать структурно прочное углистое вещество Возможность относительно простого сбора, хранения и перемещения Экономически оправданные транспортные расходы
Доступность в количестве, необходимом для надлежащего удовлетворения потребности установки по газификации
При использовании газификаторов любого типа, кроме Тоггах, необходима предварительная обработка сырья. В частности, некоторые виды сельскохозяйственного сырья и лесной продукции также должны быть подвергнуты предварительной обработке.
Предварительная обработка твердых городских отходов включает уменьшение размеров сырья (одно - или двухстадийное измельчение); удаление металлов (черных с помощью магнитных сепараторов, цветных с помощью вихревых токов или другим способом); удаление стекла путем воздушной сепарации, грохочения в барабанном грохоте, просеивания.
Предварительная обработка продуктов леса включает дробление отходов лесопиления, измельчение, сушку и/или уплотнение в брикеты либо в бруски.
Предварительная обработка сельскохозяйственных продуктов и остатков включает измельчение, сушку и уплотнение.
Следует заметить, что в результате предварительной обработки сырья становится возможным равномерное распределение сырья в газификаторе; исключается образование незаплывающих канавок в потоке сырья; уменьшается вероятность зависания сырья внутри газификатора; для загрузки газификатора может быть использован механический подаватель сырья; верхнее герметизирующее устройство газификатора может эксплуатироваться безаварийно; обеспечивается однородное качество газа; возможно добиться устойчивого выхода шлака, золы и углистого вещества и облегчается хранение и выполнение операций по перемещению.
Однако в случае предварительной обработки сырья могут потребоваться дополнительные средства на приобретение оборудования для такой обработки сырья и на техническое обслуживание этого оборудования. Кроме того, длительный выход из строя оборудования для предварительной обработки сырья может привести к необходимости остановки всей системы газификации.