Способ и установка для снижения остаточного cодержания углерода в золе

Номер патента: 25146

Опубликовано: 30.11.2016

Авторы: Шнайдер Гюнтер, Анастасиевич Никола

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ снижения содержания углерода в золе, согласно которому золу, содержание углерода в которой составляет от 1 до 4 мас.%, вводят в реактор и сжигают в реакторе при температурах, составляющих от 700 до 1100°С, причем во время сжигания в реактор направляют микроволновое излучение и, по меньшей мере, частично рекуперируют энергию, высвобождаемую во время сжигания, отличающийся тем, что в реактор вводят дополнительное топливо, в частности уголь.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что остаточное содержание углерода в золе после сжигания составляет не более 0,1 мас.%.

3. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в реактор вводят золу, температура которой составляет по меньшей мере 100°С.

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что золу, имеющую остаточное содержание воды, составляющее до 20 мас.%, направляют в осушительные средства, расположенные выше по потоку относительно реактора.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что воду, полученную при сушке, направляют в парогенератор в виде конденсата и пар, получаемый в парогенераторе, по меньшей мере, частично вновь направляют в осушительные средства в качестве энергоносителя.

6. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что энергию, высвобождаемую в реакторе, по меньшей мере, частично используют для генерации пара.

7. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что газ или смесь газов вводят снизу в камеру смешения реактора через по меньшей мере один подающий трубопровод для газа, причем подающий трубопровод для газа, по меньшей мере, частично окружен стационарным кольцеобразным псевдоожиженным слоем, состоящим из золы, которую ожижают с помощью подаваемого псевдоожижающего газа, и тем, что в камеру смешения через подающий трубопровод для газа направляют микроволновое излучение.

8. Установка для осуществления способа по любому из пп.1-7, включающая

реактор с псевдоожиженным слоем, где реактор (3) включает систему подачи газа, сконструированную таким образом, что газ, пропускаемый через систему подачи газа, захватывает золу из стационарного, кольцеобразного псевдоожиженного слоя (33), который, по меньшей мере, частично окружает систему подачи газа и переносит ее в камеру (34) смешения;

трубопровод (1, 20) для твердых частиц для подачи золы в реактор (3);

источник (4) микроволнового излучения для ввода микроволнового излучения в реактор через систему подачи газа;

топливный трубопровод (2) для подачи топлива в реактор (3) и

модуль (9) рекуперации энергии, установленный ниже по потоку относительно реактора.

9. Установка по п.8, отличающаяся тем, что выше по потоку относительно реактора (3) установлены осушительные средства (21), которые работают в цикле на паре, поступающем из парогенератора (23).

Рисунок 1

Текст

Смотреть все

СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ОСТАТОЧНОГО CОДЕРЖАНИЯ УГЛЕРОДА В ЗОЛЕ Изобретение относится к снижению содержания углерода в золе, согласно которому золу,содержание углерода в которой составляет от 1 до 20 мас.%, вводят в реактор и сжигают в реакторе при температурах, составляющих от 700 до 1100 С. Во время сжигания в реактор направляют микроволновое излучение и, по меньшей мере, частично рекуперируют энергию, высвобождаемую во время сжигания. Изобретение относится к способу и установке для снижения остаточного содержания углерода в золе, предпочтительно в угольной золе, отличающихся тем, что золу, содержание углерода в которой составляет от 1 до 20 мас.%, вводят в реактор, в частности в реактор с псевдоожиженным слоем, и сжигают при температурах, составляющих от 700 до 1100 С, предпочтительно от 750 до 900 С. Остатки органических материалов, получаемые при сжигании, называются золой. Состав частиц золы сильно зависит от состава горючего материала и может варьироваться от остаточного углерода и минералов (кварц) до соединений металлов (в основном, оксидов и (би-)карбонатов, например Al2O3,CaO, Fe2O3, MgO, MnO, P2O5, K2O, SiO2, Na2CO3, NaHCO3) и токсичных веществ, например тяжелых металлов (например, мышьяка и цинка) и диоксинов. Остаточный углерод, содержащийся в золе в количестве, составляющем до 20 мас.%, по большей части сконцентрирован в угольном ядре, окруженном оксидами металлов. Такую золу нельзя выбрасывать на свалки; напротив, она должна рассматриваться как опасные отходы, поскольку она гигроскопична и при неправильном захоронении выщелачиваемые растворимые компоненты могут поступать в подземные воды. Зола в такой форме также не может использоваться в качестве наполнителя при производстве цемента, поскольку остаточное содержание углерода в ней ухудшает связующие свойства цемента. Проблема остаточного содержания углерода в золе, в частности, содержания углерода в летучей(уносимой) золе, производимой электростанциями, работающими на угле, насыпная плотность которой составляет от 0,9 до 1,1 кг/л, хорошо известна, так же как и эксперименты по проникновению через защитный слой оксидов металлов, обволакивающий углеродное ядро с помощью микроволнового излучения. Например, в патентной публикации ЕР 0521059 В 1 описан способ определения содержания углерода в летучей золе. Для этой цели образец золы помещают в измерительную камеру, которая работает как пространство для микроволнового резонанса, и образец подвергается воздействию микроволнового излучения. Полученные величины поглощения образца и эталонных материалов позволяют определить коэффициент диэлектрической проницаемости материала образца, что, в конечном итоге, позволяет определить остаточное содержание углерода в образце. Аналогично, в патентной публикации US 4705409 описано применение микроволнового излучения в сочетании с определением содержания углерода в летучей золе. Для этой цели на летучую золу воздействуют микроволновым излучением и измеряют его поглощение. Часть микроволнового излучения поглощается углеродом, а остальное излучение поглощается абсорбирующей жидкостью. Из разности температур абсорбирующей жидкости, измеренных при наличии образца золы и в отсутствие образца золы,может быть вычислено содержание углерода. Поглощение микроволнового излучения вызывает частичное снижение содержания углерода в летучей золе, но этот процесс, тем не менее, требует применения излучения сравнительно высоких энергий. В WO 02/097330 А 1 описан способ снижения содержания углерода в летучей золе, согласно которому летучую золу помещают в микроволновый реактор и подвергают воздействию микроволнового излучения в присутствии не содержащего углерод материала для того, чтобы поднять температуру до по меньшей мере 600 С при перемешивании летучей золы в присутствии кислорода. Когда содержание углерода в летучей золе падает ниже заранее заданного значения, прекращают воздействие на летучую золу микроволнового излучения, и летучую золу извлекают из микроволнового реактора. Энергию нагретой летучей золы по меньшей мере частично извлекают в теплообменнике для нагревания летучей золы,подаваемой в реактор. Способ термической обработки гранулированных твердых веществ, в частности, при обжиге руды,в реакторе с псевдоожиженным слоем, включающий подачу в реактор микроволнового излучения из источника микроволнового излучения, описан, например, в патентной публикации DE 10260745 А 1. Для улучшения утилизации энергии и подачи микроволнового излучения, в камеру смешения реактора снизу через центральный подающий трубопровод подают газ или смесь газов, причем подающий трубопровод для газа по меньшей мере частично окружен стационарным кольцеобразным псевдоожиженным слоем,ожижаемым посредством подачи псевдоожижающего газа. Ввод микроволн осуществляют через центральный подающий трубопровод для газа. Задачей настоящего изобретения является полное эффективное сжигание остаточного углерода, содержащегося в золе, и в то же время предоставление максимально эффективной с энергетической точки зрения процедуры. Эта задача решена изобретением с помощью способа, описанного в пункте 1 формулы изобретения,отличающегося тем, что золу, содержание углерода в которой составляет от 1 до 20 мас.%, вводят в реактор и сжигают в реакторе при температурах, составляющих от 700 до 1100 С, предпочтительно от 750 до 900 С, причем во время сжигания в реактор направляют микроволновое излучение и по меньшей мере частично рекуперируют энергию, высвобождаемую во время сжигания. В данном случае наиболее предпочтительным является применение реактора с псевдоожиженным слоем, поскольку его конструкция позволяет воздействовать микроволновым излучением на максимальную площадь поверхности зольных частиц в единицу времени. За счет облучения микроволнами предпочтительно происходит нагревание остаточного углерода в золе, что повышает скорость его сжигания. Энергию, высвобождаемую при сжигании остаточного углерода, затем частично рекуперируют. Температуру сжигания поддерживают при-1 025146 близительно 800 С, подавая соответствующее количество воздуха или дополнительное количество топлива. В адиабатических условиях повышение температуры ЛТ может быть представлено в виде нелинейной зависимости от остаточного содержания углерода, согласно которой при содержании 1 мас.%, углерода в летучей золе повышение температуры на один массовый процент углерода составляет приблизительно 290 С, при содержании углерода 5 мас.%, повышение температуры на один массовый процент углерода составляет приблизительно 170 С и при содержании углерода 10 мас.%, повышение температуры на один массовый процент углерода составляет приблизительно 120 С (допущения: основным минеральным компонентом золы является SiO2, и содержание кислорода в отходящем газе составляет от 1,7 до 1,8%). Таким образом, зола может быть не только превращена в материал, подходящий для захоронения или даже использования при производстве цемента, но при этом содержащийся углерод также может быть использован для получения энергии. После сжигания остаточное содержание углерода в остатках золы составляет менее 0,1 мас.%,предпочтительно не более 0,01 мас.%. В одном из предпочтительных аспектов изобретения золу загружают в реактор при температуре,составляющей по меньшей мере 100 С, предпочтительно по меньшей мере 120 С, особенно предпочтительно от 150 до 300 С, поскольку в этом случае для сжигания требуется меньшее количество подводимой дополнительной энергии. В частности, было обнаружено, что наиболее выгодным является обработка золы способом согласно изобретению непосредственно после ее получения, например, на электростанции, работающей на угле. В такой ситуации возможно проведение непосредственной обработки предварительно нагретой сухой золы. В противном случае, зола, которая после временного хранения содержит остаточную воду в количестве до 20 мас.%, в частности до 15 мас.%, может быть направлена в осушительные средства, расположенные выше по потоку относительно реактора. В осушительных средствах золу подвергают предварительному нагреванию до температуры, составляющей по меньшей мере 100 С, предпочтительно по меньшей мере 120 С, особенно предпочтительно от 150 до 300 С, так что вода, содержащаяся в золе испаряется при нагревании. Благодаря такой предварительной обработке можно снизить количество энергии, подаваемой в реактор. В одном из предпочтительных воплощений изобретения воду, полученную при сушке, направляют в виде конденсата в парогенератор, и по меньшей мере часть этого пара подают рециклом в осушительные средства в качестве энергоносителя. Благодаря такому циклу на стадии сушки возможно сведение к минимуму потерь энергии. В соответствии с одним из аспектов рекуперации энергии согласно изобретению, энергию, высвобождаемую в реакторе, по меньшей мере частично используют для генерации пара. Если технологическая линия включает осушительные средства, то особенно рекомендуется по меньшей мере частично утилизировать энергию, высвобождаемую во время сжигания, для испарения конденсата, полученного при сушке в парогенераторе, и снова подавать полученный таким образом пар в осушительные средства. Для рекуперации энергии ниже по потоку относительно генератора пара могут быть расположены дополнительные установки. Кроме того, согласно изобретению возможна подача в реактор дополнительного топлива, в частности, угля. Это позволяет поддерживать постоянную температуру горения сжигания в особенно предпочтительном диапазоне от 750 до 900 С. Дополнительно, необязательно все количество подводимой энергии обеспечивается микроволновым излучением. В частности, использование в качестве топлива угля рекомендуется, если способ согласно изобретению осуществляют на линии, расположенной ниже по потоку относительно электростанции, работающей на угле, то есть там, где уголь легко доступен. Для оптимизации тепломассопереноса удобно подавать газ или смесь газов снизу предпочтительно через центральный подающий трубопровод для газа (центральный трубопровод или центральное отверстие) в камеру смешения реактора, где подающий трубопровод для газа по меньшей мере частично окружен стационарным кольцеобразным псевдоожиженным слоем золы, которую ожижают с помощью ввода псевдоожижающего газа, и микроволновое излучение направляют в камеру смешения через тот же подающий трубопровод для газа. Газ, вводимый через подающий трубопровод для газа, и/или псевдоожижающий газ содержит необходимый для горения кислород. Установка согласно изобретению, в частности, подходящая для осуществления описанного выше способа, включает реактор, сконструированный в виде реактора с псевдоожиженным слоем, предназначенный для тепловой обработки золы, и источник микроволнового излучения. Кроме того, к реактору присоединена система подачи газа, сконструированная таким образом, что газ, проходящий через систему подачи газа, захватывает твердые частицы из стационарного кольцеобразного псевдоожиженного слоя золы и транспортирует их в камеру смешения реактора, и при этом микроволновое излучение, генерируемое источником микроволнового излучения, может быть направлено в реактор через систему подачи газа. К реактору также присоединен топливный трубопровод для подачи топлива. Наконец, установка также включает модуль для рекуперации теплоты, установленный ниже по потоку относительно реактора. Установка может быть усовершенствована размещением выше по потоку относительно реактора осушительных средств, работающих в цикле на паре, поступающем из парогенератора. В этом цикле конденсат, полученный в осушительных средствах, вводят через трубопровод в парогенератор, в котором под действием энергии, предпочтительно энергии, получаемой во время сжигания в реакторе, конденсат превращают в пар и в виде пара направляют в осушительные средства. Другие усовершенствования, преимущества и возможные применения изобретения также станут понятны после рассмотрения воплощений изобретения, сопровождаемых графическими материалами. Все описанные и/или показанные признаки составляют предмет изобретения по отдельности или в любой комбинации, независимо от их включения в пункты формулы изобретения или ссылки на них. В графических материалах на фиг. 1 показана блок-схема способа и установки согласно первому воплощению настоящего изобретения; на фиг. 2 показана блок-схема способа и установки согласно второму воплощению настоящего изобретения; на фиг. 3 схематически показана конфигурация установки согласно изобретению. На фиг. 1 показан способ согласно первому воплощению изобретения, не включающий стадию предварительной сушки. Через трубопровод 1 сухую золу, температура которой составляет, например 250 С, направляют с массовой скоростью, например, 10 т/ч в реактор 3 сжигания. В это же время в реактор 3 через трубопровод 2 вводят в качестве дополнительного топлива уголь, имеющий обычную температуру (например, 25 С). В принципе, возможно использование других топлив, например, дизельного топлива, бензина или газа. Электромагнитные волны (микроволновое излучение), которые могут иметь разные длины волн,поступают в реактор 3 из источника 4 микроволнового излучения. Подходящие источники микроволнового излучения включают, например, магнетрон или клистрон. Кроме того, могут быть использованы высокочастотные генераторы, снабженные соответствующими катушками или транзисторами большой мощности. Частоты электромагнитных волн, излучаемых источником микроволнового излучения, обычно находятся в диапазоне от 300 МГц до 30 ГГц. Предпочтительно, применяют частоты промышленного,научного и медицинского диапазона 435 МГц, 915 МГц и 2,45 ГГц. Сжигание в реакторе 3 осуществляют при температуре от 700 до 1100 С, предпочтительно от 750 до 900 С. В качестве источника кислорода в реактор 3 через трубопроводы 5 и 7 подают сжатый в компрессоре 6 воздух. Если реактор представляет собой реактор с псевдоожиженным слоем, то газ, содержащий кислород, может быть использован в качестве псевдоожижающего газа, и/или псевдоожижающий газ может быть введен отдельно. Применение воздуха как носителя кислорода особенно предпочтительно, поскольку он может быть взят из окружающей атмосферы без дополнительных затрат. Тем не менее,в принципе, может быть использован чистый кислород, а также смеси газов, содержащие кислород. Компрессия также не является абсолютно обязательной. Через трубопровод 8 горячие остатки горения и газы с температурой, например 800 С, направляют на рекуперацию 9 энергии. Рекуперацию 9 энергии можно, например, осуществлять в модуле генерации пара, а пар затем использовать для выработки электроэнергии с помощью паровой турбины. Если установка согласно изобретению расположена ниже по потоку относительно электростанции, этот пар также может быть смешан с потоком пара, получаемым при работе электростанции. Из этапа рекуперации 9 энергии остатки горения и отходящие газы, температура которых составляет, например 250 С, транспортируют по трубопроводу 10 в циклон 11, в котором золу отделяют от отходящих газов. Однако, для отделения твердых частиц от отходящих газов могут быть использованы другие разделительные средства, например, фильтр. Остаточную золу извлекают из установки через трубопровод 12, в то время как отходящие газы извлекают из циклона через трубопровод 13. На фиг. 2 представлен способ согласно изобретению и соответствующая установка, включающая средства для сушки золы, расположенные перед впуском в установку. Для сушки золу, в которой остаточное содержание воды составляет 15%, направляют в сушилку 21 по трубопроводу 1. По трубопроводу 22 конденсат, полученный в сушилке 21, направляют в парогенератор 23, из которого он может быть подан в виде энергоносителя в стадию 21 сушки по трубопроводу 24. Отходящие газы, полученные на стадии 21 сушки, извлекают через трубопровод 25. Затем по трубопроводу 20 высушенную золу, температура которой составляет, например, 110 С, и направляют, например, при массовом расходе 10 т/ч в реактор 3 сжигания. В это же время по трубопроводу 2 в реактор 3 в качестве дополнительного топлива вводят уголь,находящийся при температуре окружающей среды, 25 С. В этом случае также в качестве источника кислорода служит воздух, температура которого составляет, например, 25 С. Дополнительно в реактор 3 из источника 4 микроволнового излучения поступает микроволновое излучение, активирующее углеродсодержащие ядра частиц золы, и делая их пригодными для сжигания. В этом воплощении и в первом воплощении способа сжигания согласно изобретению остаточное содержание углерода в золе может быть снижено до 0,1 мас.% или даже до 0,01 мас.%. Горячий остаток и отходящие газы, температура которых составляет приблизительно 800 С, направляют по трубопроводу 8 в парогенератор 23, в котором конденсат, получаемый на стадии 21 сушки,-3 025146 превращается в пар. При наличии избытка, дополнительное количество пара может быть отобрано из парогенератора 23 для использования энергии. В результате часто требуется ввод дополнительного количества воды либо в саму стадию генерации пара, либо в подающий трубопровод 22 через не показанный трубопровод. В принципе, также можно использовать только часть энергии, генерируемой в парогенераторе 23 при горении и разместить по меньшей мере одну дополнительную стадию генерации энергии ниже по потоку, не показанную на изображении. После проведения последней стадии генерации энергии, которая представлена на фиг. 2 как генерация 23 пара, смесь газа и твердых частиц направляют для разделения в циклон 11, в котором золу, уже почти не содержащую углерода, отделяют от горячих отходящих газов, температура которых все еще составляет, например, 250 С. На фиг. 3 показана конфигурация установки согласно изобретению, включающей конструкцию реактора 3 согласно изобретению, которая представляет собой, например, цилиндрический корпус, к которому присоединен центральный трубопровод 35, направленный по существу вертикально вверх от днища реактора 3. В области днища реактора 3 расположен не показанный газораспределитель, который присоединен к подающему трубопроводу 32, по которому транспортируют псевдоожижающий газ. В верхней по вертикали области реактора 3, которая образует камеру смешения 34, расположено выпускное отверстие 36, которое соединено через трубопровод 8 с модулем 9 рекуперации энергии. Из модуля 9 отходящий газ и содержащиеся в нем частицы транспортируют по трубопроводу 10 в разделительные средства 11, не показанные на изображении. Вблизи конца центрального трубопровода 35, напротив реактора 3 расположен источник 4 микроволнового излучения. Генерируемое им микроволновое излучение направляют в камеру смешения 34 посредством центрального трубопровода 35. По трубопроводу 1 для твердых частиц золу вводят в реактор 3, где она образует кольцеобразный слой 33, окружающий центральный трубопровод 35 выше днища реактора 3. Этот кольцеобразный псевдоожиженный слой 33 ожижают с помощью газа, направляемого по трубопроводу 32, получая стационарный псевдоожиженный слой. Скорость газов, поступающих в реактор 3, предпочтительно устанавливают таким образом, что число Фруда для частиц кольцеобразного псевдоожиженного слоя 33 составляет приблизительно от 0,115 до 1,15. Число Фруда для частиц определяют в соответствии со следующим уравнением: где u - эффективная скорость потока газа (м/с);ps - плотность твердых частиц (кг/m3);pf - эффективная плотность псевдоожижающего газа (кг/m3);dp - средний диаметр (м) частиц, подсчитанных в реакторе во время работы реактора (или образовавшихся частиц);g - ускорение свободного падения (м/с 2). Создают такую высоту кольцеобразного псевдоожиженного слоя, чтобы твердые частицы достигали края центрального трубопровода 35 и затем захватывались потоком газа, поступающего по центральному трубопроводу 35, и поступали в камеру 34 смешения. Предпочтительно устанавливают такую скорость газа, подаваемого в реактор 3 по центральному трубопроводу 35, что число Фруда для частиц, находящихся в центральном трубопроводе 35, составляет приблизительно от 1,15 до 20, а для частиц, находящихся в камере 7 смешения - приблизительно от 0,37 до 3,7. По трубопроводу 2 в реактор 3 также вводят дополнительное топливо. В случае жидкого или газообразного топлива, топливо предпочтительно вводят таким образом, чтобы получить его равномерное распределение по всей камере 34 смешения. Если топливо находится в твердой форме, то твердые частицы становятся частью кольцеобразного псевдоожиженного слоя 33, поэтому топливо и зола должны поступать в реактор 3 в требуемом количественном отношении, позволяющем регулировать концентрацию твердых частиц в камере 33 с кольцеобразным псевдоожиженным слоем. Пример 1. В приведенной ниже табл.1 представлены полученные при моделировании массовые расходы, а также затраты и выход энергии способа, представленного на фиг. 1. Моделирование способа, результаты которого представлены в табл. 1, проведено при массовом расходе золы 10 т/ч при температуре 250 С. Температуры воздуха и угля составляют 25 С. Температура на выходе из реактора составляет 800 С, температура конечного отходящего газа составляет 250 С. В табл. 1 представлено сравнение содержания углерода в сухой золе (колонка 1), объема потока воздуха, подаваемого в реактор (колонка 2), объема получаемого отходящего газа (колонка 3), установленного массового расхода дополнительного топлива, то есть угля (колонка 4), энергии микроволнового излучения, поступающей в реактор 3 (колонка 5), установленного массового расхода сухой золы (колонка 6), энергии, полученной при рекуперации энергии (колонка 7), и остаточного содержания кислорода в отходящем газе (колонка 8). Количество израсходованного воздуха возрастает, а также возрастает получаемое количество отходящих газов и повышается содержание углерода в золе. Начиная с содержания углерода в золе 4 мас.%,это содержание уже достаточно для того, чтобы не вводить дополнительное топливо в виде угля. Применение микроволнового излучения практически не влияет на величину требуемого количества дополнительного топлива. Было обнаружено, что применение изобретения позволяет использовать значительное количество энергии, которая ранее не утилизировалась, а выбрасывалась вместе с золой. Пример 2. В примере 2 описано моделирование способа, представленного на фиг. 2. В примере 2 моделирование было выполнено при величине массового расхода золы, составляющей 10 т/ч, при температуре 25 С до сушки (после сушки 110 С) и при содержании воды 15% масс. Остаточное содержание углерода в золе составляет от 15 до 25 мас.%. Температуры воздуха и угля составляют 25 С. Температура на выходе из реактора составляет 800 С, температура конечного отходящего газа составляет 250 С. В табл. 2 представлено сравнение содержания углерода в сухой золе (колонка 1) с объемом потока воздуха, подаваемого в реактор (колонка 2), объемом получаемого отходящего газа (колонка 3), установленным массовым расходом дополнительного топлива, то есть угля (колонка 4), энергией микроволнового излучения, поступающей в реактор 3 (колонка 5), установленным массовым расходом сухой золы (колонка 6), энергией, полученной при рекуперации энергии (колонка 7), и остаточным содержанием кислорода в отходящем газе (колонка 8) в способе с интегрированной предварительной сушкой золы. Таблица 2 Данные табл. 2 согласуются с результатами, представленными в примере 1, но абсолютные значения получаемой энергии ниже, чем в примере 1, поскольку часть энергии используют для испарения конденсата при сушке. Из-за более высокого потребления энергии и соответственно более низкой температуры золы на входе в реактор (пример 1: 250 С, пример 2: 110 С) добавление дополнительного топлива в виде угля не требуется только начиная с содержания углерода в золе, составляющего по меньшей мере 5 мас.%. Список числовых обозначений: 1 - трубопровод; 2 - трубопровод; 3 - реактор; 4 - источник микроволнового излучения; 5 - трубопровод; 6 - компрессор; 7 - трубопровод; 8 - трубопровод; 9 - модуль для рекуперации энергии; 10 - трубопровод; 11 - циклон; 12 - трубопровод; 13 - трубопровод; 20 - трубопровод; 21 - предварительная сушка; 22 - трубопровод; 23 - парогенератор; 24 - трубопровод; 25 - трубопровод; 31 - трубопровод; 32 - трубопровод; 33 - кольцеобразный псевдоожиженный слой; 34 - камера смешения; 35 - центральный трубопровод; 36 - выпускное отверстие. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ снижения содержания углерода в золе, согласно которому золу, содержание углерода в которой составляет от 1 до 4 мас.%, вводят в реактор и сжигают в реакторе при температурах, составляющих от 700 до 1100 С, причем во время сжигания в реактор направляют микроволновое излучение и,по меньшей мере, частично рекуперируют энергию, высвобождаемую во время сжигания, отличающийся тем, что в реактор вводят дополнительное топливо, в частности уголь. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что остаточное содержание углерода в золе после сжигания составляет не более 0,1 мас.%. 3. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в реактор вводят золу,температура которой составляет по меньшей мере 100 С. 4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что золу, имеющую остаточное содержание воды, составляющее до 20 мас.%, направляют в осушительные средства, расположенные выше по потоку относительно реактора. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что воду, полученную при сушке, направляют в парогенератор в виде конденсата и пар, получаемый в парогенераторе, по меньшей мере, частично вновь направляют в осушительные средства в качестве энергоносителя. 6. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что энергию, высвобождаемую в реакторе, по меньшей мере, частично используют для генерации пара. 7. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что газ или смесь газов вводят снизу в камеру смешения реактора через по меньшей мере один подающий трубопровод для газа,причем подающий трубопровод для газа, по меньшей мере, частично окружен стационарным кольцеобразным псевдоожиженным слоем, состоящим из золы, которую ожижают с помощью подаваемого псевдоожижающего газа, и тем, что в камеру смешения через подающий трубопровод для газа направляют микроволновое излучение. 8. Установка для осуществления способа по любому из пп.1-7, включающая реактор с псевдоожиженным слоем, где реактор (3) включает систему подачи газа, сконструированную таким образом, что газ, пропускаемый через систему подачи газа, захватывает золу из стационарного кольцеобразного псевдоожиженного слоя (33), который, по меньшей мере, частично окружает систему подачи газа и переносит ее в камеру (34) смешения; трубопровод (1, 20) для твердых частиц для подачи золы в реактор (3); источник (4) микроволнового излучения для ввода микроволнового излучения в реактор через систему подачи газа; топливный трубопровод (2) для подачи топлива в реактор (3) и модуль (9) рекуперации энергии, установленный ниже по потоку относительно реактора. 9. Установка по п.8, отличающаяся тем, что выше по потоку относительно реактора (3) установлены осушительные средства (21), которые работают в цикле на паре, поступающем из парогенератора (23).

МПК / Метки

МПК: B01J 19/12, F23G 5/30, B01J 8/42

Метки: установка, способ, углерода, cодержания, остаточного, снижения, золе

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/8-25146-sposob-i-ustanovka-dlya-snizheniya-ostatochnogo-coderzhaniya-ugleroda-v-zole.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ и установка для снижения остаточного cодержания углерода в золе</a>

Похожие патенты