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生产燃料气体的方法和气体发生器

摘要

本发明公开了一种通过固体的干馏及气化来生产燃料气体的方法及其气体发生器,这种燃料气体实际上不含可冷凝的干馏挥发物,这种干馏挥发物会干扰气体的预期应用,例如为内燃机提供能量。为此,在不同的干馏及气化区域的固体床被保持在有利于冷凝的焦油挥发物在这两个区域的热区热裂化的条件下。为了最佳地控制这些条件,这些区域通过位于单独的反应器内的内部构件并任选地通过在不同的单独的反应器内进行部分干馏(热解)而在物理上被分离开来,在此情况下热解挥发物被逆向供应给干馏床,从其顶部分离出来再流经气化区的余烬床。通过使挥发物密切接触及并流通过气化区的余烬床的方式,延长并强化热解挥发物的热裂化。余烬床被沿着一个渐缩的通道引导,这控制了在本发明的方法及发生器中固体床传送的速率及停留的时间。

著录项

  • 公开/公告号CN1630702A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2005-06-22

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 福拓普公司;

    申请/专利号CN01822524.1

  • 申请日2001-12-10

  • 分类号C10J3/66;F23G5/027;

  • 代理机构11012 北京邦信阳专利商标代理有限公司;

  • 代理人黄泽雄

  • 地址 英属维尔京群岛托托拉岛

  • 入库时间 2023-12-17 16:12:33

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2011-02-23

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):C10J3/66 授权公告日:20090204 终止日期:20100111 申请日:20011210

    专利权的终止

  • 2009-02-04

    授权

    授权

  • 2005-08-17

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2005-06-22

    公开

    公开

说明书

本发明涉及一种通过固体的干馏和随后气化来产生燃料气体的方法, 本发明还涉及一种适合实施该方法的气体发生器。

本发明是基于对下述现有技术的状况作出的:

本发明源自一个方法,诸如可通过如DE 33 12 863 C2所述的气体处理器来实施。在该方法中,所要处理的含有可气化的有机物质的固体物质,在重力的作用下通过高温热解室,在其中,初始没有空气,这些固体受到热作用在约500℃的温度下干馏,随后通过在约800℃下加入气化介质而气化生成燃料气体。气化介质与可氧化物质含量相比以低于化学计量的量加入。加入热解室的上层区域的有机固体在气体处理器中形成一个颗粒固体床,它由物料封闭装置支撑,在其较低端限定了高温热解室。在物料封闭装置的区域,为高温热解室产生的燃料气体提供了通道。颗粒固体床内的有机固体转化后剩余的物质通过高温热解室向下通过通道。物料封闭装置是可移动的,作为排料部件促进了颗粒固体床上的剩余物的排放。以低于化学计量的量加入颗粒固体床的气化介质、空气和/或蒸汽在重力的方向上通过颗粒固体床,通过保持加入到高温热解室的气化介质的加料位置和与排料部件相接的通道上的燃料气体出口之间的压差可实现此过程。相应地,在高温裂解室产生的干馏挥发物和气化介质以及燃料气体以并流方式通过气体处理器。

使用这种流动模式,在有机固体的干馏过程中在颗粒固体床的干馏区产生的干馏挥发物在高温热解室沿下游通过气化区,使得部分高温裂解挥发物与气化介质反应并燃烧。在排料部件区域,相应形成了一个余烬床。DE 33 12 863 C2所公开的气体处理室的特征是,干馏挥发物在经过余烬床时发生裂解,干馏挥发物的焦油长链烃组分和其它可冷凝化合物转化为非冷凝短链烃和其它低分子量化合物。从而形成高质量的燃料气体,它不仅可以通过燃烧用作热交换机中的加热气体来发热,也可以用作内燃机操作中的燃料。

干馏,也称为低温碳化,是一种方法,其中含碳固体,比如木材,还有诸如旧轮胎和塑料废物的废料,被加热到一定温度,使固体分解释放出多种挥发物,并通常遗留下碳化残余物,比如焦碳和木炭。

在前述类型的方法中有一个问题,在颗粒固体床中,出现待处理的各种大小的块状有机物质,得不到均匀的固体密度,由此在排放气体的出料部件下的燃烧室的压力降低,导致颗粒固体床内无法稳定保持的压力梯度。在颗粒固体床的这些区域中形成了物料桥和空腔,可能发生不完全反应和不希望的火焰穿透,甚至是在与确定的并流方向相反的方向。同样地,在余烬床上可能发生干馏挥发物的不完全转化,由此所产生的燃料气体质量会被在余烬床上过早排出的没有完全裂解的干馏挥发物所破坏。通常,在余烬床内的气化过程和干馏挥发物的转化过程的最佳指标的确定使得干馏区的颗粒固体床内的条件不理想,反之亦然,使得气体处理器的控制不稳定。

颗粒固体床的结构和在颗粒固体床内所得的干馏,脱气和气化依赖所要转化的固体、它们的性质和几何构造,尤其是它们的均匀性和大小。如果要产生最优化的气体,气体发生器在各种情况下都必须适于这些物质性质和几何构造。为了得到高的燃料气体质量,气体发生器的尺寸和设计因此也是关键的。这尤其适用于颗粒固体床内的槽路的环境。但是这些颗粒固体槽路是否对固体的转化和在气体发生器中得到的燃料气体质量具有不利影响,也要依赖于高温裂解室的技术设计和建造。已知在高温裂解室中提供搅拌部件,它可以随时破坏在颗粒固体床上形成的槽路,例如参照DE 197 55 700 A1所公布的内容。

从DE 30 49 250 C2中,已知在两个阶段转化所输入的物料。物料初始在转鼓中干燥并脱除挥发成分,而后在转鼓的气化轴反应器下游产生燃料气体。在这种情况下,当已脱除挥发物的物质从转鼓流出后可以进行固体分离,这样仅有部分物料,即在转鼓中碳化的物质,被引入气化轴反应器。不适合气化的固体物料组分在进入气化轴反应器前被分开排放。为了干燥物料和脱除其挥发物,转鼓的外壁被加热,在没有空气的情况下进行干燥和脱除挥发物质。所形成的气体以并流方式在物料输送方向从转鼓中排出。不利之处是,形成干馏挥发物的热量条件在动力学方面不是充分适合在气化轴反应器内的转化。当需要适合进行的物料转化时,处理器所需的控制反应太慢,更具体地,气体处理器适于只能在高成本下处理的不同质量的可用物质。

已认识到有必要提供一个方法和气体发生器,以一种简单的方式适应任何必须处理的固体。在一方面,固体在气体发生器内形成最佳气体发生器的颗粒固体床,在该颗粒固体床内物质可得到足够的干馏。另一方面,在干馏挥发物中高分子量的烃和其它化合物应尽可能地在气体发生器中完全裂解。干馏和气化应依赖待处理的物质而以最优化的方式彼此适合。为此,现已认识到,按照本发明,在一个适当确定的温度范围内更有效和更可靠的密切接触需要达到足够长的时间,以确保所有可冷凝挥发物进行足够和基本完全的裂解,否则这些挥发物会干扰内燃机的良好运行,甚至会干扰敏感燃烧器喷嘴的操作。

并且,本发明的气体发生器即使在已操作后,根据仅在实际操作中按照经验建立起来的数据以相对小的努力进行改进和尺寸上的改变。

已认识到燃料气体发生器的方法和装置不管在是否备有电源网格的情况下都能独立运行的具体需要,该装置一方面容易适应变化的环境,另一方面完全独立运行,因此适于用作一个分散的电源。

这些需要在偏远和不发达的地区甚至更为迫切,尤其在以下方面,满足如下的需要:

能够利用各种可用的燃料物料(可气化的和/或可干馏的);

这些供应的季节性变化;

需要处理的废料;

能源需要;机械能、电能和热能以及这些需求的变化

干馏和/或气化产物的可替换用途。

按照本发明引言中介绍的方法之一可达到这些目的,这种方法可被定义为在一个干馏区内干馏含碳固体来产生燃料气体的方法,含碳固体通过固体供给器加入其中且被加热,在其中被适当干燥和干馏并释放出干馏挥发物后,通过在含碳固体存在下在气化区内进一步转化这些干馏挥发物,含碳固体在重力作用下以颗粒固体床的形式至少部分经过气化区,气化介质以低于化学计量的量加入到该气化区,从干馏区出来的干馏挥发物进入气化区并流经颗粒固体床,在那里保持与后者流动的方向相同,由用于排放基本全部气化的物质的排放部件区的气化区的端部的颗粒固体床形成余烬床,在颗粒固体床上形成的气体通过该余烬床,由此包含在气体中的冷凝挥发物组分被裂解,所产生的燃料气体从气化区的颗粒固体床的较低区域排出。

实施这一方法的一类装置可被称为气体发生器,用于产生燃料气体,它包括一个固体加料器,排放至干馏区,其中通过固体加料器引入的固体被加热,如果需要的话进行干燥,从而进行干馏,释放的干馏挥发物沿干馏区下游进入一个被提供并含有可气化的含碳固体床的气化区,该固体床被支撑在一个炉篦装置上,炉篦装置用于限制固体床的固体在重力作用下向下运动的速度,固体与从干馏区释放出的干馏挥发物同向运动,流经可气化的含碳固体床,在干馏区域内供应含氧气体以支持部分燃烧,从而加热干馏区,供应气化介质以维持气化区的气化条件,至少可气化的含碳固体床的较低部分被保持在余烬床条件下,干馏挥发物和已脱除挥发物的气化物由此通过以发生热裂解。

按照本发明(权利要求1)的第一方面,公开了含氧气体以低于化学计量被引入干馏区,通过待干馏的固体的部分燃烧产生热量,该固体以颗粒固体床的形式在重力作用下通过干馏区,气化区的余烬床在重力作用下被引导至气化区的一个限窄了的的较低周边区域,同样地,以并流方式与干馏挥发物和气化气体以及任何气态的裂解产物一起与余烬床密切接触并通过,由此所有这些物料沿一个漏斗形的限窄了的通路流向灰烬排出区,这里灰烬和任何炉渣与所产生的燃料气体产物发生分离,后者被转送以进一步使用。

类似地,按照权利要求11的装置提供了相对气化区的较高区域的炉篦装置,进一步用作固体残余物的气化的排放部件,其在炉篦装置的外围和气化区的外壁的内围限定了气化区的余烬床的收缩通道,在炉篦装置下面的收缩通道与一个向下和向内的漏斗形倾斜收缩通道合并,通向灰烬排出区,该区包括一个气体分离区和已产生的燃料气体的排放通道,也参考权利要求19至22。

在这个方法和设备中的收缩通道用于确保在气化区的较低区域的余烬床被保持在一个理想条件下和具有理想的构造,为了使向下移动的余烬床和仍含有可冷凝干馏组分的气体之间密切和延长接触,该可冷凝干馏组分需通过在余烬床的高温下裂解来除去。收缩通道考虑到了颗粒固体的体积减少,因为它们将进行部分燃烧和气化反应。同时,在固体残余物排放前余烬床的停留时间被延长,以确保这些固体最大程度地被转化,而且所排放的固体残余物大多是由灰烬组成,其最小量的灰烬仍含有燃料烧的和可气化的碳。限制固体残余物的排放速度也降低了在该方法和气体产生器中转化的固体床的上游部分的重力下降,且通常有助于保持床的条件,以有利于干馏/可碳化和/或可气化的含碳固体的最佳转化和与通过床的气体的密切接触,从而使不合要求的高分子量可冷凝挥发物转化为燃料气体,该燃料气体基本由较低分子量的非冷凝气体和挥发物组成。

按照权利要求2和12,借助通过并离开固体床的弯曲通路使得被排放的固体和气体最终分离而进一步促进了固体的可控排放和固体与燃料气体之间的密切接触。在权利要求26-31中,进一步描述了这个特征。

权利要求3和13涉及燃料气体从收缩通道中排出,然后与加入气化区中的气化介质发生逆向热交换。这个特征有利于该方法的重要热平衡。保存热量并在该方法中用于干馏、气化和热裂解过程是很重要的,因为过量的热损失过去曾造成难以保持获得高质量燃料气体所需的温度条件。

按照前述,干馏区的方法条件在很大程度上促进了在余烬床中所进行的变化。如果这些方法条件被保持以使得通过余烬床的气体已具有一个相对低含量的可冷凝干馏挥发物,通过在气化区的高温余烬床内的裂解,很容易除去这些剩余的痕量挥发物。通过方法权利要求4至8和相应的设备权利要求45至46的手段,可以特别有效地达到上述目的。

由此,为了部分燃烧这些固体,含有氧气的气体以低于化学计量被引入干馏区,与传送固体的方向相反,这些固体在重力作用下以颗粒固体床的形式通过干馏区,使得固体被干馏,这样在与固体供给处邻近的干馏区中形成的干馏挥发物从干馏区中排出,并输送到气化区。在气化区,干馏挥发物与可碳化固体并流通过气化区。按照本发明,由于引入含有氧气的气体至干馏区域,与待转化的物料流动方向相反以及通过在气化区中改变气体流动,干馏挥发物与碳化固体并流通过气化区,燃料气体产生的方法被分离,这样一方面干馏和另一方面气化可以分别控制。可以调整被引入干馏区的气体的氧含量和加热、干燥和干馏这些有机固体所需的能量,以产生干馏挥发物。在该过程中,以与待转化的固体流动方向逆流的方向流经颗粒固体床的干馏挥发物,通过部分除去可冷凝的高沸点干馏挥发物来纯化,在颗粒固体床的冷料床内被分离。流入干馏区的气化区独立于干馏过程和固体的最优干馏的确定,产生所需质量的燃料气体。为此,基本可碳化的或已碳化的固体物质被引入气化区,干扰气化过程的控制和高质量气体产生的不可气化的固体组分被置于气化区以外。按照这种方式,不仅能提高燃料气体的质量,还提高了燃料气体质量的稳定性,还能避免燃料气体内的组分含量较大地偏离最优组分含量。

与干馏区内颗粒固体床移动的主要方向相反的气体流动具有重要的优势,这在附图中做了更详细的描述。为了实施这一步骤,同时以逆流的方式在气化区内操作,在两个单独的反应器中可以非常方便地实施该步骤,第一个反应器容有干馏区或其大部分,第二个容器容有气化区。在该情况下,含有干馏区的第一反应器可以这样运行(参照权利要求4),使得在第一反应器中的固体床的固体含碳量在部分燃烧中完全消耗,除干馏挥发物之外,仅留下基本由带有很少的残余碳或没有残余碳灰烬组成的固体残余物,。这与DE 35 44 792 C2的公开内容形成对比,在DE 35 44 792C2中,在脱气的竖式炉得到的脱气固体残余物基本是焦碳,按照实施例,在加入到气化炉前得到冷却。在两个分离容器中实施权利要求4至8中的方法的另一个优点是第一反应器可以装有干馏固体,甚至是废料或旧的摩托车胎,与装入第二反应器中的固体有很大的不同且在数量上不受其约束。但是,再次与DE 35 44 792 C2中的公开内容形成对比的是,甚至在干馏区中逆流的情况下,这种方法也可以实施,使得离开干馏区的固体处于碳化灰烬床的形式,并以该形式直接进入到气化区(权利要求8)。这种实施方案容易在单个容器中实施,使它具有这样的一个床高度,使得在颗粒固体床内的气流被分为向上和向下的流体。表示干馏区的床的上部将与床固体逆流而上的气体一起流动。表示气化区的较低部分与其中的气体一起被操作,与床固体并流向下。干馏区的干馏挥发物从干馏区的顶部排出,在气化区中在低于干馏区的高度处被引入到容器中。

在权利要求9的进一步改进中,提供了燃料气体发生炉的应用,至少在部分上,运行一个燃气马达或燃气涡轮发电机单元以产生电能。,使用部分作为任选的能源存储形式的电能用于电解法生成氢是非常重要的,由此形成的氧气被重新混合为含氧气体引入到干馏区,和/或被重新混合为气化介质引入到气化区,参见权利要求10。在这种方式下,至少部分闭路的气流形成而使用有机固体制备燃料气体,同时允许加入用于减少固体转化的含氮空气。

为了作用于颗粒固体床、使颗粒固体床内的固体颗粒产生连续运动,并使它们剧烈混合,按照权利要求14至25的气化反应器的排放部件以一种特殊的方式设计在本发明的气体发生器内。排放部件为圆圆锥形,或优选角圆锥形,使得圆锥或金字塔的顶点向上指向,与通过颗粒固体床的固体的移动主要方向相反,金字塔的锥面或侧面用作固体的斜面区域。任何时候,当排放部件发生运动,具体地是,通过安装有排放部件的轴的转动,在颗粒固体床中的固体颗粒连续地到处运动,并重新整理从而破坏在颗粒固体床内易于导致固体颗粒之间火焰烧透的架桥或空腔。排放部件的塔形设计因此取代了用于已知的颗粒床运动的物料推进装置,例如,DE 197 5570A1所公开的。与本发明的排放部件的塔形构造相比,这些已知的物料推进装置仅在相当大的力的作用下才能在颗粒固体床内移动。另外,本发明的排放部件具有简单的构造。把多个塔形设计的炉篦部件用作排放部件是有利的,从固体的主要运送方向看,这种炉篦部件在颗粒固体床内在不同层上连续排列,它们在不同的层上集中排列颗粒固体床。如果为每个炉篦部件选择不同的塔形构造,特别是,每个塔形包括一个不同的多边形平面图,则可以在很大程度上避免在颗粒固体床内形成架桥和空腔。在最简单的情况下,提供两个炉篦部件作为排放部件,其中一个排放部件具有一个正方形平面图,而另一个具有六角锥形平面视图区域。

此外,也可以有很多变化。圆锥形被看作是具有无数锥侧面的角锥是可以理解的。如果发现一个单纯的圆锥形太光滑而不能进行在固体床上的足够的搅拌、重置或输送活动,可以在锥面上设置任何希望数量的棱或其它凸出物或凹陷物。这些设置物可以轴向或倾斜延伸,例如以螺旋形方式,一般原则是使用必须施加的最小作用力在颗粒固体床上达到期望的效果。

在按照权利要求38至44的气体发生器的有利的实施方案中,以密封方式沿平面延伸、基本垂直于所转化的固体的运动主要方向的适于彼此连接的多个段被提供用于邻接段的连接,至少用于形成干馏和/或气化区。用于气体的引入和排出,特别是将气化介质引入到颗粒固体床所需的空腔设置在段之间的连接面的区域。来自各个段的气体发生器的构造允许气体发生器适合待干燥、干馏和待气化物质的最优转化所需的任何条件。如果对于干馏和适当的情况下,固体的预先干燥,例如在干馏区需要较长的停留时间,可以以通过堆积其它段的简单方式来延长颗粒固体床柱。一旦证明生产率在气化区和灰烬床中是最优的,就不需改变它。干馏和气化因此可以通过段的尺寸来彼此独立控制。在这种环境下,在实际方向上段的几何尺寸不必相同。段的尺寸和设计可改变以适应待处理的固体,按照权利要求39的优选干馏和气化方法的要求。具体地,这些段适于所需的局部区域以把气化装置加入到颗粒固体床,并适于所需的固体产量。

使用各个段来配置气体发生器的内部构造是有利的。为了避免形成颗粒固体床的通道或破碎已经形成的通道,按照权利要求41,段优选进行尺寸设计以使得在颗粒固体床内物质移动的主要方向上形成阻塞物,其限制了颗粒固体床的横截面并提供了颗粒固体床横截面的扩张区。阻塞物和扩张区使得固体在通过干馏或汽化反应器时重排。引入仅用于重排或除此以外其他目的的合适装置,具体地为侧翼,它们被设在这些段上以在颗粒固体床上旋转,如权利要求36和42所述,可用于颗粒固体床条件的局部调整,并且,具体地,用于松开和破碎已形成的物料架桥。

重要的是,设计气体处理器使得在颗粒固体床内不发生火焰穿透,而且易于导致火焰穿透的槽路只能在较小的程度上形成并维持较短的时间是重要的。为此,可以使用这些段中的火焰穿透障碍物和专门选择和选定尺寸的内部零件,特别是,在干馏和/或气化反应器中的颗粒固体床下安装作为排放部件的旋转或滚动炉篦或侧翼。这些部件的设计依赖于被转化而形成颗粒固体床的物料的性质,首先是块的大小和组成。对于干馏反应器,也必须记住,在一定条件下,如果要干馏含有金属线掺杂物的塑料时,不可干馏的固体残余物需要从干馏反应器中排出,例如金属残余物。这也要依赖气化反应器内固体的大小,需要设定作为排放部件的火焰穿透障碍物和内部零件的尺寸,从而在气化反应器中得到均匀的干馏挥发物产量,以适于按照期望地产生短链烃和其它非冷凝的化合物以及相对高质量的燃料气体。为了优化气化反应器,特别地,需要使如下两个方法彼此匹配:首先,加入到气化反应器中的固体的大量气化,第二,在余烬床上的裂解方法。这主要决定了在燃料器处理器中所产生的燃料气体质量。通过气体发生器的专门指定段的改变,燃料气体的产生因此可以最优化地与待处理的固体相适应。干馏和气化区因此可彼此独立地依照在这些区中进行的方法进行调节。

为达到这一目的,特别重要的是,支撑颗粒固体床及在颗粒固体床下面排放在气化反应器中未转化的固体残余物的排放部件的设计。排放部件的目的是控制残余物及产生的气体的排放,以便固体产量与余烬床的温度要求相适应,并能获得最佳的燃料气体的产量及质量。残余物按照特定的细度被排放,规定了最大颗粒尺寸,残余物的排放及产生的燃料气体的释放可以单独控制。因此,根据权利要求26,规定在排放区域为残余物的排放提供了一隔板构件以便固体的排放被限制为最大的固体颗粒尺寸,且提供一燃料气体流出的气体通道,其作用是使被排放的固体和被释放的已产生的燃料气体能从气化反应器中分开排出。为了调整最大固体颗粒尺寸,在排放部件底部设置隔板构件是有利的,它的高度是可调整的,如权利要求27。根据权利要求28,在排放部件与隔板构件之间提供了至少一个通道使燃料气体自由流动。

为了方便固体残余物的可控排放,如权利要求29所述的隔板构件是优选由若干固体导板组成,该固体导板沿固体残余物的排放方向依次连续排列。为了燃料气体的自由流动,本设计在这些固体导板的最后一个导板处提供了至少一个流动通道。在固体导板之间安装了便于固体残余物流动的推进构件,如权利要求30,通过在排放区翻倒固体和,在需要的时候,还通过打碎固体颗粒结块来加速排放。为了移动排放部件,排放部件被装在一个旋转的驱动轴上,如权利要求31。

为了供应气体,特别是气化介质或为了从气化反应器中排出燃料气体,规定将驱动轴设计为中空轴,通过它使排放部件作旋转送动,如权利要求32。有利的是,特别是产生的燃料气体从气化反应器中向上通过该轴排出。将轴装在气化反应器的高处区域是特别适当的。

接下来将通过实施例对本发明和本发明的适当的实施方案作进一步的解释,附图更明确地表示:

图1是生产燃料气体的方法及设备的一个实施例的流程图,使用了第一反应容器来容纳干馏区及第二反应容器来容纳气化区。

图2及图3是生产燃料气体的方法及设备的另外两个实施例的流程图,使用了一个单独的反应容器来容纳干馏区和气化区。

图4是沿图5中干馏反应器的剖面线IV-IV的纵截面。

图5是沿图4中干馏反应器的剖面线V-V的横截面。

图6是图4中的干馏反应器的剖面线VI的详图。

图7是沿轴向纵向截面的气化反应器。

图8是图7所示实施例的气化反应器沿剖面线VIII-VIII的横截面。

图9是图7所示实施例的气化反应器沿剖面线IX-IX的横截面。

图10是图7所示的气化反应器详图,表示了沿图11中的剖面线X-X的纵向截面的旋转炉篦及余渣排出区。

图11是图10所示的实施例沿剖面线XI-XI的横截面。

图12是图10所示具有一个中央燃料气体排放管的气化反应器的另一实施例。

图13是图12所示的气化反应器详图,表示了沿图14中的剖面线XIII-XIII的纵向截面的旋转炉篦及余渣排出区。

图14是图13所示的实施例沿剖面线XIV-XIV的横截面。

图15是与图7类似的气化反应器的另一实施例的视图。

图16是图15中的XVI部分的背面视图。

图17是图15中的旋转炉篦及余渣/灰烬排出区的变体的垂直断开局部放大图。

图18是图17的,XVIII部分的背面视图。

图19是产生燃料气体及氢气产品的车间布局。

图1中,本发明的方法通过一个流程图进行阐述。将要被气化的固体含有有机物料,在工作实例的可干馏生物量中,例如废木、麦杆、或者甚至是难以腐烂的生物垃圾或含有金属的塑料,如来自金属加固绝缘物料废料,或旧轮胎,通过固体进料装置1将这些固体加入干馏反应器2中并加热,并干燥和干馏。固体在干馏反应器中通过加入汽化介质部分燃烧有机物料成分而被加热,气化介质与被引入固体的可氧化固体成分相比,以低于化学剂量加入。气化介质通过气化方式供应而流入干馏反应器2中。

在干馏反应器2中通过加热有机固体而形成的干馏挥发物作为粗制气体而从干馏反应器2中经由干馏挥发物线而排出并被传送至气化反应器5,里面装满了可气化物质,特别是可碳化的固体或焦炭或木炭。必须适当选择气化反应器的可气化物质,使得在气化反应器中可以实施气化过程。物料的气化特性应该尽可能地相同,并以大约相同的颗粒尺寸供应,如碎木料或木材边角废料,来自木工加工厂的未进行化学处理的木材、碎树篱或林业废料或坚果壳,特别地,花生壳或橄榄壳也是这种情况。为了转化被引入的干馏挥发物,希望气化区的物质能为挥发物提供最大可能的比表面积。可气化固体经由物料封闭装置6而被供应给气化反应器。

除干馏挥发物之外,气化介质也被加入至气化反应器5中。为此,气化介质供应管7被连接至气化反应器5。干馏反应器2中的情况是,气化介质以与可气化物料的可氧化成分相比低于化学计量的比率被引入,以便在气化反应器5中发生部分加入固体的燃烧。这导致在气化反应器出口区8形成一个余烬床。气化反应器5中产生的燃料气体通过余烬床排出,为此,燃料气体输送管9被连接至气体反应器。为了排放灰烬及未气化的固体残余物,提供了一个灰烬及余渣出口10。加入气化反应器的可气化物质的物质特性首先用燃料气体流经的余烬床的构造来选择。余烬床必须有统一的结构,而且供应物质越均匀,则得到的余烬床就会越均匀。必须避免物质中存在能干扰余烬床的均匀性的组分。这也适用于,例如,物质中的金属丝残余物,以及在余烬床800℃以上的温度下倾向于熔化的物质组分,如硅酸盐,它们能结块且一起烘焙,而且能干扰所期望的最优余烬床结构,并干扰灰烬从气化反应器的气化空间的排出。依照本发明的方法,这种物料不应加入气化反应器5中而应加入干馏反应器2中,且在那里用于产生干馏挥发物,然后,干馏挥发物作为粗制气体而被加入气化反应器并在那里转化为燃料气体。

为了使用产生的燃料气体,在如图1的工作实例中提供了两种可选择的方式。一方面,通过在燃气发动机中压缩的燃料气体的燃烧或如在工作实例中的燃气涡轮11中的燃烧,驱动发电机12来产生电能;另一方面,可以通过燃料气体在燃烧室13中的燃烧,该燃烧室13具有空气供应14,以及来自燃烧室的热的燃烧气体与热量载体在燃烧室13下游的热交换器15中进行热交换来加热热量载体。燃料气体的利用可能依赖于能量的需求而使用位于燃料气体输送管9中的控制阀16来控制。如果要在热交换器15中将水转变为水蒸汽,如工作实例中所提供的,将水位线17与热交换器15相连,如此产生的水蒸汽也能作为工作介质而供应至蒸汽涡轮18来驱动发电机19。

在两种可选择的利用中,废气经由排气管从使用废气管20a的燃气涡轮11或从使用废气管20b的热交换器15排入外界,在废气管中,如果希望或需要,可以使用废气净化装置。

本发明重要的特征是在干馏反应器2和气化反应器5中的气体通道以及这两个反应器的部分构造。

待转化的有机固体作为颗粒固体床在重力作用下沿重力方向21自顶部向下经过干馏反应器2。这一运动方向被标示为固体运动的主要方向。在经过颗粒固体床时,固体被加热、干燥及干馏。没有干馏的固体残余物被燃烧。因此形成的灰烬及没有燃烧的固体组分,如金属废料,从干馏反应器底部的排出位置22排出。在与颗粒固体床中的固体的输送方向相反方向上,在干馏反应器中形成的干馏挥发物流经干馏反应器2,该干馏挥发物是通过部分固体的燃烧而加热颗粒固体床形成的。在图1中,干馏挥发物在流向23上的流动用虚线表示。干馏挥发物在颗粒固体床上的流动方向23是向干馏反应器底部供应3气化介质及在其顶部经由干馏挥发物排出管4排放干馏挥发物来表示的。通过气化介质供应装置3流入并导致部分固体燃烧的气化介质从下方向上渗透固体颗粒床。干馏反应器中固体的燃烧主要发生在位于燃烧残余物的排放区22上方地颗粒固体床的较低部位。如此被加热并流经颗粒固体床的气体加热有机固体至干馏温度,在工作实例中为大约750℃。形成的干馏挥发物沿流动方向23流经颗粒固体床并因此流经干馏反应器中的冷的颗粒固体床,以便干馏反应器中更高沸点的高分子量组分至少部分地通过固体的冷凝而分离出来。当冷的颗粒固体逐渐向下移动时,凝结在其上的这些高分子量的干馏挥发物再次进入固体发生部分燃烧的区域。冷凝的挥发物因此在那里再次遭受相对强烈的热处理,且至少有部分与固体一起燃烧并有方式一定程度的裂化。这一结果归因于干馏气体中可凝结的挥发物的减少。此外,排出的干馏挥发物基本上不含灰烬和灰尘。相应地,高质量的干馏气体作为具有高含量的低分子量烃的粗制气体从干馏反应器2中排出。

仍然存在于干馏气体中的未冷凝的高分子量烃成分及其它可冷凝的挥发物,如苯酚、胺、脂肪酸、特别是蚁酸及酒精,在高温下流经气化反应器5时顺序发生裂解,在工作实施例中是在气化反应器的排出区8的余烬床中950~1050℃的温度下。结果,在气化反应器中干馏挥发物与由加入到气化反应器中的供应物料产生的气体共同产生了高质量的易燃的燃料气体,例如,该供应物料是焦炭、木炭或碎木,其自身除了气化产物之外还产生了干馏挥发物。

在气化反应器中,经由物料封闭装置6引入的可气化物料和将发生转化的干馏气体以及通过气化介质进料线7流入的气化介质一起并流通过——与干馏反应器2中的逆流情况相比。照此,固体作为颗粒固体床沿重力方向24经过气化反应器5,气体沿流动方向25平行地通过颗粒固体床的固体颗粒之间的空隙。气体在气化反应器5中的流动路径在图1中用点划线做概略的表示。

请参阅图2,此图概略表示了根据图1的方法在单个反应容器中的实施,该反应容器包括位于其顶部的干馏区2a及位于其底部的气化区5a,两个区域之间大概的边界用水平虚线表示。所有与图1中相同的元件具有相同的参考号,只在其后加了一个“a”进行区分。可以看出,含氧气化介质3a、7a的进料从邻近两个区域之间的边界处进入,用于部分燃烧以在区域2a提供干馏,还用于在热裂化区5a的气化。干馏气体在区域2a中沿与固体1a相反的方向向上运动,而固体在重量力21a、24a作用下向下运动。余烬床中最热的区域标为8a。干馏挥发物通过位于区域2a顶部的抽气机而被抽取并通过管道4a返回气化区5a。燃料气体在9a处被抽取并转送以用于如图1中任何进一步期望的使用。

请参阅图3,所有与图1及图2中相同的元件具有相同的参考号,只在其后加了一个“b”进行区分。在这一实施例中,被引入不同高度的相同的含氧气体提供部分燃烧来实现区域2b中的干馏及区域5b中的气化,并在8b出形成一个高温余烬床,该床进入位于棱柱形排出部件的侧边及底面和反应容器2a、5b的漏斗形底部之间的收缩通道。所有气流是与沿重力方向21b的固体并流向下运动。燃料气体在9b处被抽出并送去做进一步的使用。

优选使用图3的气化区5b、8b,图2的气化区5a、8a及图1的气化反应容器的所述特征。将结合图7~图14对这些特征进行更充分的描述。

在图4中阐述了干馏反应器2的结构的一个工作实例,在图7中示意了气化反应器5的一个工作实例。

图4表示一个具有正方形横截面的轴反应器26的干馏反应器2。在图5中表示了该干馏反应器沿图4中的剖面线V-V剖开的横截面。在干馏反应器中将发生转化的固体是经由固体进料装置1而被供应至干馏反应器。固体成批地进入轴反应器26的内部,首先通过一个开放的外部闸门28而被引入一个物料封闭室27。关闭闸门28后,物料封闭室内的空气被抽出。然后内部闸门29能被打开,固体能被加入至轴反应器26中。为了加入更多的固体,内部闸门29再次被关闭,通过轴进入物料封闭室27的气体被抽出。之后,外部闸门28可以被打开从而引入新一批固体。

如图4中所述,固体以颗粒固体床30的形式通过轴反应器。颗粒固体床由一个位于轴反应器26的较低区域、作为排出部件的炉篦部件31支撑着。炉篦部件具有棱柱形结构并被设置作为一个旋转的炉篦在干馏反应器内绕一个水平延伸的轴线32枢转。它通过旋转动作产生运动以便从颗粒固体床排出在干馏及燃烧后仍残留的固体残余物,如灰烬或余渣。

干馏反应器2由单独的段33、34、35组成,这些段围绕形成了轴空间,并且以气密的方式彼此堆叠而形成轴反应器26的结构。为此,这些段包含连接部件36,该连接部件36在连接面上彼此配合,横向延伸,更具体地,基本垂直于将要被转变的固体在颗粒固体床中运动的主要方向,在工作实例中该方向是水平的。所有段的连接部件是统一设计的。然而,至于其余部分,每个段按照它要符合的技术目标进行设计。因此,片段33、34包含可在轴反应器26中绕轴37旋转的副翼38、39,其可通过设置在轴反应器外面的驱动装置40(见图5)进行操作。在工作实例中轴37是以与水平延伸的轴32相同的方式设置的。在大型的干馏反应器中,副翼38、39是由马达驱动的。副翼用于松开及支撑颗粒固体床的运动,如果必要,用于打碎在颗粒固体床中形成的固体桥,该固体桥干扰固体在颗粒固体床中的输送或固体残余物从轴反应器26内部的炉篦部件31区域中的排放。在中间段34中的副翼39实质上支撑物料在颗粒固体床内的运动;如果期望或需要,通过炉篦部件31区域的副翼38也可以排出发生干馏的物料中仍未燃烧的大体积物料残余物。

颗粒固体床的结构对固体的均匀干馏非常重要。加热固体的气体必须以相同的方式通过颗粒固体床的所有区域,以便固体被尽可能完全地转化,即被干馏,气体在轴的较低处燃烧以便只有不可燃的固体残余物剩余,如果期望或需要,在副翼38及炉篦部件31的驱动及支撑下,这些固体残余物可以从干馏反应器中排出而不受干扰。固体残余物通过位于炉篦部件31及副翼38之间的出口41排出并进入一个位于反应器底部43的残余物空间42,在工作实例中,残余物落入在图4中只有粗略地部分示意的灰烬箱44中。

在工作实例中,气化介质,一般是空气,经由轴的内部构件而被引入至轴反应器26中的颗粒固体床30,该轴的内部构件用于产生颗粒固体床在轴内的运动及支撑通道内未被干馏及燃烧的固体残余物的排放。炉篦部件31及可移动的副翼38、39被设计为中空的,并包括有相同设计的气体供应装置45,每个分别在炉篦部件31中的它们内部的气体空间内、侧翼38、39中的气体空间47内、炉篦部件31内的排放孔48或根据具体情况而定,侧翼38、39中的排放孔49内,沿与它们的轴32和37平行的方向延伸,气体经由气体供应装置45被引入颗粒固体床30。经过副翼38中的排放孔49,气化介质在炉篦部件31的较低边沿区域的出口41处流动,从下面进入颗粒固体床30,如图4中的流动箭头50所示。通过炉篦部件31经由其上的排放孔48以及副翼39中的出口孔49,将气化介质引入至颗粒固体床30中央,在工作实例中排放孔48是位于炉篦部件39的较高区域。通过移动副翼39,气化介质的引入可以依据需求作局部的变化。

当经由炉篦部件31及副翼38、39供应气化介质时,在向颗粒固体床的中心进料的同时,能够获得位于热的颗粒固体区的炉篦部件和侧翼的冷却。

干馏挥发物在较高区域经由连接至气化反应器5的干馏气体排出管4流出轴反应器26。

由段33、34、35提供的组合可能性和段33、34、35由于其在连接面上的连接元件36的相同设计而具有的可互换性,以及在干馏反应器轴向的可互换设计,为干馏反应器2提供了对各种需要的用于转化待干馏固体的条件的最佳适应能力。具体地,轴反应器的高度可以简单的方式变化,或者是,一个具有直的轴壁的段,如在工作实例中由段35所提供的一样,可以与设有可移动的副翼以支撑颗粒固体床移动的段进行交换,这在使用段34的工作实例中是可能的。在图4所示的工作实例中,气体输送管51被附加地设置在连接部件36的区域,例如,气体输送管51可以用来供应更多的气化介质,特别地,空气以及富含氧气的空气,或可以未在工作实例中阐述的不同方式来抽取产生的干馏气体。上下文中所有的连接部件都是如此设计的,以便当堆叠片段时,得到气密性的连接。

图6中,通过对照图4的放大图阐明了图4所示的干馏反应器2沿剖面线VI线剖开后的连接部件36的细节。在工作实例中,每个段都由熟料块52、53、54组成。依据轴反应器的尺寸及周长,单个段可以由单个提供矩形轴腔的熟料块形成或由共同定出轴内部边界的若干邻接排列的熟料块形成。在工作实例中,与轴反应器的正方形横截面相应的各段环绕被固体充满的轴反应器26的内部结构,如图5所示。每个段都被壁55、56、57围绕,这些壁以气密方式将干馏反应器2与外界隔绝。壁通常是由钢板组成。如图6所示,熟料块52、53与在相同设置的支架58上与垂直延伸的壁相距一水平距离59处的壁55、56、57相适应,以便在熟料块内侧及壁的外侧之间,为每个片段保留一个间隙60。这一间隙允许熟料块及壁彼此之间由于它们不同的热膨胀系数而产生无相互张力的热膨胀,在干馏反应器的操作温度下它们的膨胀是不同的。此外,间隙60是一个中间的气体空间,提供热绝缘作用。

在工作实例中,段的支架58构成连接部件36的一部分。段的熟料块52、53、54固定在支架58上以便当堆叠及互相连接片段时在熟料块与相邻的片段之间保持垂直间隔和自由空间61。以这种方式,可以避免加在熟料块上的不希望的压力。熟料块以气密方式置于支架58上。在支架与熟料块之间,在每种情况下都提供了一个耐火密封垫62,如,具有塑性的熟料物料。

在工作实例中,在堆叠段33、34、35时,通过分别位于外壁55与56之间、56与57之间的垫圈63可以得到连接部件36的气密密封。为此,在壁上提供了连接凸缘64、65,在其之间嵌有密封垫圈63。连接凸缘65被装在支架58上,如图6所示。通过耐火密封装置62及通过密封垫圈63来密封连接部件36的段,以便不仅使26的内部与外界隔绝,而且所有位于内部熟料块与外部的壁之间的中腔60彼此之间也被密封。如此,可以避免形成沿着干馏反应器冷的外壁从一段向另一段流动的垂直气流,这种气流可能会破坏干馏反应器内的预期的方法性能。在工作实例中,装有连接凸缘65的支架58与壁55、56、57以气密方式焊接一体。通过这一设计,在段的每一个连接平面内的中腔60因此以气密方式被隔离。至于其它的,中腔60是开放的,这样,如果期望或需要,进入这些位于壁及熟料块中腔的气体或通过气体输送管51被额外引入的任选形成屏障的空气可以经由自由空腔61再次进入轴26的内部,见流动箭头66。

在工作实例中,反应器的底部43同样是由熟料块组成的。熟料块如此成形并排列以提供具有向下收缩的横截面的残余物空间,使得离开轴反应器26的固体残余物向下滑过倾斜的熟料块墙壁进入灰烬箱44。反应器的底部43包括了一连接凸缘67以堆叠及连接最低的段33,该连接凸缘与段的任何一个连接凸缘64是以相同方式设计的。

至于气化反应器5,可以单独使用(图2及图3所示)或根据本发明方法的特定实施例而组合在干馏反应器2的下游(图1所示),在图7中以纵截面图图解说明了一个工作实例。在图8及图9中给出了气化反应器的详图,在图10及图11中给出了它们的放大图。气化反应器的横截面是环形的且设计为基本上轴对称的。该气化反应器包括多个机构组件,这些机构组件与干馏反应器2中的机构组件的设计方式相同,特别是关于位于段的连接平面上用于组装反应器轴的连接部件合物料进料器以及灰烬排放器。因此,气化反应器的物料封闭装置6,在工作实例中从侧面进入气化反应器的上部,包括一个具有两个闸门的物料闸室68,一个外部闸门69和一个内部闸门70,这两个闸门可以彼此独立地移动并能以气密方式关闭闸室,因此允许在物料进料过程中当外部闸门69打开时进入闸室68的空气或当内部闸门70打开时进入闸室68的干馏气体被抽出,这些与干馏反应器的固体物料供应装置1的工作方式相同。

在气化反应器6的圆柱形内腔71的内部,被加入的待气化的物料再次形成一颗粒固体床,在工作实例中颗粒固体床被作为排放部件并可绕轴72旋转的炉篦73支撑着。在工作实例中,轴72也是气化反应器的对称轴。为了旋转,驱动轴74被装在旋转炉篦上,该驱动轴74向上通过并穿出气化反应器并由此可以由一齿轮驱动装置(在图中未出)在旋转方向75上绕轴72驱动。这种运动可以连续或逐步进行。在气化反应器中的收缩部分76下面提供了旋转炉篦73,该收缩部分76形成于内腔71中以径向限制轴反应器中的颗粒固体床。这种限制影响颗粒固体物料的重排,而且避免颗粒固体床中形成桥形构造和不希望的沟槽,桥形构造和沟槽会导致在颗粒固体床中产生不均匀的气流以及待气化物料的不均匀转化,以致于可能颗粒固体床的局部有限区域会烧穿而对气体的产生没有贡献。

对于干馏反应器,为组装气化反应器,被设置通过连接平面堆叠至段基77上的可堆叠的段78、79被提供了具有相同性质的连接部件80,该连接平面再次基本垂直于固体在颗粒固体床内运动的主要方向,即水平延伸。因此,气化反应器的段也是可互换的,以便气化反应器中的气化过程能最优化并适合生产高质量的燃料气体所需要的条件,以颗粒固体床形式引入的物料能够进行干馏气体中高分子量烃组分的裂化以及尽可能完全的气化。在工作实例中,例如,用于限制内腔71中的颗粒固体床及形成收缩部76的段79包括一个朝内的区域81,这里的物料比较厚。对于特定的使用条件应将收缩部76设在不同位置,例如,在内腔71的更下方,在此情况下,这个段能与具有直的内壁的段互换,如对着段78,或可以另外提供一个段来形成又一个压缩部。相应地,基于相同设计的连接部件80的段的互换性导致了在气化反应器5在技术设计上的高度可变性。

还是对于气化反应器5,在工作实例中,段78、79包括管状的熟料块82、83,每一块都被径向间隔地放置,以形成位于外部环形壁部件85、86与熟料块82、83之间的中间空腔84,这些熟料块82、83是通过耐高温的密封装置88以气密方式装在支架87上的,以便中间空腔84以气密方式被封闭。熟料块及金属壁之间的热膨胀差异通过利用中间空腔对其进行分离来调节,中间空腔84此外还提供了热绝缘作用。连接部件80被设计为与干馏反应器2的连接部件36类似。为了堆叠的各段之间的气密性密封,连接部件80也包括连接凸缘89,并在连接凸缘89之间提供垫圈90。

在工作实例中,段基77,就其壁结构来说,与段78、79的设计方式相同。它包括熟料块91,在气化反应器5的较低区域环绕内腔71并离开外壁部件92间隔排列,以便在段基内的外壁部件92与熟料块91之间形成环形空腔93。壁部件92被装在气化反应器的底部94。在工作实例中,位于段77的熟料块及其壁部件92之间的空间与位于熟料块82、83及段78的壁部件85、86之间的空间是相当的。在段基77上,为了使第一段与其被堆叠的段基(即,在工作实例中是段78)进行气密连接,与连接部件的连接凸缘89相同的连接凸缘95被装在段基边沿的顶部。

同样地,在气化反应器5的顶部96,提供了一个与连接部件的连接凸缘89对应的连接凸缘97,以便连接最后一个被堆叠的段,即工作实例中是段79。因此,任何一个气化反应器的段可以与其它任何一个段相同的方式连接段基77及顶部96。

为了提高反应器内部的中间空腔84的气密性(如,当熟料中形成裂缝时),优选给熟料内层的外围提供由任何合适物料制成的气密盖,如金属板。为了抵消热膨胀的差异,可以在这个气密盖与熟料块之间提供一个间隙,空气或其它气体介质被以任何适当的方式阻塞通过该间隙,如通过耐高温的弹性密封垫主要被提供在位于熟料块及密封盖之间的间隙的顶部及底部,或任何其它方式。

除了熟料,也可以使用其他任何合适的难熔物料。

在前述两段中所给出的与反应器2的连接适用于反应器1。

熟料块或其它难熔块的厚度根据如下两个标准进行选择:期望的热绝缘效果及期望的蓄热能力。厚度越大,蓄热能力越好。高的蓄热能力延长了加热设备所需的时间。另一方面,高的蓄热能力增强了在不同的产率下温度的稳定性。这也允许暂时的在非常低的负荷或者甚至在零负荷的条件下操作反应器,并可恢复至正常的负荷操作条件而不会导致严重的温度下降。

在旋转炉篦73区域,通过将气化介质引入至颗粒固体床中而在气化反应器的内部71产生一个环绕旋转炉篦73包围颗粒固体床的余烬床98。在工作实例中,气化介质实际上通过旋转炉篦73进入颗粒固体床。为此,旋转炉篦及其驱动轴74是中空设计的,其包括气体通道99、100及气室101、102及位于气室上以供排出气体的孔103。气体供应通道99穿过驱动轴74的中空内腔,气体通道100与旋转炉篦73的气室101、102相连通。气体在气体通道及气室中沿流动箭头104流动。在气体通道99中,气化介质经由气化介质输送管7(在图7中未示出)被导入。气化介质首先自气体通道99流过气室101以便在那里冷却在颗粒固体床中的余烬床98区域内的旋转炉篦73。为了将气化介质从气室102中排出,在余烬床98的上方提供孔103。余烬床中的温度是由气化介质的进料控制的。在工作实例中,在余烬床中的温度大约为1000℃,在这一温度下,即使干馏挥发物中的高分子量烃组分也被裂化。

也允许气化介质沿着段的连接平面进入气化反应器5的连接部件80的区域。类似于干馏反应器各段的连接区,管道105也在位于熟料块82、83、91及外壁部件85、86、92之间的中间空腔84、93处进入气化反应器。管道105通过支管106与气化介质输送管7相连。支管106在图7中只作了示意性的说明。气化介质通过空腔107进入气化反应器5的内腔71(气化介质的流动再次用流动箭头108表示)。在每种情况下,空腔107被提供在同一侧的段78、79之间的连接位置和位于段基77上的片段的连接位置处,并被提供给位于熟料块82、83、91及各邻接段78、79的支架87(分别是段基77或反应器顶部96)之间的反应器顶部96。根据将要在颗粒固体床中气化的物料的可气化固体含量,以低于化学计量导入气化介质,以产生高质量的燃料气体。待转化的干馏挥发物经由干馏排出管4流进气化反应器5,在工作实例中是进入反应器顶部96。

在工作实例中充当排放部件的旋转炉篦73包括两个篦元件109、110,该炉元件作为旋转炉篦的一部分,从固体的主要运动方向看,它们相互垂直地间隔设置,在颗粒固体床的不同高度上彼此接替。因此,篦元件109、110在两个运动高度上影响着物料在颗粒固体床内的运送。篦元件的外部结构在图8、图9中是显而易见的,图8、图9分别表示沿图7中的剖面线VIII-VIII线及IX-IX线剖开的截面视图。在工作实例中,篦元件109、110都是圆锥形构造。它们的构造彼此不同:篦元件110具有正方圆锥形,如图8,而篦元件109具有六角圆锥形,如图9。在两个篦元件109、110中,在轴反应器内部锥顶是朝上指的,在那里它们并入了管环111、112,这一方面是为了篦元件的相互连接,另一方面为了与驱动轴74相连,如图10所示。因而,篦元件109的管环111被固定在篦元件110的底部113,而呈放射状地间隔排列在驱动轴74周围,藉此,管环111及轴的外表面之间形成了一个间隙,以提供与气室101、102相连的气体通道100。篦元件110的管环112与驱动轴74焊接。

当旋转驱动轴74时,颗粒固体床中的固体颗粒被篦元件109、110移动,特别是藉此打碎颗粒固体床内的物料桥或沟槽固体颗粒,它们会促使在颗粒固体床局部区域发生火焰烧穿。特别地,在余烬床98上方提供的篦元件110因此充当阻止颗粒固体床内发生火焰烧穿的装置。

例如,从DE 197 55 700 A1已知篦元件的圆锥形构造以有利的方式取代了具有在颗粒固体床内转动的搅拌臂或者螺杆涡旋的篦元件。与这些已知的提供颗粒固体床的运动的装置相比,本发明的圆锥形篦元件提供了其他优点,即它们形成了中空体并用通过中空腔导入颗粒固体床的气化介质进行冷却。篦元件的冷却是必要的,尤其是当高温余烬床在篦元件区域形成时。

在旋转炉篦73的下方,用于抽取产生的燃料气体的燃料气体输送管9被连接起来,并且,形成了用于从气化反应器5中排放固体残余物的排放区。为了灰烬的排放(在图1中用参考号10表示),中心孔115被设在漏斗形轴的底部114。灰烬滑入位于旋转炉篦底部和轴底部表面之间的中间空腔116(如图10所示),该中间空腔以漏斗形向下倾斜进入中心孔115。调整灰烬的排放速度,以便如果可能的话在排出的灰烬中不再保留可气化物料中未转化的碳残余物。图10和图11表示为此目的的旋转炉篦底部117的一个特别设计。

在图10和图11中,根据图7中的气化反应器5,采用更大的比例,阐述了位于漏斗形轴底部114上方的旋转炉篦的底部117。在旋转炉篦底部117的下方装有一个隔板构件,在工作实例中是由一个外环及一个内环的固体导向装置118、119构成,会导致滑过轴底部的灰烬发生阻塞,它只允许细小颗粒的灰烬沿箭头方向120退出而进入中心孔115,并且同时控制了灰烬的排出速度。在这种情况下,灰烬的最大的颗粒尺寸是由沿灰烬运送方向看最后一个固体导向装置119和在漏斗形轴底部114上的灰烬的滑动面之间的间隙121决定的。为了使细小固体颗粒残余物的排放不会被粗糙的炉渣所阻塞,在隔板装置区域的旋转炉篦底部117提供了推进装置122,当旋转炉篦73绕其轴72旋转时,该推进结构122可在旋转方向75上翻转中间空腔116内的灰烬层,如果需要,还可导致炉渣块被粉碎。在工作实例中,推进结构122被提供在两个固体导向装置118、119之间。推进结构122相对于轴72呈放射状地分布(如图11所示),并支持灰烬通过间隙121排出。根据具体的应用,推进结构也可以具有铲斗式设计,从而在旋转炉篦运动时提升和重新整理部分灰烬。在工作实例中,最外面的固体导向装置118及推进结构122被焊接至旋转炉篦的底部117。最里面的固体导向装置119相距旋转炉篦底部一垂直距离被安装在推进结构122上,以便在旋转炉篦底部117的下方,留有一条具有环形间隙或一系列孔的形式的流动通道123。主要地,燃料气体在流经余烬床98及被阻塞在中间空腔116中的灰烬后,从环形间隙排出,流向燃料气体输送管9。在中间空腔116内流经流动通道123的燃料气体用流动箭头130概略地表示,指定了一条弯曲流径。

确定流动通道123及排放灰烬的间隙121的尺寸的目的是实现固体残余物与燃料气体的分离。燃料气体在中间空腔116中朝流动通道123偏转。这是由于中间空腔116内最外面的固体导向构件118的下缘比限制了流动通道123的最里面的固体导向构件119的的上缘低而获得的。选择固体导向构件的尺寸及排列,以便保持用于排出燃料气体的流经通道通畅,更具体地,保持不存在可能在排放区被阻塞起来的固体残余物。在流经中间空腔116的固体床时,燃料气体的流动阻力应该保持尽可能地低。固体导向构件挡住固体物料并减小燃料气体的流动阻力。

为了气化反应器5的内腔71中的旋转炉篦73的中心排列及局部稳定,一个被装在旋转炉篦上的导轨125从旋转炉篦底部延伸,以便保持旋转炉篦处在轴向位置上并防止其不同轴,不同轴可能导致颗粒固体床内的密度变化,从而引起对旋转炉篦施加压力。在工作实例中,导轨125由彼此成直角地焊接至旋转炉篦底部117的钢板组成(如图11所示的横截面)。

旋转炉篦73被设置为水平可调地在方向126上平行于轴72。这使得为了排放灰烬而改变隔板构件之间的间隙121的宽度是可能的,在工作实例中,该间隙121位于内部的固体导向装置119与轴底部114的漏斗表面之间。可调节间隙的宽度以排出允许的最大颗粒尺寸的灰烬颗粒。除此之外,旋转炉篦73可能被充分地向上拉以便能够清扫灰烬排放构件。漏斗形轴底部114的滑动斜面也为灰烬的排出起了决定性的作用。相应地,图10中所示的段基77可以适合地用一个具有更大或更小倾角的轴底部的段基进行调换。

根据图7、图8、图9、图10、图11表示的气化反应器,修改后的气化反应器如图12、图13、图14所示。在图12、图13、图14中,气化反应器的所有结构部件具有如上所述的类似功能,参考图10和图11的工作实例,以相同的参考号表示的,只是在其后面加了字母“a”。

图12所示的气化反应器5a中,产生的燃料气体从轴反应器的中央向上被抽取出来的。为此,驱动轴74与位于气化反应器中颗粒固体床上方的高处区域内的驱动部件127相连,驱动部件能驱转驱动轴74及旋转炉篦73,其包括在旋转方向75a上的篦元件109a和110a。与图7所示的气化反应器5一样,驱动轴74a被设计为中空,并充当气体抽取管128而在其顶端的开口将气体排入燃料气室129内,燃料气体输送管9a与燃料气室129相连。相应地,产生的燃料气体自气化反应器较低区域沿流动箭头130所示方向流动,最初通过旋转炉篦底部117a下方的固体导向构件118a、119a与流经通道123a之间的中间空间116a流向气体抽取管128的燃料气体入口131,从而在朝上的方向上进入燃料气室129及与燃料气体输送管9a相连的部分。在气化反应器5a中未气化的固体残余物则在另一侧途经用以形成轴反应器底部114a的熟料块91a上的中心孔115a,以与图7的实施方案相同的方式进入灰烬室132。

这种通过中央气体抽取管128自气化反应器中在朝上的方向上输送产生的燃料气体的方式提供了有利之处,即只有非常细小的固体颗粒能够被附带在被抽取的燃料气体中,如果有非常高的要求——不含尘埃的燃料气体,它们会保留在设置在燃料气体输送管9a中的附加过滤装置上。然而,关于在驱动轴74a内抽取燃料气体,特别是从气化反应器中排出的热的燃料气体和被引入气化反应器中的冷的气化介质之间的热交换的可能性是非常重要的。为此,驱动轴74a被气管133环绕,在工作实例中,气管的顶端以气密方式焊接至驱动部件127下方的驱动轴74a上,且该气管包括一个与气化介质室135相通供气化介质进入的入口136。驱动轴74a及气管133以气密方式进入或通过气化介质室135。气化介质供应线7a通入气化介质室135中。气化介质沿流动方向137流过气管133上的入口136并在位于内部气管133和外部的驱动轴74a之间的中间空腔138内流动,然后流入气室101a、102a,两气室以一气体通道100a相连通。进入气化反应器5a的内腔71a时,在气化介质室135内的气化介质将基本上仍然处在室温,在流动过程中气化介质吸收从气化反应器中通过驱动轴74a中的气体抽取管128排出的燃料气体的热量而被加热,并流入在气化反应器的内腔71a中的颗粒固体床的较低区域的余烬床98a。为了改善热传递,管(驱动轴)74a的壁装有热传递肋或网(图中未表示)。在图12中,对颗粒固体床进行图解阐述——具体地,使用表示在轴内部的颗粒固体床表面的符号——并用参考号139表示。

至于其它的结构,根据图12的反应器5a与图7、图8及图9中所示的反应器的结构类似。待气化的物料经由一个物料封闭室68a而被导入内腔71a中,该物料封闭室68a包括相应的闸门,即一个外闸门69a及一个内闸门70a。圆柱形内腔71a由带有连接部件80a的段78a、79a限定其轮廓,包括连接部件80a,这些片段依据所期望对颗粒固体床产生的效果而被设计为与圆柱形内腔一致,如果期望或要求,是可以互换的。段包括供应气化介质的管道105a,气化介质经由该管道而被导入处于气化反应器5a外壁区域内的中间空腔84a,然后流过位于段的熟料块82a和83a之间的空腔107a进入填有大量颗粒状固体的圆柱形内腔71a内。

在图12所示的实施方案中,旋转炉篦73a的篦元件109a、110a只是在图7、图8、图9所示的篦元件109、110的基础上做了稍微的修改,在这种状况下,篦元件110a再次在颗粒固体床内充当阻止火焰烧穿的装置。篦元件109a、110a在图13及图14中以放大图形式得以说明。虽然它们与图8、图9中所示的篦元件109、110包含同样的圆锥形结构,然而,篦元件109a、110a的底部具有不同的设计。因此,就篦元件110a而言,为了气室102a,底部元件(参考图7所示的实施方案中的隔板1进行对比13)被省略掉了;相应地,气化介质自由地从气室102a流进颗粒固体床139并进入余烬床98a,余烬床98a形成于这一位置中的大量固体内。篦元件109a的旋转篦底部117a被封闭了,如同篦元件109一样,然而,驱动轴74a通过旋转篦底部且其用以提供燃料气体入口131的开放末端在旋转篦底部117a下方终结。旋转篦底部117以圆锥形构造向下倾斜朝向轴底部114a的中心孔115a。

根据图12的实施方案的驱动轴74a同样能在轴向140上(如图14所示)被移动,以便灰烬流经进入灰烬室132的通道的间隙121的宽度可以根据要求调整至预定的灰烬颗粒尺寸。在旋转篦底部117a上再次安装一导轨125a,它能稳定旋转炉篦在轴反应器中的颗粒固体床139中的位置。导轨仍然由钢板隔板以彼此垂直角度制成。

为了转化已加入的可气化物料,物料散布机被装在位于轴反应器的入口区域的气体管132的外围上,当驱动轴74a旋转,通过延伸入颗粒固体床的搅隔板141来移动在其周围的物料。

在图7至图14中所描述的任何一种气化反应器也可以被独立的应用来实施本发明的方法,即不接收在单独的干馏反应器装置中产生的干馏挥发物,如参考图4所述。在这种情况,由部件78、79表示的上部区域将容纳干馏区。如果要按照图3实施该方法,也就是干馏区以并流流动模式进行操作,则优选使用具有适度的湿气含量的固体料,优选不超过大约15%w/w,并由具有有利的床形成特性且较容易碳化而不产生过量的可冷凝挥发物的固体组成。这样,被单独保持在段77的固体排放区域附近的余烬床及其有关余烬床和固体残余物必须与燃料气体一起通过的收缩通道的特征单独保证达到高质量燃料气体的特征。这样,特别优选也增加位于最低的篦元件109的最外围及熟料块101的圆柱形向上部分的内壁之间的收缩通道的起始高度。这可以通过在篦元件109的圆锥或角圆锥形底部与其圆圆锥形或角圆锥形顶部之间提供圆柱形或棱柱形的具有可测量的高度(见图10)的垂直壁部分来实现。如果此处仍然能维持充分的放热反应以保持另人满意的裂化条件,则这个壁部分的高度越大,收缩通道的长度增加地越大且效果越明显。如果必要,必须注入额外的氧气,使之与仍保留在床内的任何含碳物质进行放热反应。

而不管图7至图14所示的装置是否按照图1、图2或图3所示的方式进行操作,都能对收缩通道进行上述的延长。如果图7至图14的装置被单独使用,则图2的方式是优选的。在这种情况下,可以优选增加干馏区域的高度,例如,通过再增加一个模块部件。通过在顶部96的管4中使用抽气泵,使得干馏挥发物沿与床中固体的移动方向相反的方向朝上通过床。随后,通过低于这一平面的供应管105中的一个而使挥发物返回气化区,供应管105的位置低于含氧气体被引入以维持干馏区内的部分燃烧的高度。

已经发现,与正方形或矩形截面的轴反应器相比,在理想条件下操作的、采用了这里公开的旋转篦元件的、具有圆形横截面的轴反应器中实施本发明提供了相当多的优点。通过使用这里公开的内腔,物料的输送及床的均匀性被提高了。较高的容量与壁面积的比率,提高了热效率且减少了构建设备所需的材料。

尤其是在很大程度的高温分解,即干馏,在容纳有气化区的反应容器的上部发生的情况下,优选充分延伸反应容器高度的以便容纳及提供至少又一个旋转篦或排放部件,该部件与前述优选的延伸入反应容器的干馏区内的两个篦元件同轴。使用该部件的目的是控制干馏发生区域的颗粒固体床在进入气化区域之前的运送速度及均匀度。这个篦元件可以同样作为将含氧气体供应至干馏发生区域的供应装置,并优选供应控制装置与控制气化介质供应至气化区域的控制装置相分离。

现在参阅图15至图18,与在图7至图14中所示部件相当的部件将以相同的参考号表示,只是在其后加上“b”。除了为了表示它们与其对应部件在其他特征中的不同,不再对它们进行描述。这些不同之处主要如下:反应器的圆柱部分71b实质上通过部件271向上伸长,因此延长了向下移动的固体床(提供反应器5b中的高温分解或干馏区)的高度。进入部件271的固体供应区的容量也增加,同时通过采用的漏斗形的储料箱272使得结构被简化并改进,储料箱272具有根据储料箱272内的床水平感应装置(图中未表示)产生的信号自行起动的物料封闭装置68b、69b、70b。在前述实施方案中,由驱动轴74b驱动的旋转搅拌装置及床的重排装置141b用于形成进入圆柱形轴反应器271的均匀床。

任选地(未表示),轴反应器271可以被热绝缘。

驱动轴74b及供应含有氧气的进料管133b被另一进料管274同轴地环绕,从靠近漏斗部分的封闭顶端273向下延伸至靠近圆柱形部分271的底部区域,以致在进料管133b及供应管274之间形成一间隙275。同样在靠近漏斗272的顶部273,供应含氧气体例如空气或富氧气体的进料嘴276进入固体床的上线274上方的漏斗部分。沿此阻力最小的通道,含氧气体向下运动,优选通过间隙275进入管道274的开放底端,并在那里进入固体床。炉篦及旋转的床搅拌部件278,可以是与前面进一步所述元件110、110a相似的篦部件或排出部件,为其提供了便利。然而,在目前这个修改方案中,旋转搅拌部件278不具有圆圆锥形或角圆锥形结构而是由若干个短的管件279装在(更具体地说是焊接在)管道274的底端的外围而形成。在本实施方案中,四组每组三个短管279,每一个都定向为平行于驱动轴74b的轴72b,被焊接至管道274的外围以便在相邻的各组短管279之间形成间隙280。这些管元件组的效果是双重的。首先,轴的旋转产生一个搅拌效果及在靠近含氧气体可能要流经的管道274的底端的床中打开空腔。此外,管元件279的空心特性具有为含氧气体进入紧邻部件278上方的床区域提供通道的作用。综合效果是促进了反应器5b的干馏区的部分燃烧。

图15所示的实施方案的另外一个不同之处在于灰烬室132b及分离燃料气体的装置的设计,在那里燃料气体从进入灰烬室132b的灰烬和/或炉渣中被抽取出来。可以看到,在图15中,在旋转炉篦底部117b下方,也在灰烬出口121b的下方,轴74b的燃料气体入口131b延伸一段距离,在固体导向装置119b与驱动轴74b之间的中心孔115b处形成一个环形的间隙281。通过提供套筒282,导轨125b与之前的实施方案中的导轨125不同,该导轨125b环绕74b的底端,并由支杆283保持在其位置上。套筒283通过呈喇叭形的圆锥隔板284向下延伸。

灰烬室132b包括一个大约在隔板284的处终止的上部的圆柱部分285,自底缘高度开始呈圆圆锥形地在锥面286上朝着一个圆柱形的灰烬收集箱287逐渐减小,该灰烬收集箱287具有一个灰烬排出口288及一个含氧气体的入口289,该含氧气体优选为具有比空气更高的氧气含量的气体,如80%或更高的工业级氧气,这取决于在固体残余物中残余的碳含量,目的是生产碳含量最小的灰烬。

特别参考图17及图18,可以看出,最低的篦元件109b的锥顶290在向下的方向上紧接着一个突出的圆柱形外壁部分291(同图15)。与图15相比,固体导向构件118b,在此标示为292,被移动至与反应器的壁293更近,并形成篦元件109b的壁部分291的直接连续部分,从篦元件109b的底部向下延伸。因此,形成了余烬床8b必须经过的突出的限窄了的环形通道294。这一通道紧接着收缩通道的朝内朝下倾斜的漏斗形附加部分,该收缩通道被限定在轴反应器的漏斗形底部114b、固体导向构件292的底缘295及由固体导向构件119b的底缘限定的可调节间隙121b之间。

在使用反应器5b时,余烬床98b,包括以并流方式流过的气体,在朝下的方向上向中心孔115b移动。这样做时,余烬床通过环形收缩通道294,再向下经过底部114b的斜面及最后通过间隙121b而进入中心孔115b。在那里,固体残余物掉至隔板和漏斗形壁部分286上再进入灰烬箱287。在灰烬箱中,根据残余碳含量,通过一个用管口289表示的入口加入低于化学计量的氧气及/空气,通过局部的后燃将碳转变为热,一氧化碳及CO2。这些气体将与燃料气体产物一起经由隔板284形成的颠倒的漏斗形空腔和驱动轴74b被抽出。

已经在密切接触下通过余烬床的燃料气体,沿着它的弯曲路径130b离开固体床,通过孔123b进入中心孔115b,进入灰烬室132b顶部,然后,—如箭头290所示—从这进入由隔板284形成的颠倒的漏斗形腔,再向上进入驱动轴74b的燃料气体入口131b内。这一气体路径用于从燃料气体中分离固体微粒。

任选地,这一分离可以通过引发气体产生气旋式旋转以促进灰尘在隔板284内侧的沉降的内部构造得以加强。

最后,图15表示了气密的环形金属挡板291,该挡板291分隔了位于难熔块82b、83b、91b及外部反应器壁92b之间的环形气体空腔84。设定挡板291的尺寸使得在陶瓷块与挡板之间形成一膨胀间隙292。该挡板是以气密方式焊接在支架87b上的。

图19表示了气体处理器在制氢车间的一个非常重要的应用。开始时,车间包括上述的干馏及气化反应器,在工作实例中包括干馏反应器142、气化反应器143以及煤气发动机144,该煤气发动机144位于气化反应器的下游并使用在气化反应器内产生的燃料气体进行工作。为了热回收,在煤气发动机的排气通道145上提供一个热交换器146,热交换器内流过发动机排出的气体;一个热载体,例如水,流过热交换器并吸收仍然含在发动机排出的废气中的热能。热载体的供应及抽取管147、148在图19中是以相应的流动箭头表示的。

煤气发动机144用来驱动发电机以产生电能。一个电解原电池150与发电机相连接,由此通过电解产生氢气及氧气。气体被输送至分离的气体存储装置,产生的氢气通过一个氢气输送管151输送至氢气存储装置152,氧气通过一个氧气输送管153输送至氧气存储装置154。然而,氢气及由发电机产生的任何过量的能量可用于回收及普通的用途,产生的氧气中至少有一部分返回车间。通过一个供应泵155,氧气经由供应输送管153a泵入一个混合室156,在那里与发动机排出的部分废气及空气混合,再以混合气体形式作为气化介质经由气化介质线157流进气化反应器143,并经由气化介质支管158流入干馏反应器142中。

在工作实例中,生物燃料有不同形式,例如“黄色废包”或诸如汽车轮胎的废橡胶,或可再生的天然物料,如麦杆或特殊种植的能生长迅速的能量农作物,一年生或多年生的,这些生物燃料在干馏反应器142中被气化。不同种类的生物燃料通过供应输送管159被供应至干馏反应器142与气化介质一起被转化为干馏挥发物。干馏挥发物流经干馏气体输送管160而进入气化反应器143。在气化反应器中,干馏挥发物被转化为燃料气体。为此,它需通过一个在工作实例中是由不同形式的生物燃料组成的颗粒固体床。例如,碎木、木炭或适合的木片都可以被用作不同形式的生物燃料,经由一个物料供应装置161而被加入气化反应器143中。在气化反应器的出口区域,生物燃料——如参考图7所述——形成一个干馏挥发物流过的余烬床。这样,干馏气体中的高分子量烃组分及其它焦油组分被裂化。从气化反应器中排出的燃料气体进入燃料气体管道162,如果期望或要求,在经过装在燃料气体管道162上的气体净化装置163后输入煤气发动机144。为了净化由煤气发动机释放的、被送往热交换器146的发动机废气,可以使用催化剂164。在工作实例中,通过催化剂164的废气的量是由阀门165、166控制的。阀门166被提供在与发动机废气输送管145平行的旁通管167上。

流入混合室156的发动机废气通过一个连接至废气输送管145的气体输送管168被抽取出来。在工作实例中,气体供应线168与发动机废气输送管145相连,甚至是在废气进入热交换器146之前。因此,进入混合室156的废气仍然具有由发动机决定的废气温度。为了得到期望的气化介质组成和浓度,空气供应装置169也被连接至混合室156上。

被导入气化介质的混合室170同样被提供在干馏反应器142的上游,气化介质经过气化介质供应线171进入反应器之前的位置。在工作实例中,与混合室156相连的气化介质支线158以及空气输送管172进入混合室170。

在图19所述的车间里,除了电能及从发动机废气中回收的热能之外,还以一种有利的方式从生物燃料回收的有价值的能量载体,即氢气。在操作需要的电能要求方面,车间是自给自足的,且在偏僻的地方,这一车间可以相应地被优选作为一种能量产生工厂。

根据上述,很明显,一方面本发明基于一个简单的、一致的发明构思,即,通过引导所产生的气体流经一个作为成形完好的高温余烬床维持在反应器内的颗粒固体床,以便使用比先前技术更简单的方法能够使这些杂质裂化得更彻底,从而持续地产生实际上是不含可冷凝的高分子量杂质的高质量的燃料气体。另一方面,本发明还包括多个方面,它们与前述技术共生地及累积地互相影响,以便在最多变的环境下,高科技环境以及最不发达的环境中,来达到这一目的。本发明提供了在最多变的条件下解决环境问题的可能。

本发明构思的灵活性允许在本发明范围内有多样的变化。因此,依照图19产生的氧气在偏僻地区可以当作主要的副产物获得,例如,用于医疗及技术目的(如焊接)。为了在燃料气体产生过程中使用,氧气也可以(至少部分地)以实际上纯净的形式使用,例如,当需要局部升温时注入任何一个颗粒固体床中,连续地或是临时地或是断续地。如果希望增加含氧气体的氧气含量,任选地在方法的任何部分使用工业纯的氧气(例如80%或更高),使用其它氧气来源也是可行的,不必是由空气蒸馏获得,但可任选地用其他方法代替,如分子筛(沸石)技术,该技术更适合在偏远地区使用。

在图19所示的装置中,更有利的是给缓冲储存装置提供如贮气罐及压缩气体罐,以供临时储存产生的燃料气体及/或氢气以供应变化的需求。

至于在本发明方法的不同阶段产生的气体,对所有这些气体进行相同的处理是不必要的。例如,在部分干馏气体及/或气化气体的纯度可能小于内燃机要求的纯度的方法阶段,将部分干馏气体及/或气化气体抽出是可能的,使这种稍微低等级的燃料气体是在煤气灶中使用,例如,用于烹调及加热或产生蒸汽。更大的需求存在于偏僻农村的不发达地区的使用烹调用气体,从而消除传统的使用可伐林燃烧进行烹调时产生的烟对健康的危胁。

也可能在方法较早的阶段抽取至少部分干馏挥发物以实际地回收可凝结的挥发物作为可利用的产物,例如,为了在回收木焦油及用于木材的浸渍的木馏油,这在农村的不发达地区有更大的需求,作为燃料的甲醇的回收及其它副产物的回收。这一方法也允许抽取例如在方法的侧流,木炭作为附加的最终产物,用作无烟燃料。

作为将燃料气体直接当作燃料的另一个方法,为了产生氢气,例如在燃料电池中使用,也可以用其本身已知的方式来实施这一方法以便使氢气(水煤气反应)的产量最大化的。

同样地,如果需要的话,也可以用其本身已知的方式来操作本发明的方法及设备以便产生具有合成气体组成的气体产物。

最后,图19中阐明的方法提供了许多其他的回收可使用热的可能性,例如,以热水的形式,这在于发达的及最不发达的地区都有很大的需求。除了从气体燃料发动机的废气中回收热之外,也可以从发动机的冷却中回收热。任何不需用于其它目的热能被用于预先加热气化介质以便提高整个方法热效率。为此,还可能使气化介质与干馏及气化区域的灰烬一起通过热交换器。

接下来的权利要求被认为是本发明公开内容的一个整体。在权利要求中出现的参考号(在附图中标出)用来便于理解权利要求整体与优选实施方案中所述的特征的相互关系,但不想以任何方式将权利要求的语言限定至在附图中所示的内容,除非相反的内容在上下文中是显而易见的。在说明书及权利要求中使用的用词“包含”或“包括”有其通常的非限定的含义,这表示除了这一用词所涉及的任何相关的内容之外,还可以包括其它没有特别提到的内容。

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