用于在次化学计量氧化的情况下运行的井式气化器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于从含碳的固体中产生可燃气体的井式气化器，其包括包围井式气化器内腔的井壁；设置在井式气化器内腔中的热解区，所述热解区具有用于将含碳的固体输送到井式气化器中的固体输入开口、用于将部分气化的含碳的固体输出的固体输出开口和用于热解气体的气体输出开口；设置在井式气化器内腔中的氧化区，所述氧化区与热解区成热学接触，所述氧化区具有与热解区的气体输出开口连接的用于输送来自热解区中的热解气体的气体输入开口、气体输出开口。根据本发明专利技术，氧化区设置在热解区和井壁之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在次化学计量氧化的情况下运行的井式气化器
本专利技术涉及一种用于从含碳的固体中产生可燃气体的井式气化器，其包括包围井式气化器内腔的井壁；设置在井式气化器内腔中的热解区，所述热解区具有用于将含碳的固体输送到井式气化器中的固体输入开口、用于将部分气化的含碳的固体输出的固体输出开口和用于热解气体的气体输出开口 ；设置在井式气化器内腔中的氧化区，所述氧化区与热解区成热学接触，所述氧化区具有与热解区的气体输出开口连接的用于输送来自热解区中的热解气体的气体输入开口、气体输出开口。本专利技术的另一方面是一种用于从含碳的固体中产生可燃气体的方法。
技术介绍
前述类型的井式气化器用于，从含碳的固体中、例如从呈未加工或者机械加工或者制粒的形式的生物垃圾中或者植物废物中产生可燃气体。在此，这种类型的井式气化器原则上构建为使得固体在热量作用的情况下经受热解反应，在此被气化并且抽出作为可燃气体的所述气体。从EP1865046A1中已知这种井式气化器和一种气化方法，其中热解的气体被输送给氧化区，以便其在那里部分地燃烧。氧化区中央地设置在井式气化器中。所述装置和方法具有下述优点:在氧化区中从热解气体中产生温度并且以有效的方式能够将所述温度传递到热解区中以用于通过热量引导来驱动在那里的热解。因此，这种结构的井式气化器能够，在没有从外部执行的温度输送的情况下实现有效的气化和产生可燃气体。生物固体的气化在从可再生的能量源中产生能量期间具有重要的意义。该增大的意义导致对于能够以有效的方式在短时间内气化大量的固体的井式气化器的需求。原则上，已知的气化原理、因此还有从EP1865046A中已知的气化原理和井式气化器的与此相关的构造被定标，以便由此提高每时间单位的通过量和所产生的气体量。当然，这种定标设定一定界限，因为从特定的量起不再确保固体的有效气化并且需要用于气化的子过程、即例如热解和氧化不再能够在固体和气体量的整个体积范围之上调节到理想值上或者调节到理想的数值范围上。因此，根据上述的任意的定标导致，由于缺乏理想的工作数值的调节，井式气化器的和在其中运行的气化过程的效率降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是，与这在已知的井式气化器和气化方法中可行的情况相比，在气化过程中没有效率损失的情况下或者至少在较低效率损失的情况下，以提高的固体通过性提供一种井式气化器和一种气化方法。所述目的根据本专利技术通过开始所述类型的井式气化器来实现，其中氧化区设置在热解区和井壁之间。借助根据本专利技术的井式气化器，具有中央地设置在井式气化器中的氧化室和围绕该氧化室设置在井式气化器之内的环形的热解区的已知的布置颠倒并且代替于此将热解区中央地设置在井式气化器中并且围绕所述热解区设置氧化区。该颠倒的布置初看出于效率的原因而显得是不利的，因为仅在氧化区中央地设置、全方位地由热解区包围情况下确保从氧化区到热解区中的期望的热量利用，相反，在环形地围绕热解区设置的氧化区情况下所述氧化区具有大的放射热量的外面，所述外面不用于加热热解区。然而专利技术人认识到，通过将氧化区设置在热解区和井壁之间实现井式气化器的构造，其中能够不单独地通过扩大热解区提高固体的通过量，而是通过在井式气化器中提供多个热解区来提高。因此，根据本专利技术的布置实现通过提高热解区的数量来定标并且不通过单独地提高热解区的大小来定标。尽管显著地提高固体的通过量，这还允许将井式气化器的有效调节保持在理想的工作点中进而以有效的过程控制来气化提高的固体量。因此，例如能够以沿着设置在井式气化器中的且彼此间隔的管纵向的形式设置两个或更多的热解区，从上方将固体填入到所述管中，并且从固体中获取热解气体，所述热解气体然后穿过管中的径向开口进入到氧化区中，所述氧化区通过管之间的以及管和井式气化器壁之间的剩余的井式气化器横截面形成。原则上能够理解的是，根据本专利技术的井式气化器分别能够构造有用于固体输送和输出和气体输送和输出的单独的开口，但是原则上有利的是，设有多个这种开口，以便确保井式气化器之内的理想的材料引导。此外，原则上能够理解的是，井式气化器之内的过程区，即热解区、氧化区等能够通过壁彼此隔开，但是必要时，通过例如在气体腔和固体腔之间构成由固体引导和重力或者排出所引起的边界并且由此构成功能上不同的区的方式，所述过程区也能够构成在共同的、不通过壁分开的腔中。在此，井式气化器具有下述基本优点:在井式气化器之内的固体的引导和运输能够在没有主动运行的运输机构的情况下来实现，其方式在于固体借助重力在井式气化器中从上到下滑过并且在此经受气化。此外，井式气化器在此能够借助环境空气的氧气来运行，其方式在于，设有用于将新鲜空气输送到氧化区中的相应的开口。在此，新鲜空气输送通过通过从井式气化器中主动地抽出可燃气体和井式气化器内腔中的由此产生的负压来推进。根据优选的第一实施形式，根据本专利技术的井式气化器通过设置在井式气化器内腔中的还原区来改进，所述还原区具有固体输入开口，所述固体输入开口与热解区的固体输出开口连接以用于将部分气化的含碳的固体输送到还原区中；固体输出开口，所述固体输出开口用于将气化的含碳的固体从`井式气化器中输出；气体输入开口，所述气体输入开口与氧化区的气体输出开口连接以用于将来自氧化区的部分氧化的热解气体输送到还原区中，和气体输出开口，所述气体输出开口用于将可燃气体从井式气化器中抽出。借助该构造方案，在可燃气体的效率和质量方面进一步改进井式气化器。由此，提供将部分气化的固体输送到其中的还原区，其中还原区优选安置成，使得来自热解区的固体独自在重力作用下到达到还原区中并且在此没有穿越氧化区。然后，部分气化的固体能够在还原区中安置在井栅上，以便在那里建立流动阻力。此外，还原区设置成使得其与氧化区成直接流体连接，使得在氧化区中部分氧化的可燃气体在直接的路径上并且在绕过热解区的情况下能够到达到还原区中。然后，该部分氧化的热解气体在还原区中以与位于那里的部分气化的固体或者还原焦煤进行化学反应的方式来还原。由此，部分氧化的热解气体一方面在其燃烧值方面进行改进并且另一方面被清洁，并且然后能够作为高质量的且尽可能去除杂质的可燃气体从还原区中抽出。在控制井式气化器中的气化过程时，还原区具有重要的作用，此外，在此还原区中的固体团块的确定部分氧化的热解气体经过还原区中的固体部分的流动路径的高度和为此提供的流动横截面具有一定影响。为此有利的是，能够在过程进行期间例如通过如下方式控制还原区中的固体的高度:一方面通过如下面根据结构上的实施形式进一步详述的那样改变装载高度，另一方面通过例如能够通过操作还原区的下端部上的震动栅而能够以下述方式控制完全气化的固体的排出量，通过操作震动栅并且能够通过对该操作进行间隔控制并且能够改变其强度。在此，在具有还原区的井式汽化器中优选地进一步提出，还原区在重力方向上设置在热解区之下以用于将来自热解区中的固体借助重力输送到还原区中。借助该实施形式，能够实现根据本专利技术的井式气化器的牢固且同时经济的运行。在此，能够将借助重力或单独地由于重力而发生的材料输送或者相应的材料运输在说明书和权利要求中普遍地理解为:材料由于重力或者单独地由于重力而从一个区中滑到另一区中并且也相应地由于重力而在相应的区之内移动。该运送原理避免运送设备的必要性。但是也不排除本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从含碳的固体中产生可燃气体的井式气化器，包括：?包围井式气化器内腔的井壁（12）；?设置在所述井式气化器内腔中的热解区（23），所述热解区具有●用于将含碳的固体输送到所述井式气化器中的固体输入开口（21a），●用于将部分气化的含碳的固体输出的固体输出开口（22a），●用于热解气体的气体输出开口（24），?设置在所述井式气化器内腔中的氧化区（43），所述氧化区与所述热解区成热学接触，所述氧化区具有●与所述热解区的气体输出开口连接的用于输送来自所述热解区中的热解气体的气体输入开口（41a?d），●气体输出开口（44）和其特征在于，所述氧化区（43）设置在所述热解区（44）和所述井壁之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.22 DE 202011004328.21.一种用于从含碳的固体中产生可燃气体的井式气化器，包括: -包围井式气化器内腔的井壁(12)； -设置在所述井式气化器内腔中的热解区(23)，所述热解区具有 籲用于将含碳的固体输送到所述井式气化器中的固体输入开口(21a)， ?用于将部分气化的含碳的固体输出的固体输出开口(22a)， ?用于热解气体的气体输出开口(24)， -设置在所述井式气化器内腔中的氧化区(43)，所述氧化区与所述热解区成热学接触，所述氧化区具有 ?与所述热解区的气体输出开口连接的用于输送来自所述热解区中的热解气体的气体输入开口(41a-d)， ?气体输出开口(44)和 其特征在于，所述氧化区(43 )设置在所述热解区(44 )和所述井壁之间。2.根据权利要 求1所述的井式气化器，其特征在于设有设置在所述井式气化器内腔中的还原区(53)，所述还原区具有 籲固体输入开口，所述固体输入开口与所述热解区的固体输出开口连接以用于将部分气化的含碳的固体输送到所述还原区中， 籲固体输出开口(14a)，所述固体输出开口用于将气化的含碳的固体从所述井式气化器中输出， 籲气体输入开口(44)，所述气体输入开口与所述氧化区的气体输出开口连接以用于将来自所述氧化区的部分氧化的热解气体输送到所述还原区中，和 籲气体输出开口(56)，所述气体输出开口用于将可燃气体从所述井式气化器中抽出。3.根据权利要求2所述的井式气化器，其特征在于，所述还原区(53)在重力方向上设置在所述热解区(23)之下以用于将来自所述热解区中的固体借助重力输送到所述还原区中。4.根据上述权利要求之一所述的井式气化器，其特征在于，两个或更多的热解区(123a-d)以彼此间隔的方式设置在所述井式气化器内腔之内，并且一个或多个氧化区(143a_e)设置在两个或更多所述热解区之间并且设置在所述热解区和所述井壁之间。5.根据上述权利要求之一所述的井式气化器，其特征在于设有热解气体引导装置，所述热解气体引导装置构成用于将在所述热解区中产生的所述热解气体 -从所述热解区中引出， -以与所述热解区间隔的方式向上引导并且 -汇集到所述氧化区的沿重力方向上面的部分中。6.根据上述权利要求之一所述的井式气化器，其特征在于，所述热解区的固体输出开口(22a)以能够竖直移动的方式在所述井式气化器中被引导并且能够被定位在所述井式气化器之内的具有不同的高度的至少两个位置中。7.根据上述权利要求之一所述的井式气化器，其特征在于，所述热解区的固体输入开口(21a)以能够竖直移动的方式在所述井式气化器中被引导并且能够被定位在所述井式气化器之内的具有不同的高度的至少两个位置中。8.根据权利要求6和7所述的井式气化器，其特征在于，所述热解区的固体输入开口包括固体输送管(21)的轴向开口(21a)，所述固体输送管设置在热解管(22)之内，并且所述热解区的固体输出开口包括所述热解管(22)的轴向开口(22a)。9.根据上述权利要求之一所述的井式气化器，其特征在于设有 -温度传感器(45a，b )，其用于检测所述氧化区中的温度， -空气量输送设备(41a-d，42a_d)，其用于提高和/或降低含氧的气体到所述氧化区的输送，和 -与所述温度传感器和所述空气量输送设备以信号的方式耦联的调节设备，所述调节设备构成为用于，通过根据所述温度传感器的信号借助存储在所述调节设备的电子存储设...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿明·施瓦茨，维尔弗里德·里希特，
申请(专利权)人：大荷兰人国际有限公司，
类型：
国别省市：