Пиролиз-газификация (получение синтез-газа при совместной термообработке пирогаза) (процесс «Noell»)

Технология фирмы «Noell» отработана на опытно-промышленной установке в r.Freiburg (Саксония).

Головная часть технологической схемы (рис. 5.137 и рис. 5.138) во многом аналогична схеме, разработанной концерном «Siemens-KWU», и включает в себя пиролиз дробленых (ножевая дробилка) ТБО в бара­банной печи при 550°С (в отличие от технологии SBV концерна «Siemens KWU» используется полая барабанная печь), сепарацию чер­ных и цветных металлов из твердых продуктов пиролиза (в отличие от процесса «Siemens» другие минеральные компоненты от твердого угле­родистого остатка не отделяются), тонкое измельчение не содержащего металлов материала.

Тонкоизмельченная смесь твердого углеродистого остатка и мине­ральных компонентов под большим давлением инжектируется в верх­нюю часть реактора газификации, куда вводится также технический кислород и раздельно подаются остальные продукты пиролиза: охлаж­денный пирогаз, отделенный от пиролизных масел и воды, и жидкие продукты пиролиза (масла, вода) со следами пыли.

Процесс газификации с использованием в качестве газифицирую­щего агента технического кислорода, осуществляется в цилиндричес­кой реакционной камере, контуры которой формируются охлаждаемы­ми водой трубчатыми стенками. Газифицируемый материал и кислород попадают в верхнюю часть реактора. При разложении органических ве­ществ в реакторе образуется газ, содержащий СО и Н₂ и свободный от высокомолекулярных углеводородов.

Температура реакции устанавливается таким образом, чтобы обес­печить плавление минеральных веществ, содержащихся в исходном ма­териале. Расплав стекает по охлаждаемым стенкам реактора в виде пленки шлака. Жидкий шлак и синтез-газ выходят из зоны реакции че­рез разгрузочное отверстие. В любой точке реактора температура газа выше температуры шлака.

В зоне охлаждения, которая находится ниже реакционной камеры, газ и шлак совместно охлаждаются холодной водой, впрыскиваемой через форсунки. Газ выходит из зоны охлаждения с температурой 150- 210°С в зависимости от давления. Шлак отверждается в форме гранул и удаляется через шлюзовый затвор.

Предварительно очищенный в зоне охлаждения газ проходит дополнительную стадию очистки от соединений серы. Сера, попадаю­щая в процесс в составе исходного сырья, находится в форме сероводо­рода, который может быть относительно просто отделен и переведен в элементарную серу для реализации потребителям.

Сточные воды из зоны охлаждения содержат в основном все твер­дые примеси, содержащиеся в неочищенном газе: хлориды щелочных металлов и аммония, следы сероводорода. Эту воду можно удалить или вернуть в процесс после удаления растворенных газов и твердых час­тиц. Конденсат, получаемый при охлаждении синтез-газа, используется для впрыска в зону охлаждения.

Синтез-газ может быть либо направлен в процесс синтеза метанола или этанола (из-за нестабильного морфологического состава ТБО такой способ утилизации малоэффективен), либо на сжигание в энергоустанов­ках. Затраты на получение кислорода при реализации этой технологии компенсируются существенным упрощением отделения очистки дымо­вых газов (получаемый в процессе синтез-газ требует простой схемы очистки) и возможностью энергетического использования синтез-газа.