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气化装置和气化方法

阅读：1032发布：2020-08-14

IPRDB可以提供气化装置和气化方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种用于从固体中产生可燃气体的气化装置，包括气化区、用于氧化产生的气体的氧化区，其中固体能够经由填入口填充到所述气化区中，其中所述氧化区与气化区连接以将在气化区中产生的气体导向到氧化区中。根据本发明，通过将气化区划分成多个彼此相邻的气化段来改进气化装置的效率，存在温度测量单元，所述温度测量单元构造成用于测量分别存在于每个气化段中的温度并且温度测量单元以信号技术的方式与控制单元耦联，所述控制单元与空气输送装置以信号技术的方式耦联，所述空气输送装置构造成用于将空气单独地输送给每个气化段，其中每时间单位分别输送给每个气化段的空气量取决于在其中测量的温度。，下面是气化装置和气化方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于从固体中产生可燃气体的气化装置，包括：

-气化区，所述固体能够经由填入口填充到所述气化区中，

-氧化区，用于氧化产生的气体，所述氧化区与所述气化区连接以将在所述气化区中产生的气体导向到所述氧化区中，其特征在于，所述气化区划分成多个彼此相邻的气化段，被彼此单独地控制的所述气化段均匀地或者不均匀地在环周上分布并设置在所述气化装置的一个单个的水平的横截面中，存在温度测量单元，为每个气化段提供一个单独的温度测量单元，所述温度测量单元构造成用于测量分别存在于每个气化段中的温度，并且所述温度测量单元以信号技术的方式与控制单元耦联，所述控制单元与空气输送装置以信号技术的方式耦联，为每个气化段提供一个单独的空气输送装置，所述空气输送装置构造成用于将空气单独地输送给每个气化段，其中每时间单位分别输送给每个气化段的空气量取决于在其中测量的温度。

2.根据权利要求1所述的气化装置，其特征在于，所述氧化区在其横截面方面至少部分地由所述气化区包围。

3.根据权利要求1或2所述的气化装置，其特征在于具有空气输送管，所述空气输送管在其第一端部处与所述氧化区连接，并且借助其另一端部与含氧的空气源连接。

4.根据权利要求3所述的气化装置，其特征在于，所述空气输送管至少局部地设置在包封管中，并且在所述空气输送管和所述包封管之间构造有环形空间，所述包封管在其第一端部处与所述气化区连接并且借助其另一端部与含氧的空气源连接。

5.根据权利要求1或2所述的气化装置，其特征在于，所述氧化区设置在氧化室中，所述氧化室由一个或多个壁限界，并且所述壁中的至少段以能够相对于所述气化区运动的方式引导。

6.根据权利要求5所述的气化装置，其特征在于，所述壁或者壁段与所述空气输送管机械地耦联以传递运动并且提供执行器，所述执行器与所述空气输送管耦联，以用于引入所述运动。

7.根据权利要求5所述的气化装置，其特征在于，在所述氧化室的一个或多个壁处设置有一个或多个叶片元件，所述叶片元件从所述壁出发延伸到所述气化区中并且构造成，以便通过所述壁或者壁段的运动在所述气化区中引起固体中的运输运动或者混合运动，其中所述叶片元件固定在所述壁或者壁段处。

8.根据权利要求1或2所述的气化装置，其特征在于具有还原区，所述还原区与所述氧化区连接以输入在所述氧化区中形成的未处理气体，并且构造成用于还原输入给所述还原区的未处理气体。

9.根据权利要求1或2所述的气化装置，其特征在于所述气化区和所述氧化区设置在井状气化器中，所述井状气化器具有设置在上部端部处的填充口以用于填充要气化的所述固体，在所述井状气化器中气化区设置在所述填充口之下并且所述气化区至少局部地构造成环形并且包围所述氧化区，其中所述氧化区相对于所述井状气化器的横截面中央地设置，并且一个或所述空气输送管从所述氧化区起沿着所述井状气化器的纵轴线延伸并且能够转动地安置以将转动传递到限界所述氧化区的一个壁或限界所述氧化区的多个壁上。

10.根据权利要求9所述的气化装置，其特征在于将还原区设置在所述气化区之下并且与所述气化区连接以用于将固体从所述气化区中直接转移到所述还原区中，并且将所述氧化区的部段设置成，使得所述部段将所述气化区在所产生的气体的流动方向上与所述还原区分离。

11.根据权利要求10所述的气化装置，其特征在于，所述还原区构成用于容纳来自所述气化区中的被热解的固体并且设置成，被热解的固体通过重力作用从所述气化区中到达到所述还原区中，并且在所述还原区的下部的端部处设有能够运动的炉栅以过筛在所述还原区中向下落的灰。

12.根据权利要求1或2所述的气化装置，其特征在于具有压力测量装置，所述压力测量装置构成用于测量在所述气化装置内所产生的气体的流动路径的至少一部分上的压力差，并且与控制装置以信号技术的方式耦联，所述控制装置与用于运动炉栅的执行器以信号技术的方式耦联，所述炉栅在还原区之内在使来自固体散料中的精细部分运动时引出到收集空间中，其中所述控制装置构造成，用于当超过预设的压力差时操纵所述执行器，并且构造成当低于更低的预设的压力差时结束执行器操纵。

13.根据权利要求3所述的气化装置，其特征在于，所述空气输送管在其第一端部处伸入到所述氧化区中。

14.根据权利要求5所述的气化装置，其特征在于，所述氧化室相对于所述气化区限界。

15.一种用于从固体中产生可燃的气体的气化方法，具有下述步骤：

-将固体输送到气化区中，

-借助于热解或者气化来气化在所述气化区中的所述固体，

-将在所述气化区中产生的热解气体输送到氧化区中，

-将空气输送到所述氧化区中并且将所述热解气体在亚化学计量的工艺中借助于在所述氧化区中的部分氧化和裂解转化成未处理气体，-将氧化的所述热解气体从所述氧化区中输送到还原区中，

-将部分或者完全热解的固体输送到所述还原区中，

-借助于被热解的所述固体将被氧化的所述热解气体在所述还原区中还原成燃气，其特征在于，在所述气化区的、均匀地或者不均匀地在环周上分布的、被彼此单独地控制的并设置在所述气化装置的一个单个的水平横截面中的多个气化段中进行所述气化，为每个气化段提供一个单独的温度测量单元并且为每个气化段提供一个单独的空气输送装置，测量每个气化段的温度并且将空气以与分别在所述气化段中测量的温度相关的量输送给每个气化段。

16.根据权利要求15所述的气化方法，其特征在于，将所述氧化区设置在由一个或多个被运动的壁限界的室中。

17.根据权利要求16所述的气化方法，其特征在于，在一个或多个运动的壁处设置有叶片元件，所述叶片元件延伸到所述气化区中并且借助于所述叶片元件将所述固体机械地混合或者搅拌。

18.根据权利要求15-17之一所述的气化方法，其特征在于，将空气经由空气输送管输送给所述氧化区，并且将空气经由包围所述空气输送管的包封管来输送给所述气化区，并且所述氧化区的一个或多个壁借助于所述空气输送管而置于旋转。

19.根据权利要求15-17之一所述的气化方法，其特征在于，测量在所产生的气体的流动路径的至少一部分上的压力差，并且当所测量的压力差超过预设的值时借助于执行器使炉栅运动，以便将精细部分从所述还原区引出，并且当低于更小的预设值时结束所述炉栅的运动。

说明书全文

气化装置和气化方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于从固体中产生可燃的气体的气化装置，包括：-气化区，固体能够经由填入口填充到所述气化区中，

[0002] -氧化区，用于氧化所产生的气体，所述氧化区与气化区连接以将在气化区中产生的气体导向到氧化区中。

[0003] 本发明的另一方面是一种用于从固体中产生可燃的气体的气化方法。

背景技术

[0004] 上述类型的气化装置或者气化器或者气体发生器和气化方法用于，以便以受控制的方法将尤其成球团的如有机的或者无机的、含碳的材料、尤其是木材、植物或者植物残余物的固体材料尽可能完全地气化，以便由此产生有点燃能力的、尤其可燃烧的气体。典型地，所述如此产生的气体在气化之后的过程中燃烧，以便由此做功并且例如运行发电机。

[0005] 从EP1865046A1中已知气化器和气化方法，所述气化方法在井状气化器中以三阶段的过程通过气化固体、部分氧化和气体的热裂解和还原来产生具有点燃能力的气体。所述专利申请的公开内容通过引用完全地并入到公开申请EP1865046A1中。在所述专利申请中公开的现有技术的缺点是，通常仅不完全地实现气化，并且固体中的能量由此没有完全地充分利用。这种预先已知的方法或者气化器的其他缺点在于，气化器在正常的运行中倾向于污染并且由此需要相对短的维护间隔用于其有规律地清洁。

[0006] 从DE1037051，DE19846805和DE10258640中已知其他的气化方法和气化器，其用于，将固体气化成有点燃能力的气体。所述预先已知的方法也具有下述缺点，所述方法没有完全地以可燃烧气体的形式充分利用保持在固体中的能量，因为气化过程在其中没有以最佳的方式运行，并且需要以短的时间间隔来有规律地进行维护，以便确保气化器的功能性或者气化方法的有效性。

发明内容

[0007] 本发明的目的是，提从一种气化器或者气化方法，所述气化方法实现固体的有效的气化。本发明目的是，相对于现有技术而言，在保持效率相同的情况下延长在正常使用气化装置的情况下的两个必需的维护间隔之间的时间间隔，或者在提高效率的情况下至少保持、优选延长该时间间隔。

[0008] 所述目的根据本发明通过如下方式实现，即，将气化区划分成多个彼此相邻的气化段，被彼此单独地控制的所述气化段均匀地或者不均匀地在环周上分布并设置在所述气化装置的一个单个的水平的横截面中，存在温度测量单元，为每个气化段提供一个单独的温度测量单元，所述温度测量单元构造成用于测量分别存在于每个气化段中的温度，并且温度测量单元以信号技术的方式与控制单元耦联，所述控制单元与空气输送装置以信号技术的方式耦联，为每个气化段提供一个单独的空气输送装置，所述空气输送装置构造成，以便单独地将空气输送给每个气化段，其中每时间单位分别输送给每个气化段的空气量取决于在其中测量的温度。

[0009] 借助根据本发明的气化装置，提供气化区，所述气化区在温度引导和空气输送方面功能性地划分成至少两个、优选多于两个的气化段。例如能够如下实现功能上的划分，其方式在于，气化段尽管没有通过结构元件彼此分离，但代替于此地，针对每个气化段提供单独的空气输送，并且气化段基本上或者至少以对于温度引导而言决定性的份额从为所述气化段提供的空气输送中来供应空气。因此，可以提供尽管整体上关联但是不在结构上划分的气化区，但是所述气化区由于单独的空气输送而近似虚拟地在功能上划分成限定的气化段。

[0010] 附加地，气化区也能够通过例如分离壁或者诸如此类的分离元件来划分，使得固体和气体从一个气化段中转移到另一气化段中不是直接可能的，尤其不在直通的路径上进行转移，使得气化过程在每个气化段中作为尽可能隔离的过程来进行。

[0011] 根据本发明，在每个气化段中检测在那里存在的温度。为此，存在相应的温度测量装置，该温度测量装置例如借助于唯一的温度仪器在彼此相继的测量循环中测量各个气化段的温度，或者所述温度测量仪器包括多个测量设备并且温度测量设备分别配设给气化段。

[0012] 温度测量装置以信号技术的方式与控制单元耦联，所述控制单元用于将在每个气化段中的温度在对于气化最佳的范围内进行调整。要理解的是，控制装置能够在调节循环中尤其调节闭环调节过程。控制装置还以信号技术的方式与空气输送单元耦联，所述空气输送单元构造成将空气输送给每个气化段。在此，能够将对于存在于该气化段中的条件理想的空气量输送给每个气化段或者在特定的情况下不输送空气。原则上，对于在气化段中存在过低的温度、即存在低于理想的工艺温度的温度的情况下，设有通过空气输送装置进行的空气输送或者加强的空气输送，并且在相反的情况下，也就是说在气化段中存在过高的、位于理想工艺温度之上的温度的情况下，降低到所述气化段的空气输送。

[0013] 根据本发明，代替温度测量单元也能够使用其他的检测装置，所述检测装置允许直接地或者间接地推断出在每个段中的气化过程的效率，例如用于确定热解气体或者其一部分的组成的分析装置。

[0014] 借助根据本发明的深造的气化装置，实现在大的气化区中气化固体，而没有在此出现下述缺点：通过取决于局部的效果，例如在气化区的区域中收集尤其大并且浓密量的固体或者不适宜地将空气输送到气化区的区域中而不适宜地进行气化。根据本发明，这通过如下方式实现，即将气化区划分成至少两个、优选更多个段、例如四个分别在90°的周向部段之上延伸的气化区和根据其中存在的温度和所述温度的调节或者控制通过在每个气化段中的空气输送来单独地控制或者调节气化。原则上，能够将气化段均匀地或者不均匀地在环周之上进行划分，并且设有两个、三个、四个、五个或者更多个段。

[0015] 借助于第一优选实施形式提出，氧化区关于其横截面而至少部分地、优选完全地被气化区所包围。根据所述实施形式，通过将所述氧化区关于穿过气化装置的横截面而至少在一区域中、但是优选完全地被气化区包围，而将氧化区中央地设置在气化装置之内。由此特别的是，环形的气化区围绕氧化区构成并且因此实现从气化区到氧化区的有效的热传递并且反之亦然。在此要理解的是，一方面通过将热解气体从气化区中输送到氧化区中而发生对流的热运输，但是此外由于借助气化区包围氧化区，也能够通过直接的热传导进行热运输。特别地，能够实现所述实施形式，使得将气化装置构成为井状气化器，并且氧化区构成为中央地设置在井状气化器之内的氧化室，所述氧化室由环形的气化区包围。

[0016] 此外优选的是，通过空气输送管对开始或者之前阐明的结构方式的气化装置进行改造，所述空气输送管在其第一端部处与氧化区连接，尤其伸入到氧化区中，并且借助其另一端部与用于含氧空气的源连接。所述改造方案不仅能够结合之前阐明的、划分成多个相邻的气化段的气化区和与此形成连接的温度测量单元、控制单元和空气输送单元实施，或者是还独立的并且没有如此划分的气化区、温度测量单元、控制单元和/或空气输送装置。通过空气输送管能够将空气以有效的方式输送给氧化区，以便实施或强行实施热解气体在那里的氧化。在此，空气输送管优选从气化装置的上部端部出发沿着纵向方向、尤其沿着气化装置的中轴线向下朝向氧化区域延伸。

[0017] 在此还优选的是，空气输送管至少局部地设置在包封管中并且在空气输送管和包封管之间构成环形空间，所述包封管在其第一端部与气化区连接，并且借助其另一端部与用于含氧空气的源连接。

[0018] 通过这种包封管实现，除了通过空气输送管输送给氧化区的空气之外，还将其中含有氧气的空气输送到其他区域中、尤其输送到气化区中。所述改进基于下述知识：正好当固体应当经受有效的气化时，有利的是，以平衡的并且均匀的方式进行空气输送、即避免高的局部流动速度，但是同时提供足够高的体积流以便实现尽可能完全并且有效的气化。在此，经由多个输送源和输送管路引入空气被证实为是尤其有利的。原则上，需要用于气化的空气从外部输送给如现有技术所描述的气化区，例如经由多个从外部伸入到气化区中的空气进入管或者空气进入喷嘴。特别地，但是当气化区在这种横截面之上延伸，使得在此横截面部分同样应当实现与从外部的所述空气输送隔开的、有效的气化时，有利的是，提供通到所述横截面区域的附近的另一空气输送。这能够通过包封管来有效地进行。包封管原则上能够设置成，使得尤其只要气化装置构成为井状气化器，所述包封管在气化装置的内部中就沿着并且平行于、优选同轴于井状气化器的纵轴线延伸。由此，实现将空气引入到气化区的中央区域中、尤其引入到气化区的直接邻接于氧化区的区域中。

[0019] 在此要理解的是，当将气化区划分成多个气化段时，将包封管构造成使得其具有与气化段数量相同的数量的分离的空气引导管道，以便将经由在包封管和空气输送管之间的环形空间引导的空气能够单独地匹配于在相应的气化段中的要求。这例如能够通过径向延伸的分离壁来实现，通过所述分离壁将环形空间划分成多个环形空间段，并且将这些环形空间段单独地用空气质量流加载。

[0020] 在此原则上也能够理解的是，术语“空气”其能够理解成环境空气，但在此也能够理解成不同于环境空气的成分的气体或气体混合物，尤其例如包含提高份额的氧气的气体混合物或者混合有下述成分的气体混合物，所述成分作用为催化剂或者包含尤其促进气化或者促进氧化的成分的或者具有避免在气化装置之内沉积的成分。所述成分尤其能够为气态成分。但是此外，所述成分也能够是以液态的形式例如以气溶胶形成，或者以固体形式例如以粉末的形式掺合。特别地，输送的空气能够在特定的工艺环境下借助水或者水蒸气来积聚，以便有利地影响热解或气化或者氧化或者如下面阐明的还原。

[0021] 根据开头或者之前阐明的气化装置的另一优选实施形式提出，将氧化区设置在氧化室中，所述氧化室由一个或多个壁限界，尤其是相对于气化区来限界，并且壁中的至少段、优选全部壁关于气化区可移动地引导，尤其可转动地引导。在此要理解的是，所述改造方案能够与之前阐明的将气化区划分成气化段和与温度测量单元以及控制单元和/或空气输送单元相结合来构成，或者在没有所述划分和单元或者装置的情况下来构成，这就是说，就此而言为开头阐明的结构方式的气化装置的独立的改造方案。

[0022] 由于根据所述改造方案的可能性，这些壁至少部分地、但是尤其全部地运动，而实现在安置于气化装置中的固体和运动的壁之间的相对运动，由此能够例如通过来自热解气体的沉淀有效地避免黏附在所述壁上的固体层的构成。所述自我形成的沉淀或者沉积一方面能够降低气化的效率，另一方面能够损害或者干扰气化装置的所谓功能方式。尤其当气化装置构成为井状气化器时，特别地能够将运动实施为例如围绕气化装置的纵轴线的旋转运动。然而，也能够考虑其他的运动形式，例如平移运动。运动形式一方面能够为在一个方向上的连续运动，但是，不同于此在特定的应用中，具有规律的运动方向换向的来回的、即往复的运动形式也是有利的。

[0023] 在此，只要设有空气输送管，就尤其能够设计，将壁或者壁段与空气输送管机械地耦联以传递尤其是转动的运动，并且优选提供执行器，所述执行器与空气输送管耦联以引入运动或者转动。通过所述机械的耦联实现将运动有效地并且结构上允许地传递到一个或多个壁上，所述壁限定或者限界氧化区。特别地，经由空气输送管不仅能够实现例如在构成为井状气化器的气化装置的纵向方向上的平移运动方向或者例如围绕构成为井状气化器的气化装置的纵轴线的旋转运动，或者实现由它们组成的运动形式。

[0024] 在此还更优选的是在氧化室的一个或多个壁处设置有一个或多个叶片元件，所述叶片元件从壁起延伸到气化区中并且构造成，以便通过壁或者壁段的运动在气化区中引起固体中的运输运动、捣碎运动或者混合运动，其中所述叶片元件固定在所述壁段处。这种叶片元件引起在固体区域中混合并且必要时捣碎和/或运输，其中所述叶片元件例如能够构成为具有或者没有扭转部的桨、棒、翼的构型，其中当所述叶片元件相对于所述固体区域运动时，所述叶片元件在所述固体区域中延伸。叶片元件为了该目的能够设置在一个平面上或者彼此成梯队地设置，例如沿着螺旋线设置在限界氧化区的壁的外面上，并且在此尤其周向地围绕构成为井状气化器的气化装置的纵轴线来设置。这种叶片元件不仅能够在固定有叶片元件的壁元件或者一个/多个壁的平移运动的情况下，而且尤其在固定有叶片元件的壁元件或者一个/多个壁的旋转运动的情况下有助于在气化区的区域中固体的匀质的组成，并且由此实现有效的气化。

[0025] 还更优选的是，通过还原区改造根据本发明的气化装置，所述还原区与氧化区连接以用于输入在氧化区中形成的未处理气体，并且构造成用于还原输入给所述还原区的未处理气体。在还原区中尤其能够借助于焦炭从在氧化区中制备的热解气体中产生燃烧气体，所述焦炭从气化区运送到还原区中并且由脱气的固体残余物组成。在此，也还能够通过焦炭实现在还原区中过滤固体组分。但是替选于或者附加于此，也能够提出用于例如借助于烛式过滤器等进行过滤的其他的方法。

[0026] 还更优选的是，以如下方式来改造根据本发明的气化装置，即所述气化装置包括：将气化区和氧化区设置在井状气化器中，所述井状气化器具有设置在上部端部处的填充口以用于填充要气化的固体，在所述井状气化器中气化区设置在填充口之下并且气化区至少局部地构造成环形并且包围氧化区，其中氧化区优选关于井状气化器的横截面中央地设置，并且一个或所述空气输送管从氧化区起沿着井状气化器的纵轴线延伸并且可转动地安置以将转动传递到限界氧化区的一个壁或限界氧化区的多个壁上。

[0027] 借助如此改造的气化装置来提供井状气化器，在所述井状气化器中气化区和氧化区设置在彼此相邻的位置中，使得将氧化区构造为中央的氧化室并且由气化区所包围并且因此与井状气化器的用作为壳体的外壁隔开。井状气化器尤其能够是圆柱形的，这就是说，横截面构成为圆形，由此能够在其中构造成通过圆的侧壁限界的、环形的气化区。然而，在其他实施形式中也例如具有矩形的或者正方形的横截面的井状气化器的其他的几何造型是有利的，在该情况下环形的气化区通过相应构成的、相关联的、在井状气化器的形成壳体的外壁和限界氧化区的壁之间的间隙部段限定。在此，原则上能够理解的是，在井状气化器中通过取决于重力的、尤其仅仅通过重力产生的固体输送由用于新鲜的、未气化的材料的上部填充口和用于脱气的材料（焦炭）的下部排出口来引起，其中在此，通过如之前描述的叶片元件引起的、固体的在重力方向上或者相反于重力方向的局部混合或者运输包含在本发明内，并且也理解成固体的取决于重力的通常的运输。

[0028] 根据该改造方案的、作为井状气化器的实施形式尤其能够借助之前描述的特征，例如借助于用于将空气输送到气化区的内置的区域中的空气输送管、对此设置的包封管和/或将气化区划分成具有相应的温度测量单元、控制单元和空气输送单元的多个气化段来进行改造。在此要理解的是，构成为井状气化器尤其适合于，能够借助在本发明中限定的改造形式以孤立的方式或者组合的方式来进行改造。

[0029] 在此，在作为井状气化器的之前描述的实施形式中尤其优选的是设有还原区，所述还原区设置在气化区之下，并且实现将固体从气化区中直接地转移到还原区中，并且优选如此设置氧化区的部段，使得所述部段将气化区在所产生的气体的流动方向上与还原区分离。在所述还原区中能够如之前阐明那样由来自氧化区的热解的和氧化的或者裂解的未处理气体中产生燃气并且在此实现附加的过滤作用。

[0030] 在此还优选的是，构造用于容纳来自气化区的热解的固体的还原区并且设置成，使得热解的固体通过重力作用从气化区中到达到还原区中，并且在还原区的下部端部处设置有可运动的炉栅以用于过筛下落到还原区中的灰。借助所述改造形式在还原区中实现尤其有效的还原。此外能够理解的是，炉栅一方面能够来回平移或者连续旋转地运动，以便将小的焦炭部分和灰部分的下落物运输到位于其下的室中，另一方面炉栅也能够竖直地运动，以便由此改变还原区的高度并且能够适配于工艺过程或者输送的固体。

[0031] 根据本发明的气化装置还能够通过压力测量装置来改造，所述压力测量装置构成用于测量在气化装置之内产生的气体的流动路径的至少一部分上的压力差，并且与控制装置以信号技术的方式耦联，所述控制装置与用于使炉栅运动的执行器以信号技术的方式耦联，所述炉栅在还原区之内使来自的固体散料中的精细部分运动时引出到收集空间中，其中控制装置构造成用于当超过预设的压力差时操纵执行器，并且优选构造成当低于更低的预设压力差时结束执行器操作。借助所述改造方案引起与压力相关地输出在固体散料之内的精细部分，进而实现有效的运行。在此，尤其能够在从作为新鲜空气进入到气化器中的环境空气起直至用于来自气化器中的完成制备的燃气的排放口的整个流动路径之上测量压力差。

[0032] 借助所述改造方案实现运行方法，其中在所产生的气体的流动流经的至少一部分之上测量压力差，并且当测量的压力差超过预设值时借助于执行器使炉栅运动，以便从还原区中输出精细部分，并且当压力差低于更小的预设值时，优选结束炉栅的运动。

[0033] 要理解的是，所述作为装置或者方法的实施形式也能够与将脱气区划分成多个段和相应的分离的空气输送装置和温度测量装置和与此相应的方法步骤无关地实施。

[0034] 本发明的另一方面是一种用于从固体中产生可燃的气体的气化方法，具有下述步骤：

[0035] -将固体输送到气化区中，

[0036] -借助于热解或者气化来气化在气化区中的固体，

[0037] -将在气化区中产生的热解气体输送到氧化区中，

[0038] -将空气输送到所述氧化区中并且将热解气体在亚化学计量的工艺中借助于在氧化区中的部分氧化和裂解转化成未处理气体，

[0039] -将未处理气体从氧化区中输送到还原区中，

[0040] -将部分或者完全热解的固体输送到还原区中，

[0041] -借助于热解的固体将在还原区中的被氧化的热解气体还原成燃气，[0042] 所述方法的特征在于，在气化区的、均匀地或者不均匀地在环周上分布的、被彼此单独地控制的并设置在所述气化装置的一个单个的水平横截面中的多个气化段中进行所述气化，为每个气化段提供一个单独的温度测量单元并且为每个气化段提供一个单独的空气输送装置，测量每个气化段的温度，并且将与分别在所述气化段中测量的温度相关的体积流中的空气输送给每个气化段。根据本发明的气化方法尤其能够借助之前阐明的气化装置来实施，并且特征在于，通过将所述气化区划分成气化段形式的各个工艺室并且在所述气化段中进行单独的温度监控和温度控制或者温度调节来，在气化区中进行尤其有效的工艺控制，由此实现尤其有效的气化。

[0043] 替选于或者附加于将气化区划分成气化段，通过将氧化区设置在室内来改造气化方法，所述室由一个或多个壁限界，所述壁被运动、尤其是旋转。通过所述运动、尤其通过旋转避免或者至少减少在氧化室的多个壁或一个壁上的堆积的形成。

[0044] 在此还提出，将叶片元件设置在一个或多个运动的壁处，所述叶片元件延伸到气化区中并且固体借助于叶片元件被机械地混合地捣碎和/或搅拌。借助于这种叶片元件实现在气化区中有效地搅拌固体，并且由此有效地进行气化。

[0045] 最后，替选于将气化区划分成多个气化段或者与此组合和替选地或者结合具有运动的限界壁的氧化区的构造，在根据本发明的气化方法中优选地提出，空气经由空气输送管输送给氧化区，并且空气经由包围空气输送管的包封管输送给气化区，并且氧化区的一个或多个壁优选借助于空气输送管而置于旋转。借助于所述改造形式，通过不仅如在现有技术中提出从外部经由气化装置的外壁进行空气输送，而且附加地从内部并且从内部进行空气输送并且将空气输送到气化区的内置的区域中，来实现到气化区中的尤其有效的空气输送。在此，尤其当将气化区划分成多个气化段时，能够理解的是，包封管和在包封管和空气输送管之间的由此构成的环形空间也能够划分成多个环周段，以便由此能够将空气在各个气化段中可单独调节地并且彼此独立地进行输送，并且环形空间的各个环周部段为了该目的连接到单独调节的、相应的空气输送装置处。在该本文中，尤其能够进行在各个气化段中的温度的相应单独的检测，并且对到各个气化段的空气输送根据所述测量值进行控制/调节，其中要理解的是，所述单独的空气输送一方面能够通过从外部将空气输送到各个气化段中来进行，另一方面能够通过从内部将空气输送到气化段中来进行，或者通过这两种输送措施来进行。

附图说明

[0046] 下面，通过示例的、非限制性优选的实施形式阐明本发明。

[0047] 附图示出：

[0048] 图1示出根据本发明的气化装置的优选实施形式的纵截面的侧视图。

[0049] 图2示出根据本发明的气化装置的第二实施形式细节的示意的、部分纵截面的示意侧视图。

[0050] 图3示出根据本发明的气化装置的第二实施形式细节的沿着图2中的直线A-A的横截面的示意俯视图。

具体实施方式

[0051] 首先参考图1示出井状气化器，其通过具有环绕的壳壁的基本上圆柱形的壳体10朝向环境来限界。在上部端部处设置有盖11并且盖除了中央穿通孔12之外封闭壳体的上侧。空气输送管20和包围所述空气输送管的包封管30被引导通过穿通口12。空气输送管20和包封管30中央地在纵向方向上沿着气化器的中心纵轴线13延伸。

[0052] 填充口40设置在气化器的上部区域中并且用于输送固体，所述填充口能够借助于盖41封闭并且从上向下下降的、关于中心纵向轴线13倾斜地延伸的通道42连接到所述填充口处。通道42通到气化区50中，固体安放在所述气化区中并且经受热解。

[0053] 气化区50设置在气化器的外壁10和中央的氧化室60之间，并且通过圆柱形的壁部61与氧化区60分离。由此，气化区50构造成环形并且在水平的横截面中全方位地包围氧化区60。

[0054] 将具有氧成分的空气经由空气进入喷嘴71a,c、72a,c吹入到气化区50中，所述空气进入喷嘴沿相对于中心纵轴线13的径向方向延伸并且以环绕的排列引入到壳壁10中。空气输送管71a,c、72a,c设置在总共两个平面中，并且在气化器的环周上均匀地分布。

[0055] 空气进入喷嘴71a,c由外部地安置在壳体10处的环形通道75a,c包围，经由所述环形通道将空气环周地分配到全部空气进气喷嘴上。空气从外部经由开口76a,c引入到环形通道75a,c中。空气进入喷嘴72a,c以相同的方式由外部地安置在壳体10处的环形通道77a,c包围，空气能够经由开口78a,c进入到所述环形通道中，并且经由所述环形通道将空气环周地分布到全部空气进入喷嘴71a,c、72a,c上。

[0056] 在空气输入管20和包封管30之间构造有环形空间31，通过所述环形空间同样引导空气，所述空气经由空气输送管32由空气源输送给环形空间31。空气从所述环形空间31中进入到总共四个环周分布的并且以90°彼此偏置的空气管33、34中，所述空气管径向地从环形空间31起向外部延伸。空气在外部端部处从空气管33、34中逸出，并且向下倾斜地偏转到环形的气化区50中。由此，空气一方面从外部经由空气进入喷嘴71a,c、72a,c并且另一方面从内部经由空气管33、34输送给气化区50，这导致固体在具有空气的气化区50中均匀地散布。

[0057] 在空气管33、34之上通过锥形的壳体部段62覆盖氧化区60，所述壳体部段从上部向斜下方下降，由此单单基于重力而简化将固体从输送管道42中输送到气化区50中。

[0058] 借助于装入到开口51a,c和52a,c中的温度传感器测量在气化区中的温度。

[0059] 在气化区50中通过热解而获取的热解气体穿过开口63a-d进入到氧化区中，所述开口在水平平面上环周地分布在圆柱形的壳壁61上。在氧化区中，亚化学计量地通过部分地氧化和热裂解将未处理的气体在大约1000℃或更高的温度的情况下转换成短的碳链。为此，经由氧化区的空气输送管20通过空气进入通道21将空气作为氧化剂来输送，所述空气从多个环周地分布在空气输送管20的下部端部处的开口22中逸出。在空气输送管的下部端部处设置有在端侧的轴向开口23，所述开口用于容纳上部的温度传感器。

[0060] 在气化区50中热解的固体由于重力继续向下倾倒，并且通过从外部倾斜向下内置的锥形的偏转板运输到内置的、圆柱形限界的还原区80中。所述运输也单独地通过重力影响来进行。在氧化区中部分氧化的并且热裂解的未处理的气体经由排放通道90来排放，所述排放通道被装入到在气化器的下部端部处的壳壁10中。单独地通过置于排放通道90处的负压来引起在气化器之内的整个气流引导，借助所述负压从气化器中排放出燃烧气体。

[0061] 在气化区中的温度借助于温度传感器来测量，所述温度传感器被装入到开口51a,c中。总共设有四个以90°偏移的开口51a-d（开口51b,d位于剖开平面之外并且是不可见的或者被氧化区遮盖）。借助于在开口51a-d中的温度传感器能够单独地测量在脱气段中的温度，如下面根据图3来详细地描述。

[0062] 借助于温度探测管65能够借助于温度探测器测量在氧化区中的温度，所述温度探测管从外部延伸到氧化区60的与经由空气输送管20进行的空气输送间隔开的下部区域中。如此测量的温度为用于在氧化区中的工艺温度的准许的值，并且用作为输入参数，以便借助于控制装置控制/调节这里为空气的氧化剂到氧化区中的输送。

[0063] 在从氧化区60到排放管90的路径上，部分氧化的和热裂解的未处理气体穿流过位于炉栅100之上的焦炭，所述焦炭自在气化区50中气化的固体形成，并且向下落。由此，未处理的气体穿引通过存放在炉栅100上的、完全脱气的焦炭，并且在此被过滤和被化学还原。因此，最后通过开口90排放的未处理气体是高质量的并且是极其低焦油的。

[0064] 炉栅100借助于辊子101引导，以用于来回平移运动，并且能够借助于棒102耦联到相应的执行器处。炉栅的运动引起精细的灰剩余物和灰微粒下落到收集空间103中。根据压力差来控制炉栅运动。从在排放通道处的负压和环境压力中计算出压力差。在超过预设的压力差时，执行炉栅运动，直到下降到更低的预设值之下。

[0065] 图2示出第二实施形式的断面图。能够识别通过圆柱形的壁部161限界的氧化区160。如也在第一实施形式中，氧化区160在其上部端部处通过锥形的壳体壁162限界，在所述壳体壁中安装有空气输送管120和包围所述空气输送管的包封管130。在该情况下，空气输送管和包封管也可转动地安装并且能够围绕气化器的纵轴线113旋转。由此，将壳壁162和壳壁161围绕中心纵轴线113旋转地安装，这防止热解气体组分的堆积和在这些壁部上构成的层的形成。

[0066] 此外，将多个叶片164a-f固定在圆柱形的壳壁161处。每个叶片164a-f从壳壁161出发径向向外延伸，并且因此穿透气化区。叶片164a-f彼此竖直成梯队地沿着螺旋线固定在壳壁161处。在壳体161旋转时，叶片164a-f在气化区中借助于设置在其区域中的固体向上游运输引起混匀和翻松，并且由此产生所述固体的均匀的并且有效的气化。

[0067] 空气进入喷嘴171a,c、172a,c设置在下述平面之上，最上部的叶片164a-f位于该平面中并且在那里从外部将空气运输到气化区中。附加地，如之前已经描述，从内部经由在包封管130和空气输送管120之间的环形空间输送空气。

[0068] 在图3中示出在氧化室壁部61或62和空气进入喷嘴171a,c的开口的高度上横贯气化器的水平横截面。如从图3中可见，空气从环形通道175a-d中穿过多个径向地构成在壳壁110中的开口171a-d进入到气化区150a-d中。

[0069] 环形通道借助于径向延伸的分离壁179a-d划分成四个环形通道段，所述环形通道段在周向方向上以90°彼此隔开。空气能够分别经由空气进入口176a-d进入到每个环形通道段175a-d中，并且所述空气输送能够在其量方面针对每个环形通道段175a-d单独地进行控制。

[0070] 空气从环形通道段175a-d中经由分别相应地配设给每个环形通道段的空气进入喷嘴171a-d进入到气化区中。由此在四个气化段150a-d中引起气化区的在空气输送进而温度引导方面功能性的分开。在每个气化段中单独地测量温度并且相应地控制或者调节空气输送。根据如此测量的温度借助于控制设备155单独地经由相应的节流阀调节到每个气化段的空气输送。在对于最佳的热解而温度过低的情况下，提高空气输送，在对于最佳的热解温度过高的情况下，对空气输送进行节流。要理解的是，为每个要单独控制的气化段设有单独的温度测量探测器和要单独地控制的空气输送装置。控制/调节能够经由单个的或者共同的电子控制/调节单元来进行。

[0071] 热解气体从气化段150a-d中经由开口163进入到中央的氧化区160中，并且在那里通过部分氧化和热裂解来转换。未处理气体从那里向下进入到还原区中并且经由排放管从气化器中排放出去。

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煤炭共气化方法-专利编号CN103897739A	2020-05-13	225
煤炭共气化方法-专利编号CN103897740B	2020-05-12	798
地下气化方法-专利编号CN104564009A	2020-05-12	552
一种气化炉-专利编号CN104560211B	2020-05-11	179
煤炭共气化方法-专利编号CN103897739B	2020-05-13	50
地下气化炉-专利编号CN104564010A	2020-05-11	449
煤炭共气化方法-专利编号CN103897740A	2020-05-13	938
一种气化炉-专利编号CN104560211A	2020-05-11	319
地下气化装置以及煤炭气化系统和气化方法-专利编号CN104453831A	2020-05-11	616
气化炉激冷环-专利编号CN101550360A	2020-05-12	763

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