Welche technischen Eigenschaften weist die Gasifizierung von Luftstromspeichern auf?

1. Kohlestoffe weisen eine hohe Anpassungsfähigkeit auf. Die in den Ofen eingebrachte Kohle wird in pulverförmiger Form (oder als feuchte Kohlenwasserstofflösung) in den Ofen gesprüht. Die einzelnen Partikel werden durch den hohen Luftstrom voneinander getrennt, wodurch sie jeweils separat pyrolysiert, gasifiziert und zu Schlacke umgewandelt werden können. Es kommt zu keiner Wechselwirkung zwischen den Partikeln, weshalb auch keine Verklumpung beim Aufweichen der Kohle auftritt – also ist die Kohle nicht von ihrer Klebrigkeit abhängig. Im Prinzip können alle Arten von Kohle zur Gasifizierung in einem Strahlbettofen verwendet werden. Allerdings sollte die Gasifizierungs Temperatur höher sein als der Aschenschmelzpunkt der Kohle, damit eine effektive Schlackenbildung möglich ist. Aus wirtschaftlicher Sicht sollten Kohlen mit hohem Gehalt an Flüchtigen Stoffen und geringem Gehalt an festem Kohlenstoff gewählt werden – dies verbessert die Bedingungen für die Gasifizierung； Je feiner das Rohkohlematerial für den Ofen ist, desto besser. Je kleiner die Kohlekörner sind, desto größer ist die Oberflächenfläche. Dadurch erfolgt die Gasifizierung schneller, die Reaktionszeit wird kürzer und die Umwandlungsrate des Kohlenstoffs steigt ebenfalls an. 2. Die Reaktanten verweilen nur kurze Zeit im Ofen – die Reaktionszeit beträgt etwa 1–3 Sekunden. Der mit dem Gas aus dem Ofen ausgetragene Aschepart enthält noch unverarbeiteten Kohlenstoff. Durch eine Wiederbelebung dieses Kohlenstoffs im Ofen kann die Umwandlungsrate des Kohlenstoffs erhöht werden ； Außerdem bleibt der Kohlepulverstaub im Vergasungsofen nur sehr kurze Zeit dort. Um die Reaktion abzuschließen, muss daher eine hohe Reaktionstemperatur aufrechterhalten werden. Deshalb wird meist reiner Sauerstoff als Vergaser verwendet. Die Vergasungstemperatur kann dabei bis zu 1500 °C betragen. Die Asche wird in flüssigem Zustand aus dem Ofen gefördert; der Kohlenstoffgehalt in dieser Asche ist gering. Die Entfernung der flüssigen Asche ist einfach und reibungslos möglich. Allerdings wird die Ofenwand durch den Fluss der heißen Asche beschädigt, was die Lebensdauer des Ofens verringert.

Um eine Vergasungstemperatur von etwa 1500 °C zu erreichen, ist ein großer Sauerstoffverbrauch notwendig – das beeinträchtigt die Wirtschaftlichkeit. Mit zunehmender Zersetzungsrate des Dampfes bei hohen Temperaturen nimmt der Dampfverbrauch ab.

Die Temperatur des aus dem Ofen kommenden Gases ist sehr hoch, wodurch große Wärmeverluste entstehen. Die Wärme kann mithilfe von Abwärmetauchern zurückgewonnen werden, um die Effizienz zu erhöhen. Um zu verhindern, dass klebrige Asche in die Abwärmetaucher gelangt, kann das Gas zunächst mit kühlem Gas auf 900 °C bis 1100 °C abgekühlt werden, anschließend wird die Asche getrennt und erst danach gelangt das Gas in die Abwärmetaucher.

Die Bestandteile des aus dem Ofen kommenden Gases sind hauptsächlich CO, H2, CO2 und H2O. Der CH4-Gehalt ist sehr gering, wodurch der Heizwert des Gases nicht besonders hoch ist. Im Produkt sind keine Teerstoffe enthalten. Das Gasprodukt weist einen hohen Anteil an wertvollen Bestandteilen auf; es entstehen keine phenolhaltigen Abwässer. Die Reinigungsanlagen für die Abgase sind einfach

Eigenschaften der Gasstrahlgasifizierungstechnologie: ⑴ Hohe Anpassungsfähigkeit an verschiedene Kohlestoffe – Im Prinzip können alle Arten von Kohle zur Gasstrahlgasifizierung verwendet werden. Allerdings muss die Gasifizierungstemperatur im Ofen über dem Schmelzpunkt des Asches der Kohle liegen, damit eine Schlackebildung möglich ist. Außerdem sollte man aus wirtschaftlicher Sicht Kohle mit hohem Gehalt an Flüchtigkeiten und geringem Anteil an festem Kohlenstoff wählen – dies kann die Bedingungen für die Gasifizierung verbessern ； Je feiner das in den Ofen eingebrachte Rohkohle ist, desto besser. Je kleiner die Kohlekörner sind, desto größer ist die Oberflächenfläche. Dadurch wird die Gaserzeugung beschleunigt, die Reaktionszeit verkürzt sich und die Kohlenstoffumwandlungsrate steigt ebenfalls an. Das in den Ofen eingebrachte Kohle wird in pulverförmiger Form (oder als feuchte Kohlepulverlösung) in den Ofen gesprüht. Die einzelnen Partikel werden durch den hohen Luftstrom voneinander getrennt. Dadurch kann jede Partikel für sich selbst pyrolysiert, gasifiziert und zu Schlacke umgewandelt werden. Es kommt zu keiner Wechselwirkung zwischen den Partikeln – somit wird auch keine Verklumpung beim Aufweichen der Kohle verursacht. Mit anderen Worten: Die Klebrigkeit der Kohle hat keinen Einfluss auf diesen Prozess. ⑵Die Verweildauer der Reaktanten im Ofen ist kurz; die Reaktionszeit beträgt etwa 1 s bis 3 s. Der mit dem Gas aus dem Ofen ausgeförderte Asche enthält unverbrauchten Kohlenstoff. Durch die Wiederverwendung dieser Asche im Ofen kann die Umwandlungsrate des Kohlenstoffs erhöht werden ； Außerdem bleibt der Kohlenstaub im Gasifizierer nur sehr kurze Zeit, weshalb zur Durchführung der Reaktion eine sehr hohe Reaktionstemperatur aufrechterhalten werden muss. Deshalb wird häufig reiner Sauerstoff als Vergasungsmittel verwendet. Die Vergasungstemperatur kann bis zu 1500 °C betragen. Die Asche wird in flüssigem Zustand ausgeschieden; der Kohlenstoffgehalt in der Asche ist gering. Die Struktur zur Entfernung des flüssigen Schlackematerials ist einfach, wodurch die Entfernung der Schlacke reibungslos erfolgt. Doch die Wandbeschichtung des Ofens wird durch den Fluss der heißen Schlacke abgenutzt, was zu Schäden führt und die Lebensdauer beeinträchtigt. ⑶Um eine Verdampfungstemperatur von etwa 1500 °C zu erreichen, ist ein hoher Sauerstoffverbrauch erforderlich, was die Wirtschaftlichkeit beeinträchtigt. Mit zunehmendem Zersetzungsgrad des Dampfes bei hohen Temperaturen nimmt der Dampfverbrauch ab. ⑷Die Temperatur des Ausgasungs-Gases ist sehr hoch, wodurch große Wärmeverluste entstehen. Die Wärme kann mithilfe von Abwärmeturbinen zurückgewonnen werden, um die Wirkungsgrad zu erhöhen. Um zu verhindern, dass klebriger Ascheabfall in den Abwärmekessel gelangt, kann zunächst das aus dem Ofen strömende Gas mit zirkulierendem kühlem Kohlenmonoxid auf 900 °C bis 1100 °C abgekühlt werden, wodurch der Ascheabfall getrennt wird, bevor er in den Abwärmekessel gelangt. ⑸Die Bestandteile des aus dem Ofen strömenden Gases bestehen hauptsächlich aus CO, H2, CO2 und H2O. Der Anteil an CH4 ist sehr gering, wodurch die Heizwert nicht besonders hoch ist. Das Produkt enthält keinen Teer. Gasprodukte weisen einen hohen Gehalt an Wirkstoffen auf, erzeugen kein phenolhaltiges Abwasser und verfügen über einfache Abgasreinigungsanlagen.

Die über das Internet verbreiteten Eigenschaften von Strömungsbetten sind eher einseitig. Bei der Gasstrombatterie ist zunächst die Reaktionszeit kurz. Deshalb sind feine Pulver mit einem Durchmesser von unter 90 µm erforderlich. Das stellt ein Risiko für das Kohlevorbereitungssystem dar – hohe Gehalte an Flüchtigkeiten können zu Staubexplosionen führen. Zudem sind Pulver mit zu schlechter Mahlfähigkeit nicht geeignet ； Durch die hohe Reaktionstemperatur sowie die kleine Korngröße wird eine hohe Kohlenstoffumwandlungsrate erzielt. Zudem schmilzt die Asche bei hohen Temperaturen – die geschmolzene Asche haftet an den Wänden und bietet so einen Schutz gegen weitere Ascheablagerungen. Allerdings funktioniert dieser Schutzmechanismus nicht, wenn der Schmelzpunkt der Asche zu hoch ist oder der Aschegehalt zu gering ist ； Bei hohen Temperaturen ist es ebenfalls nicht zulässig, wenn im Kohle zu viele schädliche Elemente wie Chlor und Fluor enthalten sind – dadurch kommt es zu einer starken Korrosion der Ofenwände ； Schließlich sollte man die Frage der Wärmerückgewinnung in Betracht ziehen: Der Schlacke wird eine Temperatur von 1400 Grad auf 200 Grad abgegeben – genauso verhält es sich mit dem Synthesegas. Wie soll mit dem entstehenden Wärmeverlust umgegangen werden? Im Vergleich zu anderen Verfahren ist die Wirkungsgrad jedoch immer noch sehr hoch.