Novo forno de gaseificação a pó seco “capaz de funcionar tanto em modo superior quanto inferior””

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Novo tipo de forno de gaseificação de pó seco – capaz de funcionar tanto em modo “para cima” quanto “para baixo”. Autor/Fonte: China Chemical Industry News. Data: 23/06/2016. Número de acessos: 176. Redução das cinzas volantes e das emissões de águas residuais. Em 19 de junho, jornalistas da Beijing Xingrongtai Chemical Technology Co., Ltd. souberam que a tecnologia desenvolvida pela empresa para a gaseificação de carvão de baixa qualidade foi com sucesso aplicada no projeto de reforma dos fornos de leito fluidizado circulante da Tongliao Jinmei Chemical Co., Ltd., que tem capacidade de produzir 150 mil toneladas por ano de etileno glicol, além de 100 mil toneladas por ano de oxálico. O forno de gaseificação de pó com capacidade de 62.500 Nm3/h, que utiliza carvão marrom como matéria-prima, funcionou por 219 horas em regime experimental. Ele superou todos os testes de operação em diferentes condições, e suas tecnologias já estão praticamente maduras. O sistema opera de maneira contínua e estável, atendendo aos requisitos de projeto. Isso marca o sucesso no desenvolvimento, pelo nosso país, de um novo tipo de forno de gaseificação de pó seco. 　　　De acordo com Tai Xuelin, gerente geral da Beijing Xingrongtai Chemical, essa tecnologia utiliza um forno de gaseificação de leito fluidizado em ciclo para substituir os dispositivos de secagem e moagem utilizados na tecnologia tradicional de gaseificação de carvão em pó. Além disso, esse forno possui função de gaseificação primária; o gás e o pó de carvão produzidos pelo forno são submetidos a uma segunda etapa de gaseificação a uma temperatura de aproximadamente 2000°C. Dessa forma, não é necessário realizar processos de secagem ou moagem, nem adicionar agentes auxiliares, permitindo assim a gaseificação do carvão em pó a temperaturas mais altas. 　　　 Tai Xuelin afirmou que a Tongliao Jinmei Chemical Co., Ltd. utiliza carvão marrom como matéria-prima e possui 3 unidades de gaseificação de pó com leito fluidizado em ciclo. Antes da reforma, os 3 equipamentos consumiam aproximadamente 100 toneladas de carvão marrom por hora, geravam cerca de 100.000 Nm3 de gás e produziam cerca de 30 toneladas de cinzas. A maior parte das cinzas geradas vai para o tanque de sedimentação, juntamente com o sistema de remoção de cinzas por meio de água e a água de lavagem, transformando-se em cinzas úmidas. O valor calorífico dessas cinzas de carvão é superior a 2000 quilocalorias, enquanto o teor de carbono residual fica entre 20% e 30%. O fato de as cinzas úmidas e a água resultante serem difíceis de tratar representa um grande desafio para a empresa. “A gaseificação tradicional em leito fluidizado circular é um processo de baixa temperatura e pressão, que não permite a decomposição total dos compostos orgânicos presentes no carvão, causando grandes danos ao meio ambiente. ”Disse Tai Xuelin. 　 Tai Xuelin disse aos jornalistas que esse projeto não só reduz a quantidade de carbono residual nos cinzas, bem como os níveis de poluentes orgânicos como o nitrogênio amônico nas águas residuais, diminuindo assim a poluição ambiental, mas também aumenta significativamente a eficiência na conversão do carbono presente no carvão e a quantidade de gás útil no gás bruto. Além disso, reduz o consumo de oxigênio e de carvão, ajudando as empresas a diminuir seus custos e a economizar energia. O dispositivo conta com licenças de patente fornecidas pela empresa Beijing Xingrongtai, além de soluções para a reforma técnica do forno de gasificação primária e projeto técnico para o forno de gasificação por fluxo de ar em contracorrente, com uso de gás e pó de carvão. A empresa China Tianchen Engineering Co., Ltd. foi responsável pelo projeto complementar. De 24 de maio a 2 de junho de 2016, o dispositivo passou por testes contínuos e estáveis, com duração de 219 horas. Os testes de produção preliminares mostraram que, com a tecnologia de gaseificação de pó composto, para cada mil metros cúbicos de gás produzido, são necessários aproximadamente 570 kg de carvão marrom como matéria-prima, 340 Nm3 de oxigênio, 30 kWh de energia elétrica, e cerca de 15 t de água para o resfriamento do ciclo de gaseificação ； O consumo de água por vez é de aproximadamente 0,75 t ； São gerados, como subproduto, cerca de 1000 kg de vapor de alta pressão com pressão de 5,4 MPa e temperatura de 540°C. A quantidade de cinzas e carbono residual no gás natural é inferior a 1%. O teor de nitrogênio amoniacal na água utilizada no ciclo de gaseificação é de aproximadamente 10% do valor observado nos fornos de gaseificação de leito fluidizado convencionais. Os sólidos em suspensão na água de resfriamento da gaseificação correspondem a cerca de 0,3% do valor observado nos fornos de gaseificação de leito fluidizado convencionais. Não há emissões de efluentes contendo fenóis ou derivados do petróleo. “Com base nos resultados técnicos e de teste, se a moagem e peneiramento do carvão-raw for implementado, e se o tamanho das partículas de carvão que entram no forno atender aos requisitos projetados, o consumo de carvão e de oxigênio por mil metros cúbicos de gás útil poderá diminuir em cerca de 10%. Além disso, a quantidade de gás útil poderá aumentar em aproximadamente 10 pontos percentuais. Outros custos também podem ser reduzidos ainda mais. ”Disse Tai Xuelin. 　 　　　 Link: Características técnicas do gerador de gás a partir de pó composto. O gerador de gás a partir de pó composto é um dispositivo de geração de gás a partir de pó seco, composto por um gerador de gás a partir de pó com leito fluidizado de circulação interna e um gerador de gás a partir de carvão e pó com leito fluidizado em fluxo contrário e autoaquecimento, além de seus equipamentos auxiliares. Esse dispositivo de gaseificação utiliza a tecnologia de gaseificação de carvão em leito fluidizado, para converter o carvão em pó em gás a altas temperaturas, além de produzir pó de carvão. Em seguida, esse gás e o pó de carvão são levados a um forno de gaseificação de tipo leito fluidizado com fluxo contrário. Nesse forno, o gás a altas temperaturas reage com o oxigênio, gerando dióxido de carbono e vapor d’água. Ao mesmo tempo, é criada uma zona de alta temperatura, acima de 2000°C. Nessa temperatura elevada, o pó de carvão reage quimicamente com o dióxido de carbono e o vapor d’água, produzindo monóxido de carbono e hidrogênio. Dessa forma, a reação de gaseificação do carvão é realizada em temperaturas ainda mais altas. Como a reação entre pó de carvão, dióxido de carbono e vapor d’água é uma reação endotérmica, a temperatura do gás que sai da área de reação a alta temperatura diminui gradualmente. A temperatura do gás que sai do forno de gasificação já está **abaixo do ponto de fusão das cinzas**, permitindo que a valiosa energia química presente no carvão bruto seja transformada, na medida do possível, em energia química do gás. Isso resulta em uma maior eficiência no uso do gás frio. Como a temperatura de gasificação é de aproximadamente 2000°C, não é necessário adicionar agentes auxiliares para que o processo de gasificação das escórias seja realizado com sucesso. Além disso, isso resulta em uma maior taxa de conversão do carbono, bem como em menos cinzas volantes, menor teor de carbono nas cinzas e menor teor de carbono nas escórias. Como os tijolos refratários no fogão de gaseificação a leito de fluxo de escória não são submetidos à erosão pela escória, a vida útil dos tijolos refratários **é prolongada**. Como o forno de gaseificação primário é um forno de gaseificação de carvão em leito fluidizado, utiliza-se um alimentador em espiral para fornecer o material a ser processado. Assim, com exceção do carvão marrom, cujo teor de umidade é superior a 25%, o carvão bruto precisa apenas ser triturado. Isso evita o risco de explosões que podem ocorrer durante a secagem e moagem do carvão em pó. Além disso, também se evita a poluição ambiental causada pelos gases e poeiras gerados pelo sistema de secagem e moagem.