Спо­соб Coalcon (называемый также способом «зола — клинкер»), предложен институтом Battel Met. и фирмой Union Carbide под названием «процесс агломерации золы» и детально исследован в небольшом масштабе. Опытная установка производительностью 20 т угля в сутки построена в штате Огайо (США). Она рассчи­тана на давление ≈0,7 МПа. Все предварительные исследования проведены при атмосферном давлении, и в настоящее время не считают целесообразным проводить работу при давлениях, суще­ственно более высоких, чем 7 МПа.

Метод работы ясен из рис. 77. Аппаратура состоит из двух реакционных агрегатов, работающих под давлением, — газогене­ратора, в котором осуществляется газификация угля перегретым паром в псевдоожиженном слое, и топки-регенератора, где кокс сгорает с воздухом тоже в псевдоожиженном слое. Теплоносите­лем являются гранулы золы, которые выводят из топки-регенера­тора и вводят в псевдоожиженный слой газогенератора [54, 55]. Уголь сушат и измельчают до частиц размером <0,4 мм и, если

Рис. 77. Схема способа Coalcon по методу фирмы Battell — UCC:

1—топка-регенератор;   2, 5—циклоны;   3—газовый  скруббер; 4—газогенератор; 6—скруббер для очистки газа.

нужно, подвергают термообработке для уменьшения спекающейся способности. С помощью шлюзов, работающих под давлением, уголь подают в газогенератор пневматически — инертным или ре-циркулирующим газом. Уголь вводят в верхнюю часть псевдо-ожиженного слоя на том же уровне, на который подают горячие гранулы золы.

Гранулы золы и угля разделяются в псевдоожиженном слое за счет разности плотностей. Более тяжелые гранулы золы соби­раются в нижней, суженной по сечению части газогенератора. В этом месте скорость потока такова, что твердые частицы еще приводятся в состояние псевдоожижения. Зона контактирования горячих гранул золы и непрореагировавшего угля простирается почти до места, в котором поперечное сечение начинает умень­шаться. Выше находится зона, в которой содержатся в основном частички кокса. В верхних зонах устанавливается скорость, за­метно превышающая скорость, необходимую для образования псевдоожиженного слоя. Зола переходит в нижнюю часть газоге­нератора, где оставшийся в золе углерод газифицируют паром и выводят через центральный трубопровод, в котором с помощью распределительных пластин создается затвор для водяного пара. Основное количество золы возвращают на циркуляцию, а часть, соответствующую золе, вводимой с исходным углем, выводят из процесса.

Золу, необходимую для процесса, доставляют в регенератор пневматически. Одновременно с золой через центральную трубу в топку поступает кокс из верхней части газогенератора. В трубе с помощью распределительных пластин создается затвор для воз­духа, подаваемого для сжигания кокса.

Сгорание происходит в нижней части псевдоожиженного слоя. В   зоне   горения   требуется   точное   регулирование   температуры, чтобы зола была пригодна для агломерации. Температуру нужно поддерживать в пределах (1100—1150) ± 30°С в зависимости от т. пл. золы. Температура газификации на 100—150°С ниже указанной.   

Ниже представлены данные по составу газа (в % об.), полу­чаемого способом Coalcon:

Его теплота сгорания равна Q_B = 10,5 МДж/м³.

Преимущество процесса Coalcon состоит в том, что при сжига­нии кокса в регенераторе образуются дымовые газы, которые со­держат немного летучей золы и поэтому их можно использовать непосредственно в турбодетандере. В регенераторе можно приме­нять вместо оставшегося кокса исходный уголь *.

----------

* В СССР (ВНИИ НП) был создан оригинальный процесс газификации горючих сланцев с применением их золы как теплоносителя и с получением высококалорийного газа (обогащенного непредельными углеводородами), легкой смолы и газового бензина. На построенной по этому процессу в г. Сланцы опыт­но-промышленной установке производительностью 50 т/сут в конце 50-х годов .были успешно проведены длительные, опыты [102] .