Coal gasification in a spouted bed

Authors


Abstract

Low Btu gas has been produced by gasifying coal in a spouted bed reactor. Coal of size 0.8-3.6 mm is fed continuously to a 0.15 m diameter spouted bed of inerts and gasified using mixtures of steam and air. Tests of the process with Western Canadian coals of free swelling index 0, 4 and 7 are reported. Gases of heating value to 3.61 MJ/m3 were produced at coal throughputs of 0.188 kg/m2s with the reactor operating at atmospheric pressure and temperatures to 930°C. Characteristics of the spouted bed gasifier are presented and results compared to commercial moving and fluidized bed systems. A simple mathematical model based on the two-region spouted bed model of Mathur and Lim is used to predict the effect on steam utilization of bed composition, bed height and diameter, and particle size.

Abstract

On a produit un gaz de faible valeur calorifique, en réalisant la gazéification du charbon dans un réacteur à lit “giclé” (spouted). On a introduit, de façon continue, du charbon de 0.8 à 3.6 mm dans un lit “giclé” de 0.15 métre de diamètre, formé de solides inertes. La gazéification est alors faite par des mélanges de vapeur d'eau et d air. On rapporte des essais de ce procédé, utilisant des charbons de l'Ouest du Canada possédant respectivement des indices de gonflement libre de 0, 4 et 7. On a produit des gaz, dont la valeur calorifique allait jusqu'à 3.61 MJ/m3 pour des débits de charbon de 0.188 kg/m2s, lorsque le réacteur fonctionnait sous pression atmosphérique et à des températures atteignant 930°C. On présente les caractéristiques du dispositif de gazéification à lit “giclé”, et les résultats obtenus sont comparés à ceux des systèmes commerciaux impliquant des lits mobiles et fluidisés. On a employé un modèle mathématique simple basé sur le modèle du lit “giclé” à deux régions de Mathur et Lim, pour prévoir l'effet de la composition, de la hauter et du diamètre du lit ainsi que des dimensions des particules sur la conversion de la vapeur d'eau.

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