ZGAZOWANIE PALIW STAŁYCH

DO PRODUKCJI WODORU

Opracował:

Opiekun naukowy:

Prof. PWr dr hab. inż. Halina 

Kruczek

ZGAZOWANIE – STRATEGIA

  1szej połowy XXIw.

 

ZGAZOWANIE

WYDZIELANIE

WODORU

SYNTEZA

PALIW

SYNTEZA

METANOLU

TURBINA

GAZOWA

Wodór

Paliwa

silnikowe

Metanol

Energia

elektryczna

Gaz procesowy

TECHNOLOGIE TERMICZNEGO 

PRZETWÓRSTWA PALIW

Metody zgazowania 

pierwszej generacji

Metody 

zgazowania drugiej 

generacji

Reaktor strumieniowy Shell

temperatura do 2000 

o

C

ciśnienie 2,0-3,0 MPa

Reaktor strumieniowy 

Texaco

ciśnienie do 8,5 MPa 

temperatura  1500 

o

C

Metody zgazowania trzeciej 

generacji

    Reaktory zgazowania trzeciej 

generacji, to technologie 
przyszłościowe, stosowane 
stosunkowo od niedawna, 
dopiero rozwijające się. Należą 
do nich: technologia bloku 
gazowo-parowego ze 
zintegrowanym zgazowaniem 
paliwa IGCC (Intergated 
Gasification Combined Cycle) 
oraz metody zgazowania 
wykorzystujące ciepło z 
reaktora jądrowego 
(zgazowanie allotermiczne).

Schemat technologii IGCC

Reaktory zgazowania w 

złożu stałym

BIOMASA

POPIÓŁ

POWIETRZE

GAZ

BIOMASA

POPIÓŁ

POWIETRZE

GAZ

A)

B)

SUSZENIE

ZGAZOWANIE

PIROLIZA

UTLENIANIE

SUSZENIE

PIROLIZA

ZGAZOWANIE

UTLENIANIE

Reaktor przeciwprądowy

Reaktor współprądowo-krzyżowy

REAKTORY FLUIDALNE

PĘCHERZYKOWE I CYRKULACYJNE

Idealne mieszanie 

poprzeczne

Idealne mieszanie

wzdłużne

CHARAKTERYSTYKA ROZNYCH 

UKŁADÓW REAKCYJNYCH

PARAMETRY

Przeciwprąd Wspólprąd

Przepływ krzyz. Pęcherzowe Cyrkulacyjne

Temperatutra reakcji [C]

1000

1000

900

850

850

Temperatura gazu [C]

250

800

900

800

850

Zdolność przerobowa [t/h]

10

0.5

1

10

50

Moc elektryczna [MWe]

1 - 10

0.1 - 5

0.1 - 2

1 - 20

2 - 100

Zawartość smoły 

b. wysoka

b. niska

b. wysoka

umiarkowana niska

Zawartość pyłu

srednio wys. umiarkowana wysoka

b. wysoka

b. wysoka

Intensywność mieszania

słaba

słaba

słaba

dobra

b. dobra

Ograniczenia rozdrobnienia brak

pewne ogr.

pewne ogr.

ścisłe wymag. ścisłe wymag.

Zawartość wilgoci

dowolna

ograniczenia ograniczenia

ograniczenia ograniczenia

Zmienność paliwa

brak wpływu słaby wpływ słaby wpływ

silny wpływ

słaby wpływ

Powiększanie skali

ogr. dobre

słabe

słabe

dobre

b. dobre

Kontrola procesu

umirkowana umisrkowana słaba

b. dobra

b. dobra

Stopień konwersji

b. dobry

b. dobry

słaby

dobry

b. dobry

Sprawność termiczna

b. dobra

b. dobra

dobra

dobra

b. dobra

POTENCJ AŁ ROZWOJ OWY

EFEKTYWNOŚĆ

ZŁOŻE NIERUCHOME

ZŁOŻE FLUIDALNE

CHARAKTERYSTYKA GAZU

WYMAGANIA SUROWCOWE

REAKCJE ZGAZOWANIA

SKŁAD GAZU W ZGAZOWANIU

POWIETRZNYM I TLENOWYM

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

K

o

n

ce

n

tr

ac

ja

 o

b

j. 

[%

]

CO

CO2

H2

CH4

H2O

N2

Zgazowanie powietrzne - 4 - 6 MJ /m3
Zgazowanie tlenowe - 10 - 14 MJ /m3

ZAWANSOWANE 

ZGAZOWANIE 

Z WYCHWYTYWANIEM 

DWUTLENKU WĘGLA

Technologia ISCC (Inovative In Situ CO

2

 Capture Technology for Solid 

Fuel Gasification) czyli gazyfikacja paliw stałych 

z jednoczesnym wychwytywaniem dwutlenku węgla

Koncepcja 
gazyfikacji i 
sorpcji CO

2

Bilans energii produkcji 
wodoru z węgla wraz z 
wychwytywaniem 
dwutlenku węgla 
sorbentem tlenku 
wapnia

Reaktor zgazowujący typu „LEG - Lime Enhanced 
Gasification” 

Absorpcja CO

2

 w zależności od parametrów

Równowaga między tlenkiem a węglanem wapnia

Gazyfikacja w złożu fluidalnym i regeneracja sorbentu w reaktorze 

przepływowym w tlenie

Reaktor fluidalny z obrotowym piecem do regeneracji sorbentu

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ