CN102089407A - 从用于获得合成气体的反应器排出炉渣 - Google Patents

Abstract

利用一种从用于获得合成气体的反应器的水浴(2)排出炉渣的方法，其中炉渣借助转移容器(6a、6b)被置于较低的压力水平，应创造一种解决方案，利用该解决方案，与排出炉渣相关联的部件经受低的温度，其中应以最小的必需的冷却功率使立即排出炉渣成为可能而不更换水。这以如下方式实现，即，在炉渣从气体发生器的水浴或围绕该气体发生器的压力容器的水浴离开的出口区域中、在横截面(14)比另一设备部件的例如转移容器的入口接管的横截面大的区域中将冷却水流(9a)供应给炉渣流，使得能在出口区域中实现一种温度层化。

Description

从用于获得合成气体的反应器排出炉渣

技术领域

本发明涉及一种从用于获得合成气体的反应器的水浴排出炉渣的方法，其中炉渣借助转移容器

被置于较低的压力水平。

背景技术

在由含碳的燃料制造合成气体时产生的炉渣必须从在这样的情况下设置的水浴作为固体排出。为此应列举DE 600 31 875 T2或DE 3714 915 A1作为示例，其中后者基本上与EP 0 290 087 A2相当。

为了进行相应的分离、特别是热分离，沿重力方向在反应器下方在转移容器前面、同样如沿重力方向在转移容器下方那样设有相应的闭锁机构，以便这里能节拍式地打开或关闭，以将产生的炉渣以装填方式从反应器的水浴转移至转移容器中且然后由该转移容器中排出。

US 4 487 611或基本上与EP 0 452 653相当的DE 40 12 085 A1描述了在水浴中的温度应尽可能高，以便能利用那里的潜热或可感知的热并且避免高的冷却水需求，其中水浴的温度在相应的压力下不应超过水的蒸发温度。

该已知的方法具有一系列的缺点，因为冷却只在转移容器中进行或只在转移/排出过程之前进行，使得炉渣/转移系统的全部构件包括例如存在的炉渣破碎机、阀、管线及类似物都由于相应较高的温度而承受较大的负荷。这意味着对所使用的材料有高的要求，其中在转移容器的区域中的膨胀由于在每次转移时温度的变化是特别强烈的。此外，转移容器中的冷却或水更换仅仅在排出之前不久要求较高的时间需求，这使周期时间变大。

由US 4 465 496和EP 0 101 005 A2中已知，在将炉渣排出之前将水流导入转移容器中，以便冷却炉渣且同样冷却或更换转移容器中存在的水量。由此避免或大大减少在对转移容器降低压力时出现的烟雾。

这些已知方法的缺点在于，必须施加较高的峰值冷却功率以使炉渣和转移容器冷却，因为在转移容器中如上所述地必须确保温度小于100℃，防止烟雾形成，这由于安全原因导致相应的冷却功率上升，其中，如上所述地，冷却不连续地进行并且被加热的冷却水不能用来冷却炉渣，该冷却水总是还具有明显低于水浴温度的温度。因此，需要大量的额外水，因为冷却功率只可经由该额外水在转移容器中被引入。

发明内容

本发明的目的在于，与排出炉渣相关联的部件经受低的温度，其中应以最小的必需的冷却功率使立即排出炉渣成为可能而不更换水。

按照本发明的目的利用一种开头所述类型的方法以下述方式实现，即，在炉渣从气体发生器的水浴或围绕该气体发生器的压力容器的水浴离开的出口区域中、在横截面比另一设备部件的例如转移容器的入口接管的横截面大的区域中将冷却水流这样地供应给炉渣流，使得能在出口区域中实现一种温度层化(Temperaturschichtung)。

通过本发明可达成一系列的优点，因为通过很早就供应给炉渣流的冷却水流实现立即冷却该炉渣流，从而随后的各构件例如管线、闭锁机构、转移容器总之及类似物被加载明显较低的温度，其中可以规定：冷却水流在炉渣破碎机的区域中或前面不远处被供应给炉渣流。

因此可将冷却水流供应到横截面比较大的区域中，以便避免炉渣形成桥接现象并且以便能利用在热的水浴和冷的转移容器之间的分离实现温度层化并避免无意地冷却热水。在本发明中，冷水的馈入在其它位置处实现，在该其它位置处，层化不再受水浴的涡流影响。

在本发明的设计方案中规定，冷却水流借助在压力容器出口与在转移容器入口处的横截面变细部之间的环形间隙或类似物向前移动。

利用该工作方式实现一种优化的温度层化，因为冷水可被均匀地引入并且抽出只有在足够远的位置处才进行。通过抽出水，形成一种强制的指向下的流动，此时对于足够地冷却炉渣能实现尽可能小的流动速率，但同时确保一种强制的向下流动。横截面变细部的可能的横截面的示例在实践中直径尺寸为0.5至2米、优选1米。

为此，本发明也规定，在流动速率小的情况下将冷却水流供应到炉渣流的输送管中。

在一种特殊的设计方案中本发明规定，使用冷却水流作为用于炉渣流的液压输送介质，用以也逆着重力方向将炉渣输送到至少一个转移容器。

该措施也与一系列显著的优点相关联，因为例如转移容器可设立在反应器旁边。这导致较小的结构高度，也就是说，在设计用于输出炉渣的装置时关于容器尺寸不存在限制，也可无问题地使用多个转移容器，这些转移容器节拍式地或以分配的方式处理相应的炉渣流。一个特殊的优点在于，来自汽化器的膨胀可被例如水平的输送管路吸收。

在此处应指出：当然本身看来以液压方式的固体输送是已知的，例如由DE 10 30 624，以仅仅举出一个例子。

如上面已经简短提及地，本发明也规定，在横截面比转移容器的入口接管的横截面大的区域中将冷却水流供应给炉渣流。

如果在这里沿重力方向在转移容器前面存在冷却水流的回馈，则本发明也规定，回馈的冷却水流的一部分被引入转移容器的下部区域中、优选转移容器的下部接管中，以便卷起例如较细的炉渣颗粒且因此避免在排出炉渣时可能的阻塞、桥接形成或类似现象，必要时也以便使炉渣进一步冷却。

在本发明的另外的设计方案中也规定，将冷却水流的一部分在反应器的或围绕该反应器的压力容器的出口区域中逆着固体流动朝向水浴方向这样引导，使得避免水从水浴中流出。因此确保，热量不被附加地从水浴取出，此时可进行调节，从而完全避免更换水。

如果设有多于一个转移容器，则本发明的另一设计方案在于，将冷却水流/炉渣流分配到至少两个转移容器上和/或交替地供应给所述至少两个转移容器。通过交替地供应到不同的转移容器，可以比较连续地将炉渣取出，也就是说，当其中一个转移容器被清空时，另一个转移容器又被填装炉渣等等。

本发明也规定一种相应的用于实施该方法的装置，此装置的特征在于，炉渣冷却管沿重力方向定向地设置在反应器的出口处，该炉渣冷却管设有一环形空间用以缓和地环形地供应冷却水流。该措施能通过缓和地供应冷却水流实现保持一种温度层化。

相应的装置按照本发明特征可在于，炉渣引导和冷却管具有为0.5至2米、优选1米的横截面，以使在冷却路段内部的输送和流动速率均匀化和均匀地与此相关地形成一种温度层化。

如再上面已经说明地，这些措施是本发明的特别的适宜的设计方案，但本发明不限于此。可想到地，利用本发明可有利地使用已经存在的设备部件，因为通常已经设有一些设备，这些设备将水从转移容器输出且因此引起朝向转移容器的炉渣流。因此，在这里只需要一个热交换器、一个横截面较宽的管区段和一个相应的水喷入装置，以实现所期望的目的。因为按照本发明冷水被引入分离层下方，所以由此只造成一种很小的热交换。冷水因此只通过热的炉渣被加热。因此，该工作方式能实现效率改善且同时能实现设备部件的较小的热负荷。

附图说明

本发明的其它特征、细节和优点基于以下的说明和根据附图得出。图中：

图1示出一排出区域的简化的原理上的连接图，该排出区域具有沿重力方向定位在反应器下方的转移容器，

图2以类似于图1的图示出包括在反应器旁边的转移容器的设计方案，以及

图3示出压力容器出口处的示意性的局部放大图。

具体实施方式

在图1中通常用1标出的线路图中简化示出一具有一水浴3的压力容器2，其中从水浴3取出的炉渣在炉渣破碎机4中被破碎并供应给一分配器5，该分配器将炉渣例如交替地供应给一个转移容器A和一个转移容器B，其中这两个转移容器以6a和6b标出。为了节拍式地将炉渣由相应的转移容器取出，在这些转移容器前面设有阀7a或7b且在这些转移容器后面设有阀8a和8b。

对本发明而言重要的是冷却水回馈管路(通常以9标出)，该冷却水回馈管路经由阀10a和10b将冷却水从转移容器6a和6b取出，此时冷却水流被引导经过一泵11和一热交换器12且经由管路区段9a例如回馈到炉渣破碎机4的区域中和/或经由管路区段9c在炉渣破碎机4前面回馈到横截面大的管路区域13a中。在此，必要时也用于额外的液压输送的、在炉渣破碎机4和分配器5之间的管路13尺寸确定成，使得炉渣流通过供应的冷却水被相应地冷却。

在图1中用虚线示出另一管路，用于使冷却水回馈到压力容器2的下部区域中。该管路区段以9b标出，其中也可设有另一回馈管路，以9c标出，以便将水引导到转移容器(们)的下部区域中、例如到相应的转移容器的下部接管中，以便必要时构成一种逆流，该逆流可用于卷起污浆颗粒或类似物。

在图2的实施例中，在功能上相同的所有部件设有与在图1的描述中相同的附图标记，其中一个重要区别在于，在这里这两个转移容器6a和6b不是沿重力方向设置在压力容器2下方、而是设置在该压力容器旁边。这里，管路13用作液压输送管路。这两个转移容器6a和6b设立在压力容器2旁边的区域中能实现，几乎不必或完全不必考虑特殊的构造上的措施或热膨胀。整个设备的结构高度可大大减小。

在图3中示意示出压力容器2的出口，其中，漏斗3中的水浴在压力容器2的出口处中延长并且被一环形通道14围绕，冷却水可经由管接头15被缓和地引入该环形通道中。热分离线以点线来表示并以15标出。例如存在的温度作为示例在图3中给出，但本发明不限于此。

当然，所描述的本发明实施例还可在很多方面改变，而不脱离基本构思，因此特别是在图1的实施方式中也可沿重力方向在压力容器2下方只设有一个转移容器，在图1中的实施例中如由图2那样可设有多于两个转移容器，当这由于方法技术原因应该是必需时，以及类似地更多。

Claims (10)

1.从用于获得合成气体的反应器的水浴排出炉渣的方法，其中炉渣借助转移容器被置于较低的压力水平，其特征在于，在炉渣从气体发生器的水浴或围绕该气体发生器的压力容器的水浴离开的出口区域中、在横截面比另一设备部件的例如转移容器的入口接管的横截面大的区域中将冷却水流供应给炉渣流，使得能在出口区域中实现一种温度层化。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，冷却水流借助在压力容器出口与在转移容器入口处的横截面变细部之间的环形间隙或类似物向前移动。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在流动速率小的情况下将冷却水流供应到炉渣流的输送管中。

4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，使用冷却水流作为用于炉渣流的液压输送介质，用以也逆着重力方向将炉渣输送到至少一个转移容器。

5.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，冷却水流通过供应给转移容器的流的至少部分式回馈来提供，回馈的流被引导经过一热交换器。

6.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，回馈的冷却水流的一部分被引入转移容器的下部区域中、优选被引入转移容器的下部接管中。

7.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将冷却水流的一部分在反应器的或围绕该反应器的压力容器的出口区域中逆着固体流动朝向水浴方向引导，使得避免水从水浴中流出。

8.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将冷却水流/炉渣流分配到至少两个转移容器上和/或交替地供应给所述转移容器。

9.特别是用于实施如权利要求1或后续权利要求中任一项所述方法的装置，其特征在于，炉渣冷却管沿重力方向定向地设置在反应器的出口处，该炉渣冷却管设有一环形空间用以缓和地环形地供应冷却水流。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，炉渣引导和冷却管具有为0.5至2米、优选1米的横截面，以使在冷却路段内部的输送和流动速率均匀化和均匀地与此相关地形成一种温度层化。

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