CN102471708A - 用于制造含co或h2的原气体的气化反应器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造含CO或H2的原气体的气化反应器，通过在高于灰的熔点的温度下利用含氧的气体使含灰的燃料气化来进行制造，其中在一压力容器的内部设有由冷却剂流过的隔膜壁形成的反应室，该反应室具有通入气体冷却室的逐渐变窄的过渡通道，其中在过渡通道内设有降低涡流的冷却的隔板，在该反应器中应实现一种解决方案，利用该解决方案一方面可以实现排出的灰分结成束，另一方面提供了另一个残渣滴落边缘，该残渣滴落边缘用于确保最佳地排出残渣。这是这样来实现的：在隔板下方支承隔板(9)的壁(14)经由具有波形的表面的台阶(21)过渡到直径减小的缸体壁(17)；直径减小的缸体壁(17)由直径加大的另一个圆柱形壁(19)围绕，所述另一个圆柱形壁沿重力方向在其端部上形成第二残渣滴落边缘(10)；所述另一个圆柱形壁(19)在其竖直位置上能相对于第一滴落边缘(18)调节(箭头22)地设置。

Description

用于制造含CO或H2的原气体的气化反应器
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述类型的用于制造含CO或H2的原气体的气化反应器。
背景技术
例如由本申请人的WO 2009/036985A1已知这种的气化反应器，其中在该文件中还提及了大量其他的现有技术，例如US 4 474 584，该文件特别是涉及对高温合成气体的冷却。
本发明特别是致力于解决在这种反应器中出现的问题，本发明并不仅专门限于这里所述气化反应器，本发明还涉及这样的设备，在所述设备中可能出现类似的在下面详细说明的问题。
这种设备必须适于用来实现对精细分布的燃料进行高压气化/燃烧的方法，其中包括在反应器内燃料、煤尘、精细分布的生物物质、油、焦油等的部分氧化。其中还包括分开或共同地提取残渣或飞灰和所制造的合成气体或原气体。必须能够冷却反应产物(气体和残渣/飞灰)，例如根据所使用的方法的类型通过喷淋骤冷、吹气骤冷、辐射骤冷、对流加热面等进行冷却，最后还必须注意反应产物从压力容器中的引出。
在上面所述的WO 2009/036985A1中形成涡流，以便能够完全转化较粗大的颗粒以及保护加热面的关键区域，防止过高的热流密度。这通过在水平面中1至20°的燃烧器定位调整得以实现。在离开气化器后所形成的涡流必须从流体中重新去除，由此热的、粘稠的残渣颗粒被抛向保护压力容器的、不受保护的加热面，并在加热面上形成渣饼或导致损坏。
例如在DE 10 2009 005 464.2中记载了相应的涡流制动装置。
发明内容
本发明的目的是提出一种解决方案，利用该解决方案一方面可以实现排出的灰分形成流束，另一方面提供了另一个残渣滴落边缘，该残渣滴落边缘用于确保最佳地排出残渣。
根据本发明在开头所述类型的气化器中这样来实现所述目的，即，在隔板下方支承隔板的壁经由带有波形表面的台阶过渡到直径缩小的缸体壁。
通过波形的表面及隔板下方的低点实现了，使残渣能够有目的地成流束地从波谷排出，由此就不会形成封闭的残渣膜。
附加地设定，直径缩小的缸体壁被直径扩大的另一个圆柱形壁围绕，所述另一个圆柱形壁沿重力方向在其端部形成第二残渣滴落边缘，其中特别是设定，所述另一个圆柱形壁在其竖直位置上能相对于第一个滴落边缘调节地设置。
这里提及的“可调节性”是指根据已有的和由运行条件决定的规定相对于滴落边缘的最优调整。在优化后，尤其是在反应器运行期间，不再需要另外的可调节性。
本发明还设定，圆柱形的第二个滴落边缘由直径扩大的另一个圆柱形壁围绕，所述另一个圆柱形壁至少包围气体过渡区的一部分。在实际中，该外部的圆柱形壁限定进入骤冷区或骤冷通道的过渡区。
此外本发明设定，涡流制动装置的至少一个隔板配备有测量热流密度的装置。
在一种可能的实施形式中，本发明设定，第二圆柱形壁和所述另一个圆柱形壁设有光滑、平坦且耐腐蚀的表面，例如通过使用电镀的超级Ω管设置，其中降低涡流的隔板、波形的过渡面和提供第一滴落边缘的缸体壁构造成带有凸销部(Bestiftung)和压实部(Bestampfung)的标准的管-连板-管壁结构。
附图说明
本发明其他的细节、特征及优点根据下面的说明以及结合附图得出。其中
图1示出按本发明的气化反应器的原理剖视图，
图2示出在从反应腔向没有详细示出的骤冷室过渡的过渡区域中气化反应器的一半的原理剖视图，以及
图3示出形成带有涡流制动装置的过渡通道的反应器区域的改型。
具体实施方式
图1中示出的、总体用1表示的气化反应器具有压力容器2，该压力容器中与压力容器2隔开距离地从上向下设置由隔膜壁3围绕的反应室4。对隔膜壁3加载的冷却剂输入管用5表示。隔膜壁3经由一下面的锥形部6过渡到一个变窄的通道，该通道是用8表示的过渡区的一部分，其中在变窄的过渡通道7内示出涡流制动装置9。用10a表示过渡区8中的滴落边缘，所述滴落边缘用于过渡区8内的液态灰，并与过渡通道7的第一滴落边缘10隔开距离。
在过渡区8上连接骤冷室或骤冷通道11，其后是在一水池13中的残渣收集容器12。
如图2和3所示，配备有构成涡流制动装置的隔板9的壁14过渡到一个台阶15，该台阶具有波形的表面，所述表面在图3中示出，其中各个波形用16表示。在所述表面上又连接一个光滑的直径改变的缸体壁17，该缸体壁提供第一滴落边缘18。
过渡通道7，包括壁19和壁18之间的过渡区的用于使残渣集成束的结构由另一个圆柱形壁围绕，所述另一个圆柱形壁经由在图2中倾斜示出的壁板20与围绕过渡室8的圆柱形壁21气密地连接。
特别之处一方面在于，围绕过渡通道7的圆柱形壁19提供了另外的、用10表示第二滴落边缘。根据本发明，由圆柱形壁19及壁板20构成的系统在高度上是能调整或调节的，这用箭头22示出。相应的由冷却剂流动通过的管子的、实现这种可调整性的密封区或过渡区在图2中仅原理性地示出并用23和24表示。
图2中仅示意性地示出，涡流制动装置的至少一个隔板9可以配备用于测量热流密度的装置25。
当然本发明的所述实施例仍可以在很多方面加以改变，而不偏离本发明的基本构思。根据图3的改型示出的、在壁台阶中的波形16可以是有棱角或弯曲的，根据使用场合可以相应壁区域的管道分布可以是不同的，等等类似的措施。

Claims (4)

1.用于制造含CO或H2的原气体的气化反应器，通过在高于灰的熔点的温度下利用含氧的气体使含灰的燃料气化来进行制造，其中在一压力容器的内部设有由被冷却剂流过的隔膜壁形成的反应室，该反应室具有通入气体冷却室的逐渐变窄的过渡通道，其中在过渡通道内设有降低涡流的冷却的隔板，其特征在于：
-在隔板下方支承隔板(9)的壁(14)经由具有波形的表面的台阶(21)过渡到直径减小的缸体壁(17)中；
-直径减小的缸体壁(17)由直径加大的另一个圆柱形壁(19)围绕，所述另一个圆柱形壁沿重力方向在其端部上形成第二残渣滴落边缘(10)；
-所述另一个圆柱形壁(19)在其竖直位置方面能相对于第一滴落边缘(18)调节(箭头22)地设置。
2.如权利要求1所述的气化反应器，其特征在于，圆柱形的第二滴落边缘(10)由直径加大的另一个圆柱形壁(21)围绕，所述另一个圆柱形壁围绕气体过渡区(8)的至少一部分。
3.如权利要求1或2所述的气化反应器，其特征在于，涡流制动装置的至少一个隔板(9)配备有用于测量热流密度的装置。
4.如前述权利要求中任一项所述的气化反应器，其特征在于，第二圆柱形壁(19)和另一个圆柱形壁(21)例如通过使用电镀的超级Ω管而设有光滑、平坦且耐腐蚀的表面，其中降低涡流的隔板(9)、波形的过渡面(16)和提供第一滴落边缘(10)的缸体壁(18)构成带有凸销部和压实部的标准的管-连板-管壁结构。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104449869A (zh) * 2013-09-19 2015-03-25 西门子公司 用于气流床气化反应器的组合式急冷及清洗系统的分部型中央管道

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112457886B (zh) * 2013-06-12 2023-03-21 瓦斯技术研究所 用于去除熔渣的气流床气化炉及方法
US20150159097A1 (en) * 2013-12-11 2015-06-11 General Electric Company System and method for continuous slag handling with direct cooling
WO2017063981A1 (en) * 2015-10-12 2017-04-20 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Cooling device for a burner of a gasification reactor
US20240101907A1 (en) 2019-10-29 2024-03-28 Michiel Cramwinckel Process for a plastic product conversion

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101061204A (zh) * 2004-11-22 2007-10-24 国际壳牌研究有限公司 燃料气化装置
CN201065399Y (zh) * 2007-07-20 2008-05-28 西北化工研究院 一种气流床煤气化反应器
WO2008065184A2 (en) * 2006-12-01 2008-06-05 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Gasification reactor
WO2009036985A1 (de) * 2007-09-18 2009-03-26 Uhde Gmbh Vergasungsreaktor und verfahren zur flugstromvergasung

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3131476C2 (de) * 1981-08-08 1983-12-22 Fritz Werner Industrie-Ausrüstungen GmbH, 6222 Geisenheim Holzgasgenerator
US4474584A (en) 1983-06-02 1984-10-02 Texaco Development Corporation Method of cooling and deashing
US4801306A (en) * 1987-05-01 1989-01-31 Texaco Inc. Quench ring for a gasifier
SE501345C2 (sv) * 1993-06-10 1995-01-23 Kvaerner Pulping Tech Reaktor för förgasning och partiell förbränning
DE19714376C1 (de) * 1997-04-08 1999-01-21 Gutehoffnungshuette Man Synthesegaserzeuger mit Brenn- und Quenchkammer
RU45390U1 (ru) * 2005-02-01 2005-05-10 Открытое Акционерное Общество "Всероссийский дважды Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт"(ВТИ) Газогенератор горнового типа с парообразующей системой охлаждения
DE102005041931B4 (de) * 2005-09-03 2018-07-05 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Erzeugung von Synthesegasen durch Partialoxidation von aschehaltigen Brennstoffen unter erhöhtem Druck mit Teilquenchung des Rohgases und Abhitzegewinnung
BE1017234A3 (fr) * 2006-07-25 2008-05-06 Broqueville Axel De Dispositif d'evacuation d'un fluide avec refoulement centrifuge.
DE102009005464A1 (de) 2009-01-21 2010-08-05 Uhde Gmbh Vorrichtung zur Herstellung von Synthesegas mit einem Vergasungreaktor mit anschließendem Quenchraum
EP2257613B1 (de) 2008-03-27 2016-11-16 ThyssenKrupp Industrial Solutions AG Vorrichtung zur herstellung von synthesegas mit einem vergasungsreaktor mit anschliessendem quenchraum

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101061204A (zh) * 2004-11-22 2007-10-24 国际壳牌研究有限公司 燃料气化装置
WO2008065184A2 (en) * 2006-12-01 2008-06-05 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Gasification reactor
CN201065399Y (zh) * 2007-07-20 2008-05-28 西北化工研究院 一种气流床煤气化反应器
WO2009036985A1 (de) * 2007-09-18 2009-03-26 Uhde Gmbh Vergasungsreaktor und verfahren zur flugstromvergasung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104449869A (zh) * 2013-09-19 2015-03-25 西门子公司 用于气流床气化反应器的组合式急冷及清洗系统的分部型中央管道
CN104449869B (zh) * 2013-09-19 2020-06-16 西门子公司 用于气流床气化反应器的组合式急冷及清洗系统

Also Published As

Publication number Publication date
RU2536983C2 (ru) 2014-12-27
ES2539724T3 (es) 2015-07-03
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RU2012106881A (ru) 2013-09-10
US20120189499A1 (en) 2012-07-26
ZA201201353B (en) 2012-11-28
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WO2011012229A3 (de) 2011-06-30
TWI440708B (zh) 2014-06-11
EP2459683B1 (de) 2015-03-18
DE102009034870A1 (de) 2011-02-03
CA2768592A1 (en) 2011-02-03
KR20120032006A (ko) 2012-04-04
BR112012001972B1 (pt) 2018-02-06
HK1167676A1 (zh) 2012-12-07
KR101636676B1 (ko) 2016-07-07
CA2768592C (en) 2017-11-28
TW201109430A (en) 2011-03-16
US9045704B2 (en) 2015-06-02
AU2010278406B2 (en) 2014-10-02
EP2459683A2 (de) 2012-06-06
BR112012001972A2 (pt) 2016-03-08
CN102471708B (zh) 2014-06-25
WO2011012229A2 (de) 2011-02-03

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