CN108410515A - 气化激冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种气化激冷系统，所述激冷系统可以冷却气化腔中产生的合成气。所述激冷系统包括：激冷腔；汲取管，所述汲取管可以引导来自所述气化腔的合成气进入激冷液体中以冷却所述合成气，从而产生冷却合成气；通风管，所述通风管围绕所述汲取管周向设置并且可以沿第一方向接收所述冷却合成气。第一通道设置在所述汲取管的第一壁与所述通风管的第二壁之间。所述系统还包括可以从所述第一通道接收所述冷却合成气的第一挡板。所述第一挡板可以将冷却合成气流分流成第一合成气流和第二合成气流，并且所述第一挡板可以将所述第一合成气流重定向到与所述第一方向不同的第二方向上。

Description

气化激冷系统

技术领域

本说明书中公开的主题涉及气化系统，并且更确切地说，涉及用于将夹带的激冷液体(entrained quench liquid)与合成气分离的激冷系统(quench system)构造。

背景技术

诸如固态煤、液态石油或生物质等化石燃料经过气化后可用于生产电力、化学物质、合成燃料，或用于各种其他应用。气化涉及使碳质燃料与氧气在非常高的温度下发生反应以产生合成气体，通常称为合成气，所述合成气是一种含有一氧化碳和氢气的燃料。合成气与气化前处于其原始状态的燃料相比燃烧更高效并且更清洁。除了合成气之外，气化还可能产生若干副产物，例如二氧化碳、硫化氢、氨水、炉渣、细灰分颗粒和未转化的碳。因此，使用之前，可以将合成气冷却并且进行进一步处理，以将副产物与合成气分离。

发明内容

下文概述在范围上与最早提出权利要求的本发明相符的某些实施例。这些实施例并不意图限制提出权利要求的本发明的范围，相反，这些实施例仅意图提供本发明的可能形式的简述。实际上，本发明可涵盖可能与下述实施例类似或不同的各种形式。

在本发明的第一实施例中，一种系统包括激冷系统，所述激冷系统可以冷却气化腔中产生的合成气。所述激冷系统包括：激冷腔；汲取管，所述汲取管可以引导来自所述气化腔的合成气进入激冷液体中以冷却所述合成气，从而产生冷却合成气；通风管(drafttube)，所述通风管围绕所述汲取管周向设置并且可以沿第一方向接收所述冷却合成气。第一通道设置在所述汲取管的第一壁与所述通风管的第二壁之间。所述系统还包括可以从所述第一通道接收所述冷却合成气的第一挡板(first baffle)。所述第一挡板可以将冷却合成气流分流成第一合成气流和第二合成气流，并且所述第一挡板可以将所述第一合成气流重新定向到与所述第一方向不同的第二方向上。

其中，所述第一挡板包括围绕所述汲取管的中心轴周向延伸的第一挡板壁和第一槽。其中所述第一槽包括至少一个排放口，所述至少一个排放口配置成引导从所述冷却合成气分离的液体进入所述激冷液体中。

其中所述第一槽包括凹槽。

所述系统包括具有外壳的气化器、设置在所述外壳中的所述气化腔，以及设置在所述外壳中、所述气化腔的下游的所述激冷系统。

在本发明的第二实施例中，一种系统包括通风管，所述通风管可以在气化腔下游围绕气化器的激冷系统中的汲取管安装。所述通风管可以沿第一方向从激冷液体接收冷却合成气流。所述系统还包括第一挡板，所述第一挡板可以将来自所述通风管的冷却合成气流分流成第一合成气流和第二合成气流，并且所述第一挡板可以将所述第一合成气流重新定向到与所述第一方向不同的第二方向上。

在本发明的第三实施例中，一种方法包括：将来自气化腔的合成气输送通过汲取管并且进入激冷液体中，以冷却所述合成气以产生冷却合成气；沿第一流动方向将所述冷却合成气输送通过位于所述汲取管与围绕所述汲取管周向设置的通风管之间的通道；以及使用设置在邻近所述通风管处的挡板对冷却合成气流进行分流以产生第一合成气流和第二合成气流。所述挡板包括延伸在第一端与第二端之间的壁，所述第二端与所述第一端径向和轴向隔开，并且所述第一端设置在所述通道内并且所述第二端周向地围绕所述通风管。所述方法还包括沿与所述第一方向不同的第二方向引导所述第一合成气流进入周向围绕所述汲取管、所述通风管和所述挡板的环状空间中。

附图说明

在参照附图阅读以下详细描述时，将能更好地理解本发明的这些和其它特征、方面及优点，在附图中，相似符号表示各附图中的相似部分，其中：

图1是包括气化容器的气化系统的一个实施例的方框图，所述气化容器具有设置在激冷腔中的通风管，其中所述通风管包括周向围绕通风管的至少一部分的环状挡板；

图2是图1的气化容器的一个实施例的截面图，其中所述环状挡板设置在所述通风管的出口处；

图3是图2的气化容器的一个实施例的局部截面图，其中所述环状挡板延伸到所述通风管与汲取管之间的环带中，以使通过通风管的合成气流随着合成气离开所述通风管而分开；

图4是图1的气化容器的一个实施例的截面图，其中所述激冷腔包括沿气化容器的纵向尺寸串联布置的多个环状挡板；

图5是可用于图1-4中的环状挡板的槽的一个实施例的俯视图，其中所述槽包括用于收集从合成气分离的夹带激冷液体的凹槽以及用于将所收集的激冷液体引导到激冷池以供重复使用的一个或多个开口；以及

图6是可用于图1-4环状挡板的槽的一个实施例的截面图，其中所述槽包括从一个或多个开口延伸的延伸部，所述一个或多个开口将所收集的激冷液体引导到激冷池以供重复使用。

具体实施方式

下文将描述本发明的一个或多个具体实施例。为提供这些实施例的简明描述，本说明书中可能不会描述实际实施方案的所有特征。应了解，在任何工程或设计项目中开发任何此类实际实施方案时，均必须做出与实施方案特定相关的大量决定，以实现开发人员的特定目标，例如，遵守系统相关和业务相关的限制，这些限制可能会因实施方案的不同而有所不同。另外，应当了解，此类开发工作可能复杂而且耗时，但对受益于本发明的所属领域中的普通技术人员而言，这将仍是设计、制造以及生产中的常规任务。

在介绍本发明的各实施例中的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示有一个或多个所述元件。术语“包含”、“包括”和“具有”旨在于包括性含义，且表示除了所列元件外，可能还有其他元件。

如下文详述，所公开的实施例包括气化系统，所述气化系统包括激冷腔，所述激冷腔设计成从气化系统中产生的合成气中去除夹带液体或水分(moisture)(例如，诸如水等激冷液体)。一般来说，在气化期间，燃料源或原料会在气化器中发生部分氧化，以产生合成气。所得的合成气在高温和高压下离开所述气化器并且进入所述激冷腔。因此，所述合成气可以冷却到预期温度。合成气的冷却还可以促使去除可能与离开所述气化器的合成气混合的气化副产物。所述激冷腔可以使用激冷液体(例如，水)来冷却所述合成气，由于激冷液体蒸发所产生的水蒸气以及夹带的激冷液体，这可能导致合成气的含水量/湿气含量(moisture content)提高。例如，来自气化器的热合成气被引导流向具有激冷液体并且位于所述气化器下游的激冷池，激冷液体冷却所述合成气。热合成气接触所述激冷液体，从而润湿并且洗涤热合成气和相关气化副产物(例如，炉渣)。随着热合成气接触激冷液体，激冷液体的一部分可能部分由于热合成气的温度而蒸发，形成可能进入冷却合成气中的水蒸气。此外，激冷腔可包括通风管，所述通风管配置成使得由于合成气的流速而导致合成气作用于激冷液体上的阻力会使合成气中夹带足够激冷液体，从而产生三相气体-蒸汽-液体流。因此，激冷腔可以包括特定特征，这些特征可促使去除冷却合成气中夹带的激冷液体，然后将合成气引导到下游过程(例如，合成气处理、发电等)。在特定实施例中，激冷腔可包括特定特征，所述特征可在冷却合成气离开通风管之前(例如，通风管出口的上游)对通过激冷腔的冷却合成气流进行分流，以使冷却合成气的第一部分沿第一方向流动、并且冷却合成气的第二部分沿与第一方向不同的第二方向流动通过通风管。通过对通过所述激冷腔的冷却合成气流进行分流并且改变所述冷却合成气的至少一部分的流向，可以降低夹带的激冷液体的动量(momentum)。因此，可以将夹带的激冷气体的至少一部分与冷却合成气分离。

此外，对通过所述通风管的冷却合成气流进行分流可以降低冷却合成气的至少一部分的流速，进而可以提高冷却合成气在激冷腔中的停留时间，并且可以促使去除所述冷却合成气中的夹带激冷液体。降低冷却合成气的流速可以减小合成气作用于夹带激冷液体上的阻力/拖力(drag forces)。降低冷却合成气作用于夹带的激冷液体上的阻力/拖力(drag forces)可将夹带的激冷液体与冷却合成气分离，从而产生液态水含量低的合成气，例如夹带的激冷液体比流过通风管的冷却合成气少约75％到99％。

此外，从通风管通过的冷却合成气的分流通道可以延长冷却合成气流的长度，并且因此而提高冷却合成气在激冷腔内的停留时间。例如，冷却合成气的流动通道可能比不分流冷却合成气流的激冷腔更扭曲/曲折。通过激冷腔的冷却合成气的扭曲流动通道可以提高冷却合成气的停留时间，从而允许冷却合成气在预期时间内留在激冷腔中，以促使去除冷却合成气中的夹带激冷液体。

激冷腔包括所述通风管上游的汲取管，所述汲取管将所述热合成气引导向用于冷却合成气的激冷液体池。随着热合成气冲击激冷液体池，合成气的流速在激冷液体的至少一部分上施加阻力/拖力(drag forces)，导致合成气中夹带激冷液体(例如，三相蒸汽-气体-液体流)并且产生部分冷却的合成气。因此，流过汲取管之后，热合成气冲击激冷液体，然后再流入通风管中。所述通风管围绕所述汲取管周向设置，以使部分冷却的合成气(例如，三相蒸汽-气体-液体混合物)沿与流过所述汲取管的合成气的流动方向(例如，向下方向)大体相反的流动方向(例如，向上方向)流入所述通风管中。例如，部分冷却的合成气沿向上方向流入通风管中，并且流向合成气出口。所述向上流可以使得合成气流入通风管与汲取管之间的环带时能够吸取大量激冷液体，从而提高合成气与激冷液体之间的接触时间，并且因此而提高激冷操作的有效性。

所述通风管可以提高合成气与激冷液体之间接触的有效性。但是，合成气与激冷液体之间的接触可使合成气中的大量夹带激冷液体离开汲取管与通风管之间的环状空间。在到达激冷腔的出口(例如，激冷出口喷嘴)之前，可能难以从合成气分离夹带的激冷液体。因此，可能难以在激冷腔中保留激冷过程和/或其他任何下游过程所需的预期量的激冷液体。但是，在通风管出口附近分流部分冷却的合成气流可降低部分冷却合成气的流速，这还可以降低由于部分冷却合成气的向上流动方向以及夹带的激冷液体的动量而作用于夹带的激冷液体上的阻力/拖力。部分冷却合成气的流速的降低还可以促使通过提高在部分冷却合成气在从合成气出口离开之前该部分冷却合成气处于在激冷腔内的时间，来去除夹带的激冷液体。如不采用本公开的实施例，在冷却合成气离开合成气出口之前，通过激冷腔的部分冷却合成气的流速和停留时间可能导致从部分冷却合成气去除的夹带的激冷液体不足。因此，可能需要在通风管出口处设置分离挡板(skimming baffles)(例如，翼面、剪切板)，所述分离挡板可以分流通过激冷腔的部分冷却合成气流，以降低其流速并且重(新)定向(redirect)部分冷却合成气流，这可以促使去除部分冷却合成气中的夹带激冷液体并且允许有效冷却部分冷却合成气以产生冷却合成气。例如，分离挡板可以用作去除部分冷却合成气中的大部分夹带激冷液体的剪切板。因此，本说明书中提供了一种激冷腔，所述激冷腔包括一个或多个分离挡板，所述分离挡板分流部分冷却合成气流并且降低流速、重定向部分冷却合成气的至少一部分，并且使用剪切表面来高效去除冷却合成气中夹带的激冷液体。

图1是气化系统10的一个实施例的示意图，所述气化系统配置成从气化系统10产生的合成气中分离冷却流体(例如，激冷液体)。如图1中所示，气化系统10可以包括具有气化器14(例如，反应器)的气化容器12，所述气化器配置成使原料16(例如，燃料)气化以产生未处理的合成气20。原料16可以包括煤、石油焦、煤和焦炭混合物、生物质、木基材料、农业废料、焦油、沥青、粗柴油、焦炉气、燃料气、天然气或其他含碳材料。原料16进入气化器14之前，例如可以通过对原料16进行切碎、磨碎、粉碎、磨粉、压块或制粒来改变所述原料的大小和形状。此外，原料16可以包括用于产生原料浆料的添加剂，例如水。但是，在其他实施例中，原料16可以以干燥原料的形式进入气化器14。气化器14可以是一体式气化联合循环(IGCC)发电装置或采用或生产合成气的其他任何类型的装置中的一部分。气化器14可以是上升气流或下降气流固定床气化器；流化床气化器，例如鼓泡(bubbling)流化床气化器或循环流化床气化器；移动床气化器；或夹带流气化器(entrained flow gasifier)。

而在气化器14中，原料16可以与气化剂24(例如，氧气、富氧空气或氧还原空气等氧化剂)和设置在气化器14内的反应器28(例如，反应腔或气化腔)中的蒸汽26混合，以产生未处理的合成气20。确切地说，原料16可在高压(例如，约20巴至约85巴的绝对压力)和高温(例如，约700℃至约1600℃)下与有限量的气化剂24反应，使原料16部分氧化并且产生未处理的合成气20。由于气化剂24、蒸汽26与原料16内的碳之间的化学反应，未处理的合成气20可以包括氢气、一氧化碳、水、氨气、硫化氢、甲烷和二氧化碳以及其他组分，例如含碳燃料中存在的灰分、硫、氮气和氯化物。此外，未处理合成气20可以包括未转化碳(例如，不参与气化反应的原料)。

气化器14还可以包括反应器28下游的激冷腔30。在特定实施例中，激冷腔30可与气化器14构成整体。在其他实施例中，激冷腔30可以是独立于气化器14的单独单元。激冷腔30可以冷却未处理的合成气20并且将其与气化副产物(例如，熔渣)分离。在反应器28内，原料16可以加热以执行多个转化过程，包括热解和部分氧化。根据特定实施例，根据所使用的原料16，热解可以在从约150℃到700℃的反应器28内发生，并且部分氧化可以在从约1100℃到约1600℃的温度下发生。这些过程可以产生诸如木炭和残渣等固体，诸如熔渣等液体，以及诸如一氧化碳、水、甲烷和氢气等气体。随着未处理合成气20和气化副产物经由反应器28的底端36(或喉管)离开反应器28，气化器14的激冷腔30可以接收所述未处理合成气和气化副产物，如箭头20所示。一般来说，激冷腔30可以用于激冷，从而降低未处理合成气20和气化副产物的温度，并且将气化副产物(例如，熔渣)的一部分与未处理合成气20分离。在特定实施例中，激冷液体38(例如，水)可以从底端36附近流动并且填充激冷腔30，以促进未处理合成气20和气化副产物(例如，熔渣)的冷却。例如，随着未处理合成气20和气化副产物流过底端36(例如，箭头20)，激冷腔30内的激冷液体38的至少一部分可以通过吸取未处理合成气20和熔渣39的热量而蒸发，从而冷却未处理合成气20、并且冷却和固化熔渣以形成固体炉渣39。在特定实施例中，激冷腔30可以包括位于底端36处(例如，激冷腔30的入口40处)的激冷环(例如，参见图2，激冷环170)，所述激冷环配置成向激冷腔30提供激冷液体38。炉渣39可以累积在激冷槽48的底部，之后，可以去除炉渣39并且将其引导向下游处理系统，所述下游处理系统配置成处置炉渣39并且回收炉渣39中的大部分(例如，约90％到99％)液体。类似地，从合成气20分离出来的细灰和未转化碳可以作为黑水流44从激冷腔30抽出，并且输送到黑水处理系统112进行进一步处理。

激冷系统30还包括从反应器28的底部36向激冷腔30的激冷槽48的底部延伸的汲取管46(例如，环状汲取管)，所述汲取管将热未处理合成气20和气化副产物输送到激冷液体38中。汲取管46可采用适用于促进未处理合成气20冷却和/或将未处理合成气20向激冷槽48引导的任何形式。例如，汲取管46(例如，环状汲取管)可以具有围绕内腔或通道47周向延伸的壁45(例如，环状壁)。在特定实施例中，汲取管46的下端50可以延伸到激冷液体38中激冷液体38表面液位(surface level)37的下方。相应地，汲取管46可以将未处理合成气20经由内部47(例如，通道或腔)向激冷液体38输送，以使未处理合成气20冲击并且流过围绕汲取管46的下端50(例如，鼓泡通过)的激冷液体38，如箭头60所示。激冷液体38冷却未处理合成气20并且至少被部分夹带在未处理合成气20中，从而产生具有夹带激冷液体38(例如，三相蒸汽-液体-气体流)的部分冷却合成气20，如箭头62所示。夹带的激冷液体38可以提高部分冷却合成气62的含水量，因此可能需要将夹带激冷液体38的一部分与部分冷却合成气62分离。

激冷腔30包括通风管(draft tube)52，所述通风管围绕汲取管46设置(与汲取管同轴)并且配置成提高未处理合成气20与激冷液体38之间的接触，并且促使未处理合成气20夹带激冷液体38。例如，通风管52(例如，环状通风管)可以具有围绕汲取管46的壁45周向延伸的壁51(例如，环状壁)，从而限定中间腔或通道(例如，环状通道或环带56)。在操作中，激冷液体38冷却之后，未处理合成气20(例如，部分冷却合成气62)离开激冷槽48向上流过汲取管46与通风管52之间的环带56，如箭头60和62所示。随着未处理合成气20向上流入环带56中，汲取管46的下端50附近的通风管52的几何结构使得未处理合成气20能够夹带足够量的激冷液体38，从而产生部分冷却合成气62。部分冷却合成气62沿与流过汲取管46的未处理合成气20的方向大体相反的方向流过通风管52。通过环带56的部分冷却合成气62的流动方向的改变可以促使部分冷却合成气62夹带激冷液体38，以促使部分冷却合成气62的进一步冷却。例如，随着部分冷却合成气62向上流过环带56，部分冷却合成气62与激冷液体38之间的有效接触时间可以得到延长，使部分冷却合成气62内夹带预期量的激冷液体38。

在特定实施例中，激冷腔30可以包括可促使去除部分冷却合成气62中的夹带激冷液体38的特征。例如，如下文详述，分离挡板64(例如，从向上方向逐渐转为向下方向的内部环状挡板或翼面)可以将通风管52的通风管出口66处的部分冷却合成气流62分流成内环带合成气流68和外环带合成气流70。将部分冷却合成气流62分流成流68、70可以中断部分冷却合成气62中的夹带激冷液体38的动量，并且允许夹带的激冷液体38合并(coalesce)，从而将部分冷却合成气62与夹带激冷液体38分离。因此，分离挡板64可以用作激冷腔30中的剪切板，用于在部分冷却合成气62流入周向环绕通风管52的壁51的蒸汽空间72(例如，环状空间)之前，将大部分夹带激冷液体38从部分冷却合成气62中移除。此外，分离挡板64可以重新分配部分冷却合成气62的流量，进而降低平均速度，扩大流动通道，并且提高部分冷却合成气62在激冷腔30内的有效停留时间。

此外，分离挡板64配置成改变外环带合成气流70相对于内环带合成气流68的流动方向。例如，分离挡板64可以具有某种构造(例如，混合、转向或弯曲)，所述构造可将外环带合成气流70从向上方向引导成沿向下方向朝向激冷槽48的底部进入蒸汽空间72中，同时内环带合成气流68可以继续沿向上方向继续流动到由周向围绕反应器28的底端36以及汲取管46的至少一部分的挡板80(例如，外部环状挡板)限定的环状空间74中。外环带合成气流70的流动方向的改变(例如，从向上方向到向下方向)可以降低外环带合成气流70的流动速度，并且因此而降低部分冷却合成气62作用于夹带激冷液体38上的阻力/拖力。因此，在部分冷却合成气62流入激冷腔30的蒸汽空间72中之前，夹带激冷液体38的至少一部分可以与部分冷却合成气62分离。此外，夹带激冷液体38的动量可致使夹带激冷液体38冲击分离挡板64，进而使夹带激冷液体38与部分冷却合成气62分离。分离的夹带激冷液体38的液滴可以收集在分离挡板64上，并且在分离挡板64的表面上向下流动到激冷槽48。通过这种方式，分离挡板64将夹带激冷液体38从部分冷却合成气62去除以产生第一冷却合成气82，所述第一冷却合成气的夹带激冷液体38的含量(例如，液态水含量小于约5％、10％、15％、20％或25％)比部分冷却合成气62小。如下文详述，分离挡板64可以包括特定特征(例如，参见图3，槽224)，所述特征可以收集与外环带合成气流70分离的夹带激冷液体38，以减少再次夹带分离的激冷液体38。

此外，除了降低外环带合成气流70的流动速度之外，分离挡板64可以改变第一冷却合成气82的流向，并且促使激冷蒸汽与未处理合成气20混合，从而高效地冷却部分冷却合成气62。分离挡板64可以将第一冷却合成气82引导到蒸汽空间72的底部区域84(例如，通风管出口66与激冷液体38的表面液位37之间的环状空间)中。将第一冷却合成气82引导到蒸汽空间72的底部区域84中可以提高第二冷却合成气82在蒸汽空间72内的停留时间。例如，若不采用本发明公开的实施例，部分冷却合成气62可经由通风管出口66离开通风管52并且流入蒸汽空间72的上部区域86(例如，通风管出口66与挡板80之间的环状空间)中，然后经由合成气出口90离开激冷腔30。在特定实施例中，合成气出口90设置在蒸汽空间72的上部区域86附近。因此，若不采用本发明公开的实施例，在部分冷却合成气62离开合成气出口90之前，部分冷却合成气62在激冷腔30内(例如，蒸汽空间72中)的停留时间可能不足以去除可能留在部分冷却合成气62中的预期量的夹带激冷液体38(例如，液体和/或蒸汽)。但是，现在可认识到，通过将分离挡板64设置在通风管出口66处，可以将部分冷却合成气62(例如，外环带合成气流70)引导到蒸汽空间72的底部区域84中，否则将不使用该区域。此外，与不包括分离挡板64的激冷腔相比，分离挡板64可以为部分冷却合成气62构成较长并且更扭曲/曲折的流动通道。因此，与不包括分离挡板64的实施例相比，可以提高第一冷却合成气82在蒸汽空间72中的停留时间。

此外，底部区域84可能比蒸汽空间72的上部空间86更冷，部分原因是底部区域84靠近激冷槽48的底部。因此，将第一冷却合成气82向底部区域84引导可以进一步冷却第一冷却合成气82，这样可以将额外的夹带激冷液体38(例如，液体和/或蒸汽)与第一冷却合成气82分离。通过这种方式，激冷腔30可以去除部分冷却合成气62中的预期量的夹带激冷液体38(例如，约95％到约99％)，以产生夹带激冷液体38小于约1％、2％、3％、4％或5％的第二冷却合成气94的第一部分92。

如上所述，分离挡板64将部分冷却合成气流62分流成内环带合成气流68(例如，汲取管46的壁45与分离挡板64的外壁之间的流动通道)以及外环带合成气流70(例如，在通风管的壁51与分离挡板64的内壁之间)。与外环带合成气流70相反，内环带合成气流68的流向可以继续沿向上方向流向环状空间74。将内环带合成气流68引导到环状空间74中可以促使冷却汲取管46的壁45的一部分(例如，设置在通风管出口66上方以及底端36附近的壁45的部分)以及激冷腔30的其他部分，例如，将反应腔28与激冷腔30分离的壁97。由于分离挡板64的外壁与汲取管46的壁45之间的逐渐收窄的流动通道，分离挡板64可以限制内环带合成气流68的流动。

尽管在环状空间74中，内环带合成气流68径向膨胀以填充环状空间74。内环带合成气流68的膨胀可以降低内环带合成气流68的流动速度，进而降低部分冷却合成气62作用于夹带激冷液体38上的阻力/拖力。因此，内环带合成气流68可能不再具有足够的流动速度来携带尽可能多的夹带激冷液体38。因此，夹带激冷液体38的至少一部分可以与部分冷却合成气62分离，以产生第二冷却合成气94的第二部分96。第二冷却合成气94的第二部分96可以与蒸汽空间72中的第二冷却合成气94的第一部分92混合。

去除夹带激冷液体38之后，第二冷却合成气94可以经由合成气出口90离开气化容器12，并且可以流入合成气处理系统98中。合成气处理系统98配置成去除第二冷却合成气94中的残余颗粒(例如，炉渣、烟灰、未转化碳等)和水分(moisture)，并且产生经处理的合成气100。例如，合成气处理系统98可以包括洗涤器102，所述洗涤器采用水来去除第二冷却合成气94中的从气化容器12携带过来的残余颗粒和其他组分。洗涤器102可以经由洗涤器管线106从除气器104接收流体(例如，脱气水)。来自除气器(deaerator)104的流体可以促使去除第二冷却合成气94中的残余颗粒，并且产生第二黑水流110(例如，水和所去除的残余颗粒的混合物)。在特定实施例中，可以将黑水110引向黑水处理系统112进行额外处理(例如，未转化碳的回收、处置等)。在其他实施例中，黑水110可以循环到气化容器12。例如，如线114所示，可以将黑水110的至少一部分引导向激冷腔30(例如，经由激冷环引向汲取管46和/或激冷槽48的底部)，并且用于冷却未处理的合成气20。在一个实施例中，可以将黑水110的一部分引导向反应器28，如线116所示。反应器28可以使黑水110中的未反应的碳气化，从而与不回收和气化未转化碳的气化系统相比，提高气化系统10的效率。

除了洗涤器102之外，合成气处理系统98还可以包括其他部件，例如用于提高合成气的氢含量的变换反应器120、用于冷却合成气的低温气体冷却(low temperature gascooling，LTGC)联动装置(train)122以及/或者酸性气体去除(AGR)单元124，用于去除第二冷却合成气94中的其他任何剩余不需要杂质(例如，酸性气体等)以产生经处理的合成气100。经处理的合成气100随后可以用于多个过程，例如化学加工或发电(例如，燃气涡轮机等)。例如，可以将经处理的合成气100引向发电系统128(例如，驱动地连接到发电机132的燃气涡轮机130)。

气化系统10还可以包括控制气化系统10的操作的控制器134。控制器134可通过与整个气化系统10内的传感器、控制阀以及泵或其他流动调整特征进行电通信来独立控制气化系统10的操作。控制器134可包括分布式控制系统(distributed control system，DCS)，或完全或部分自动化的任何基于计算机的工作站。例如，控制器134可以是采用通用处理器或专用处理器138的任何装置，这两者通常都可包括用于存储诸如气化参数(例如，原料16的气化条件)等指令的存储器电路140。处理器138可包括一个或多个处理装置，并且存储器电路140可包括一个或多个有形、非暂态机器可读介质，所述介质共同存储可由处理器执行的指令以便控制本说明书中所述的操作。

在一个实施例中，控制器134可以操作控制装置(例如，阀、泵等)以控制不同系统部件之间的量和/或流量。应了解，整个气化系统10中可以设有用于调整系统部件之间的不同量和/或流量的阀。例如，控制器134还可以控制阀的操作，以控制进入气化器14的原料16、气化剂24和蒸汽26的量或者调整它们的流量。在特定实施例中，控制装置可以是在原料16进入气化器14之前测量该原料的量的称重或计量系统的一部分。此外，控制器134可以调整供应到激冷腔30的激冷液体38的量，以维持适用于冷却未处理合成气20的激冷蒸发液位。

在特定实施例中，控制器134可以使用经由输入信号提供的信息来执行包含在机器可读或计算机可读存储介质140上的指令或代码，并且产生送到多个控制装置(例如，阀和泵)的一个或多个输出信号142，以控制流体流(例如，原料16、气化剂24、蒸汽26、激冷液体38、部分冷却合成气62、94，黑水110、经处理的合成气100以及蒸汽气化系统10中的其他任何适当流体)。

如上所述，气化系统10可以配置成去除部分冷却合成气62中的夹带液体38(例如，水)。例如，激冷腔30可以包括促使去除部分冷却合成气62中的夹带液体38的一个或多个特征。现在转到图2，其中示出了气化容器12的一个实施例的截面图。气化容器12可以具有轴向轴线或方向150、背离轴线150的径向轴线或方向152以及围绕轴线150的周向轴线或方向154。例如，轴线150对应于纵向中心线156或纵向方向，轴线152对应于相对于纵向中心线156的横向或径向方向，以及轴线154对应于围绕纵向中心线156的周向。如上所述，气化容器12包括呈同轴布置的反应器28和激冷腔30(例如，沿轴向轴线150)。气化容器12包括用作气化容器12(例如，环状容器)的壳体或外壳的外壳158，也称为壳体(例如，环状壳体)。气化容器12还可以包括反应器底板97，所述反应器底板将反应腔28与激冷腔30隔离并且包括底端36，从而使反应器28的产物能够流入激冷腔30中。气化容器12还可以包括促使气化容器12连接到用于产生合成气(例如，未处理合成气20和经处理的合成气100)的原料16的源的特征。例如，气化容器12可以包括配置成接纳原料喷射器的入口160(例如，在气化容器12的顶点处的轴向口)，所述原料喷射器向气化器14(例如，反应器28)供应原料16，如箭头162所示。在图示的实施例中，入口160和此原料喷射器沿气化容器12的中心轴161设置。但是，在一些实施例中，一个或多个入口160及关联原料喷射器可以在中心轴161的偏置距离处连接到气化容器12，例如，沿外壳158的侧壁和/或顶壁。在特定实施例中，所述喷射器可以向气化器14供应蒸汽26、气化剂24(例如，氧化剂)或其他任何适用的流体，以促使气化器14内的原料16气化。

气化器14还可包括防护屏障164。如上所述，气化器14配置成在超过约700℃的温度和至少约20巴的压力下部分氧化反应器28内的原料16。防护屏障164可以通过降低与原料16的气化相关的温度和压力影响来提高气化器14的耐久性。相应地，防护屏障164可以限定反应器28和底端36，并且可以部分由反应器底板97(例如，反应器壁)支撑。防护屏障164可充当物理屏障、热屏障、化学屏障，或者它们的任何组合。可用于防护屏障164的材料实例包括，但不限于，耐火材料、耐火金属、非金属材料、粘土、陶瓷、水泥以及铝、硅、镁和钙的氧化物。此外，用于防护屏障164的材料可以是砖块、浇筑块、涂层或者其他任何适当材料，或者它们的组合。此外，在特定实施例中，防护屏障164可以包括冷却壁或表面润湿膜以提供额外的容器防护。在特定实施例中，防护屏障164还可以覆盖激冷环170。

如上所述，汲取管46从反应器28接收未处理合成气20并且将未处理合成气20沿第一方向172(例如，向下方向)向激冷槽48的底部引入到激冷液体38中，以产生部分冷却合成气62。未处理合成气20冷却之后，部分冷却合成气62被引入通风管52的环带56中，该环带形成于汲取管46的壁45(例如，外壁表面174)与通风管52的壁51(例如，内壁表面178)之间，在该环带中，部分冷却合成气62可以分流成内环带合成气流68和外环带合成气流70，以促使在通风管出口66的下游去除夹带的激冷液体38。

通风管52的一部分包括第一内部尺寸180(例如，壁45与51之间的径向间隙)。在特定实施例中，第一内部尺寸180在合成气入口端184(例如，邻近汲取管46的下端50)与通风管出口66之间可以是恒定的，如图2中所示。但是，在其他实施例中，第一内部尺寸180在合成气入口端184与通风管出口66之间可以是不同的。例如，环带56的至少一部分的第一内部尺寸180可以在轴向150上沿与第一方向172大体相反的第二方向186(例如，向上方向)增大。例如，环带56的第一内部尺寸180(或者通风管52的直径)可以向通风管出口66增大，以使环带56的最宽尺寸180(或者通风管52的最宽直径)可以位于通风管出口66处。因此，汲取管46与通风管52之间的环带56可以具有锥形或发散形几何结构(例如，发散形环状流动通道或逐渐增大的环状截面积)。类似地，通风管52可以具有锥形或发散形构造(例如，锥形壁结构或逐渐扩张的环状壁结构)，以使通风管52在通风管出口66处相对于合成气入口端184较宽。换言之，通风管52可以描述成具有环形壁51、178的发散形环状通风管52，它从汲取管46的壁45、174逐渐发散，以形成发散形环状通道或环带56。

环带56的锥形构造(tapered configuration)可以提高通过通风管52的部分冷却合成气62的流动区域，进而可以提高部分冷却合成气62的流速并且促使去除夹带激冷液体38。例如，所述锥形构造可以使部分冷却合成气62沿径向152膨胀(例如，从中心轴发散)，以填充通风管52的环带56。随着部分冷却合成气62扩散通过环带56，部分冷却合成气62的速度降低、并且可以提高部分冷却合成气62在通风管52内的停留时间。因此，可以降低由部分冷却合成气62作用于夹带激冷液体38上的阻力，从而促使从部分冷却合成气62中分离出夹带激冷液体38。

如上所述，部分冷却合成气62的流量可以在蒸汽空间72和环状空间74上游分流成环带合成气流68、70(或者流体流动通道)。例如，分离挡板64可以设置在通风管出口66处，以使当部分冷却合成气62离开通风管出口66时，分离挡板壁190(例如，环状壁)将部分冷却合成气流62分流成环状合成气流68、70(或者流体流动通道)。如图所示，分离挡板壁190包括弧拱192(例如，弯曲、转向或弧形壁部分)，所述弧拱可以转向至少45度到270度、50度到225度、75度到180度，或者90度到160度。例如，弧拱192可转向至少大于或等于约45、60、75、90、120、150或180度。弧拱192可以延伸在相对的内表面194与外表面210之间。内表面194上的弧拱192可以将外环带合成气流70的流量从第二方向186(例如，向上方向)重定向成与第一方向172(例如，向下方向)大体类似的方向。通过分流和重定向部分冷却合成气流62，可以降低通过环状空间74的部分冷却合成气62的速度，并且可以增加进入蒸汽空间72底部区域84的部分冷却合成气62的至少一部分的流量。因此，可以提高冷却合成气在激冷腔30的蒸汽空间72内的有效停留时间，从而在冷却合成气经由合成气出口90离开气化容器12之前，促进夹带激冷液体38从冷却合成气82中分离。

此外，随着分离挡板64重定向部分冷却合成气62，通过内表面194上的弧拱192进行转向可促使夹带激冷液体38从外环带合成气流70中分离出来。例如，由于相对于外环带合成气流70中的未处理合成气20的动量，夹带激冷液体38的较重液滴可能无法通过弧拱192进行所述转向。因此，夹带激冷流体38的液滴可能离开外环带合成气流70，而未处理合成气20可能继续通过该转向并且流向蒸汽空间72，从而产生第一冷却合成气82。

在操作中，未处理合成气20向下(例如，向下第一流动方向172)流过汲取管46，进入围绕汲取管46下端50的激冷液体38中，如箭头60所示，进入通风管52的底部196中，并且向上进入汲取管46与通风管52之间的环带56中。通过这种方式，未处理合成气20被激冷液体38冷却并且夹带所述激冷液体，从而将带有夹带激冷液体38的部分冷却合成气62引入通风管52中。除了合成气成分、温度和压力以及激冷液体38的温度等因素之外，基于汲取管46的截面流动面积相对于汲取管46与通风管52之间的环带56的截面流动区域的比率(例如，小于、大于或等于1)，随着合成气20、62从汲取管46流入通风管52中，它的流动速度可能减小、增大或者保持大体相同、提高或者保持大体相同。通风管52的构造可提高合成气20与激冷液体38之间的有效接触时间，以使合成气20夹带大部分激冷液体38。通过这种方式，可以冷却合成气20。一旦在环带56内，部分冷却合成气62向上在汲取管46的壁45与通风管52的壁51之间流动(例如，向上第二方向186)。在环带56内，分离挡板64在通风管出口66处附近分流并且重定向部分冷却合成气62的流动。如上所述，分流和重定向部分冷却合成气62的流动可有助于减小进入环状空间74中的部分冷却合成气62的流量，并且增加进入蒸汽空间72底部区域84中的部分冷却合成气62的至少一部分的流量，从而提高部分冷却合成气62在激冷腔30中的有效停留时间，以允许更多时间以供夹带激冷液体38离开部分冷却合成气流62。

现参照图3，其中图示了设置在通风管出口66处的具有分离挡板64的气化容器12的一部分。在该图示的实施例中，分离挡板64包括离开壁45、51径向152设置的第一分离挡板端200(例如，上游端)。例如，第一分离挡板端200可以设置在距离汲取管46的壁45、174的第一径向距离204处以及距离通风管52的壁51、178的第二径向距离206处，以使第一分离挡板端200位于由壁45、174和51、178限定的环带56内。径向距离204、206使可能夹带在部分冷却合成气62中的颗粒可流过流体流动通道或通路208(例如，由分离挡板壁190的外表面210以及汲取管46的壁45、174限定的通道)以及流体流动通道或通路212(例如，位于分离挡板壁190的内表面194与通风管52的壁51、178之间的通道)，而不累积或者堵塞通路208、212。通路208、212围绕轴线161周向延伸，因此通路208、212可以是环状通路。在一个实施例中，径向距离204、206大体相等。在其他实施例中，径向距离204、206不同。例如，第一径向距离204可以比第二径向距离206小约10％到约75％之间，例如，比第二径向距离206小10％、15％、20％、25％、30％、40％、50％或75％。相反，在特定实施例中，第二径向距离206可以比第一径向距离204小约10％到约75％之间，例如，比第一径向距离204小10％、15％、20％、25％、30％、40％、50％或75％。

除了与壁45、174和51、178沿径向152隔开之外，第一分离挡板端200的至少一部分沿轴向150与限定通风管出口66的壁45、174和51、178重叠。例如，在图示的实施例中，分离挡板壁190的邻近第一分离挡板端200的部分214(例如，环状端部)沿轴向150分别与汲取管46和通风管52的壁45、174和51、178重叠。在一些实施例中，分离挡板壁190的上游端200可以与环带56和通风管52齐平(例如，沿轴向150对准)或者在它们的轴向下游。在每个构造中，随着部分冷却合成气62接近和/或离开通风管出口66，分离挡板64的第一分离挡板端200可以分流部分冷却合成气流62，从而在通风管出口66的上游或下游产生环带合成气流68、70。在其他实施例中，分离挡板壁190的上游端200可以是锥形的或者具有其他任何适当形状(例如，锐边)，可促使将部分冷却合成气62分流成内环带合成气流68和外环带合成气流70。分离挡板64还可以包括轴向(例如，垂直)延伸部，用于沿预期轨迹引导内环带合成气流68。

分离挡板64配置成沿不同方向引导环带合成气流68、70的流动。例如，如上所述，分离挡板64不会显著改变内环带合成气流68的流动方向。因此，随着内环带合成气流68离开通风管出口66并且流入通路208中，内环带合成气流68可以继续沿第二方向186(例如，向上方向)流入环状空间74中。相反，分离挡板64配置成重定向外环带合成气流70，以使外环带合成气流70从第二流动方向186发散。外环带合成气流70可以重定向到蒸汽空间72的底部空间84而不是环状空间74。例如，分离挡板64的构造可以引导外环带合成气流70，以使外环带合成气流70沿径向152离开内环带合成气流68发散，并且沿第一方向172(例如，向下方向)流入蒸汽空间72的底部区域84中。相应地，分离挡板壁190可以是弧形(例如，拱形)，以使第二分离挡板端201沿径向152背离分离挡板64的第一分离挡板端200延伸并且沿轴向150延伸在所述第一分离大挡板端下方。

弧形分离挡板壁190(例如，环状壁)限定弧拱192(例如，围绕轴线161周向延伸的凹表面194)，使得分离挡板64能够将外环带合成气流70从向上第二方向186重定向到向下第一方向172并且引向蒸汽空间72的底部区域84。随着外环带合成气流70离开通风管出口66并且流入由分离挡板壁190的凹表面194(例如，弧拱192)限定的环状通道220中，外环带合成气流70冲击凹表面194。凹表面194的拱形形状配置成重定向外环带合成气流70的流动，以使外环带合成气流70沿第一方向172流入蒸汽空间72的底部区域84中，而不是沿第二方向186流入环状空间74中。此外，由于凹表面194的拱形形状而引起的外环带合成气流70流动方向的改变可提高通过分离挡板64凹部分的流动通道的总长度和扭曲(曲折)性质。通过这种方式，可以提高未处理合成气20在激冷腔30中的有效停留时间，从而在冷却合成气经由合成气出口90离开激冷腔30之前，允许从冷却合成气(例如，冷却合成气62、82、96)分离预期量的夹带激冷液体38。此外，如上所述，夹带激冷液体38与外环带合成气流70中的未处理合成气20之间的动量差(momentum differences)可能导致夹带激冷液体38的液滴无法跟上较低密度的未处理合成气20，因为凹表面194会使外环外合成气70转向成向下方向172，从而促使夹带激冷液体38与未处理合成气20分离。

除了重定向外环带合成气流70的流动之外，分离挡板64用作剪切板，以促使夹带激冷液体38聚集(coalescence)，从而将至少一部分夹带激冷液体38从外环带合成气流70的部分冷却合成气62中分离，以产生第一冷却合成气82。第一冷却合成气82所具有的夹带激冷液体38可以比部分冷却合成气62少约5％到约25％。为减少在环状通道220中再次夹带从部分冷却合成气62分离出来的夹带激冷液体38，分离挡板64可以包括槽，所述槽可以收集从部分冷却合成气62分离的夹带激冷液体38。例如，在图示的实施例中，分离挡板64包括第一槽224(例如，向上敞口的环状接受器或容器)，所述第一槽沿径向152离开第二分离挡板端201而朝向第一分离挡板端200延伸。第一槽224可以具有围绕轴线161周向延伸的任何适当容器几何结构(例如，V形环杯、U形环杯等)。此外，第一槽224可以具有通向激冷槽48的一个或多个底部排放开口或排放导管。在其他实施例中，分离挡板64可以由一段或多段构成，并且分离的激冷液体38可以从每段中的一端或两端排出。在又一些其他实施例中，一段可以向内或向外倾斜，以有助于激冷液体38的排放。

在图示的实施例中，第一槽224的第一槽壁228可以定向成相对于气化容器12的中心轴156成锐角，以使槽壁228在凹表面192的一部分(例如，分离挡板64的弧形内壁)和槽224的内部槽壁232之间形成角度230。角度230可以等于、小于或大于约5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70或75度。在特定实施例中，角度230可以是约1到60度、1到45度、1到30度或者5到15度。槽壁228的成角度定向可促使将可能收集在槽224中的分离夹带激冷液体38向激冷腔30的底部区域48排放并且进入激冷槽48中。通过这种方式，从部分冷却合成气62分离的夹带激冷液体38可以再循环并且重新用于冷却未处理合成气20和/或其他下游过程。

尽管在蒸汽空间72的底部区域84中，第一冷却合成气82可以沿径向152膨胀并且将流动方向从第一方向172(例如，向下方向)变为第二方向186(例如，向上方向)，以填充蒸汽空间72。径向膨胀以及流动方向从第一方向172变为第二方向186可降低第一冷却合成气82的流动速度。因此，还可以减小第一冷却合成气82作用于剩余夹带激冷液体38上的阻力。因此，夹带激冷液体38可以从第一部分冷却合成气82脱除，以产生第二合成气94的第一部分92。随着第一部分92向合成气出口90流动，第二合成气94的第一部分92可以与第二合成气94的第二部分96(例如，环状空间74中产生的部分)混合。

如上所述，可以从沿轴向150设置在分离挡板64上方的环状空间74中的内环带合成气流68产生第二合成气94的第二部分96。与外环带合成气流70不同，分离挡板64不会显著改变内环带合成气流68的流动方向。因此，随着内环带合成气流68离开通风管52并且进入通道208中，内环带合成气流68可以继续沿第二方向186(例如，向上方向)流向环状空间74。内环带合成气流68沿径向152膨胀以填充环状空间74，在所述环状空间中，以与从外环带合成气流70分离夹带激冷液体38相类似的方式从部分冷却合成气62分离夹带激冷液体38，以产生第二合成气94的第二部分96。例如，随着内环带合成气流68沿径向152膨胀以填充环状空间74，该内环带合成气流的流动速度降低，进而降低部分冷却合成气62作用于夹带激冷液体38上的阻力。从部分冷却合成气62分离的夹带激冷液体38可以收集在第二槽240(例如，向上敞口环状接受器或容器)中，所述第二槽沿径向152离开挡板80的挡板壁242延伸，并且指向激冷腔30的激冷池48。部分96可以沿第一方向172离开环状空间74，经由通道245(例如，环状通道)进入蒸汽空间72中，然后再与第二合成气94的第一部分92混合并且经由合成气出口90离开激冷腔30。

与第一槽224类似，第二槽240可以具有围绕轴线161周向延伸的任何适当容器几何结构(例如，V形环杯、U形环杯等)，并且可以包括通向激冷槽48的一个或多个底部排放开口或排放导管。例如，在图示的实施例中，第二槽240可以包括背离挡板端248径向152延伸的第二槽壁246。第二槽壁246定向成相对于挡板壁242成锐角，以使第二槽壁246在挡板80的挡板内壁252与第二槽240的第二槽内表面256之间形成角度250。角度250可以等于、小于或大于约5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70或75度。在特定实施例中，角度250可以是约1到60度、1到45度、1到30度或者5到15度。

在特定实施例中，预期可以将内环带合成气流70分流成多个较小流(例如，2、3、4、5、6、7、8、9、10个或更多个流)，以促使去除环状空间74中的夹带激冷液体38。图4中示出了具有设置在激冷腔30内的多个分离挡板(例如，分离挡板64)的气化容器12的一个实施例。例如，在图示的实施例中，激冷腔30包括设置在通风管出口66处的分离挡板64(例如，转向环状挡板)以及设置在环状空间74内的一个或多个第二分离挡板260(例如，内转向环状挡板)。分离挡板64可以围绕气化容器12的中心轴156连续或者分段。在特定实施例中，分离挡板64可以围绕中心轴156周向154延伸360度。在其他实施例中，分离挡板64可以围绕中心轴156的一部分周向154延伸360度以下。以非限定示例的方式，分离挡板64可以延伸100度、180度、225度或270度。

一个或多个第二分离挡板260可以离开分离挡板64沿轴向150串联(或者阶梯式)设置，或者沿流动方向、轴向150和/或径向152交错。例如，在图示的实施例中，第二分离挡板端262沿轴向150从第一分离挡板端201和轴向端264隔开。在具有多个分离挡板260(例如，2、3、4、5个或更多个)的实施例中，每个对应的第二分离挡板260的第二分离挡板端262之间的距离264可以大体相同，以使第二分离挡板260从相邻的第二分离挡板260等距隔开(例如，轴向152隔开)。在其他实施例中，每个对应的第二分离挡板260的第二分离挡板端262之间的距离264是不同的。挡板260的上游部分之间的径向间隔可以使内环带合成气流68的速度与通过汲取管46的壁45与通风管52的壁51之间的环带56的部分冷却合成气62的速度类似。类似地，每个分离挡板64、260的曲率角或曲度可以相同或不同。在每个分离挡板64、260的曲率角或曲度不同的实施例中，流过每个分离挡板64、260的外环带合成气流70可以横过合成气出口90的不同通道。

与分离挡板64类似，一个或多个第二分离挡板260可以将内环带合成气流68分流成第二外环带合成气流268和第二内环带合成气流270。一个或多个分离挡板260可以将外环带合成气流268从第二方向186(例如，向上方向)重定向成第一方向172(例如，向下方向)。如上所述，将第二外环带合成气流268重定向成沿第一方向172向蒸汽空间72流动可提高部分冷却合成气62在环状空间74内的有效停留时间，从而促使去除部分冷却合成气62中的夹带激冷液体38。例如，一个或多个第二分离挡板260限定一个或多个第二通道272。尽管在一个或多个第二通道272中，部分由于将流动方向从向上第二方向186变为向下第一方向172而进一步减小第二外环带合成气流268的流动速度。因此，部分冷却合成气62作用于夹带激冷液体38上的阻力降低，并且夹带激冷液体38从冷却合成气62分离以产生第二合成气94，如上文参考图2和图3所示。类似于分离挡板64，一个或多个分离挡板260可以包括槽224，用于收集并且引导从部分冷却合成气62分离的夹带激冷液体38，以产生第二冷却合成气94。

槽224、240可以包括可促使收集从部分冷却合成气62分离的夹带激冷液体38并且将其引向激冷腔30的激冷槽48的表面特征。例如，现在参见图5和图6，槽224、240可以包括位于内表面232、256上的可收集从部分冷却合成气62分离的夹带激冷液体38的凹槽280(例如，V形槽)。凹槽280可以包括一个或多个开口292，所述开口延伸穿过槽224、240的外表面294(例如，底壁表面)，允许将收集在凹槽280中的分离的夹带激冷液体38排放并且引导向激冷腔30的激冷槽48。通过这种方式，分离的夹带激冷液体38可以与激冷槽48中的激冷液体38混合并且再循环以继续冷却未处理合成气20，如上所述。收集分离的夹带激冷液体38可以缓解环状空间72和环状通道220、272中的冷却合成气82、94中再次夹带分离的激冷液体38，在所述环状空间和环状通道中，环状合成气流68、70、268的多个部分可能具有足够速度来提高作用于分离的夹带激冷液体38上的阻力并且再次夹带激冷液体38。

在特定实施例中，一个或多个开口292可以包括延伸部，所述延伸部可以将分离的激冷液体38引向激冷槽48并且缓解激冷液体38的再次夹带。例如，如图6中所示，槽224、240包括从一个或多个开口292远离槽224、240的外表面294延伸的延伸部296。

如上所述，气化系统10的特定实施例可以包括周向围绕激冷腔30中的汲取管46的一个或多个分离挡板(例如，分离挡板64、260)。一个或多个分离挡板可以分流并且重定向部分冷却合成气62的一部分的流动，进而可以降低部分冷却合成气62的速度，从而促使通过降低部分冷却合成气62作用于夹带激冷液体38上的阻力来去除夹带激冷液体38。此外，一个或多个分离挡板可以提高未处理合成气20的停留时间，这样还可以促使通过将部分冷却合成气流62引入蒸汽空间72的下部84中来去除夹带激冷液体38，以产生第二冷却合成气94。因此，部分冷却合成气62可以被迫使进入在其他情况下不使用的蒸汽空间72的下部84中，从而提高部分冷却合成气62在激冷腔中的有效停留时间。通过这种方式，第二冷却合成气94所具有的夹带激冷液体38可以比部分冷却合成气62少很多。一个或多个分离挡板可以包括槽224、240，所述槽可以收集从部分冷却合成气62分离的夹带激冷液体38并且将其引向激冷槽48的底部，在该位置，它可重新用于冷却激冷腔30中的合成气20。

本说明书使用各个实例来揭示本发明，包括最佳模式，同时也让所属领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制造并使用任何装置或系统，以及实施所涵盖的任何方法。本发明的可获专利范围由权利要求书限定，并且可包括所属领域技术人员能想到的其他实例。如果其他此类实例的结构要素与权利要求书的字面意义相同，或如果此类实例包括的等效结构要素与权利要求书的字面意义无实质差别，则此类实例也应在权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种系统，包括：

激冷系统，所述激冷系统配置成冷却气化腔中产生的合成气，其中所述激冷系统包括：

激冷腔；

汲取管，所述汲取管配置成引导来自所述气化腔的所述合成气进入激冷液体中，以冷却所述合成气以产生冷却合成气；

通风管，所述通风管围绕所述汲取管周向设置并且配置成沿第一方向接收所述冷却合成气，其中第一通道设置在所述汲取管的第一壁与所述通风管的第二壁之间；以及

第一挡板，所述第一挡板配置成从所述第一通道接收所述冷却合成气，其中所述第一挡板配置成将所述冷却合成气流分流成第一合成气流和第二合成气流，并且所述第一挡板配置成将所述第一合成气流重定向到与所述第一方向不同的第二方向上。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一挡板的上游端至少部分延伸到所述汲取管与所述通风管之间的所述第一通道中。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一挡板具有在所述第一挡板的上游端与下游端之间转向的第一挡板壁；其中所述第一挡板壁具有在所述第一挡板的所述上游端与所述下游端之间弯曲的弯曲部分。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一挡板壁围绕所述汲取管的中心轴周向延伸；其中所述第一挡板壁包括环状壁，所述环状壁从上游端到下游端逐渐增大直径并且改变方向。

5.根据权利要求1所述的系统，包括第二挡板，所述第二挡板配置成从所述第一挡板接收所述第二合成气流，其中所述第二挡板配置成将所述第二合成气流分流成第三合成气流和第四合成气流；其中所述第一挡板和第二挡板的上游端相对于所述汲取管的中心轴彼此轴向偏置，并且所述第一挡板和所述第二挡板围绕所述中心轴周向延伸；其中所述第一挡板和第二挡板中的每一者具有环状壁，所述环状壁从所述上游端到下游端逐渐增大直径并且改变方向。

6.根据权利要求1所述的系统，包括从所述第一挡板径向隔开的外挡板，其中所述第一挡板和所述外挡板围绕所述汲取管的中心轴周向延伸；其中所述第一挡板包括配置成从所述冷却合成气收集液体的第一槽，并且所述外挡板包括配置成从所述冷却合成气收集液体的第二槽。

7.一种系统，包括：

通风管，所述通风管配置成在气化腔的下游围绕气化器的激冷系统中的汲取管安装，其中所述通风管配置成沿第一方向从激冷液体接收冷却合成气流；以及

第一挡板，所述第一挡板配置成将来自所述通风管的所述冷却合成气的流分流成第一合成气流和第二合成气流，并且所述第一挡板配置成将所述第一合成气流重定向到与所述第一方向不同的第二方向上。

8.根据权利要求9所述的系统，其中所述第一挡板的第一挡板壁围绕所述汲取管的中心轴周向延伸；其中所述第一挡板壁包括环状壁，所述环状壁从上游端到下游端逐渐增大直径并且改变方向。

9.根据权利要求9所述的系统，其中所述第一挡板包括第一槽，所述第一槽连接到所述第一挡板壁并且围绕所述中心轴周向延伸。

10.一种方法，包括：

将来自气化腔的合成气输送通过汲取管并且进入激冷液体中以冷却所述合成气，以产生冷却合成气；

沿第一流动方向将所述冷却合成气输送通过位于所述汲取管与围绕所述汲取管周向设置的通风管之间的通道；

使用设置在邻近所述通风管处的挡板对所述冷却合成气的流进行分流，以产生第一合成气流和第二合成气流，其中所述挡板包括延伸在第一端以及与所述第一端径向和轴向隔开的第二端之间的壁，其中所述第一端设置在所述通道内并且所述第二端周向围绕所述通风管；以及

沿与所述第一方向不同的第二方向引导所述第一合成气流进入周向围绕所述汲取管、所述通风管和所述挡板的环状空间中。