CN108410517A - 气化激冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种气化激冷系统，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所述激冷腔中的激冷液体中以冷却所述合成气并且产生第一冷却合成气；以及通风管，所述通风管周向围绕所述汲取管设置并且配置成在沿第一通道的第一方向上接收所述第一冷却合成气。所述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。所述激冷系统还包括可以从所述第一通道接收所述第一冷却合成气的液滴管。所述液滴管包括第三壁，所述第三壁可以将所述第一冷却合成气的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)与合成气进行分离的激冷系统(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气化经气化后可以用于生产电力、化学物质、合成燃料，或用于各种其他应用。气化包括使碳质燃料与氧气在非常高的温度下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

下文概述与最初提出权利要求的本发明的范围相符的某些实施例。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所述激冷腔中的激冷液体以冷却所述合成气并且产生第一冷却合成气；以及通风管，所述通风管周向围绕所述汲取管设置并且配置成在在第一方向上沿第一通道接收所述第一冷却合成气。所述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。所述激冷系统还包括可以从所述第一通道接收所述第一冷却合成气的液滴管(droplet tube)。所述液滴管包括第三壁，所述第三壁可以将所述第一冷却合成气的流再引导/重定向(redirect)到与所述第一方向不同的第二方向上。

所述系统还包括与所述液滴管径向隔开的挡板，其中所述挡板周向围绕所述汲取管的中心轴延伸。

所述系统进一步包括第三通道，所述第三通道设置在所述液滴管的所述第三壁与所述挡板的第四壁之间，并且配置成接收所述液滴管中产生的第二冷却合成气，其中所述第三通道包括上部区域和底部区域。其中，所述挡板的所述第四壁包括一个或多个开口，所述一个或多个开口设置在邻近所述第三通道的所述上部区域和所述激冷腔的合成气出口处。

其中，所述挡板的所述第四壁向所述液滴管会聚，以使所述第三通道的径向尺寸从所述第三通道的所述上部区域向所述底部区域减小。

其中，所述液滴管的第一出口径向离开并且设置在所述通风管的所述第二出口的下方。

所述系统还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位于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，所述通风管可以围绕气化器的激冷系统中的汲取管安装在气化腔下游。所述通风管可以沿第一方向从激冷液体接收第一冷却合成气流。所述系统还包括液滴管，所述液滴管包括壁，所述壁可以将所述第一冷却合成气的流再引导到与所述第一方向不同的第二方向上。

其中，所述壁周向围绕所述通风管的中心轴延伸并且具有：第一壁部分，所述第一壁部分与所述通风管的第一出口轴向隔开并且离开所述汲取管径向延伸；以及第二壁部分，所述第二壁部分与所述通风管径向隔开并且离开所述第一壁部分轴向延伸，以使所述壁在所述液滴管的入口与所述液滴管的第二出口之间转向。

其中，所述壁的所述第二壁部分的至少一部分向所述通风管会聚，以使所述液滴管具有锥形构造。

所述系统还包括周向围绕所述通风管和所述液滴管的挡板，其中通道设置在所述挡板的挡板壁与所述液滴管的所述壁之间，并且其中所述通道配置成接收在所述液滴管中从所述第一合成气产生的第二冷却合成气。

其中，所述第一壁包括一个或多个开口，所述一个或多个开口配置成将所述第二冷却合成气引向所述激冷系统的出口。

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所述汲取管与周向围绕所述汲取管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的第一出口处的液滴管，沿与所述第一方向不同的第二方向将所述冷却合成气流引入周向围绕所述汲取管和所述通风管的环状空间中。所述液滴管包括第一壁，所述第一壁具有：第一壁部分，所述第一壁部分离开所述汲取管径向延伸；以及第二壁部分，所述第二壁部分离开所述第一壁部分轴向延伸，以使所述液滴管的第二出口位于所述通风管的所述第一出口的下方。所述环状空间设置在所述液滴管的所述第一壁与所述通风管的第二壁之间。

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和液滴管，其中所述液滴管周向围绕通风管的至少一部分并且包括重定向离开通风管的冷却合成气流的盖帽；

图2是图1的气化容器的一个实施例的截面图，其中所述液滴管设置在邻近所述通风管的出口处；

图3是图1的气化容器的一个实施例的截面图，其中所述液滴管的一部分设置成相对于所述通风管成角度；以及

图4是图3的气化容器的一个实施例的截面图，其中所述激冷腔不包括周向围绕所述液滴管的挡板。

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，在开发诸如任何工程或设计项目中的任何实际实施方案时，均应当做出与特定实施方案相关的大量决定，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这种元件。术语“含有”、“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，所述激冷腔设计成去除在气化系统中产生的合成气中的夹带液体或水分(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进行混合的气化副产物。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湿气含量提高。例如，来自气化器的热合成气被引向位于所述气化器下游并且具有激冷液体的激冷池(quenchpool)，所述激冷池将冷却所述合成气。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，所述通风管配置成由于合成气的流速而导致合成气作用于激冷液体上的拖曳力(drag forces)使得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，然后将合成气引向下游过程(例如，合成气处理、发电等)。在特定实施例中，激冷腔可以包括特定特征，用于缓解可能夹带在离开通风管的冷却合成气中的激冷液体微滴的形成，并且再引导通过激冷腔的冷却合成气的流动。例如，激冷腔可以包括带盖液滴管(capped droplettube)(例如，环状挡板)，所述带盖液滴管缓解夹带激冷液体的剪切(例如，脱除)以使形成较少量的小液滴(例如，约100微米到500微米(μm))，并且将离开通风管的冷却合成气的流动方向从第一方向改为第二方向。通过再引导离开通风管的冷却合成气的流动，可以减小夹带激冷液体的动量(momentum)。因此，可以将夹带激冷液体的至少一部分与冷却合成气分离。此外，带盖液滴管可以设置在通风管出口处或邻近所述通风管出口处，进而可以缓解可能夹带在离开通风管的冷却合成气中的激冷液体液滴的形成。

此外，带盖液滴管可以形成多个环状空间，这些环状空间可以增加冷却合成气在激冷腔中的停留时间并且可以促使去除冷却合成气中的夹带激冷液体。在环状空间中时，随着冷却合成气扩张以填充环状空间，冷却合成气的流动速度可能降低。降低冷却合成气的流速可以减小冷却合成气作用于夹带激冷液体上的拖曳力。降低冷却合成气作用于夹带的激冷液体上的拖曳力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动通过通风管的冷却合成气少约75％到99％。

通过将带盖液滴管设置在通风管出口处而形成的多个环状空间可以增大冷却合成气通过通风管进入通风管下游激冷腔多个环状空间的的流动通道长度，并且因此而增加冷却合成气在激冷腔中的停留时间。例如，冷却合成气的流动通道可能比不包括本发明公开的带盖液滴管的激冷腔更曲折。通过激冷腔的冷却合成气的曲折流动通道可以增加冷却合成气的停留时间，从而允许冷却合成气在激冷腔中停留预期的时间量，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朝向向用于冷却合成气的激冷液体池引导。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拖曳力，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，流动通过汲取管之后，热合成气冲击激冷液体，然后再流入通风管中。所述通风管周向围绕所述汲取管设置，以使部分冷却的合成气(例如，三相蒸汽-气体-液体混合物)沿与合成气流动通过所述汲取管的流动方向(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在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，从而增加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的接触有效性。但是，合成气与激冷液体之间的接触可使离开汲取管与通风管之间的环状空间的合成气中具有高水平的(result in high levels of)夹带的激冷液体。在到达激冷腔的出口(例如，激冷出口喷嘴)之前，可能难以从合成气中分离出夹带激冷液体。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，重定向/再引导(redirecting)离开所述通风管出口的部分冷却合成气的流动(例如，从向上方向重定向到向下方向)可以缓解可能在部分冷却合成气离开通风管时夹带在部分冷却合成气中的激冷液体液滴的形成。此外，随着部分冷却合成气填充挡板与通风管之间的环状空间，部分冷却合成气的流速可能降低，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激冷液体上的拖曳力。部分冷却合成气的流速的降低还可以促使通过增加在部分冷却合成气从合成气出口离开之前停留于激冷腔内的时间来去除夹带的激冷液体。如不采用本发明公开的实施例，激冷液体的液滴形成和液滴大小、以及通过激冷腔的部分冷却合成气的流速和停留时间，可能导致在冷却合成气离开合成气出口之前不能充分地从部分冷却合成气中去除夹带激冷液体。因此，可能需要在通风管出口处设置带盖液滴管(例如，环状挡板)，所述带盖液滴管可以重定向通过激冷腔的部分冷却合成气的流动以缓解激冷液体液滴的形成并且降低部分冷却合成气的流速，这可以促使去除部分冷却合成气中的夹带激冷液体并且可有效冷却部分冷却合成气以产生冷却合成气。例如，带盖液滴管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，本说明书中提供一种激冷腔，所述激冷腔包括通风管出口处的带盖液滴管，所述带盖液滴管减少激冷液体液滴的形成、重定向部分冷却合成气的流动并且降低流动速度以便高效去除夹带在冷却合成气中的激冷液体。

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分离气化系统10中产生的合成气中的冷却流体(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，所述气化器配置成气化原料16(例如，燃料)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，可以通过例如对原料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或形状。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可以是上吸式或下吸式固定床气化器；流化床气化器，例如鼓泡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。

在气化器14中时，原料16可以在设置于气化器14内的反应器28(例如，反应腔或气化腔)中与气化剂24(例如，氧化剂，例如，氧气、富氧空气或氧还原空气)和蒸汽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，绝对压力从约20巴至85巴)和高温(例如，约700℃至1600℃)下与有限量的气化剂24反应以部分氧化原料16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，可以对原料16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，视所使用的原料16而定，在约150℃到700℃温度的反应器28内可以发生热解，并且在从约1100℃到约1600℃的温度下可以发生部分氧化。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和气化副产物流动通过底端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和熔渣的热量而蒸发，从而使未处理合成气20冷却并使熔渣冷却和固化，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41，所述激冷环配置成向激冷腔30提供激冷液体38。炉渣39可以聚积在激冷槽42的底部，之后，可以去除炉渣39并且将其引向下游处理系统，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％到约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中抽出，并且送到黑水处理系统46进行进一步处理。

激冷系统30还包括从反应器28的底端36向激冷腔30的激冷槽42的底部延伸的汲取管48(例如，环状汲取管)，所述汲取管将未处理热合成气20和气化副产物输送到激冷液体38中。汲取管48可采用适用于促进未处理合成气20的冷却和/或将未处理合成气20引向激冷槽42的任何形式。例如，汲取管48(例如，环状汲取管)可以具有周向围绕内腔或通道47延伸的壁49(例如，环状壁)。在特定实施例中，汲取管48的下端50可以延伸到激冷液体38中位于激冷液体38的表面液位37的下方。相应地，汲取管48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围绕汲取管48的下端50冲击并且流动通过(例如，鼓泡通过(bubbles through))激冷液体38，如箭头52所示。激冷液体38冷却未处理合成气20并且被至少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54所示。夹带激冷液体38可以提高部分冷却合成气54的含水量，因此可能需要将夹带激冷液体38的至少一部分与部分冷却合成气54分离。

激冷腔30包括通风管56，所述通风管围绕汲取管48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56(例如，环状通风管)可以具有周向围绕汲取管48的壁49延伸的壁58(例如，环状壁)，从而限定中间腔或通道(例如，环状通道或环带60)。操作中，在激冷液体38中冷却之后，未处理合成气20(例如，部分冷却合成气54)离开激冷槽42向上流动通过汲取管48与通风管56之间的环带60，如箭头52和54所示。随着未处理合成气20向上流入环带60中，汲取管48的下端50附近处的通风管56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54。部分冷却合成气54沿与流动通过汲取管48的未处理合成气20的方向大体相反的方向流动通过通风管56。通过环带60的部分冷却合成气54的流动方向的改变可以促使部分冷却合成气54夹带激冷液体38，以促使部分冷却合成气54的进一步冷却。例如，随着部分冷却合成气54向上流动通过环带60，可以提高部分冷却合成气54与激冷液体38之间的有效接触时间，以使部分冷却合成气54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54中的夹带激冷液体38的特征。例如，如下文进一步详述，带盖液滴管62(例如，具有带盖近端的内部环状挡板)可以在部分冷却合成气54离开通风管56的出口64时，将部分冷却合成气54的流动从向上方向重定向成向下方向，如箭头66所示。离开通风管56的出口64的部分冷却合成气54(例如，重定向的部分冷却合成气66)流入带盖液滴管62与通风管56之间的第一环带70中。

带盖液滴管62可以具有第一壁72和第二壁74。第一壁72(例如，平面壁或轴向端壁)可以设置在邻近激冷环41处并且可以离开汲取管48的壁49径向延伸。第一壁72可以在带盖液滴管62的上端79处形成盖帽或冲击表面78。例如，第一壁72可以具有可将部分冷却合成气54从向上流动方向重定向成向下流动方向的杯状壁、半球形或椭圆形壁、蛋形壁、钟形壁或者其他任何适当的形状。带盖液滴管62的第二壁74(例如，环状壁)分别与管48、56的壁49、58径向隔开，并且沿向下方向离开第一壁72朝向激冷槽42延伸。壁72、74布置成使带盖液滴管62可以具有L形或弧形(例如，R形、C形或U形)截面或轮廓。壁72、74限定周向围绕管48、56的至少一部分的第一环带70，以使当部分冷却合成气54离开通风管56的出口64时，部分冷却合成气54流入第一环带70中并且部分冷却合成气54的流动被从向上方向重定向成向下方向。例如，离开通风管56的出口64的部分冷却合成气54沿向上方向流动并且冲击带盖液滴管62的冲击表面78。通过这种方式，带盖液滴管62将部分冷却合成气54的流动从向上方向重定向成向下方向。带盖液滴管62对部分冷却合成气54的冲击和流动重定向可减少可能夹带在离开通风管56出口64的部分冷却合成气54中的激冷液体38液滴的形成。此外，部分冷却合成气56冲击冲击表面78可以中断部分冷却合成气64中的夹带激冷液体38的动量，并且允许夹带的激冷液体38聚结(coalesce)，从而将部分冷却合成气54与夹带激冷液体38分离。带盖液滴管62还可以通过将激冷液体的环状雾流维持在第一环带70内来缓解可能夹带在部分冷却合成气62中的激冷液体38的液滴的形成，从而减少部分冷却合成气54中的夹带激冷液体38的量。带盖液滴管62还可以提高离开带盖液滴管62出口82的部分冷却合成气54的流动速度，以促使在部分冷却合成气54流入分别周向围绕管56、62的壁58、74的第二环带80(例如，带盖液滴管62的壁74与挡板84之间的环状空间)之前，去除部分冷却合成气54中的大部分夹带激冷液体38。例如，带盖液滴管62的出口82可以具有可提高压力的径向尺寸，这样还可以在部分冷却合成气54离开带盖液滴管62时提高部分冷却合成气54的流动速度。部分冷却合成气54的流动速度的提高可以使夹带激冷液体38能够与部分冷却合成气54分离。此外，带盖液滴管62使流动通道扩张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。

如上所述，带盖液滴管62配置成改变部分冷却合成气56的流动方向。例如，带盖液滴管62可以具有由壁72、74限定的构造(例如，弯曲、转向或弧形)，可将部分冷却合成气54从向上方向定向成向下方向，向激冷槽42的底部引入第一环带70中。部分冷却合成气54的流动方向的改变(例如，从向上方向变为向下方向)可以降低部分冷却合成气54的流动速度，并且因此而降低部分冷却合成气54作用于夹带激冷液体38上的拖曳力。因此，在部分冷却合成气54流入激冷腔30的第二环带80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54分离。此外，夹带激冷液体38的动量可能致使夹带激冷液体38冲击壁72、74，进而使夹带激冷液体38与部分冷却合成气54分离。分离的激冷液体38的液滴可以向下流向激冷槽42。通过这种方式，带盖液滴管62将夹带激冷液体38从部分冷却合成气54去除并且减少可能夹带在部分冷却合成气54中的激冷液体38的液滴的形成，以产生夹带激冷液体38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54小的第一冷却合成气86。

带盖液滴管62可以将第一冷却合成气86引入第二环带80的底部区域88中(例如，带盖液滴管62的出口82与挡板84下端92之间的环状空间)。将第一冷却合成气86引入第二环带80的底部区域88中可以增加第一冷却合成气86在第二环带80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可能经由通风管出口66离开通风管52并且流入第二环带80的上部区域96(例如，激冷环41与挡板84之间的环状空间)中，然后经由合成气出口98离开激冷腔30。在特定实施例中，合成气出口98设置在邻近第二环带80的上部区域96处。因此，若不采用本发明公开的实施例，部分冷却合成气54在激冷腔30内(例如，第二环带80中)的停留时间可能不足以在部分冷却合成气54离开合成气出口98之前，去除可能留在部分冷却合成气54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，通过将带盖液滴管62设置在邻近通风管出口64处，可以将部分冷却合成气54(例如，重定向的合成气流66)引入第二环带的底部区域88中，否则将不使用该区域。此外，与不包括带盖液滴管62的激冷腔相比，带盖液滴管62可以构成部分冷却合成气54的较长并且更曲折的流动通道。因此，与不包括带盖液滴管62的实施例相比，可以提高第一冷却合成气86在第二环带80中的停留时间。

此外，底部区域88的冷却可以大于第二环带的上部区域96，这部分原因是底部区域88靠近激冷槽42的底部。因此，将第一冷却合成气86引向底部区域88可以进一步冷却第一冷却合成气86，这样可以从第一冷却合成气86分离出更多的夹带激冷液体38(例如，液体和/或蒸汽)。通过这种方式，激冷腔30可以去除部分冷却合成气54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104的第一部分100。

离开带盖液滴管62出口82的第一冷却合成气86的一部分可以流入第二环带80的上部区域96中，这可以额外地冷却和去除夹带激冷液体38。例如，在第二环带80中时，第一冷却合成气86的合成气部分110沿向上方向流入上部区域96中并且径向扩张以填充第二环带80的上部区域96。合成气部分110的扩张可以降低合成气部分110的流动速度，进而降低第一冷却合成气86作用于夹带激冷液体38上的拖曳力。因此，合成气部分110可以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合成气部分110分离，以产生第二冷却合成气104的第二部分112。第二冷却合成气104的第二部分112可以经由挡板84上的开口114离开第二环带80，并且可以与蒸汽空间118中的第二冷却合成气104的第一部分100混合。

在特定实施例中，激冷腔30可以不包括挡板84(例如，参见图4)。在此特定实施例中，冷却合成气(例如，离开带盖液滴管62的第一冷却合成气84)可以流入带盖液滴管62的第二壁74(例如，环状壁)与激冷腔30的内壁119(例如，环状壁)之间的蒸汽空间117中。冷却合成气可以扩张以填充所述蒸汽空间，脱除夹带激冷液体38，然后再经由合成气出口98离开激冷腔30。

参见图1，去除夹带激冷液体38之后，第二冷却合成气104可以经由合成气出口98离开气化容器12，并且可以流入合成气处理系统120中。合成气处理系统120配置成去除第二冷却合成气104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124。例如，合成气处理系统120可以包括洗涤器126，所述洗涤器采用水来去除从气化容器12输送来的第二冷却合成气104中的残余颗粒和其他组分。洗涤器126可以经由洗涤器管线132从除气器130接收流体(例如，脱气水)。来自除气器130的流体可以促使去除第二冷却合成气104中的残余颗粒，并且产生第二黑水流136(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136引向黑水处理系统46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136可以循环到气化容器12。例如，如线138所示，可以将黑水136的至少一部分引向激冷腔30(例如，经由激冷环41引向汲取管48和/或激冷槽42的底部)，并且用于冷却未处理合成气20。在一个实施例中，可以将黑水136的一部分引向反应器28，如线140所示。反应器28可以气化黑水136中的未反应碳，从而与不回收和气化未转化碳的气化系统相比，可以提高气化系统10的效率。

除了洗涤器126之外，合成气处理系统120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142、用于冷却合成气的低温气体冷却(low temperature gascooling，LTGC)联动装置(train)146以及/或者酸性气体去除(acid gas removal，AGR)单元148，用于去除第二冷却合成气104中的其他任何剩余不需要杂质(例如，诸如硫化氢(H₂S)等酸性气体等)以产生经处理的合成气124。经处理的合成气124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124引向发电系统150(例如，驱动地连接到发电机154的燃气涡轮机152)。

气化系统10还可以包括控制气化系统10的操作的控制器156。控制器156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电通信来独立地控制气化系统10的操作。控制器156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156可以是采用通用处理器或专用处理器158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160。处理器156可包括一个或多个处理装置，并且存储器电路160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156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156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156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156可以使用经由输入信号提供的信息来执行包括在机器可读或计算机可读存储介质160上的指令或代码，并且向多个控制装置(例如，阀和泵)生成一个或多个输出信号162，以控制流体流(例如，原料16、气化剂24、蒸汽26、激冷液体38、第二冷却合成气104、黑水136、经处理的合成气124以及整个气化系统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54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54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170、离开轴线170的径向轴线或方向172以及围绕轴线170的周向轴线或方向174。例如，轴线170对应于纵向中心线176或纵向方向，轴线172对应于相对于纵向中心线176的横向或径向方向，以及轴线174对应于围绕纵向中心线176的周向。如上所述，气化容器12包括同轴布置的反应器28和激冷腔30(例如，沿轴向轴线170)。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178，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180，所述反应器底板将反应腔28与激冷腔30分离开并且包括底端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124)的原料16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182(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184所示。在图示的实施例中，入口182并且因此原料喷射器沿气化容器12的中心轴186设置。但是，在一些实施例中，一个或多个入口182及关联原料喷射器可以在中心轴186的偏置距离处连接到气化容器12，例如，沿外壳178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190。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190可以通过降低与原料16的气化关联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190可以限定反应器28和底端36，并且可以部分由反应器底板180(例如，反应器壁)支撑。防护屏障190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190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190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190可以包括冷却壁或表面润湿膜以提供额外的容器保护。在特定实施例中，防护屏障190还可以覆盖激冷环41。

如上所述，汲取管48从反应器28接收未处理合成气20并且将未处理合成气20沿指向激冷槽42的底部的第一方向192(例如，向下方向)引入激冷液体38中，以产生部分冷却合成气54。未处理合成气20冷却之后，部分冷却合成气54被引入通风管56的环带60中，该环带形成于汲取管48的壁49(例如，外壁表面196)与通风管56的壁58(例如，内壁表面198)之间，在该环带中，部分冷却合成气54可以引向带盖液滴管62，以促使在通风管出口64的下游去除夹带的激冷液体38。

通风管56的一部分包括第一内部尺寸200(例如，壁49与58之间的径向间隙)。在特定实施例中，在合成气入口端204(例如，邻近汲取管48的下端50)与通风管出口64之间，第一内部尺寸200可以是恒定的，如图2中所示。但是，在其他实施例中，在合成气入口端204与通风管出口64之间，第一内部尺寸200可以是不同的。例如，环带60的至少一部分的第一内部尺寸200可以在沿与第一方向192大体相反的第二方向206(例如，向上方向)上轴向170增大。例如，环带60的第一内部尺寸200(或者通风管56的直径)可以向通风管出口64增大，以使环带60的最宽尺寸200(或者通风管56的最宽直径)可以位于通风管出口64处。因此，汲取管48与通风管56之间的环带60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56可以具有锥形或发散形构造(例如，圆锥形壁结构或逐渐扩张的环状壁结构)，以使通风管56在通风管出口64处相对于合成气入口端204较宽。换言之，通风管56可以描述成具有环形壁58、198的发散形环状通风管56，它从汲取管48的壁49、196逐渐发散，以形成发散形环状通道或环带60。

环带60的锥形构造可以提高部分冷却合成气54通过通风管56的流动区域，进而可以提高部分冷却合成气54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54沿径向172扩张(例如，从中心轴发散)，以填充通风管56的环带60。随着部分冷却合成气54扩散通过环带60，部分冷却合成气54的速度降低并且可以提高部分冷却合成气54在通风管56内的停留时间。因此，可以降低由部分冷却合成气54作用于夹带激冷液体38上的拖曳力，从而促使夹带激冷液体38从部分冷却合成气54中分离。

如上所述，部分冷却合成气流54可以重定向到第二环带80上游的第一环带70和蒸汽空间118中。例如，带盖液滴管62可以设置在通风管出口64处，以使部分冷却合成气54离开通风管出口64并且经由带盖液滴管62引入第一环带70中。例如，如上所述，带盖液滴管62包括壁72、74。第一壁72包括连接到汲取管48的壁49的端210(例如，内半径或圆周)以及离开汲取管46的壁49径向延伸距离216的第二端212(例如，外半径或圆周)。因此，第一壁72形成带盖液滴管62的带盖上端(例如，上端79)。第二壁74分别与管48、56的壁49、58径向172隔开，并且离开第一壁72(例如，第一端212)沿第一方向192(例如，向下方向)向激冷槽42轴向地170延伸。例如，第二壁74可以与汲取管48的壁49径向地172隔开距离216，并且可以与通风管56的壁58径向地172隔开距离218。距离218可以比距离216小约5％到约75％。例如，距离218可以比距离216小约5％、10％、15％、20％、25％、30％、40％、50％、60％或75％。相应地，第二壁74限定通风管56出口64下游的第一环带70。带盖液滴管72的壁72、74可以形成转向220(例如，弯曲或弧形壁部分)，所述转向可以转向至少45度到270度、50度到225度、75度到180度、或者90度到160度。例如，转向220可转向至少大于或等于约45、60、75、90、120、150或180度。因此，随着部分冷却合成气54离开通风管56的出口64，带盖液滴管62的第一壁72阻止部分冷却合成气54流入激冷腔30的第二环带80中、并且将部分冷却合成气54引入由带盖液滴管62的第二壁74限定的第一环带70中。

带盖液滴管62的壁72促使夹带激冷液体38与部分冷却合成气54分离，并且重定向离开通风管56出口64的部分冷却合成气54。例如，随着部分冷却合成气54离开通风管56的出口64，部分冷却合成气54冲击壁72的冲击表面78。部分冷却合成气54对冲击表面78的冲击可抑制小型夹带激冷液体38的液滴的形成，以使夹带激冷液体38的液滴不携带在部分冷却合成气54中，从而将激冷液体38与部分冷却合成气54分离。

此外，冲击表面78可以将部分冷却合成气54的流动方向从第二方向206(例如，向上方向)改为与第一方向192(例如，向下方向)大体类似的方向，从而将部分冷却合成气54重定向到第一环带70中。将部分冷却合成气54引入第一环带70中会使部分冷却合成气54的流动通道扩张，并且增加部分冷却合成气54在激冷腔30内的停留时间。因此，可以增加冷却合成气在激冷腔30内的有效停留时间，从而在合成气经由合成气出口98离开气化容器12之前增加夹带激冷液体38从冷却合成气54的分离。此外，带盖液滴管62的转向220可以促使夹带激冷液体38脱离部分冷却合成气54。例如，由于相对于部分冷却合成气流54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进行所述转向220。因此，夹带激冷流体38的较重液滴可能离开部分冷却合成气54，而未处理合成气20可以继续通过该转向220并且流向第二环带80，从而产生第一冷却合成气86。

在特定实施例中，带盖液滴管62可以具有会聚(例如，锥形)构造。图3和图4示出带盖液滴管62的一个实施例，其中壁74的至少一部分成一定角度定向。例如，在图示的实施例中，在第一壁部分230与第二壁部分232之间的接口处，壁74的第一壁部分230从带盖液滴管62的第二壁部分232以相对于轴线176成锐角236的角度向通风管56径向172延伸。角度236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236可以是约1到60度、1到45度、1到30度或者5到15度。因此，带盖液滴管62的壁74与通风管56的壁58之间的距离218可以逐渐向带盖液滴管62的出口82减小。不断减小的距离218可以增大离开带盖液滴管62出口82的部分冷却合成气54的流动速度。部分冷却合成气54的流动速度的提高可以促使夹带激冷液体38与部分冷却合成气54的分离，以产生第一冷却合成气86。例如，带盖液滴管62的锥形构造可以将激冷液体38的环状雾流维持在第一环带70中，并且阻止可能夹带在部分冷却合成气54的液滴的形成。

在操作中，未处理合成气20向下(例如，向下的第一流动方向192)流动通过汲取管48，进入围绕汲取管48的下端50的激冷液体38中，如箭头54所示，进入通风管56的底部224中，并且向上进入汲取管48与通风管56之间的环带60中。通过这种方式，未处理合成气20被激冷液体38的至少一部分冷却和夹带，从而将带有夹带激冷液体38的部分冷却合成气54引入通风管56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48的截面流动面积相对于汲取管48与通风管54之间的环带60的截面流动面积的比率(例如，小于、大于或等于1)，合成气20、54的流动速度可以随着它从汲取管48流入通风管56中而减小、增大或者保持大体相同。通风管54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60内，部分冷却合成气54在汲取管48的壁49与通风管56的壁58之间向上流动(例如，向上的第二方向206)。部分冷却合成气54经由出口64离开通风管56并且冲击带盖液滴管62的冲击表面78，进而重定向部分冷却合成气54的流动。如上所述，重定向部分冷却合成气54的流动可有助于减小进入第一环带70中的部分冷却合成气62的流量、并且增加进入第二环带80的底部区域88中的部分冷却合成气86的至少一部分的流量，从而提高部分冷却合成气54、86在激冷腔30中的有效停留时间，以便夹带激冷液体38有更多时间来脱离部分冷却合成气流54、86。

如上所述，带盖液滴管62配置成重定向部分冷却合成气54的流动，以使离开通风管56出口64的部分冷却合成气54的流偏离第二流动方向206。部分冷却合成气54可以朝向第二环带80的底部部分88重定向而不是到第二环带80的上部区域96，如同在特定现有气化系统中一样。例如，参见图2，带盖液滴管62的构造可以引导部分冷却合成气54，以使部分冷却合成气54径向地172偏离汲取管48，并且沿第一方向192(例如，向下方向)流入第二环带80的底部区域88中。相应地，壁72、74可以以一定方向成弧形，将部分冷却合成气流54沿第一方向192引入第二环带80的底部区域88中。

壁72、74(例如，环状壁)限定转向220，使得带盖液滴管62能够将部分冷却合成气流54从向上的第二方向206重定向到向下的第一方向192、并且引向第二环带80的底部区域88。随着部分冷却合成气54离开通风管出口64并且流入第一环带70(例如，由壁72、74限定的环状通道)中，部分冷却合成气54对冲击表面78进行冲击。冲击表面78配置成重定向部分冷却合成气54的流动，以使部分冷却合成气54沿第一方向192流入第二环带80的底部区域88中。此外，由于壁72、74的转向220引起的部分冷却合成气54的流动方向的改变可增加通过激冷腔30的流动通道的总长度和曲折性质。通过这种方式，可以增加未处理合成气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98离开激冷腔30之前，允许从冷却合成气(例如，冷却合成气54、86)去除预期量的夹带激冷液体38。此外，如上所述，随着转向220使部分冷却合成气54重定向到向下方向192，夹带激冷液体38与部分冷却合成气54中的未处理合成气20之间的动量差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，从而促使夹带激冷液体38与未处理合成气20分离。

除了重定向部分冷却合成气流54之外，带盖液滴管62用作剪切板，以促使夹带激冷液体38聚结，从而从部分冷却合成气流54分离至少一部分的夹带激冷液体38，以产生第一冷却合成气86。第一冷却合成气86所具有的夹带激冷液体38可以比部分冷却合成气54少约5％到约25％。在特定实施例中，带盖液滴管62可以包括槽(a gutter)，所述槽可收集从部分冷却合成气54分离的夹带激冷液体38，以缓解所分离的激冷液体38的重新夹带。从部分冷却合成气54分离的夹带激冷液体38可以再回收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。

在第二环带80的底部区域88中时，第一冷却合成气86可以沿径向172扩张并且将流动方向从第一方向192(例如，向下方向)改为第二方向206(例如，向上方向)，以填充第二环带80和蒸汽空间118。径向扩张以及流动方向从第一方向192变为第二方向206可降低第一冷却合成气86的流动速度。因此，还可以减小第一冷却合成气86作用于剩余夹带激冷液体38上的拖曳力。因此，夹带激冷液体38可以从第一冷却合成气86脱除，以产生第二合成气104的第一部分100。随着第一部分100向合成气出口98流动，第二合成气104的第一部分100可以与第二合成气104的第二部分112(例如，第二环带80中产生的部分)混合。

如上所述，可以从轴向170设置在带盖液滴管62上方的第二环带80中的第一冷却合成气86的合成气部分110产生第二合成气104的第二部分112。例如，在离开带盖液滴管62的出口82时，挡板84可以将第一冷却合成气86的合成气部分110引入第二环带80中。挡板84包括与带盖液滴管62的壁74径向172隔开距离242的挡板壁240。挡板壁240从反应器底板180向激冷槽42延伸，以使挡板壁240的端246位于带盖液滴管62的出口82下方距离250处。通过这种方式，挡板84可以将第一冷却合成气86的合成气部分110引向第二环带80，以增加第一冷却合成气86在激冷腔30内的停留时间，并且允许在第一冷却合成气86离开激冷腔30之前从所述第一冷却合成气分离额外的夹带激冷液体38。

在特定实施例中，挡板壁240可以垂直(例如，轴向170)设置在激冷腔30内，以使挡板壁240与壁74之间的距离242是恒定的(例如，在带盖液滴管62不具有锥形构造的实施例中)。但是，在其他实施例中，挡板壁240与壁74之间的距离242是可变的。例如，如图2中所示，挡板壁240以相对于气化容器12的轴线176成角度252地向带盖液滴管62的壁74定向。角度252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252可以是约1到60度、1到45度、1到30度或者5到15度。因此，挡板壁240与带盖液滴管62的壁74之间的距离242可以逐渐向带盖液滴管62的出口82减小。随着合成气部分110从底部区域88流向第二环带80的上部区域96，不断变窄的距离242可以提高第一冷却合成气86的合成气部分110的流动速度。合成气部分110沿径向172扩张以填充第二环带80的上部区域96，在该区域中，以与第一环带70中从部分冷却合成气54分离夹带激冷液体38相类似的方式从合成气部分110分离夹带激冷液体38，以产生第二合成气104的第二部分112。例如，随着合成气部分110沿径向172扩张以填充第二环带80的上部区域96，所述合成气部分的流动速度降低，进而降低第一冷却合成气86的合成气部分110作用于夹带激冷液体38上的拖曳力。从合成气部分110分离的夹带激冷液体38可以沿第一方向192流向激冷槽42以进行再循环。在特定实施例中，挡板端246可以包括槽，所述槽可收集分离的激冷液体38并且将其引向激冷腔30的激冷槽42。第二部分112可以经由开口114(例如，环状通道)离开第二环带80进入蒸汽空间118中。在蒸汽空间118中时，第二部分112经由合成气出口98离开激冷腔30之前，可与第二冷却合成气104的第一部分100混合。为了缓解从合成气部分110分离的激冷液体38的重新夹带，开口114可以设置在合成气出口98上方。通过这种方式，从合成气部分110分离的激冷液体38可以不经由开口114流入蒸汽空间118中。此外，开口114的尺寸可以设置成使细颗粒(例如，灰分、炉渣、未反应碳以及冷却合成气中的其他任何细固体)无法累积及堵塞开口114。

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48和通风管56的至少一部分的带盖液滴管(例如，带盖液滴管62)。带盖液滴管62可以重定向部分冷却合成气54的流动，进而可以降低部分冷却合成气54的速度，从而促使通过降低部分冷却合成气54作用于夹带激冷液体38上的拖曳力(drag forces)来去除夹带激冷液体38。此外，带盖液滴管62可以通过将环状雾流(annular mist flow)维持在管56、62之间的环带70内而缓解可能夹带在部分冷却合成气54中的激冷液体38的液滴的形成。此外，带盖液滴管62可以通过增大通过激冷腔30的未处理合成气20的流动通道长度来提高未处理合成气20的停留时间，这样还可以促使去除夹带激冷液体38以产生第二冷却合成气104。例如，带盖液滴管62可以将部分冷却合成气流54引入第二环带80的下部88中。因此，部分冷却合成气54可以被迫使进入在其他情况下不使用的第二环带80的下部88中，从而提高部分冷却合成气54在激冷腔中的有效停留时间。此外，挡板84将冷却合成气86的一部分引入第二环带80的上部区域96中，以使冷却合成气86在进入蒸汽空间118中并且离开激冷腔30之前脱除额外的夹带激冷液体38。通过这种方式，第二冷却合成气104所具有的夹带激冷液体38可以比部分冷却合成气54少很多。

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。本发明的可授予专利的范围由权利要求书界定，并且可包括所属领域中的技术人员得出的其他实例。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在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所述激冷腔中的激冷液体中，以冷却所述合成气并且产生第一冷却合成气；

通风管，所述通风管周向围绕所述汲取管设置并且配置成沿第一方向沿第一通道接收所述第一冷却合成气，其中所述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

液滴管，所述液滴管配置成从所述第一通道接收所述第一冷却合成气，其中所述液滴管包括第三壁，所述第三壁配置成将所述第一冷却合成气的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，包括第二通道，所述第二通道设置在所述通风管的所述第二壁与所述液滴管的所述第三壁之间，其中所述第二通道配置成接收所述第一冷却合成气的重定向流并且产生第二冷却合成气；其中所述第二通道的径向尺寸向所述液滴管的出口逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述第三壁的第一部分离开所述汲取管的所述第一壁径向延伸，并且所述第三壁的第二部分与所述汲取管的第二壁轴向隔开并离开所述第三壁的所述第一部分轴向延伸，以使所述第三壁在所述液滴管的入口与所述液滴管的出口之间转向；其中所述第三壁的所述第二部分向所述通风管会聚，以使所述液滴管具有锥形构造。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述第三壁周向围绕所述汲取管的中心轴延伸。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述液滴管的所述第三壁包括冲击表面，所述冲击表面邻近通风管出口并且配置成将所述第一冷却合成气从所述第一方向重定向到所述第二方向上。

6.根据权利要求1所述的系统，包括与所述液滴管径向隔开的挡板，其中所述挡板周向围绕所述汲取管的中心轴延伸。

7.一种系统，包括：

通风管，所述通风管配置成围绕气化器的激冷系统中的汲取管安装在气化腔的下游，其中所述通风管配置成沿第一方向从激冷液体接收第一冷却合成气流；以及

液滴管，所述液滴管包括壁，所述壁配置成将所述第一冷却合成气的流重定向到与所述第一方向不同的第二方向上。

8.根据权力要求7所述的系统，其中所述壁设置在邻近并且轴向离开所述通风管的出口处，并且离开所述汲取管径向延伸，其中所述第一壁包括冲击表面，所述冲击表面配置成将所述第一冷却合成气的所述流重定向到设置在所述通风管的第一壁与所述液滴管的第二壁之间的通道中。

9.根据权利要求7所述的系统，其中所述壁周向围绕所述通风管的中心轴延伸并且具有：第一壁部分，所述第一壁部分与所述通风管的第一出口轴向隔开并且离开所述汲取管径向延伸；以及第二壁部分，所述第二壁部分与所述通风管径向隔开并且离开所述第一壁部分轴向延伸，以使所述壁在所述液滴管的入口与所述液滴管的第二出口之间转向。

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所述汲取管与周向围绕所述汲取管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的第一出口处的液滴管，沿与所述第一方向不同的第二方向将所述冷却合成气的流引入周向围绕所述汲取管和所述通风管的环状空间中，其中所述液滴管包括第一壁，所述第一壁具有离开所述汲取管径向延伸的第一壁部分以及第二壁部分，所述第二壁部分离开所述第一壁部分轴向延伸，以使所述液滴管的第二出口在所述通风管的所述第一出口的下方，并且其中所述环状空间设置在所述液滴管的所述第一壁与所述通风管的第二壁之间。