DD280975A1 - METHOD AND DEVICE FOR COOLING AND CLEANING WITH SLUDGE OR DUST LOADED GASOLINE GASES - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR COOLING AND CLEANING WITH SLUDGE OR DUST LOADED GASOLINE GASES Download PDF

Info

Publication number
DD280975A1
DD280975A1 DD32712889A DD32712889A DD280975A1 DD 280975 A1 DD280975 A1 DD 280975A1 DD 32712889 A DD32712889 A DD 32712889A DD 32712889 A DD32712889 A DD 32712889A DD 280975 A1 DD280975 A1 DD 280975A1
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
gas
water
cooling
pressure
pressure gasification
Prior art date
Application number
DD32712889A
Other languages
German (de)
Other versions
DD280975B3 (en
Inventor
Manfred Schingnitz
Hans-Peter Minak
Anton Althapp
Helmut Peise
Rolf Tehsmer
Heinz Mann
Mathias Streicher
Rainer Bolcek
Friedrich Berger
Original Assignee
Freiberg Brennstoffinst
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Freiberg Brennstoffinst filed Critical Freiberg Brennstoffinst
Priority to DD32712889A priority Critical patent/DD280975B3/en
Priority to DE19904001739 priority patent/DE4001739A1/en
Priority to AT21990A priority patent/AT404468B/en
Priority to CS68290A priority patent/CS275922B6/en
Priority to CN90101708A priority patent/CN1023130C/en
Priority to SU904743528A priority patent/RU1829952C/en
Priority to AU52469/90A priority patent/AU5246990A/en
Publication of DD280975A1 publication Critical patent/DD280975A1/en
Publication of DD280975B3 publication Critical patent/DD280975B3/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/82Gas withdrawal means
    • C10J3/84Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/82Gas withdrawal means
    • C10J3/84Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas
    • C10J3/845Quench rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/04Purifying combustible gases containing carbon monoxide by cooling to condense non-gaseous materials
    • C10K1/06Purifying combustible gases containing carbon monoxide by cooling to condense non-gaseous materials combined with spraying with water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/08Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
    • C10K1/10Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids
    • C10K1/101Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids with water only

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Chimneys And Flues (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Gasen, insbesondere zur gleichzeitigen Kuehlung und Entstaubung sowie der Wasserdampfpartialdruckerhoehung von Gasen, die bei der Druckvergasung von staubfoermigen Brennstoffen entstehen. Das Ziel ist durch eine geeignete Vorrichtung die effektive Reinigung zu sichern. Die Aufgabe besteht darin, die Kuehlung, Entstaubung und Erhoehung des Wasserdampfpartialdruckes unter erhoehtem Druck, vorzugsweise zwischen 0,5 MPa und 7,0 MPa stehenden Gasen mit hoher Temperatur vorzugsweise zwischen 700C und 2 000C mittels Spruehquenchung vorzuschlagen. Erfindungsgemaess wird das heisse, staubbeladene Druckvergasungsgas als Freistrahl gequencht. Das aus Duesenkranzen austretende Kuehlwasser wird so in unterschiedlichen Niveaus auf das Druckvergasungsgas gerichtet, dass der Spruehkegel des Wassers eine ausgepraegte radiale Komponente zum allseitig bespruehten Gasstrahl besitzt und zwangsweise senkrecht nach unten im Quencher gefuehrt wird. Weiterhin wird die zugefuehrte Wassermenge so dimensioniert, dass sowohl eine Wasserdampfsaettigung erreicht als auch die Verunreinigungen gebunden werden. Wahlweise umhuellt eine parallel zum Gasstrahl verdueste nach unten gerichtete zusaetzliche Kuehlfluessigkeit das Druckvergasungsgas allseitig. FigurThe invention relates to a method and a device for the treatment of gases, in particular for the simultaneous cooling and dedusting and the Wasserdampfpartialdruckerhoehung of gases that arise in the gasification of dust-like fuels. The aim is to ensure effective cleaning by means of a suitable device. The object is to propose the cooling, dedusting and raising of the partial pressure of water vapor under elevated pressure, preferably between 0.5 MPa and 7.0 MPa, at high temperatures, preferably between 700 C and 2000 C, by means of spray quenching. According to the invention, the hot, dust-laden pressure gasification gas is quenched as a free jet. The Kuehlwasser exiting from Duesenkranzen is directed at different levels on the pressure gasification gas that the Spruehkegel the water has a pronounced radial component to the gas syringe sprayed on all sides and is forcibly guided vertically down in the quencher. Furthermore, the supplied amount of water is dimensioned so that both reaches a Wasserdampfsaettigung and the impurities are bound. Optionally, an additional cooling liquid directed downwards parallel to the gas jet surrounds the pressure gasification gas on all sides. figure

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Gasen, insbesondere zur gleichzeitigen Kühlung und Entstaubung sowie der Wasserdampfpartialdruckerhöhung von Gasen, die bei der Druckvergasung von staubförmigen Brennstoffen entstehen.The invention relates to a method and a device for the treatment of gases, in particular for the simultaneous cooling and dedusting and the Wasserdampfpartialdruckerhöhung of gases that arise in the pressure gasification of dust-like fuels.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bei der Vergasung von staubförmigen Brennstoffen unter Druck entstehen staubhaltige Gasgemische hoher Temperatur. Wird die Staubvergasung als Flammenreaktion bei Temperaturen durchgeführt, die über dem Schmelzpunkt der Brennstoffasche liegen, so ist es vorteilhaft, das heiße Gas zusammen mit der flüssigen Asche (Schlacke) abzuführen, wonach unter Hinzufügen eines Kühlmediums eine Abkühlung des Gases unter gleichzeitiger Verfestigung der Schlacke (Granulierung), vorgenommen wird. Vorzugsweise wird Wasser als Kühlmedium verwendet. Diese direkte Kühlung des Gases bewirkt gleichzeitig eine Teilverdampfung von Wesser, wodurch der Wasserdampfgehalt im gekühlten Gas erhöht wird.In the gasification of dust-like fuels under pressure, dusty gas mixtures of high temperature. If the dust gasification is carried out as a flame reaction at temperatures which are above the melting point of the fuel ash, it is advantageous to remove the hot gas together with the liquid ash (slag), after which, with the addition of a cooling medium, a cooling of the gas with simultaneous solidification of the slag ( Granulation). Preferably, water is used as the cooling medium. This direct cooling of the gas simultaneously causes a partial evaporation of Wesser, whereby the water vapor content is increased in the cooled gas.

Es ist bekannt, daß für die Kühlung und/oder Teilentstaubung von Gasen Wascher eingesetzt werden, bei denen das zu kühlende Gas insbesondere im Gegenstrom mit Wasser berieselt oder bedüst wird. Durch Einbauten oder Leiteinrichtungen wird die Kontaktoberfläche vergrößert. Für diesen Zweck sind auch Wirbelwascher sowie Rotationswascher mit rotierenden Einbauten bekannt. Bei hohen Systemdrucken werden jedoch bewegte Teile vorzugsweise vermieden. Auch Venturiwäscher werden zur Kühlung und Teilentstaubung -jedoch für nur niedrige Drücke - eingesetzt.It is known that for the cooling and / or partial dedusting of gases scrubbers are used, in which the gas to be cooled sprinkles or is sprayed in particular in countercurrent with water. Built-in or Leiteinrichtungen the contact surface is increased. Vortex washers and rotary washers with rotating internals are also known for this purpose. At high system pressures, however, moving parts are preferably avoided. Venturi scrubbers are also used for cooling and partial dedusting - but only for low pressures.

Die Anwendung dieser Verfahren ist jedoch mit Nachteilen behaftet (beschränkt für relativ niedrige Drücke und Temperaturen und geringe Verfügbarkeit), so daß weitere Lösungen vorgeschlagen werden, die im Prinzip in zwei Gruppen eingestellt werden können.However, the use of these methods has disadvantages (limited for relatively low pressures and temperatures and low availability), so that further solutions are proposed, which in principle can be set in two groups.

Die erste Gruppe von Lösungen benutzt ein innenseitig mit einem Wasserfilm gekühltes Rohr, das ;n ein Wasserbad eintaucht (Tauchrohrprinzip) und damit das Gas kühlt und durch den Kontakt mit der wäßrigen Phase teilweist! entstaubt (DD-WP 145860; EP-O 127878; DE-OS 3151483). Dieses Kühlprinzip wird u.a. ergänzt durch weitere zusätzliche Kühlstufen in Form von z.B. einer Wasserverdüsung am Ende des Tauchrohres und nach dem Durchströmen der Wassertauchung über dem Wasserniveau (EP-O 127878) und/oder durch konstruktive Maßnahmen am Tauchrohrende bzw. an der Gasführung durch das Wasserbad hindurch (DD-WP 145860). Ein Nachteil dieses Prinzips ist der unabhängig von der Leistung des Reaktors hohe spezifische Wasserverbrauch, da das Tauchrohr ständig innen r.nit einem Wasserfilm zu kühlen ist. Der wesentlichste Nachteil jedoch ist die ständig bestehende reale Möglichkeit einer thermisenen Überbeanspruchung des Tauchrohres, die dadurch besteht, daß esThe first group of solutions uses a pipe cooled on the inside with a film of water which ; n immersed in a water bath (immersion tube principle) and thus the gas cools and teilweist by the contact with the aqueous phase teilweist! Dusted (DD-WP 145860, EP-O 127878, DE-OS 3151483). This cooling principle is supplemented, inter alia, by further additional cooling stages in the form of, for example, a water atomization at the end of the dip tube and after flowing through the water immersion above the water level (EP-O 127878) and / or by constructive measures at the dip tube end or at the gas guide through the water bath through (DD-WP 145860). A disadvantage of this principle is the high specific water consumption, independent of the power of the reactor, since the immersion tube is to be constantly cooled internally with a water film. The most significant disadvantage, however, is the ever-present real possibility of thermal overloading of the dip tube, which consists in that it

ungeachtet eines ständig aufgegebenen Wasserfilms zu Anbackungen an der hnenseite des Tauchrohres kommt und den heißen Gasstrahl auf die gegenüberliegende Seite des Tauchrohres ablenkt. Kleinste Thermoschockrisse führen schnell zur fortschreitenden Zferstörung des Tauchrohres und damit zur thermischen Überbeanspruchung der dem Quencher nachgeschalteten Anlagenteile.regardless of a constantly discontinued water film to caking on the hnenseite of the dip tube comes and deflects the hot gas jet to the opposite side of the dip tube. Smallest thermal shock cracks lead quickly to progressive Zferstörung of the dip tube and thus to the thermal overuse of the Quencher downstream equipment parts.

Die zweite Gruppe von Lösungen vermeidet eine so weitgehende Vernichtung der in den Vergasungsgasen enthaltenen fühlbaren Energie durch einan dem Reaktor nachgeschalteten Abhitzekessel. Zur Vermeidung von Anbackungen von zunächst flüssigen Schlacketropfen an tion Wandungen des Wärmetauscher wird vor dem Wärmetauscher Wasser in der Menge zugedüst, daß nur die Erstarrungstemperp.lur der Schlacke unterschritten wird und der restliche Wärmeinhalt der Vergasungsgase genutzt wird (DE-OS 2556370; DE-OS 2650512; DE-OS 3201526).The second group of solutions avoids such extensive destruction of the sensible energy contained in the gasification gases through a waste heat boiler connected downstream of the reactor. To avoid caking of liquid slag initially drops tion walls of the heat exchanger water is in the amount zugedüst before the heat exchanger that only the solidification of the slag is below solidification and the remaining heat content of the gasification gas is used (DE-OS 2556370, DE-OS 2650512; DE-OS 3201526).

Die vorgesehenen Wege und Mittel nach DE-OS 2556370 lassen sofort die Gefahr erkennen, daß die dort beschriebenen Rohrleitungen für die Kühlmittelzufuhr in die Mittelachse des Synthesegasstromes sowohl einer extremen thermischen Belastung durch den direkten Kontakt mit den ungekühlten Vergasungsgasen ausgesetzt sind, die zur Zerstörung derselben führt, als auch durch die Anbackungen der an dieser Stelle noch flüssigen Schlacketeilchen an den Kühlmittelführenden Zuführungen die Verdüsungsvorrichtung unwirksam bzw. eingeschränkt wird, was wiederum zu Anbackungen in dein sich anschließendem Raum führt.The proposed ways and means according to DE-OS 2556370 can immediately detect the danger that the pipes described there for the coolant supply in the central axis of the synthesis gas stream are exposed to both an extreme thermal stress due to the direct contact with the uncooled gasification gas, which leads to the destruction of the same , as well as by the caking of the still at this point still liquid slag particles on the coolant-carrying feeders the atomizing device is ineffective or restricted, which in turn leads to caking in your subsequent room.

Die Gefahr von Anbackungen besteht auch in der in DE-OS 2650512 vorgeschlagenen Lösung, da die Art der Kühlung keine einheitliche Kühlung des heißen und damit zähen Gasstrahls im dem Reaktor nachgeschalteten Apparat gestattet. Anbackungen und Versetzungen an den gekühlten Teilen bis einschließlich Wärmetauscher sind die Folge.The risk of caking also exists in the solution proposed in DE-OS 2650512, since the type of cooling does not allow uniform cooling of the hot and thus viscous gas jet in the apparatus downstream of the reactor. Caking and dislocations on the cooled parts up to and including heat exchangers are the result.

Die in DE-OS 3201526 geforderte geringe Gasgeschwindigkeit von < 0,1 m/s in der 1. Quenchstufe führt wegen der weit größeren Gasgeschwindigkeit am Reaktoraustritt zu starker Rezirkulation bzw. Verwirbelung. Unter Beachtung der Schwierigkeit bei der Kühlung von zähen, heißen Gasen besteht auch hier die Gefahr von Anbackungen, da die erforderlichen Randbedingungen bei den allgemein bekannten Berechnungen für den Wärmeübergang nicht realisiert sind. Die geringe Verfügbarkeit der hier angeführten Verfahren und Einrichtungen wird zum entscheidenden Nachteil, auch bei denen, die den prinzipiell sinnvollen Gedanken einer besseren Nutzung des fühlbaren Enthalpiegehalts der Vergasungsgase zum Inhalt haben.The low gas velocity of <0.1 m / s in the 1st quench stage required in DE-OS 3201526 leads to strong recirculation or turbulence because of the far greater gas velocity at the reactor outlet. Taking into account the difficulty in cooling of viscous, hot gases, there is also the danger of caking, since the required boundary conditions are not realized in the generally known calculations for the heat transfer. The low availability of the methods and devices mentioned here becomes a major disadvantage, even for those who have the basically meaningful idea of a better use of the tangible enthalpy of the gasification gas content.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur effektiven Kühlung, Teilentstaubung und Erhöhung des Wasserdampfpartialdruckes von heißen, staubhaltigen Druckgasen, die bei der Vergasung staubförmiger Brennstoffe in der Flugwolke entstehen.The object of the invention is a method and a device for effective cooling, partial dedusting and increasing the partial pressure of steam of hot, dusty compressed gases, which arise during the gasification of pulverulent fuels in the flying cloud.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kühlung, Entstaubung und Erhöhung des Wasserdampfpartialdruckes von staubhaltigen, unter höherem Druck vorzugsweise zwischen 0,5 und 7,0 MPa stehenden Gasen mit hoher Temperatur vorzugsweise zwischen 700°C und 20000C mittels Sprühquenchung vorzuschlagen.- The invention is based on the object, a method and apparatus for cooling, dedusting and increasing the Wasserdampfpartialdruckes of dusty, under higher pressure, preferably between 0.5 and 7.0 MPa standing high temperature gases preferably between 700 ° C and 2000 0 C to propose by means of spray quenching.

- Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe folgendermaßen gelöst:According to the invention, the stated object is achieved as follows:

Das zu kühlende und zu reinigende Gas strömt aus dem Vergasungsunterteil gemeinsam mit den flüssigen Schlacketeilchen als Freistrahl in einen Druckapparat (Quencher) von etwa gleicher oder qrößerer Durchmesserabmessung wie der Reaktor. Im Unterteil des Quenchers befindet sich ein Wasserbad, in dem die Schlacketeilchen abgeschieden werden. Während die Schlacke bekanntermaßen diskontinuierlich ausgeschleust werden kann, wird das Überschußwasser in der Form abgezogen, daß ein bestimmtes Flüssigkeitsniveau stets gehalten wird. Unmittelbar unterhalb der Gasaustrittsöffnung des Reaktors ist im Scha. ien des Freistrahls ein Düsenkranz angeordnet, wodurch Düsenverschmutzungen vermieden werden. Die Sprühdüsen ihrersaits sind ro installiert, daß sie den aus dem Reaktor austre'onden heißen Gasstrahl rechtwinklig beaufschlagen, d. h. Freistrdhlachse und Achsen der Sprühkegel stehen rechtwinklig bzw. annähernd rechtwinklig zueinander. Es ist erforderlich, daß bei z. B. vertikalem Freistrahl der Sprühkegel der Düsen eine wesentliche horizontale Komponente aufweist, vorzugsweise eine Winkel zwischen 0 und 30 Grad zur Waagerechten. Die Zahl der radial angeordneten Düsen ist so zu wählen, daß die Mantelfläche des Freistrahls vollständig mit dem Spray der Düsen überdeckt wird. Anders angeordnete Düsen ergeben nicht den günstigen Kühleffekt. Untersuchungen zeigen im wesentliche, daß mit paralleler Komponente des Sprays zum Gasstrahl sich ungünstigere Verhältnisse hinsichtlich Kühleffekt ergeben. So erweist sich, daß bei parallele' Eindüsung des Kühlmediums die Vermischung mit dem heißen und damit zähen Gasstrahl wesentlich erschwert .st, so daß längere Zeiten für die Kühlung und damit größere Apparateabmessungen erforderlich sind.The gas to be cooled and purified flows from the lower gasification section together with the liquid slag particles as a free jet into a pressure apparatus (quencher) of approximately the same or larger diameter dimension than the reactor. In the lower part of the quencher is a water bath in which the slag particles are deposited. While the slag can be known to be discontinuously discharged, the excess water is withdrawn in the form that a certain liquid level is always maintained. Immediately below the gas outlet opening of the reactor is in Scha. ien of the free jet arranged a nozzle ring, whereby nozzle dirt is avoided. The spray nozzles are installed so that they pressurize the jet of hot gas emitted from the reactor at right angles, ie. H. Freistrdhlachse and axes of the spray cone are at right angles or approximately at right angles to each other. It is necessary that at z. B. vertical free jet of the spray cone of the nozzle has a substantial horizontal component, preferably an angle between 0 and 30 degrees to the horizontal. The number of radially arranged nozzles should be chosen so that the lateral surface of the free jet is completely covered with the spray of the nozzles. Differently arranged nozzles do not give the favorable cooling effect. Essentially, investigations show that, with a parallel component of the spray to the gas jet, unfavorable conditions with regard to the cooling effect result. So it turns out that in parallel 'injection of the cooling medium, the mixing with the hot and thus viscous gas jet much more difficult .st, so that longer times for the cooling and thus larger equipment dimensions are required.

Nur bei im wesentlichen waagerechtem Eindüsen von Kühlflüssigkeit gegen einen senkrechten heißen Gasstrahl ergeben die bekannten und üblichen Wärmeübergangsberechnungen reale Zeiten für den erwünschten Wärmeaustausch. Die Düsen sind entsprechend dem Sprühkegel weiterhin so anzuordnen, daß die Untei kante des Übergangsstückes Reaktor- Quencher nicht direkt mit Tropfen des Kühlmediums beaufschlagt werden, bzw. alternativmäßig diese Unterkante durch ein wassergekühltes Rohrstück geschützt wird. Die Wassermenge ist so zu bemessen, daß nicht die gesamte Wassermenge verdampft, sondern die verbindenden Tropfen die Staubteilchen binden und in das Wasserbad überführen. Das Wasserbad ist nach unten als Konus ausgeführt, wodurch Ablagerungen des Schlackegranulats und des abgeschiedenen Staubes verhindert werden. Die Kühlung des Gases durch die bemessene Quenchwassermenge kann dadurch intensiviert werden, daß anstelle eines Düsenkranzes zwei bzw. mehrere Düsenkränze übereinander angeordnet werden. Der Effekt, der dadurch entsteht, besteht darin, daß die Tröpfchen der unteren Düsenkränze durch die bereits erzielte Kühlung de ί obersten Düsenkranzes tiefer in den Gasstrahl einzudringen vermögen und dadurch eine noch bessere Vermischung von Gas und Spray auftritt. Der Entstaubungseffekt der Sprühquenchung kann weiterhin dadurch wesentlich erhöht werden, daß im Oberteil des Quenchers im Rezirkulatiünsgebiet des Gases ein weiterer äußerer Düsenkranz installiert wird, der gezielt senkrecht nach unten weitere Kühlflüssigkeit versprüht mit Tropfen größerer Abmessungen, die durch entsprechende Düsenparameter erreicht werden können. Mit dieser Vorrichtung können weitere Entstaubungsaggroga'? wesentlich entlastet bzw. ersetzt werden. DieOnly with substantially horizontal injection of cooling liquid against a vertical hot gas jet, the known and customary heat transfer calculations give real times for the desired heat exchange. The nozzles are according to the spray cone continues to be arranged so that the Untei edge of the transition piece reactor quencher are not directly subjected to drops of the cooling medium, or alternatively this lower edge is protected by a water-cooled pipe section. The amount of water should be such that not the entire amount of water evaporates, but the connecting drops bind the dust particles and transfer them into the water bath. The water bath is designed downwards as a cone, which prevents deposits of the slag granules and the separated dust. The cooling of the gas by the measured amount of quench water can be intensified, that instead of a nozzle ring two or more nozzle rings are arranged one above the other. The effect that results from this is that the droplets of the lower nozzle rings are able to penetrate deeper into the gas jet through the already achieved cooling de ί uppermost nozzle ring and thereby an even better mixing of gas and spray occurs. The Entstaubungseffekt the Sprühquenchung can continue to be substantially increased by the fact that in the upper part of the quencher in the Rezirkulatiünsgebiet the gas, a further outer nozzle ring is installed, which sprays targeted vertically down further cooling liquid with drops of larger dimensions, which can be achieved by appropriate nozzle parameters. With this device can further dedusting aggroga '? be substantially relieved or replaced. The

Gasabführung aus dem Quenchaggregat ist so zu gestalten, daß die senkrechte Abwärtsströ.nung des Gases möglichst ungestört die Kühlung und Entstaubung gewährleistet und daß keine Kurzschlußströmung zwischen Gaseintritt und Giisaustritt entstehen kann.Gas discharge from the Quenchaggregat is to be designed so that the vertical Abwärtsströ.nung the gas as undisturbed ensures cooling and dedusting and that no short-circuit flow between the gas inlet and Giisaustritt can occur.

Dieses wird durch eine schräg verlaufende Einschnürung der Gasführung als Einbauteil erreicht, dessen tiefste Stelle sich etwa in Höhe Unterkante des Gasabganges befindet und über dem höchsten Stand des Wasseniveaus liegt. Das hier beschriebene Verfahren weist den Vorzug einer Anpassungsfähigkeit des Quenchwasserbedarfs bei Lastwechsel und damit Wassereinsparung gegenüber den Tauchvarianten auf.This is achieved by a sloping constriction of the gas duct as a built-in part, the lowest point is located approximately at the bottom edge of the gas outlet and is above the highest level of Wassenniveau. The method described here has the advantage of an adaptability of the quench water requirement during load changes and thus water savings compared to the immersion variants.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden, wozu Figur 1 herangezogen wird. Das heiße staubhaltige Vergasungsgas gelangt vom Druckreaktor! 1) durch das Übergangsstück (2) in den als Druckgefäß ausgebildeten Quencher (3). Unmittelbar danach wird das Gas durch das Versprühen von Wasser mittels übereinander angeordneterDüsenkränze (5; 6) gekühlt. Die intensive Kühlung wird durch den senkrecht auf die Gasstrahlachse gerichteten Sprühkegel der Düsen (4) bewirkt. Die Düsen sind so installiert, daß der Sprühkegel nicht die Unterkante des Übergangsstückes (2) erreicht. Das Gas strömt weiter nach unten auf die Oberfläche des Wasserbades (14). Dort erfolgt die Richtungsänderung der Gasbewegung und das Gas verläßt durch den Gasabgangsstutzen (9), der sich über dem Wasserniveau befindet, den Quencher. Durch eine Einschnürung der Gasströmung unmittelbar in Höhe des Gasabgangsstutzens (9) durch ein Einbauteil als schräggestalteten Kegelschnitt (12) wird das Gas zwangsweise senkrecht nach unten geführt und eine asymmetrische Kurzschlußströmung zum Abgang wird verhindert. Die Staubentfernung aus dem Gas wird durch Besprühen aus einem weiteren Düsenkranz (7) mit nach unten gerichtetem Sprühkegel relativ großer Tropfengröße der Düsen (8) verstärkt, so daß das Gas nach Umlenkung am schrägen Kegelschnitt (12) weitestgehend entstaubt ist.The invention will be explained with reference to an exemplary embodiment, to which Figure 1 is used. The hot dusty gasification gas passes from the pressure reactor! 1) through the transition piece (2) in the form of a pressure vessel quencher (3). Immediately thereafter, the gas is cooled by the spraying of water by means of nozzle rings (5; 6) arranged one above the other. The intensive cooling is effected by the spray cone of the nozzles (4) directed perpendicular to the gas jet axis. The nozzles are installed so that the spray cone does not reach the lower edge of the transition piece (2). The gas continues to flow down onto the surface of the water bath (14). There, the direction change of the gas movement takes place and the gas leaves through the gas outlet nozzle (9), which is located above the water level, the quencher. By a constriction of the gas flow directly in the amount of Gasabgangssstutzens (9) by a built-in part as an oblique conic section (12), the gas is forcibly guided vertically down and an asymmetric short-circuit flow to the outlet is prevented. The dust removal from the gas is amplified by spraying from a further nozzle ring (7) with downward spray cone relatively large droplet size of the nozzle (8), so that the gas is largely dedusted after deflection at the oblique conic section (12).

Das Staub-Wasser-Gemisch sammelt sich im Wasserbad (14), wobei die festen Bestandteile am Stutzen (10) diskontinuierlich ausgeschleust werden und das Wasser über ein ins Wasserbad reichendes Rohr über den Stutzen (13) abgezogen wird. Zum Schutz der Unterkante des heißen Übergangsstückes (2) vor direkter Tropfenbeaufschlagung durch den oberen Düsenkranz (5) wird ein z. B. wassergekühltes kurzes Rohrstück (15) angebracht, da der Sprüh^ijgel der Düsen (4) bei Laständerung sich ändern kann.The dust-water mixture collects in the water bath (14), wherein the solid components are discharged intermittently at the nozzle (10) and the water is withdrawn through a pipe reaching into the water bath via the nozzle (13). To protect the lower edge of the hot transition piece (2) from direct droplet exposure through the upper nozzle ring (5) is a z. As water-cooled short pipe section (15) attached, since the spraying ^ ijgel the nozzles (4) may change with load change.

Claims (2)

1. Verfahren zur Behandlung von Druckvergasungsgasen, insbesondere zur Kühlung, Entstaubung und Wasserdampfsättigung von Gasen unter Druck, vorzugsweise zwischen 0,5 und 7,0MPa und hoher Temperatur, die vorzugsweise zwischen 7000C und 20000C liegt, mittels Sprühquenchung, dadurch gekennzeichnet, daß das heiße, staubbeladene Druckvergasungsgas als Freistrahl derart gequencht wird, daß Kühlwasser in unterschiedlichen Niveaus so ai1' las Druckvergasungsgas gerichtet wird, daß der Sprühkegel des Wassers eine ausgeprägte raoiale Komponente zum allseitig besprühten Gasstrahl besitzt und zwangsweise senkrecht nach unten im Quencher geführt wird, daß die zugeführte Wassermenge so dimensioniert ist, daß sowohl eine Wasserdampfsättigung erreicht wird als auch die Verunreinigungen gebunden werden, und daß wahlweise eine parallel zum Gasstrahl verdüste, nach unten gerichtete zusätzliche Kühlflüssigkeit das Druckvergasungsgas allseitig umhüllt.1. A process for the treatment of pressure gasification gas, in particular for cooling, dedusting and water vapor saturation of gases under pressure, preferably between 0.5 and 7.0 MPa and high temperature, which is preferably between 700 0 C and 2000 0 C, by means of Sprühquenchung, characterized in that the hot, dust-laden pressure gasification gas is quenched as a free jet so that coolant is directed at different levels so ai 1 'las pressure gasification gas so that the spray cones of the water a marked raoiale component for all sides sprayed gas jet owns and forcibly guided vertically downward in the quencher is in that the quantity of water supplied is dimensioned such that both a water vapor saturation is achieved and the impurities are bound, and that optionally an additional cooling liquid which is atomized parallel to the gas jet envelops the pressure gasification gas on all sides. 2. Vorrichtung zur Kühlung und Reinigung von mit Schlacke bzw. Staub beladenen Druckvergasungsgasen, bestehend aus einem Quencher, Sprüheinrichtungen, Wasserbad und Abgangleitungen für Medien, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Druckreaktor (1) und Quencher (3) ein durch ein gekühltes Rohrstück (15) geschütztes Übergangsstück (2) angeordnet ist, daß übereinander angeordnete Düsenkränze (5; 6) mit zueinander versetzten Düsen (4), die unterhalb des Übergangsstückes (15) liegen, ringförmig den Freistrahl des Druckvergasungsgases umschließen und wahlweise ein weiterer Düsenkranz (7) mit nach in Strömungsrichtung des Druckvergasungsgases gerichteten Düsen (8) im Bereich des Rezirkulationsraumes des Freistrahles umhüllend angeordnet ist, daß im Bereich des Gasabgangsstutzens (9) durch einen schräg geschnittenen Kegelschnitt (12) die Gasströmung eingeschnürt ist und sich unterhalb des Gasabgangsstutzens (9) das Wasserbad (14) befindet.2. Apparatus for cooling and cleaning of charged with slag or dust pressure gasification gases, consisting of a quencher, sprayers, water bath and outgoing lines for media, characterized in that between the pressure reactor (1) and quencher (3) by a cooled pipe section (15 is arranged) that superimposed nozzle rings (5; 6) with staggered nozzles (4) below the transition piece (15) annularly surround the free jet of the pressure gasification gas and optionally another nozzle ring (7) is arranged enveloping in the direction of flow of the pressure gasification gas nozzles (8) in the region of the recirculation space of the free jet that in the gas outlet nozzle (9) by an obliquely cut conic (12) the gas flow is constricted and below the Gasabgangsstutzens (9) the water bath (14).
DD32712889A 1989-03-31 1989-03-31 METHOD AND DEVICE FOR COOLING AND CLEANING GASES LOADED WITH SLUDGE OR DUST DD280975B3 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD32712889A DD280975B3 (en) 1989-03-31 1989-03-31 METHOD AND DEVICE FOR COOLING AND CLEANING GASES LOADED WITH SLUDGE OR DUST
DE19904001739 DE4001739A1 (en) 1989-03-31 1990-01-22 Cooling, dust-freeing and water-vapour saturation of gases - from pressure gasification of powdered fuels, by spray quenching without caking of appts. and over wide pressure and temp. ranges
AT21990A AT404468B (en) 1989-03-31 1990-02-01 METHOD FOR THE TREATMENT OF PRESSURE GASIFICATION GASES, IN PARTICULAR FOR THE COOLING, DEDUSTING AND WATER VAPOR Saturation of GASS UNDER PRESSURE, AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD
CS68290A CS275922B6 (en) 1989-03-31 1990-02-13 Method of cooling and purification of gases from pressure gasification process and apparatus for carrying out the method
CN90101708A CN1023130C (en) 1989-03-31 1990-03-28 Method and equipment for quenching and cleansing high-pressure gasified gas
SU904743528A RU1829952C (en) 1989-03-31 1990-03-29 Device to process hot gases, in particular, to cool, remove dust, and saturate gases with vapors generated in supply reactors
AU52469/90A AU5246990A (en) 1989-03-31 1990-03-30 Process and apparatus for the cooling and cleaning of pressure gasification gases laden with slag or dust

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD32712889A DD280975B3 (en) 1989-03-31 1989-03-31 METHOD AND DEVICE FOR COOLING AND CLEANING GASES LOADED WITH SLUDGE OR DUST

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DD280975A1 true DD280975A1 (en) 1990-07-25
DD280975B3 DD280975B3 (en) 1993-03-04

Family

ID=5608100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DD32712889A DD280975B3 (en) 1989-03-31 1989-03-31 METHOD AND DEVICE FOR COOLING AND CLEANING GASES LOADED WITH SLUDGE OR DUST

Country Status (7)

Country Link
CN (1) CN1023130C (en)
AT (1) AT404468B (en)
AU (1) AU5246990A (en)
CS (1) CS275922B6 (en)
DD (1) DD280975B3 (en)
DE (1) DE4001739A1 (en)
RU (1) RU1829952C (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007042543A1 (en) 2007-09-07 2009-03-12 Choren Industries Gmbh Process and apparatus for treating laden hot gas
DE102010033323A1 (en) 2010-08-04 2012-02-09 Siemens Aktiengesellschaft Device for quenching raw gas of entrained flow gasifier, has quencher that is arranged under reaction room, where rings of quench nozzles are arranged for injecting quench water in direction in raw gas around guide pipe
DE102010045482A1 (en) * 2010-09-16 2012-03-22 Choren Industries Gmbh Slag treatment device for coal gasifier plant, has dip tube with inner and outer pipes between which annular gap is formed and connected with annular coolant chamber, and coolant feed pipe connected at lower portion of dip tube
DE102013003413A1 (en) 2013-02-28 2014-09-11 Linde Aktiengesellschaft Method and device for separating liquid slag particles
US8945286B2 (en) 2010-09-16 2015-02-03 Ccg Energy Technology Company Ltd. Device and method for treating a hot gas flow containing slag

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2083787T3 (en) * 1993-03-16 1996-04-16 Krupp Koppers Gmbh GASIFICATION APPARATUS FOR PRESSURE GASIFICATION OF FINALLY DIVIDED FUELS.
DK0616022T3 (en) * 1993-03-16 1996-01-15 Krupp Koppers Gmbh Process for gasification of particulate fuels
DE19714376C1 (en) * 1997-04-08 1999-01-21 Gutehoffnungshuette Man Synthesis gas generator with combustion and quench chamber
DE102005048488C5 (en) * 2005-10-07 2020-07-02 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for high power entrained flow gasifiers
DE102007006988C5 (en) * 2007-02-07 2014-04-17 Technische Universität Bergakademie Freiberg Process and apparatus for converting raw gas from coal gasification
DE102007006984B4 (en) * 2007-02-07 2009-03-19 Technische Universität Bergakademie Freiberg Process and apparatus for the conversion of raw gases in the flow stream gasification
DE102007027601A1 (en) 2007-06-12 2008-12-18 Uhde Gmbh Production and cooling of gaseous coal gasification products
DE102007044726A1 (en) 2007-09-18 2009-03-19 Uhde Gmbh Synthesis gas producing method, involves drying and cooling synthesis gas in chamber, arranging water bath below another chamber, and extracting produced and cooled synthesis gas from pressure container below or lateral to latter chamber
DE102008012734A1 (en) 2008-03-05 2009-09-10 Uhde Gmbh Method for obtaining synthesis gas by gasification of liquid or finely comminuted solid fuels, involves producing synthesis gas in reaction chamber arranged over reactor, in which ingredients are supplied
US9290709B2 (en) 2007-09-18 2016-03-22 Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag Gasification reactor and process for entrained-flow gasification
CN101235323B (en) * 2008-02-01 2011-04-20 丹东市承天新能源开发有限公司 Water curtain sprinkling purifier
AU2011208638B2 (en) * 2010-01-25 2014-04-03 Air Products And Chemicals, Inc. Gasification reactor and process

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1908334A (en) * 1931-03-12 1933-05-09 Charles A Etem Air filter
US3353335A (en) * 1965-10-19 1967-11-21 Edward A Caballcro Exhaust gas treatment
AU425585B2 (en) * 1966-11-01 1972-06-30 Metallgesellschaft Aktiengesellschaft Apparatus forthe wet treatment of dust-laden gases
US3471138A (en) * 1967-05-17 1969-10-07 Chemical Construction Corp Integral gas quencher for tilting furnaces
DE3601786C2 (en) * 1986-01-22 1996-03-07 Krupp Koppers Gmbh Device for cooling the hot production gas emerging from a gasification reactor operated under increased pressure

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007042543A1 (en) 2007-09-07 2009-03-12 Choren Industries Gmbh Process and apparatus for treating laden hot gas
US8770555B2 (en) 2007-09-07 2014-07-08 Ccg Energy Technology Company Ltd. Method and device for treating charged hot gas
DE102010033323A1 (en) 2010-08-04 2012-02-09 Siemens Aktiengesellschaft Device for quenching raw gas of entrained flow gasifier, has quencher that is arranged under reaction room, where rings of quench nozzles are arranged for injecting quench water in direction in raw gas around guide pipe
DE102010045482A1 (en) * 2010-09-16 2012-03-22 Choren Industries Gmbh Slag treatment device for coal gasifier plant, has dip tube with inner and outer pipes between which annular gap is formed and connected with annular coolant chamber, and coolant feed pipe connected at lower portion of dip tube
US8945286B2 (en) 2010-09-16 2015-02-03 Ccg Energy Technology Company Ltd. Device and method for treating a hot gas flow containing slag
DE102013003413A1 (en) 2013-02-28 2014-09-11 Linde Aktiengesellschaft Method and device for separating liquid slag particles

Also Published As

Publication number Publication date
RU1829952C (en) 1993-07-23
DE4001739A1 (en) 1990-10-04
DD280975B3 (en) 1993-03-04
CN1045990A (en) 1990-10-10
AT404468B (en) 1998-11-25
ATA21990A (en) 1998-04-15
CS9000682A2 (en) 1991-07-16
CN1023130C (en) 1993-12-15
CS275922B6 (en) 1992-03-18
AU5246990A (en) 1990-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DD280975A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR COOLING AND CLEANING WITH SLUDGE OR DUST LOADED GASOLINE GASES
DE4240196C2 (en) Process for cooling and cleaning gas containing ultrafine particles, in particular top gas or generator gas, and device for carrying it out
EP0215864B1 (en) Smoke gas exhaust by way of a cooling tower
WO2009033543A1 (en) Method and device for treating charged hot gas
DE1758357A1 (en) Device for quenching and / or washing hot gases
DE3711314A1 (en) DEVICE FOR COOLING A SYNTHESIS GAS IN A QUENCH COOLER
DE3601786C2 (en) Device for cooling the hot production gas emerging from a gasification reactor operated under increased pressure
EP0616022B1 (en) Process for pressure gasification of fine particulate fuels
DE2262655A1 (en) PROCESS AND SYSTEM FOR PURIFYING VARIOUS QUANTITIES OF EXHAUST GASES
CH641970A5 (en) METHOD AND DEVICE FOR COOLING AND HUMIDIFYING DUSTY HOT GASES.
DE3129812C2 (en) Method and device for furnace gas cooling
DE3205346A1 (en) TWO-STAGE CARBURETTOR
DE3201526A1 (en) &#34;QUENCH FOR A COAL GASIFICATION PLANT&#34;
DE2556370B2 (en) Method and device for cleaning synthesis gas produced by chemical coal gasification from slag
DE2436577C3 (en) Device for the separation of the termebels remaining in the coke oven gas after it has been cooled and condensed
DD265051A3 (en) DEVICE FOR DISTRIBUTING A SOLID-STORED GAS IN A WASH FLUID
DE2420792A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR TREATMENT OF GAS, IN PARTICULAR BY USING AN INJECTED LIQUID
CH461437A (en) Process for the dedusting of exhaust gases from a plant for cement production
DE1081614B (en) Method and device for dedusting cupola top gas by spraying water
EP2809751B1 (en) Apparatus and process for gasification of solid hydrocarbonaceous fuels in dust form in an entrained flow
DE1596326C (en) Device for cooling and cleaning gases
DE926287C (en) Device for irradiating powdery substances, in particular dry milk, obtained from a liquid by atomizing and then removing the liquid from the atomized particles
EP0903483A1 (en) Method and device for cooling a gas flow in a gas turbine
DE1501384C (en) Device for cooling converter exhaust gases
DE2935991A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR SIMULTANEOUS GAS COOLING AND SLAG GRANULATION

Legal Events

Date Code Title Description
B3 Exclusive patent (sect. 18(1))
NPI Change in the person, name or address of the patentee (addendum to changes before extension act)
RPI Change in the person, name or address of the patentee (searches according to art. 11 and 12 extension act)
RPI Change in the person, name or address of the patentee (searches according to art. 11 and 12 extension act)
RPI Change in the person, name or address of the patentee (searches according to art. 11 and 12 extension act)
RPI Change in the person, name or address of the patentee (searches according to art. 11 and 12 extension act)
RPI Change in the person, name or address of the patentee (searches according to art. 11 and 12 extension act)
UW Conversion of economic patent into exclusive patent
RPI Change in the person, name or address of the patentee (searches according to art. 11 and 12 extension act)
RPI Change in the person, name or address of the patentee (searches according to art. 11 and 12 extension act)
ASS Change of applicant or owner

Owner name: NOELL-KRC ENERGIE- UND UMWELTECHNIK GMBH

Effective date: 19970612

Owner name: SEKUNDAERROHSTOFF- VERWERTUNGSZENTRUM SCHWARZE PUM

Effective date: 20000706

IF04 In force in the year 2004

Expiry date: 20090401