DE3107156A1

DE3107156A1 - Anlage zur erzeugung von gasfoermigen produkten

Info

Publication number: DE3107156A1
Application number: DE19813107156
Authority: DE
Inventors: Rolf 5270 Gummersbach Dörling
Original assignee: L&C Steinmueller GmbH
Current assignee: Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Priority date: 1981-02-26
Filing date: 1981-02-26
Publication date: 1982-09-16
Also published as: AU546518B2; GB2094828B; US4481014A; DE3107156C2; GB2094828A; JPS57153087A; FR2500470A1; ZA821040B; AU8077682A; FR2500470B1

Description

L. & C. Steinmüller GmbH ."": 52 7 ö GuminerSbäch, den 25.o2.1°81 Postfach 1949/196O Pa 81o3/FGm Rlo2

Kl./Al.

Patent- und Hilfsaebrauchsmusteranmelduna

"Anlage zur Erzeugung von gasförmigen Produkten"

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Frzeugung von gasförmigen Produkten aus festen und flüssigen, aschehaltigen Brennstoffen und deren Gemischen im Flugstrom in einem Reaktor, in den die Brennstoffe achsparallel eingebracht werden und aus deren gasförmigen Produkten die festen und flüssigen Aschebestandteile weitgehend vor weiterer Abkühlung in ein Schlackenbad abgeschieden werden.

Gasförmige Produkte aus feston und gasförmigen, aschehaltigen Brennstoffen und deren Gemischen im Flugstrom in einem Reaktor zu produzieren, ist bekannt. Die erzeugten gasförmigen Produkte sind dabei mit festen und flüssigen Aschebestandteilen beladen, die Maßnahmen f.ur Abtrennung derartiger Bestandteile erfordern. Maßnahmen zum Abscheiden der festen und flüssigen Aschehestandtni-Ie aus den erzeugten gasförmigen Produkten werden nach dem bekannten Stand der Technik außerhalb des Reaktors vorgesehen. Zur Anwendung kommen besondere Apparaturen. EineAbscheidung der festen und flüssigen Bestandteile im Rahmen externer Maßnahmen bedingt einen beachtlichen Konstruktionsaufwand mit entsprechender Raumbereitstellung.

nie Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Anlage zur Erzeugung von gasförmigen Produkten aui; festen und flüssigen, aschehaltigen Brennstoffen und deren Gemischen im Flugstrom in einem Reaktor zu schaffen, die in kompakter Bauweise eine weitgehende Abscheidung von festen und flüssigen Aschebestandteilen aus den erzeugten gasförmigen Produkten gestattet und bei einer anschließenden Abkühlung Verschmutzungen der Wärmetauscherheizflächen in ausreichendem Maße reduziert.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung eine Anlage vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die mit festen und flüssigen Aschebestandteilen beladenen, gasförmigen Produkte nach Austritt aus dem Reaktor um 18o umgelenkt und anschließend in einen oder mehrere hintereinander oder parallel Geschaltete, den Reaktor konzentrisch umgebende, mit Wärmetauscherheizflächcn versehene Ringräume einströmen und dort abgekühlt werden.

Die Einbringuncj der umzusetzenden Brennstoffe in den Reaktor kann verschiedenartig erfolgen. Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung können die in den Reaktor eingebrachten Brennstoffe denselben achsparallel von oben nach unten durchströmen und werden unmittelbar über dem unterhalb des Reaktors angeordenten Schlakkenbad um 18o° umgelenkt.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung können die in den Reaktor eingebrachten umzusetzenden Brennstoffe auch achsparallel von unten nach oben den Reaktor durchströmen, wobei der Produktstrom nach weitgehender Abscheidung der festen und flüssigen Aschebestandteile innerhalb des Reaktors in ein im Boden desselben angeordnetes Schlackenbad im oberen Bereich des Reaktors um 18o° umgelenkt wird.

Beide Ausführungsformen der Erfindung können in der Verfahrensführung so gehandhabt werden, daß in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Produktstrom im Bereich der 18o°-Umlenkung durch Zugabe eines Kühlemittelstromes abgekühlt wird.

Im Rahmen der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Wärmetauscherheizflächen im Ringraum als Strahlungsheizflächen und/oder als Berührungsheizflächen ausgebildet sind.

Ferner sieht die Erfindung vor, daß im Ausströmbereich des Reaktors sowie im Einströmbereich des Ringraumes die Stoffströme beeinflussende Einbauten vorgesehen sind.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch, daß im unteren Bereich des Ringraumes die Heizflächen mit Wärmedämmschichten verkleidet sind.

Die Fahrweise der erfindunqsqcitkißon Anlage kann auch aufgeladen erfolgen. In einem solchen Fall worden nach der Erfindung die äußeren Heizflächen des äußersten Ringraumes von einem Druckbehälter umgeben.

Die Vorteile, die mit der Erfindung erreicht werden, bestehen darin, daß durch die 18ogrädige Umlenkung des mit festen und flüssigen Aschebestandteilen beladonen erzeugten gasförmigen Produktes, die ein oder mehrere Male erfolgen kann, in ausreichendem Maße abgeschieden werden und bei der anschließenden Abkühlung des erzeugten Gases die Verschmutzung der Heizflächen auf ein Mindestmaß herabgesetzt ist. Hinzu kommt als entscheidender Vorteil die besondere Anordnung der Wärmetauscherflächen zu dem Reaktor, die konzentrisch zu demselben liegen, und somit eine kompakte Bauweise bei Optimierung der Produktgasbehandlung gestatten.

Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Figuren ist die Erfindung nachfolgend an verschiedenen 7-i.usführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 im Längsschnitt auf der rechten Seite eine Ausführungsform der Erfindung mit im Ringraum angeordneten Wärmetauscherflächen, auf der linken Schnitthälfte den Ringraum ohne Wärmetauscherflächen;

Fig. 2 die erfindungsgemäße Anlage mit zwei konzentrisch um den Reaktor angeordneten Ringräumen;

Fig. 3 die Anlage gemäß Fig. 1 mit umgekehrtem Strömungsverlauf der Prozeßmedien.

Fig. 1 zeigt die Anlage 1, in der achsparallel über die 7-ugabestelle 2 feste und flüssige, aschehaltige Brennstoffe und deren Gemische an der obersten Stelle des Reaktors eingebracht und zur Umsetzung gebracht, insbesondere vergast werden. Die den Reaktor 3 im Abwärtsstrom verlassenden gasförmigen Produkte werden unmittelbar über dem unterhalb des Reaktors 3 befindlichen Schlackenbad 4 an der Stelle 5 der den Reaktor 3 umschließenden inneren Heizfläche 6 in ihrer Strömungsrichtung um 18o umgelenkt und gelangen in den aus der äußersten Heizfläche 8 und der inneren Heizfläche 6 sich bildenden Ringraum. Wie in der linken Längsschnitthälfte der Fig. 1 dargestellt, verlassen die gasförmigen Produkte den Ringraum der Anlage 1 ungekühlt über die Anschlußöffnung 11;entsprechend der rechten Längsschnitthälfte derselben Figur befinden sich für die Gaskühlung in dem aus äußerer und innerer Heizfläche 6 und 8 gebildeten Ringraum ein als Strahlungs- und/oder als Berührungsheizfläche ausgebildeter Wärmeaustauscher 9. Die im Bereich der Umlenkstelle 5 abgeschiedenen festen und flüssigen Aschebestandtei-

le werden mittels des Schlackebades 4 über die Austragsöffnung Io der Anlage 1 ausgetragen.

Fig, 2 zeigt in einem weiteren Ausführungsbeispiel die Anlage 1 mit zwei aus den Wandheizflächen 6, 7 und 8 sich bildenden und den Reaktor 3 umgebenden Rinqräumcn und einer weiteren 18o -Umlenkstelle 12 an dem oberen Rand der mittleren Wandheizfläche 7.

In Fig. 3 wird in einem anderen Beispiel der Reaktor der Anlage 1 im Aufwärtsstrom durchströmt. Fiorbei verlassen die gasförmigen Produkte den Reaktor an seiner höchsten Stelle, wo sie erfindungsgemäß an der Stelle der Wandheizfläche 6 um 18o° umgelenkt und in den aus den Wandheizflächen 6 und 8 gebildeten Ringraum geführt werden, von dem sie über die Anschlußöffnung 11 die Anlage 1 verlassen. Die in der Fig. 3 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage kann in Bezug auf die den Reaktor 3 umgebenden Ringräume analog der Fig. 2 modifiziert werden.

Leerseite

Claims

L. & C. Steinmüller GmbH .:.- m.X21o-uv-Tvrers*yacHt- den 25.o2.1n81 Postfach 1949/196O Pa RIoRA1Gm 81o2 Kl./Al. Schutzansprüche

1. Anlage zur Erzeugung von gasförmigen Produkten aus festen und flüssigen, aschehaltigen Brennstoffen und deren Gemischen im Flugstrom in einem Reaktor, in den dieBrennstoffe achsparallel eingebracht werden und aus deren gasförmigen Produkten die festen und flüssigen Aschebestandteile weitgehend vor weiterer Abkühlung in ein Schlackenbad abgeschieden werden, dadurch gekennzeichnet, daß die mit festen und flüssigen Aschebestandteilen beladenen, gasförmigen Produkte nach Austritt aus dem Reaktor um 18o umgelenkt und anschließend in einen oder mehrere hintereinander oder parallel geschaltete , den Reaktor konzentrisch umgebende , mit Wärmetauscherheizflächen versehene Ringräume einströmen und dort abgekühlt werden.

2. Anlage nach Anspruch .1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor achsparallel von oben nach unten durchströmt wird und unmittelbar über dem unterhalb des Reaktors angeordneten Schlakkenbad der Produktstrom um 18o° umgelenkt wird.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor achsparallel von unten nach oben durchströmt wird und der Produktstrom nach weitgehender Abscheidung der festen und flüssigen Aschebestandteile im Reaktor

in ein im Boden des Reaktors angeordnetes Schlackenbad oben um 18o° umgelenkt wird.

4. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Produktstrom im Bereich der I8o°-Umlenkung durch Zugabe eines Kühlmittelstromes abgekühlt wird.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die RingräurTO innen und außen mit Heizflächen versehen sind, von denen die innere Heizfläche gleichzeitig als Tragkonstruktion für die Reaktorausmauerung dient und die durch die Druckdifferenz zwischen Reaktor und Ringraum auftretenden Kräfte aufnimmt.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärrnotauscherheizflachen im Ringraum als Strahlungshojzfjöchon und/als' Borührungsheizflachen ausgebildet sind.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, ■ daß im Ausströmbereich des Reaktors sowie im Einströmbereich des Ringraumes die Stoffströme beeinflussende Einbauten vorgesehen sind.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Bereich des Rinnraumes die Heizflächen mit Wärmedämmschichten verkleidet sind.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei aufgeladener Fahrweise die äußeren Heizflächen des äußersten Ringraumes von einem Druckbehälter umgeben sind.