DK142232B - Fremgangsmaade til at fjerne slaggekager fra syntesegasreaktorer - Google Patents

Description

i 142232

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til at fjerne slaggekager fra syntesegasreaktorer.

I syntesegasreaktorer, i hvilke der udfra tunge olier ved partiel oxidering med oxygen under tryk i overvejende grad 5 fremstilles carbonmonoxid og hydrogen, afsættes i den nedre del af reaktoren slagge, der fra tid til anden skal rømmes ud. Almindeligvis sker dette ved, at man, efter at reaktoren er taget ud af drift og kølet ned, åbner denne forneden, hvorefter først den frilagte del af den keramiske beklædning og 10 derpå selve slaggen skilles ud. Derpå lukkes igen, idét den udtagne del af beklædningen påny må fuges ud og reaktoren Γ lukkes; den nyfremstillede lukkedel skal tørres og udglødes.

Denne fremgangsmåde betyder, at reaktoren ikke kan benyttes i ca. 12 dage, i hvilken forbindelse alene tørringen og glød-15 ningen kræver ca. 7 dage.

Der kendes nogle fremgangsmåder til udtagning af slagge fra varmebeholdere eller reaktorer. Således kendes inden for jernværksteknikken aftapning under fortsat drift. Ved reaktorer, der drives med forhøjet gastryk, forbydér en åbning under' 20 driften sig selv.

Også hvis reaktoren standses, og trykket reduceres, ville en aftapning gennem den keråmiske opmuring ikke være anvendelig, da man ikke ville kunne undgå, at der derved trænger slagge ind mellen murværkets lag og ødelægger opmuringen. Desuden 25 er ved de sædvanlige reaktortemperaturer kun ved slaggekagens overflade et lag på nogle centimer flydende, medens deh nedre del allerede er kølet yderligere og størknet. Tilslag for at gøre hele slaggen flydende medfører den risiko, at også opmuringens materiale desintegrerer og ødelægges.

30 Det er endvidere kendt at skære substanser, der smelter ved høje temperaturer, såsom beton, med en flamme af en axygeøiker-nelanse. Anvendelsen af en oxygenkernelanse til at smelte slaggekagen ud fra syntesegasreaktoren har imidlertid hidtil > ''.i".

2 142232 ikke været kendt.

Det er den foreliggende opfindelses formål at anvise en fremgangsmåde, der gør det muligt at reducere den tid, der kræves til at fjerne slaggekagen fra syntesegasreaktorer og 5 til at forberede reaktorerne til genoptagelse af driften.

Dette formål opnås ifølge opfindelsen ved, at man efter at have fjernet lukningen ved reaktorens bund, med en flamme fra en oxygenkernelanse fra oven og fra neden, smelter en åbning gennem den delvis størknede slaggekage, lader den fly-10 dende slagge løbe fra og derpå gøre den resterende del af slaggekagen flydende ved hjælp af en med oxygenoverskud drevet gasflamme og ligeledes lader denne del løbe fra.

Når slaggen, der samler sig ved bunden af en reaktor, har nået en højde lidt neden for gasudgangsåbningen, der ved syn-15 tesegasreaktorer er anbragt i den nederste del ved siden, tages reaktoren ud af drift, og trykket sættes ned. Uden at lade reaktoren køle i længere tid fjerner man først låget (del 1, fig. 1), med hvilket reaktoren er tætnet. Den keramiske beklædning (del 3 og 4, fig. 2) er ikke selv gastæt, idet dette 20 endnu ikke kræves på dette sted. Tætheden opnås ved låget, der er af stål og som på sædvanlig måde ved en egnet tætning og ved til påvirkningen afpassede skruer skrues til reaktorkappens pågældende flange. Lukket bestående af keramisk masse kan ligeledes fjernes med det samme ved udstemning, da det 25 på grund af slaggekagens isolerende virkning er tilstrækkelig koldt. Derefter smelter man ifølge opfindelsen med en flamme af en oxygenkernelanse en åbning i den for størstedelen størknede slaggekage.

Ifølge opfindelsen kan man smelte en åbning gennem slaggeka-30 gen såvel fra oven som fra neden gennem reaktoren.

Ved en gennemsmeltning fra oven føres oxygenkernelansen, der er fyldt med stål- eller jerntråde, tæt hen til slaggens o- 3 142232 verflade. Det anbefales i denne forbindelse at omgive den med et vandkølet kapperør eller en egnet isolering indtil ca. 0,5 m oven for slaggen, da den ellers på grund af reaktorens varme vil smelte eller bøjes. Så snart lansespidsen har nået an-5 tændelsestemperaturen, blæses oxygen ind i lansen. Efter op nået tænding skubbes den stadig dybere ind i den smeltende slagge i tilstrækkelig afstand fra opmuringen.

Ved en gennemsmeltning fra neden tændes oxygenkernelansen som sædvanlig efter opvarmning ved hjælp af en svejsebrænder 10 og skubbes nedefra gennem slaggekagen i tilstrækkelig afstand fra opmuringen.

i I begge tilfælde, såvel ved fremgangsmåden fra oven som fra neden, smeltes i løbet af få minutter en åbning gennem hele slaggekagen. Gennem denne åbning strømmer derpå en del af 15 slaggen fra og opfanges f.eks. i et sandleje. Derpå slukkes lansen ved at lukke for oxygentilførslen. I tilslutning hertil anbringes fortrinsvis under reaktoren ved hjælp af et egnet holdeorgan en gasbrænder. Gasbrænderen forsynes med opvarmningsgas, jordgas, propan, hydrogen eller et andet egnet 20 brændstof. Det er vigtigt, at man til frembringelse af gas flammen benytter et oxygenoverskud (oxiderende flamme). Hvis man forsynede flammen med et oxygenunderskud (reducerende flamme), ville man beskadige den keramiske opmuring, der almindeligvis består af højglødet aluminiumoxid. Med gasbræn-25 derens flamme smeltes den resterende del af slaggekagen ud.

Mindre, endnu vedhængende slaggerester kan, såvidt det er nødvendigt, nemt fjernes ad mekanisk vej.

Ved fremgangsmåden!følge den foreliggende opfindelse opnås, således som det fremgår af eksempel 1, en tidsbesparelse på 30 2 dage i forhold til fremgangsmåden ifølge den kendte teknik, ved hvilken der til afkøling og udstemning af slaggen kræves 4 dage. I modsætning hertil kan man Ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse fjerne hele slaggekagen i løbet af 1 dag, hvorefter der endnu kræves 1 dag til afkøling af 35 murværket, før reaktorens lukning igen kan retableres.

4 T42232

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen forklares nærmere nedenfor på grundlag af tegningen, hvor fig. 1 viser den nedre del af en generator med en hidtil benyttet opmuring, og 5 fig. 2 viser et særligt generatorlukke, som med fordel benyttes, i forbindelse med fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

I fig. 1 ses en kendt syntesegasgenerator med en keramisk belægning (del 2, fig. 1), hvis ved åbingen frilagte del skilles ud før slaggen skilles ud. Denne kendte generator har end-10 videre et låg (del 1, fig. 1).

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan endvidere benyttes en indretning til at lette udtagningen af slaggekagen fra syn-tesegasreaktorer, nemlig et særligt lukke ved reaktorens bund, som har form af en flad keglestub (delen 4, fig. 2) af keramisk 15 materiale, der er indpasset i en fast anlagt ring, ligeledes af keramisk materiale (delen 3, fig. 2). Figurerne viser et snit gennem reaktoren med et lukke af den hidtil kendte art og den her nævnte særlige art.

For at tydeliggøre fremskridtet, som alene opnås ved hjælp af 2C det særlige lukke forklares nedenfor dettes fordele uden frem gangsmåden ifølge opfindelsen.

Når slaggen, der samler sig ved reaktorens bund, har nået en højde til kort neden for gasafgangen, tages reaktoren ud af drift. Man fjerner først låget (delen 1, fig. 2), ved hjælp 25 af hvilket lukket er fastgjort. Derpå stemmes keglestubben (delen 4, fig. 2) ud. Keglestubben og ringen (delene 3 og 4, fig. 2) giver i sammensat tilstand lukkets oprindelige form (delen 2, fig. 1). Vinklen mellem basisflade og sideflade andrager hensigtsmæssigt ca. 15-45°. Den ydre ring stemmes ikke 30 ud, da den frilægger en tilstrækkelig stor åbning til udrøm-af slaggen.

-,'j·. i" 'ί - - . · 142232 5

Efter at slaggen er rømmet ud, lukkes reaktoren igen med en forud fremstillet flad keglestub, der allerede er tørret og giødet ud, og tætnes ved hjælp af lukket (delen 1, fig.,2) og kan påny sættes i drift. ' ,;i 5 Som det fremgår af sammenligningseksempel;2, opnås alene ved anvendelsen af lukket en tidsbesparelse på 6 dage i forhold til den kendte fremgangsmåde, nemlig5ved, at den totale udtørrings- og glødetid på 7 dage falder væk, medens der dog, på grund af den mindre frilagte åbning, kræves 1 dag mere 10 for udstemningen af slaggen.

Et særlig stort fremskridt medfører anvendelsen af lukket, når det suppleres med slaggeudtagningen ved udsmeltning ved hjælp af en oxygenkernelanse og en gasbrænder ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen (se eksempel 2).

15 Den ekstra tidsbesparelse opnås ved, at hele arbejdet, såvel udtagningen af slaggen som retableringen af lukket ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, kan gennemføres uden planlagt r afkøling af reaktoren. Den uundgåelige køling er i denne forbindelse så lille, at driftstemperaturen opnås på #4, ti-20 mer efter arbejdets afslutning.

Som det fremgår af eksempel 2, andrager tidsbesparelsen her- ; ved 10 dage.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen afkortes i overraskende stor udstrækning den tid, der kræves til at fjerne slaggeka-25 gen og frem for alt til fornyelse af lukket.

Sammenligningseksempel 1

En syntesegasreaktor (fig. 1)tages ud af drift, når slaggemængden har nået en h^jde på 90 cm. Efter en afkøling på 2 U2232 6 dage åbnes reaktoren ved at fjerne låget 1, og den frilagte del af stampemassen 2 og i tilslutning hertil den afkølede slagge stemmes ud, hvilket igen kræver en tid på 2 dage. Derpå formes stampemassen påny, og reaktoren lukkes igen; hertil 5 kræves yderligere 1 dag.

Den nyformede, keramiske masse tørres i 5 dage ved hjælp af en varm luftstrøm og glødes efter et opvarmningsprogram i løbet af 2 dage.

Derefter kan reaktoren igen sættes i drift. Den totale tid, 10 hvori reaktoren er ude af drift, andrager: 12 dage.

Eksempel 1

Den samme reaktor som i sammenligningseksempel 1 tages ud af drift. Den nedre del af slaggen er ligesom opmuringen (del 2) under driften allerede så kold, at reaktoren med det samme 15 kan åbnes, og det keramiske lukke 2 stemmes ud; hertil kræves 1/2 dag. Oppefra føres nu et vandkølet kapperør ind i reaktoren indtil ca. 0,5 m over slaggespejlet. Gennem dette kapperør indføres en med stål- eller jerntråd fyldt kernelanse indtil u-middelbart over slaggeoverfladen. Slaggen har ved den (smel-20 tede) overflade endnu en temperatur på 1200-1300°C* Når kernelansens spids har nået antændelsestemperaturen, blæses oxygen ind i lansen; efter at den har tændt sig, skubbes den stadig dybere ind i slaggen. Derved brænder den i løbet af få minutter en åbning gennem hele slaggelaget. Gennem denne åbning 25 flyder ca. 2/3 af den totale slagge af forneden og opfanges i et sandleje. Ved at lukke for oxygenstrømmen slukkes lansen. Efter at den flydende slagge er løbet af, anbringes under reaktoren ved hjælp af et hensigtsmæssigt holdeorgan en gasbrænder, og med'opvarmningsgas og med oxygenoverskud smel-30 tes resten af slaggen i løbet af 6 timer. Små slaggerester, der har sat sig fast i området ved reaktorens åbning, slås 142232 7 derpå af. Ved denne fremgangsmåde kræves, fra reaktoren tages ud af drift, til slaggen fjernes, 1 dag. Før lukket kan retableres ved udstøbning af en ny stampémasse, må reaktoren endnu køles 1 dag.

5 Lukkets fornyelse sker som i sammenligningseksernpel 1 og kræ ver, inklusive udtørring og glødning, igen 8 dage, således at den totale tid, hvori reaktoren er ude af drift, andrager 10 dage. 1

Tidsbesparelsen i forhold til den kendte fremgangsmåde andra-10 ger herved 2 dage.

Sammenligningseksernpel 2

En syntesegasreaktor, hvis lukke er særligt udformet til brug ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen (fig. 2), tages ud af drift ved en slaggehøjde på 90 cm. Efter at låget 1 er fjernet, 15 fjernes ved udstemning delen 4 af den keramiske masse, der har form som en flad keglestub. Derved forbliver ringen 3 ubeskadiget. Den hertil krævede arbejdstid andrager 1/2 dag. I tilslutning hertil udstemmes slaggen gennem den frilagte åbning. Dette arbejde må hyppigt afbrydes for at lade slaggen 20 i slaggekagens indre afkøle yderligere; '

Til udstemningen kræves således en arbejdstid på 4 dage. Efter afsluttet slaggeudtagelse indsættes en ny, allerede forud tørret og giødet lukketap 4, og reaktoren lukkes igen Med låget 1; dette arbejde kræver 1/2 dag.

25 Før reaktoren igen sættes i drift, opvarmes den i løbet af 1 dag til drlftsteraperaturen.

Den totale tid, hvori reaktoren er ude af drift, andrager således 6 dage, hvilket giver en tidsbesparelse i forhold til den kendte fremgangsmåde på 6 dage.

Claims (3)

142232 Eksempel 2 Den. samme reaktor son sammenligningséksempel 2 tages ud af drift. Åbningen og frilægningen af slaggekagen sker som i eksempel 2 på 1/2 dag.

5 En. oxygenkernelanse antændes som sædvanlig ved hjælp af en svejsebrænder og tilføres oxygen. Derpå sættes den til nedefra ca. ved midten af den frilagte slaggekage og skubbes stadig højere op ind i slaggen. Efter nogle minutter har den brændt et hul gennem den størknede del af slaggen, således 10 at den flydende del kan løbe af. Den flydende slagge opfan ges på et sandleje. Som beskrevet i eksempel 1 slukkes lansen derpå, og der anbringes under reaktoren en gasbrænder, og i løbet af ca. 2 timer smeltes resten af slaggen ud ved . hjælp af en gasflamme med oxygenoverskud. Små slaggerester, 15 der har sat sig fast i området ved åbningen (delen 3), slås af, og reaktoren lukkes igen med en forud fremstillet lukketap 4, således, son beskrevet i sarnienligningséksempel 2 (1/2 dag). Da reaktoren under hele dette handlingsforløb kun er kølet ned i ringe grad, kan man igen nå driftstemperaturen på 1/2 dag.

20 Den totale tid, hvori reaktoren er ude af drift, andrager dermed 2 dage, og tidsbesparelsen andrager således 10 dage. Patentkra v. 1 Fremgangsmåde til at fjerne slaggekager fra syntesegas-reaktorer, kendetegnet ved, at man efter at have 25 fjernet lukket ved reaktorens bund smelter en åbning gennem den delvis størknede slaggekage ved hjælp af en flamme fra en oxygenkernelanse, lader den flydende slagge løbe af og derpå ved hjælp af en med oxygenoverskud drevet gasflamme gør restdelen af slaggekagen flydende og ligeledes lader den-30 ne del løbe af.