JPH0670228B2 - 合成ガスを製造するためのバーナ - Google Patents
合成ガスを製造するためのバーナInfo
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- JPH0670228B2 JPH0670228B2 JP4319090A JP31909092A JPH0670228B2 JP H0670228 B2 JPH0670228 B2 JP H0670228B2 JP 4319090 A JP4319090 A JP 4319090A JP 31909092 A JP31909092 A JP 31909092A JP H0670228 B2 JPH0670228 B2 JP H0670228B2
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- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
- C01B3/36—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using oxygen or mixtures containing oxygen as gasifying agents
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- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
- C10J3/48—Apparatus; Plants
- C10J3/50—Fuel charging devices
- C10J3/506—Fuel charging devices for entrained flow gasifiers
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D1/00—Burners for combustion of pulverulent fuel
- F23D1/005—Burners for combustion of pulverulent fuel burning a mixture of pulverulent fuel delivered as a slurry, i.e. comprising a carrying liquid
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/12—Heating the gasifier
- C10J2300/1223—Heating the gasifier by burners
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2212/00—Burner material specifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2214/00—Cooling
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、互いに同心的に設けら
れていてかつ場合によってはバーナ出口に円錐形の先細
り部を備えている三本或いは多数本の管体とバーナ出口
を囲繞しておりかつバーナの端面に冷却室とを備えてい
る、炭化水素を含有している燃料を部分的に酸化するこ
とにより合成ガスを製造するためのバーナに関する。
れていてかつ場合によってはバーナ出口に円錐形の先細
り部を備えている三本或いは多数本の管体とバーナ出口
を囲繞しておりかつバーナの端面に冷却室とを備えてい
る、炭化水素を含有している燃料を部分的に酸化するこ
とにより合成ガスを製造するためのバーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】合成ガスの製造は通常炭素を含有してい
る材料を酸素或いは酸素を含有しているガス、例えば空
気で高圧下にかつ１０００℃〜１６００℃の比較的高い
温度で部分酸化することによって行われる。炭素を含有
している材料としては、炭化水素、炭化水素を含有して
いる固形燃料の炭化水素中のスラッジ或いは炭素−水−
懸濁液のような炭化水素を含有している固形燃料の水中
のスラッジが使用される。
る材料を酸素或いは酸素を含有しているガス、例えば空
気で高圧下にかつ１０００℃〜１６００℃の比較的高い
温度で部分酸化することによって行われる。炭素を含有
している材料としては、炭化水素、炭化水素を含有して
いる固形燃料の炭化水素中のスラッジ或いは炭素−水−
懸濁液のような炭化水素を含有している固形燃料の水中
のスラッジが使用される。
【０００３】ヨーロッバ特許公開第０ ０９５ １０３
号には、合成ガスを製造するための方法およびバーナが
記載されている。この方法は同心的に設けられている三
本の管体から成るバーナシステム−この際三つの材料流
が反応される−により行われる。酸素或いは酸素ガスを
含有している材料流はバーナの内方の帯域と外方の帯域
を経て案内され、炭素を含有している材料、即ち炭素−
水−懸濁液は内方の管体および中央の管体によって形成
されている環状空域を経て案内される。内方の材料流は
部分的な酸化に必要な全酸素量の１〜２０％であり、残
った酸素消費量は中央の管体と外方の管体によって形成
される環状空域を経て反応帯域内に到達する外方の酸素
流で賄われる。
号には、合成ガスを製造するための方法およびバーナが
記載されている。この方法は同心的に設けられている三
本の管体から成るバーナシステム−この際三つの材料流
が反応される−により行われる。酸素或いは酸素ガスを
含有している材料流はバーナの内方の帯域と外方の帯域
を経て案内され、炭素を含有している材料、即ち炭素−
水−懸濁液は内方の管体および中央の管体によって形成
されている環状空域を経て案内される。内方の材料流は
部分的な酸化に必要な全酸素量の１〜２０％であり、残
った酸素消費量は中央の管体と外方の管体によって形成
される環状空域を経て反応帯域内に到達する外方の酸素
流で賄われる。
【０００４】バーナは同心的に設けられていてかつそれ
ぞれ円錐形に先細りに形成されている端部を有している
三本の管体とバーナ出口領域に冷却室を備えている。中
央の材料流を形成している炭素−水−懸濁液は１〜２
５、特に２〜１５ｍ／秒の速度で１〜２０ＭＰａの圧力
下にある反応容器に供給され、他方内方並びに外方のガ
ス流は速度５０〜３００、特に８０〜２００ｍ／秒の速
度で反応帯域に到達する。
ぞれ円錐形に先細りに形成されている端部を有している
三本の管体とバーナ出口領域に冷却室を備えている。中
央の材料流を形成している炭素−水−懸濁液は１〜２
５、特に２〜１５ｍ／秒の速度で１〜２０ＭＰａの圧力
下にある反応容器に供給され、他方内方並びに外方のガ
ス流は速度５０〜３００、特に８０〜２００ｍ／秒の速
度で反応帯域に到達する。
【０００５】同心的に設けられている管体の円錐形の先
細り部により、三つの材料流が鋭角で互いに衝突し合
う。これにより、炭素−水−懸濁液流がこの円錐形の先
細り部の端部を去った後内方のガス流により互いに離間
するように加圧されるかもしくは帯行される。従って懸
濁液流は水平な転向を余儀なくされ、反応帯域を自由な
流れ挙動では通過しない。これにより個々の炭素−水−
滴の中央における滞留時間が増長され、反応度合いが上
昇する。
細り部により、三つの材料流が鋭角で互いに衝突し合
う。これにより、炭素−水−懸濁液流がこの円錐形の先
細り部の端部を去った後内方のガス流により互いに離間
するように加圧されるかもしくは帯行される。従って懸
濁液流は水平な転向を余儀なくされ、反応帯域を自由な
流れ挙動では通過しない。これにより個々の炭素−水−
滴の中央における滞留時間が増長され、反応度合いが上
昇する。
【０００６】同時に外方のガス流は内方のガス流によっ
て拡大された炭素−水−懸濁液の流に衝突し、ガスおよ
び懸濁液の十分な混合が達せられ、ガスもしくは酸素と
極めて微細な懸濁液滴の配分が一様な帯域が生成する。
これは炭素−水−懸濁液を可能な限り高い度合いで反応
させることの重要な前提である。
て拡大された炭素−水−懸濁液の流に衝突し、ガスおよ
び懸濁液の十分な混合が達せられ、ガスもしくは酸素と
極めて微細な懸濁液滴の配分が一様な帯域が生成する。
これは炭素−水−懸濁液を可能な限り高い度合いで反応
させることの重要な前提である。
【０００７】炭化水素を含有している燃料の使用にとっ
て、炭素−水−懸濁液に関連して上に詳しく述べた条件
と同じ条件が有利であることが明らかである。炭化を含
有している燃料、特に炭化水素、の部分的な酸化は化学
的に極めて激しい混合物を生成し、この混合物は約３０
〜５０重量％の一酸化炭素、約３０〜５０重量％の水
素、約３〜２０重量％のＣＯ2 および未反応の水蒸気と
を含んでおり、僅かな量で他の物質以外に硫黄、鉄、バ
ナジウム、ニッケル、ナトリウム、塩素およびカルシウ
ムを含有している。
て、炭素−水−懸濁液に関連して上に詳しく述べた条件
と同じ条件が有利であることが明らかである。炭化を含
有している燃料、特に炭化水素、の部分的な酸化は化学
的に極めて激しい混合物を生成し、この混合物は約３０
〜５０重量％の一酸化炭素、約３０〜５０重量％の水
素、約３〜２０重量％のＣＯ2 および未反応の水蒸気と
を含んでおり、僅かな量で他の物質以外に硫黄、鉄、バ
ナジウム、ニッケル、ナトリウム、塩素およびカルシウ
ムを含有している。
【０００８】生成するガス化生成物の材料組成と灰分は
一方では燃料の種類により、他方では酸素の量、適用す
る温度および圧力のような方法条件に依存している。一
般には炭化水素を含有している燃料の部分的な酸化は約
１０００〜１６００℃、特に１２００〜１６００℃の温
度と１，０〜１５，０、特に２，０〜１０、特に３，０
〜５，０Ｍｐａの圧力で行われる。合成ガス中に含有さ
れている水素は液状の状態でおよび／または水蒸気の形
で部分酸化に供給される水の反応によって発生する。反
応に必要な水は別個の材料流として、或いは他の材料
流、例えば炭化水素と酸素或いは酸素を含有しているガ
ス流に混合されて使用される。また、水を液状の状態で
も、蒸気の形でも多数の材料流に配分することも可能で
ある。
一方では燃料の種類により、他方では酸素の量、適用す
る温度および圧力のような方法条件に依存している。一
般には炭化水素を含有している燃料の部分的な酸化は約
１０００〜１６００℃、特に１２００〜１６００℃の温
度と１，０〜１５，０、特に２，０〜１０、特に３，０
〜５，０Ｍｐａの圧力で行われる。合成ガス中に含有さ
れている水素は液状の状態でおよび／または水蒸気の形
で部分酸化に供給される水の反応によって発生する。反
応に必要な水は別個の材料流として、或いは他の材料
流、例えば炭化水素と酸素或いは酸素を含有しているガ
ス流に混合されて使用される。また、水を液状の状態で
も、蒸気の形でも多数の材料流に配分することも可能で
ある。
【０００９】同様なことは炭化水素を含有している燃料
および酸素或いは酸素を含有しているガス混合物を含ん
でいる材料流の供給にも言えることである。これらの材
料流も別個の流れとして或いは多数の流れに分配されて
反応に供される。
および酸素或いは酸素を含有しているガス混合物を含ん
でいる材料流の供給にも言えることである。これらの材
料流も別個の流れとして或いは多数の流れに分配されて
反応に供される。
【００１０】部分的な酸化に適用される条件の結果とし
て、バーナは一連の物理的なおよび化学的な負荷に極度
に曝される。材料流、特にガス流が高い流出速度で流出
することから振動が生じ、これがバーナに著しい機械的
な負荷を与える。
て、バーナは一連の物理的なおよび化学的な負荷に極度
に曝される。材料流、特にガス流が高い流出速度で流出
することから振動が生じ、これがバーナに著しい機械的
な負荷を与える。
【００１１】部分的な酸化により得られる極めて反応性
のガス混合物の組成によって−高い温度の下で−条件ず
けられはするが、バーナは著しい程度に化学的な作用を
こおむる。それ以外に例えば溶融液状の状態でバーナに
堆積するスラッジ粒子も化学的な反応と腐食とによりバ
ーナに、特にバーナの端面に負荷を与える。
のガス混合物の組成によって−高い温度の下で−条件ず
けられはするが、バーナは著しい程度に化学的な作用を
こおむる。それ以外に例えば溶融液状の状態でバーナに
堆積するスラッジ粒子も化学的な反応と腐食とによりバ
ーナに、特にバーナの端面に負荷を与える。
【００１２】更に、バーナは特別に熱負荷に曝され、こ
の熱負荷はガス化の際に生じる放射熱の強度が高いこと
によって誘起される。この熱負荷は炭化水素を含有して
いる燃料のガス化の際炭素−水−懸濁液の相応する反応
におけるよりも著しい。このような熱負荷の発生は一方
ではガス化温度が高いことに、他方ではバーナのガス化
帯域からの距離が短いことに起因する。高い温度は炭化
水素が易燃焼性であることの結果であり、距離が短いこ
とが不都合であることの理由は、炭化水素が炭素−水−
懸濁液に比してその点火温度が著しく低いことにより、
炭化水素の点火が時期尚早に行われることにある。
の熱負荷はガス化の際に生じる放射熱の強度が高いこと
によって誘起される。この熱負荷は炭化水素を含有して
いる燃料のガス化の際炭素−水−懸濁液の相応する反応
におけるよりも著しい。このような熱負荷の発生は一方
ではガス化温度が高いことに、他方ではバーナのガス化
帯域からの距離が短いことに起因する。高い温度は炭化
水素が易燃焼性であることの結果であり、距離が短いこ
とが不都合であることの理由は、炭化水素が炭素−水−
懸濁液に比してその点火温度が著しく低いことにより、
炭化水素の点火が時期尚早に行われることにある。
【００１３】バーナは連続した作動の際振動と極めて反
応し易い合成ガスの化学的な作用に曝されるばかりでな
く、スラッジによる腐食或いは熱による高い負荷にも曝
される。バーナのガス化反応容器内に突出している部分
に高価な材料、特にインコロイおよびハステロイのよう
な高合金の貴金属が使用されているにもかかわらず、バ
ーナはほぼ三ヶ月〜四ヵ月と極めて限られた寿命しか期
待できない。これは後を製造するための現代的な設備に
よる作業にとっては著しい欠点である。何故ならバーナ
の交換は設備を停止してしか行うことができないからで
ある。しかし合成ガス製造設備の停止は圧力下にある機
器の冷却と弛緩を招く。故障したバーナを新しいバーナ
と交換したことにより、合成ガスの製造を再び開始する
以前に、設備を先ず再び加熱し、加圧下に置かなければ
ならない。
応し易い合成ガスの化学的な作用に曝されるばかりでな
く、スラッジによる腐食或いは熱による高い負荷にも曝
される。バーナのガス化反応容器内に突出している部分
に高価な材料、特にインコロイおよびハステロイのよう
な高合金の貴金属が使用されているにもかかわらず、バ
ーナはほぼ三ヶ月〜四ヵ月と極めて限られた寿命しか期
待できない。これは後を製造するための現代的な設備に
よる作業にとっては著しい欠点である。何故ならバーナ
の交換は設備を停止してしか行うことができないからで
ある。しかし合成ガス製造設備の停止は圧力下にある機
器の冷却と弛緩を招く。故障したバーナを新しいバーナ
と交換したことにより、合成ガスの製造を再び開始する
以前に、設備を先ず再び加熱し、加圧下に置かなければ
ならない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、著しい寿命の延長が期待されるバーナを造ること
である。
題は、著しい寿命の延長が期待されるバーナを造ること
である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の課題は本発明によ
り、互いに同心的に設けられていてかつ場合によっては
バーナ出口に円錐形の先細り部を備えている三本或いは
多数本の管体とバーナ出口を囲繞しておりかつバーナの
端面に冷却室とを備えている、炭化水素を含有している
燃料を部分的に酸化することにより合成ガスを製造する
ためのバーナによって解決される。このバーナの特徴と
するところは、、部分酸化が行われる帯域に面している
端面が互いに並列して設けられている単個のセラミック
少板から組立てられた層で覆われているいることであ
る。
り、互いに同心的に設けられていてかつ場合によっては
バーナ出口に円錐形の先細り部を備えている三本或いは
多数本の管体とバーナ出口を囲繞しておりかつバーナの
端面に冷却室とを備えている、炭化水素を含有している
燃料を部分的に酸化することにより合成ガスを製造する
ためのバーナによって解決される。このバーナの特徴と
するところは、、部分酸化が行われる帯域に面している
端面が互いに並列して設けられている単個のセラミック
少板から組立てられた層で覆われているいることであ
る。
【００１６】本発明によるバーナは、少なくとも三本、
特に三本から六本、有利には三本から四本、特に有利に
は三本の互いに同心的に設けられている管体を備えてい
る。場合によっては互いに同心的に設けられている管体
のバーナ出口に形成されている円錐形の先細り部は個々
の材料流のための流出開口を形成しており、この場合最
も内奥の管体は環状の流出開口を、残りの互いに同心的
に設けられている管体は相応する環状の流出開口を形成
している。
特に三本から六本、有利には三本から四本、特に有利に
は三本の互いに同心的に設けられている管体を備えてい
る。場合によっては互いに同心的に設けられている管体
のバーナ出口に形成されている円錐形の先細り部は個々
の材料流のための流出開口を形成しており、この場合最
も内奥の管体は環状の流出開口を、残りの互いに同心的
に設けられている管体は相応する環状の流出開口を形成
している。
【００１７】本発明によるバーナは炭素−水−懸濁液お
よび炭化水素或いは炭化水素を含有している燃料の部分
的な酸化に適している。このバーナは特に炭化水素或い
は炭化水素を含有している燃料の部分的な酸化による合
成ガスの製造に有利に使用される。
よび炭化水素或いは炭化水素を含有している燃料の部分
的な酸化に適している。このバーナは特に炭化水素或い
は炭化水素を含有している燃料の部分的な酸化による合
成ガスの製造に有利に使用される。
【００１８】バーナのガス化帯域に面している端面は、
一種のモザイクの様式で面を覆うように互いに並列して
設けられている単個のセラミック少板で覆われている。
これらの単個のセラミック少板はセラミック接着材によ
り互いにかつバーナの端面と結合されている。セラミッ
ク接着材はバーナの端面において単個のセラミック少板
が埋設される層を形成している。
一種のモザイクの様式で面を覆うように互いに並列して
設けられている単個のセラミック少板で覆われている。
これらの単個のセラミック少板はセラミック接着材によ
り互いにかつバーナの端面と結合されている。セラミッ
ク接着材はバーナの端面において単個のセラミック少板
が埋設される層を形成している。
【００１９】特別な実施例により、単個のセラミック少
板は一つ或いは多数の隆起部とこの隆起部を収容するた
めにバーナの端面に相当する凹部を有している。セラミ
ック少板の下側に存在している隆起部をこれに適合して
形成された凹部内に挿入することによりセラミック少板
および端面の付加的な結合が形成され、同時に機械的な
負荷能が増大される。隆起部と凹部を蟻つぎ状に形成す
るのが特に有利であることが分かった。しかしピン或い
はネップのような形状も適している。
板は一つ或いは多数の隆起部とこの隆起部を収容するた
めにバーナの端面に相当する凹部を有している。セラミ
ック少板の下側に存在している隆起部をこれに適合して
形成された凹部内に挿入することによりセラミック少板
および端面の付加的な結合が形成され、同時に機械的な
負荷能が増大される。隆起部と凹部を蟻つぎ状に形成す
るのが特に有利であることが分かった。しかしピン或い
はネップのような形状も適している。
【００２０】セラミック少板を任意の配列で互いに並べ
てバーナの端面にこれを覆うように配分して設けること
が可能である。単個のセラミック少板を、これらがそれ
ぞれリングの形状を形成するように配列するのが特に好
都合である。このような、互いに同心的に囲繞し合う多
数のリングはバーナの端面を覆う。
てバーナの端面にこれを覆うように配分して設けること
が可能である。単個のセラミック少板を、これらがそれ
ぞれリングの形状を形成するように配列するのが特に好
都合である。このような、互いに同心的に囲繞し合う多
数のリングはバーナの端面を覆う。
【００２１】個々のリングのセラミック少板を互いに位
置ずれして配設するのが適当である。このようにして、
被覆部の機械的な安定性に不利な作用を及ぼす長い、連
続した継ぎ目の形成が回避される。
置ずれして配設するのが適当である。このようにして、
被覆部の機械的な安定性に不利な作用を及ぼす長い、連
続した継ぎ目の形成が回避される。
【００２２】単個のセラミック少板は任意の形状であっ
てよい。これらの単個のセラミック少板は円形、正方
形、直角形、菱形、三角形、四角形であるか或いは規則
正しい多角形或いは不規則な多角形の形状を有していて
もよい。形状の同じな或いは形状の異なるセラミック少
板を互いに並べることも可能である。
てよい。これらの単個のセラミック少板は円形、正方
形、直角形、菱形、三角形、四角形であるか或いは規則
正しい多角形或いは不規則な多角形の形状を有していて
もよい。形状の同じな或いは形状の異なるセラミック少
板を互いに並べることも可能である。
【００２３】台形の或いは環状セグメントの形状を有す
るセラミック少板が特に適当である。これらの形状は単
個のセラミック少板を一つのリング体に配列するの容易
にする。
るセラミック少板が特に適当である。これらの形状は単
個のセラミック少板を一つのリング体に配列するの容易
にする。
【００２４】単個のセラミック少板は、それぞれバーナ
の端面の内の固定部として働く隆起部除いて計って、１
〜１０ｍｍ、特に２〜５ｍｍの層厚を有していなければ
ならない。単個のセラミック少板の辺はあまり長大な寸
法に選択してはならない。個々の辺の長さが５０ｍｍ以
下の寸法で十分である。大抵の場合、各辺が５〜３５ｍ
ｍ、特に６〜３０ｍｍ、特に８〜２０ｍｍの長さを有し
ているセラミック少板を使用するのが有利である。
の端面の内の固定部として働く隆起部除いて計って、１
〜１０ｍｍ、特に２〜５ｍｍの層厚を有していなければ
ならない。単個のセラミック少板の辺はあまり長大な寸
法に選択してはならない。個々の辺の長さが５０ｍｍ以
下の寸法で十分である。大抵の場合、各辺が５〜３５ｍ
ｍ、特に６〜３０ｍｍ、特に８〜２０ｍｍの長さを有し
ているセラミック少板を使用するのが有利である。
【００２５】単個のセラミック少板はガス化反応容器内
で生じる諸条件に耐えるセラミック材料から成る。適当
な材料は、例えばＡｌ2 ０3 、Ｃｒ2 ０3 、ＭｇＯ、Ｚ
ｒＯ 2 および／またはＳｉＯ2 を含有している酸化セラ
ミック材、或いは例えばカーバイドおよび硼素の窒化
物、アルミニウム或いは珪素を含む無毒性セラミック材
である。特に窒化珪素が特に適している。
で生じる諸条件に耐えるセラミック材料から成る。適当
な材料は、例えばＡｌ2 ０3 、Ｃｒ2 ０3 、ＭｇＯ、Ｚ
ｒＯ 2 および／またはＳｉＯ2 を含有している酸化セラ
ミック材、或いは例えばカーバイドおよび硼素の窒化
物、アルミニウム或いは珪素を含む無毒性セラミック材
である。特に窒化珪素が特に適している。
【００２６】セラミック接着材もまたガス化反応容器内
で生じる諸条件に耐える材料から成っていなければなら
なず、かつ単個のセラミック少板とバーナの端面間の永
続的な弾性的結合を保証する材料でなければならない。
で生じる諸条件に耐える材料から成っていなければなら
なず、かつ単個のセラミック少板とバーナの端面間の永
続的な弾性的結合を保証する材料でなければならない。
【００２７】セラミック少板の熱的な伸び挙動に適合す
るアルモ−珪素をベースとしてセラミック少板が特に有
利である。以下に添付した図面に図示した実施例につき
本発明を詳しく説明するが、本発明はこの実施例に限定
されるものではない。
るアルモ−珪素をベースとしてセラミック少板が特に有
利である。以下に添付した図面に図示した実施例につき
本発明を詳しく説明するが、本発明はこの実施例に限定
されるものではない。
【００２８】
【実施例】図１は本発明によるバーナのガス化帯域に面
している下方部分の縦断面図である。このバーナは円錐
形の先細り部１ａと冷却材を供給するために挿入されて
いる管体２を備えている外方の二重被覆管１と相応する
円錐形の先細り部３ａ，４ａと５ａを備えている互いに
同心状に設けられている多数の内方の管体３，４および
５とから成る。それぞれの材料流は、第一に二重被覆管
１と内方の管体３とにより、第二にこの内方の管体３と
内部に存在している他の管体４とにより、第三にこの内
部に存在している他の管体４とバーナの中央に設けられ
ている管体５によって形成されている空域を経て流れ
る。他の材料流は管体５を経て案内される。これらの材
料流は円錐形の先細り部１ａ，３ａ，４ａおよび５ａに
よって形成されている環状の開口の端部において並びに
管体５の円錐形の先細り部５ａを経て流出する。
している下方部分の縦断面図である。このバーナは円錐
形の先細り部１ａと冷却材を供給するために挿入されて
いる管体２を備えている外方の二重被覆管１と相応する
円錐形の先細り部３ａ，４ａと５ａを備えている互いに
同心状に設けられている多数の内方の管体３，４および
５とから成る。それぞれの材料流は、第一に二重被覆管
１と内方の管体３とにより、第二にこの内方の管体３と
内部に存在している他の管体４とにより、第三にこの内
部に存在している他の管体４とバーナの中央に設けられ
ている管体５によって形成されている空域を経て流れ
る。他の材料流は管体５を経て案内される。これらの材
料流は円錐形の先細り部１ａ，３ａ，４ａおよび５ａに
よって形成されている環状の開口の端部において並びに
管体５の円錐形の先細り部５ａを経て流出する。
【００２９】二重被覆管１はその円錐形の先細り部１ａ
の端部で閉じられている。この閉じられている部分はバ
ーナの端面６を形成しており、この端面は互いに並列し
て設けられている単個のセラミック少板から組成された
層７で覆われている。二重被覆管１内に埋設された管体
２を経て冷却材、特に水が導入される。これにより二重
被覆管１は、特にその円錐形の先細り部１ａの領域内に
おいて冷却室として機能する。
の端部で閉じられている。この閉じられている部分はバ
ーナの端面６を形成しており、この端面は互いに並列し
て設けられている単個のセラミック少板から組成された
層７で覆われている。二重被覆管１内に埋設された管体
２を経て冷却材、特に水が導入される。これにより二重
被覆管１は、特にその円錐形の先細り部１ａの領域内に
おいて冷却室として機能する。
【００３０】図２はバーナの細部を拡大して示した縦断
面図である。この図において参照符号１ａは二重被覆管
１の円錐形の先細り部を示しており、この円錐形の先細
り部は冷却材を案内する管体２と共に冷却室を形成して
おり、参照符号６は蟻つぎ状の隆起部を備えたセラミッ
ク少板７ａで覆われている端面を示している。セラミッ
ク少板は互いに、かつバーナの端面６とセラミック接着
材の層８を介して結合し合っている。
面図である。この図において参照符号１ａは二重被覆管
１の円錐形の先細り部を示しており、この円錐形の先細
り部は冷却材を案内する管体２と共に冷却室を形成して
おり、参照符号６は蟻つぎ状の隆起部を備えたセラミッ
ク少板７ａで覆われている端面を示している。セラミッ
ク少板は互いに、かつバーナの端面６とセラミック接着
材の層８を介して結合し合っている。
【００３１】図３はバーナのセラミック少板７ａで部分
的に覆われている端面６の平面図である。図面を見やす
くするために内部の管体３，４と５は図面に示さなかっ
た。環状の端面６はセラミック少板７ａの蟻つぎ状の隆
起部を収容するための蟻つぎ状の環状溝７ｂを備えてい
る。各々の環状の溝７ｂはセラミック少板７ａの蟻つぎ
状の隆起部を挿入するための拡大された開口７ｃを有し
ている。セラミック少板の摺動によりその蟻つぎ状の隆
起部は環状溝７ｂ内に導入される。単個のセラミック少
板を並列することにより相応してリングが形成される。
最後に挿入されるセラミック少板の蟻つぎ状の隆起部は
先ず拡大された開口７ｃ内に挿入され、この際引続き単
個のセラミック少板から形成されたリング全体が拡大さ
れた開口７ｃの長さの半分だけ摺動される。このように
して、拡大された開口７ｃに隣接している両セラミック
少板が少なくとも部分的にその蟻つぎ状の隆起部７ａで
環状溝７ｃ内に係合する。単個のセラミック少板間には
セラミック接着材の層８で満たされている継ぎ目が存在
している。
的に覆われている端面６の平面図である。図面を見やす
くするために内部の管体３，４と５は図面に示さなかっ
た。環状の端面６はセラミック少板７ａの蟻つぎ状の隆
起部を収容するための蟻つぎ状の環状溝７ｂを備えてい
る。各々の環状の溝７ｂはセラミック少板７ａの蟻つぎ
状の隆起部を挿入するための拡大された開口７ｃを有し
ている。セラミック少板の摺動によりその蟻つぎ状の隆
起部は環状溝７ｂ内に導入される。単個のセラミック少
板を並列することにより相応してリングが形成される。
最後に挿入されるセラミック少板の蟻つぎ状の隆起部は
先ず拡大された開口７ｃ内に挿入され、この際引続き単
個のセラミック少板から形成されたリング全体が拡大さ
れた開口７ｃの長さの半分だけ摺動される。このように
して、拡大された開口７ｃに隣接している両セラミック
少板が少なくとも部分的にその蟻つぎ状の隆起部７ａで
環状溝７ｃ内に係合する。単個のセラミック少板間には
セラミック接着材の層８で満たされている継ぎ目が存在
している。
【００３２】図４には互いに並列して設けられている単
個のセラミック少板７ａで完全に覆われているバーナの
端面６が示されている。セラミック少板７ａは台形の形
状を有しており、三つの同心的に設けられている環状面
が形成されるように互いに並列して配設されている。単
個のセラミック少板間にはセラミック接着材の層８で充
填された継ぎ目が存在している。
個のセラミック少板７ａで完全に覆われているバーナの
端面６が示されている。セラミック少板７ａは台形の形
状を有しており、三つの同心的に設けられている環状面
が形成されるように互いに並列して配設されている。単
個のセラミック少板間にはセラミック接着材の層８で充
填された継ぎ目が存在している。
【００３３】図３から明瞭であるように、図面を見やす
くするために内部の管体３，４および５は図示しなかっ
た。
くするために内部の管体３，４および５は図示しなかっ
た。
【００３４】
【発明の効果】上記のようなバーナの構造により、合成
ガス製造時に生じる化学的な諸条件の作用に対しても耐
久性を有しており、また高圧および高温下における負荷
にも耐久性を有する、従って寿命が著しく延長したバー
ナが得られる。
ガス製造時に生じる化学的な諸条件の作用に対しても耐
久性を有しており、また高圧および高温下における負荷
にも耐久性を有する、従って寿命が著しく延長したバー
ナが得られる。
【図１】図１は本発明によるバーナのガス化帯域に面し
ている下方部分の縦断面図である。
ている下方部分の縦断面図である。
【図２】図２はバーナの細部を拡大して示した縦断面図
である。
である。
【図３】図３はバーナのセラミック少板で部分的に覆わ
れている端面の平面図である。
れている端面の平面図である。
【図４】図４は互いに並列して設けられている単個のセ
ラミック少板で完全に覆われているバーナの端面の平面
図である。
ラミック少板で完全に覆われているバーナの端面の平面
図である。
１ 二重被覆管 １ａ 先細り部 ２ 挿入管体 ３，４，５ 内方の管体 ３ａ，４ａ，５ａ 先細り部 ６ 端面 ７ 層 ７ａ セラミック少板 ７ｂ 環状溝 ７ｃ 開口 ８ 層
Claims (10)
- 【請求項０１】 互いに同心的に設けられていてかつ場
合によってはバーナ出口に円錐形の先細り部を備えてい
る三本或いは多数本の管体とバーナ出口を囲繞しており
かつバーナの端面に冷却室とを備えている、炭化水素を
含有している燃料を部分的に酸化することにより合成ガ
スを製造するためのバーナにおいて、部分酸化が行われ
る帯域に面している端面が互いに並列して設けられてい
る単個のセラミック少板から組立てられた層で覆われて
いるいることを特徴とする合成ガスを製造するためのバ
ーナ。 - 【請求項０２】 単個のセラミック少板がセラミック接
着材で互いにかつバーナの端面と結合されていることを
特徴とする請求項１に記載のバーナ。 - 【請求項０３】 単個のセラミック少板が一つ或いは多
数の隆起部とこれらの隆起部を収容するためのバーナの
端面に相当する凹部を備えていることを特徴と請求項１
或いは２に記載のバーナ。 - 【請求項０４】 隆起部とこれに相応する凹部が蟻つぎ
状に形成されていることを特徴とすることを特徴とする
請求項１から３までのいずれか一つに記載のバーナ。 - 【請求項０５】 単個のセラミック少板が互いに並列し
てリングの形状を形成するうよに設けられていることを
特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の
バーナ。 - 【請求項０６】 個々のセラミック少板が環状の形状、
台形或いは環状セグメン、特に台形或いは環状セグメン
トの形状を有していることを特徴とする請求項１から５
までのいずれか一つに記載のバーナ。 - 【請求項０７】 単個のセラミック少板が１〜１０ｍ
ｍ、特に２〜５ｍｍの層厚みを有していることを特徴と
する請求項１から６までのいずれか一つに記載の装置。 - 【請求項０８】 単個のセラミック少板がそれぞれの側
面当たり５〜３５ｍｍ、特に６〜３０ｍｍ、有利には８
〜２０ｍｍの長さを有していることを特徴とする請求項
１から７までのいずれか一つに記載のバーナ。 - 【請求項０９】 単個のセラミック少板がＡｌ2 ０3 、
Ｃｒ2 ０3 、ＭｇＯ、ＺｒＯ2 および／またはＳｉＯ2
を含有している酸化セラミックをベースとしたセラミッ
ク材或いはカーバイド或いは硼素の窒化物、アルミニウ
ム或いは珪素を含有している無毒セラミック材、特に窒
化珪素から成る無毒セラミックをベースとしたセラミッ
クから成ることを特徴とする請求項１から８までのいず
れか一つに記載のバーナ。 - 【請求項１０】 セラミック接着材が耐高温性のアルモ
−珪素であることを特徴とする請求項１から９までのい
ずれか一つに記載のバーナ。
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|---|---|---|---|
| DE4140063A DE4140063A1 (de) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | Brenner zur herstellung von synthesegas |
| DE4140063:1 | 1991-12-05 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05239473A JPH05239473A (ja) | 1993-09-17 |
| JPH0670228B2 true JPH0670228B2 (ja) | 1994-09-07 |
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|---|---|---|---|
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| JP (1) | JPH0670228B2 (ja) |
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