JPS59159889A

JPS59159889A - 液体スラツグ及びガス排出装置

Info

Publication number: JPS59159889A
Application number: JP3048784A
Authority: JP
Inventors: マンフレ−ト・シングニツツ; フリ−ドリツヒ・ベルゲル; ヴインフリ−ト・ヴエンツエル; クラウス・ル−カス; ウラジミ−ル・イ・ブロ−ジン; ミカエル・カ・ソスナ; ア−ネスト・グドウモフ; ウラジミ−ル・シマノフ; ワシリ−・フエドトフ
Original assignee: Brennstoffinstitut Freiberg
Current assignee: Brennstoffinstitut Freiberg
Priority date: 1983-02-22
Filing date: 1984-02-22
Publication date: 1984-09-10
Also published as: GB2135434A; FR2541300A1; DE3338725A1; GB8400020D0

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ガス発生炉からの液体スジツクとガス化ガス
とを、下方へのガス流と共に排出し、ガスとスジツクと
の結合した形で液体スジツクを排出づる装置にｒｉＪす
る。

この装置は、液体スジツクの排出とともに、灰を含む燃
料のカス化をづるために化学工業界で使用されているし
のである。

液体スジツクとガスをガス発生炉から排出づ−る装置は
よく知られている。この興。置は、水を一部入れたケー
スから成り、このケースはブランブーオーハーフローノ
ズルと、カスとスジツクを供給覆るもう１本のノズルと
を備え、後者のノズルは、ケースの上方部分に配置され
、そして、流線型の狭い通路を右し、かつカスとシリン
グとを冷ノＪｌする横断面が一定である管体から成るシ
リンダーのように段Ｂ１されている。そのＶ（休は、ヘ
イホの内面部分に水を分配づ？＞装置を備え、その冷却
管の下端はブランチＡ°−ハーノ１コーノスルの上端［
−１面の下方に配置される（テキサコ社の特ＦＦＦＲ２
，３２６４６５号）　。

次の２つの理由で、この装置は使用時の信頼性が低い。

−１この装置は、シリングが、ノズルの出口でいくつか
のコンパクトなジエン１〜に形成されるように設バ１さ
れる。これらのシェツトは、放出りる際、揺れて冷却質
の壁に接触づる。したがって、水膜が壊され、液体シリ
ングが管の金属面と接触ツるＪ、うになる。

このようにして、スラッギングの１７ｉ１始点が形成さ
れる１、その後、ｉＱ、の通路部分は完全にシリング化
される。場合はよっては、管壁の溶融さえ見られること
があった。

二、横断面が一定なシリングとガスを冷１１の設計は、
水膜との対流による熱交換が少く、その上、放飼により
完全な熱交換が行われる。

しかしながら、液体シリング粒子を含むガス流を、シリ
ングの凝固温度以下の温度まで冷や′まための放飼によ
る熱８動にとり、ガスとシリングを冷す管の寸法として
非常に大きなものを必要とする（直径も長さも）。

冷却管の寸法が大きくなるために、水膜は、水配分点か
らある一定の距離だ【プ因（れた所では、不規則かつ不
安定となる。この工程で、冷却管壁の一部は、カス流と
そのシリングとの相互作用に」：り焼けてしなう。ぞれ
は、ガス流に液体シリング粒子が含まれているためであ
る。そして段々としかも完全に冷却管の、通路部分がシ
リング化づる。

更に、ガス発生炉からガスとシリングとを排出ジる装置
もよく知られている。この装置は、一部分水を満したケ
ースで成り、それはブランチオーバーフローノズルと、
液体シリング及びガスを供給するノズルとを備え又いる
、このノズルはケースの上方部分に配置され、シリング
−状に設計される。

シリングとガスとを冷７ＪＪ？Ｊ−るための横断面が一
定である管体は、つＡ−タージエン１〜およびその筐体
の内面部分に水を分配Ｊる装置を備え、その冷却党・の
下喘部が、ブランチオーバーノズルの上端の下方に配置
される＜　ｕ　ｓ　ｓ　Ｒ待ｒ１明！ｔｌ占第７．７７
８，２４８号）。

次の埋山Ｃ１この装置も又、使用時の（Ｃ１頼性が低い
。

一、シリングーのような液体シリングとカスを供給゛４
るノズルの設計は、液体シリングの一部を、いくつかの
束体を形成ｊる液体膜のＪ。

うにガス発生炉から分離させ、このｌｌｊ体＋＋Ｖ−の
束体は１１出される＋１？に揺れ、冷却筐の壁に接触す
る。この工程Ｃ１水膜はこわされ、液体シリングが管体
の金属と接触Ｊる口とになる。

かくしてスラッギングの１７ｒｌ始点が形成される。

そして、管体の通過部分は完全にシリングとなってしま
う。カスとシリングを供給づ′るノズルの速度が上昇づ
−るど、液体膜の一部が破れ、フレークの形で冷７３］
　’Ｑに浸入してしまう。

液体シリングの流れの波のゆれが増大する。

二、横断面が一定なシリング及びガスの冷却管の設計１
よ、水膜との対流による熱交換が非常に高くなることを
防く。なぜなら、高速ガス流は生じないからである（も
し、高速ガス流の場合は、水膜が破壊され、管壁はカバ
ーが除去され、シリングになる）、、従って、熱の移動
は放射によって行われねばならず、これは、管体の出口
で、液体シリング分子を含有するガス発生炉のガス流を
シリング凝固温度まで確実に冷やずために非常に人ぎな
寸（ム（直径と長さンを必要とする。

冷却管の刈払を大きくＪるど、水分配装置から成る距離
をおいた所に、不安定で不１Ｒ則な水膜が生しる。この
場合、その壁のカバーは、局部、的にしかされず、ある
いはカス流と相互作用してしまう。これらＥよ、カス流
に含まれる液体シリング粒子によりシリング化づること
を意味する。

冷／Ｊｌ　笛の全通路部分は、段階的にスラッゾ化し、
その冷Ｍ１管は操１ｖを中止せねばならない、。

王、さらに追加冷却し、そして固形粒子をノｊスから除
去づるための洗咋層を得るために、ブランチオーバーフ
ローノズルの下端部の下方に、ガス及びスラツプを冷や
す管体の下端部を配置することは、洗滌層を波動させ、
水を逆に冷７Ｊ１　？！、へ注入してしまう。この方法
で１よ、管体の操作は安定を欠き、使用時のこの装置の
信頼性が低下してしまった。

そこで、本発明は、液体スラップ及びガスの月１出装置
の信頼性を高めることを目的とするもσ）である。

本発明の課題は、ガス発生炉からのスラッゾ及びガスを
排出さｕ“る装置を改良づることである。

この装置は、寸法が小さいことと、スラッゾの１１出の
高信頼性を保Ｐトする、即ち、スラッゾの排出か閉塞を
生じさせないような純正部月の組合せを特徴どするもの
である。

本発明によれば、液体スラップ及びガスの１１１出装置
は、ガス発生炉と、一部に水が満たされ、ｈｌつその水
があふれたときに排出づるための７ランチオーバーフロ
ーノズルを備えたケースと、そのケースの上方部分に配
置される液体スラップ及びガスの供給ノズルと、つＡ−
ターン【・ケラトを備えたスラッゾ及びガスの冷却管及
び管体の内面部分に水を分配する装置とから成る。

本発明によれば、ガス及びスラッゾの供給ノズルは、コ
ンフユーザ−として設計され、ガス及びスラッゾを冷Ｉ
Ｉする管体はベンチ７り管として設計される。

スラッゾ及びガスを供給づるコンフユーザ−の下方部分
は、ベンチュリ管のコンフユーザ−内（こ配置される。

ベンチュリ管ｄの円筒部分の直径の→）−イズは、次の
条件を満足させる。

０８・ｔ≦ｄ≦　１．２・を上式で、ｔはスラッゾ及びガスを供給りる］ンフコーザ
ーの最小直径である。

ブランチオーバーフローノズルの土部ｉ口部はベンチコ
リ管のＦ仏郡よりＦ方にある。。

本発明を使用Ｊれぽ、次の理由により信頼性を高めるこ
とが′Ｃ″きる。

コンフコーザーの形をした（コンフコーザーの最小横断
面で、ガス流（，１，４５〜１５０／ｓの速度で供給さ
れる）′／２体スラスラックガスのＩＪｔ給ノズルの設
δ１は、液体膜めようにガス発生炉から出ｉこ液体スラ
ッゾ部分を、小径粒子に変換づることがでさる（例えば
、ぞの液体スラップは噴霧され、高粘性液体にされる）
。

この工程では、スラッゾ及びガスの冷却管に流入するカ
ス流は、最小の水滴の形で（１ｍｍ以下）全ての液体ス
ラップを包含する。この装置の信頼性は、液ゴホスラッ
グの流れや、スラッグ膜のル−クがないために、非常に
高まる。

スラッゾ及びガスの供給＝］コンユーザーの最小直行の
横ｍｉ面におりるカス流の供給に必要な速度は４５・〜
１！ｉ０／５ｃ−ａうる。

４！ｉｍ／ｓの速度で、全てのスラッゾ（こＩ霧状にな
ることか判明した。それらのスラッゾは液体スラップの
排出のため、普通の温度でガス化される石炭から得られ
る。

１５０／ｓ以上の速度では、スラッゾ及びガスを供給す
るコンフコーザーの最狭部に摩耗か見られｌこ　。

ベンチュリ管の形をした、スラッゾ及びカスの冷却警の
設胴は、熱交換のために放飼に」；る熱移動を覆る必要
がないほど、対流による熱交換を＾めることができる。

かくして、冷ＬＪｌ管の司法を大きくする必要はない。

同じ機能をするベンチュリ管は、直径と長さが大変小さ
いために水膜が安定し、水膜の厚みが増（〕、使用中、
装置の信頼性を高める。

固形粒子が流入し、高温の供給カス（１，５００℃以下
）で行われたベンチュリ管ににるデストによって、全速
度範囲では、水膜の破壊が生じないことが示された。実
験の結果、ベンチコリ管の円筒部分の直径が０８を以下
に小さくなる場合、ベンチュリ管のコンフユーザ−の上
で、ガス流の増強が生じることがわかった。その結果、
ベンチュリ管の抵（）′Ｌが帖しく増づ。直径が１２・
ｔａ上に犬さくなると、ガス（，１，管体に侵入するが
、カスの冷却（、Ｌはと／υど見られない。

ガス及びスラップの供給コンフユーザ−の下方部分をベ
ンチコリ管のコンフユーザ−に挿入すると、破壊点から
水膜まで移動づるスラップ粒子の距因］が短縮し、これ
らの粒子は答表面で急に凝固し、スラップ化する可能性
を失う。これは又、使用中の信頼性を高めることになる
。

ｊランデＡ−バーフローノズルの」ニ端ロ部のににベン
チュリ管の下端部を配防することて、ベンチ−１す？へ
への水の侵入をなくすことができる。

また、ベンチュリ管は非常に効率のよい冷却・洗′＃、
装置であることがわかり、追加の洗滌層を必要としない
ということができる。

本発明によるガス発生炉からの液体スラップ及びガスの
排出！！ｉ置は、ケース１から成り、それは、オーバー
フローノズル２と、粒状スラップの排出ノズル３と、発
生炉ガスの排出ノズル４と、コンフユーザ−の形に設Ｂ
（された、ガス発生炉からの液体スラップ及びカスの供
給ノズル５と、ベンチコリ管として設計され、かつウォ
ータージャケット７を備えたスラップ及びガスの冷却管
６と、ベンチュリ管の内面部分へ水を分配するノズル８
とを備えて構成されている。液体スラップの排出のため
に、ガス発生炉の底部は、ピンを備えた管体とそのビン
の上に配した耐火性ラミング混合物とから成っている。

水供給ノズル８を通って、ウォータージャケット７の中
へ水が供給され、その水はスラツプ及びガスを冷却する
ためのベンチュリ管６の内面全域に分布される。

ケース１の下方部分に備えられたもう１本のプランヂＡ
−バーフローノスル２によって、水位はケースの中で一
定に保坊される。

ガス発生炉から、液体スラップと生成ガスが、スラップ
及びガスの供給ノズル５へ流入する。この工程で、液体
スラップは２つの形態でノズルへ流入する。

ガス発生炉の壁と底部に堆積した液体スラッグ？°１１
分は、液体スラッグ膜の形でノズルへ送られる。

（Ｉのスラップ部分は、発生炉ガス流中にｉ’Ｆ　’ｒ
ｌｆｉ−りる液体スラ〜ッグの水滴を形成する。］コン
フユーザどしＣ設計された、スラップ及びカスの供給ノ
ズル５ｊの最小横断面部分Ｃは、４５〜１５０ｍ、’ｓ
のガス流速度か同−削合工（例えば、１００ｍ／ｓ　）
維持される。イのスラッグ膜は、ノズルの辺縁部で破壊
びれ、１ｍｍ以下（平均０．−５ｍｍ）の粒子ナイスに
分（プられる。

かくし°Ｃ、ノズルの出口にある全てのスラップは、細
かく噴霧した液状粒子の状態である。その流れは／＼ン
チコリ管６の円筒部分の入口ぺ向【）られ、イこで水と
接触する。円筒部分への入口では、づＣに、イの流れは
集中的に冷却される。このノｊ法で、液体スラップ粒子
は非１ｉに突然固形化し、イの粘結能力を失う。円筒部
分において、その流れは高速流（１００ｍ／　ｓ　＞に
より強ツノに冷１１される。

ベンチュリ管６の水分配装Ｗイ９〔よ、冷１．Ｊ１工程
を閉鎖し、静圧の部分的な回復に使用される。ベンチュ
リ質の水分配装置の出口で、ガス流は水の流れと分離し
、その水の流れは、スラップを迩んて流れる。その粒子
は凝・結してノズルから除去される。

その水はプランチメーバーフローノスル２を通って排出
され、ガス流は、ケースの上方部分にあるもう１本のガ
ス排出ノズル４を通って排出される。

及−１−札実　　例　　１石炭を毎時３０（で産出する能力をもつカス発生炉から
排出される発生炉ガス流は、３０気圧のもとに、１５０
０℃の温度で、最小横１１ｉ而偵部分で、４５ｍ／ｓの
速度で、最小横断面の直径が３００＋＋ｕ＋＋のスラッ
プ及びカスの供給ノズル５へ送られる。

イのガス流は、毎時２，４００１＜＋＋の液体スラップ
を微粒子の形ＣイＪりる。更に、ｆＯ助６００１＜ｑの
液体スラップか、スラッグ肱の形状でノズルへ流入覆る
。コンフユ−ザーの刊出横ｍｉ面部分て、スラッグ膜は
１ｍｍ以上の粒子に粉砕される。直径２４０　＋ｎ　ｍ
のベンチュリ管６の円筒部分にａ３いて、毎秒７０ｍの
速度が保持される。その円筒部分の直径は、スラップ及
びガスの供給ノズル５の最小直径の０８倍に等しい。

ガス流と液体スラップの粒子は強く相互に作用りる。そ
れらは水と激しく反応し、液体スラップ粒子は迅速に固
形状態に変換される。

実　　例　　２スうツク及びガスの排出装置の操作は、前記実例１に似
ている。毎時１００’ｔの効率を有するガス発生炉の産
出容置は次の通りである。

即らガス化ノノスは毎蜀２００，０００＋１１　　（普
通の状態）Ｃ１液体スラッグは、毎時１０ｔの水滴の形
と、毎時２ｔのスラッグ膜の形をしている。スラップ及
びガスの供給ノズル５の最小直径は４０Ｏｎ＋ｍ℃ある
。ベンチ」り管θの円ｉｌ１部分の直径は、１．２−１
　＝−４８０ｍｉ　ｒある。ノズル５の最小Ｉｆ！ｌｉ
面積における速度は毎秒１５０ｍであり、ベンチュリ管
の円筒部分におりる速度は毎秒１０５ｍである。

その液体スラッグ膜は、直径０．５ｍｍの液体スラップ
粒子に粉砕される。

本装置は次のような効果を右づる。

（１〉次の事実により、ガス及びスラップの冷ＵＩ管の
スラップ化のおそれは実際上、ゼロに等しい。

この装置内では、液体スラッジが流れることはなく、大
型スラップフレークの形成もなく、大型液体スラップフ
レークが形成されるおそれもなく、小さな液体スラップ
粒子は、ガス及びスラップ冷却管の出口において、すて
にイの固形化能力を失っている。

（２〉液体スラップ及びガスを供給りる高速度ノズルの
使用により、又ベンチュリ管の使用により、ガス及びス
ラップの排出装置の寸法は茗しく小さい。

この技術構成により、名しくｉ！″！ｉ迷のガス流速度
を使用でき、違った形状寸法も使用できるので、前述の
効果を達成し１９る。このようにしてスラップの異質の
形状の排出も達成される。

【図面の簡単な説明】

本発明装置の実施例断面Ｍ０１・・・ケース２・・・ブランチオーハーフローノズル３・・・スラッ
プ排出ノズル、１・・・ガス摺出ノズル５・・・スラツプ及びガスの供給ノズル６・・・ベンチ
ュリ管７・・・ウォータージ１７グツト８・・・水の供給ノズル９・・・水分配装冒１０・・・〕ｊス光生炉の底部特ム′［出願人　ブレンシー１１〜フィンス−アイトゥ
ー１ヘブライベルク第１頁の続き０発　明　者　ウラジミール・イ・ブロージンソビエト
社会主義共和国連邦モスクワ１２１４６フイスリンスカヤ・ウーリツツアー・デ５０発　明　者　ミカエル・力・ソスナソビエト社会主義共和国連邦モスクワ１２７０１８オクチャブリスカヤ°ウーリツツア・デ３５０発　明　者　アーネスト・グドウモフソビエト社会主
義共和国連邦モスクワ１１７２６ルニンスキヤ・プロスペクト７５９０発　明　者　ウラジミール・シマノフソビエト社会主
義共和国連邦モスクワ１２９０９０ウイパルソフ、ペロール・デ１００発　明　者　ワシリー・フエドトフソビエト社会主義共和国連邦モスクワ１１３５３５ダラーシュナヤウーリツツアー・デ２０ ■出　願　人　ガスダルストベヌイ・ナチュナ・イシュ
レドバテルスキー・イ　　。・プロスペクトヌイ・インステイテユート・アソートノオイ・ブロムシュレノオスティ・イ・プロスクトウ・オルガニチェスカバ・ジンテサソビエト社会主義共和国連邦モスクワ・ウル・ツカロヴア５０

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一部に水が満たされ、イしてそのあふれた水を排
出するためのブランチオーバーノロ−ノズルを備えたケ
ース１と、このケースの上方部分に配置された液体スジ
ツク及びガスの供給ノズル５とつＡ−ターシＩ７ケツト
７を備えたスジツク及びガスの冷却室（つど、その管の
内面７部分へ水を分配でる装置９とで成り、信頼性を高
めるためにスジツク及びガスの供給ノズル５の設８１が
コン７コーリ゛−の形をしてＪ３す、スジツク及びカス
の冷７」１　’＋”ｉｏの設泪（よペンブーコリ菅の形
をしてＪ５す、スジツク及びカスの供給用〕ンフユーザ
ーの下方部分はヘンナｌす％のコンフコ−ザ−に配置き
れ、ベンブーノソ恰６の円筒部分のｉｒｊ径リ−すズか
次の条１シ１を満足させる、１１１　’５．０８・ｔ　＜、ｄ　＜　　１．２・［この式ｒ、ｔ　４；Ｉスラング及Ｏ・ガスの供給用］ン
フユーザーの最小直径であることを特徴とづ゛るガス発
生炉からの液体及びカスの排出装置　　　　　、１（２
）ブランチオーハーフローノズル２の上端口部の配置が
、ベンチュリ菅６の下端部の下方に配置されていること
を特徴とする特６′Ｆ請求の範囲第１項記載の装置。