PL110558B1 - Reactor for partial burning particulated solid coal fuel - Google Patents

Reactor for partial burning particulated solid coal fuel Download PDF

Info

Publication number
PL110558B1
PL110558B1 PL1978206254A PL20625478A PL110558B1 PL 110558 B1 PL110558 B1 PL 110558B1 PL 1978206254 A PL1978206254 A PL 1978206254A PL 20625478 A PL20625478 A PL 20625478A PL 110558 B1 PL110558 B1 PL 110558B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
wall
reactor
gas
walls
produced
Prior art date
Application number
PL1978206254A
Other languages
English (en)
Other versions
PL206254A1 (pl
Original Assignee
Shell Int Research
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 Shell Int Research filed Critical Shell Int Research
Publication of PL206254A1 publication Critical patent/PL206254A1/pl
Publication of PL110558B1 publication Critical patent/PL110558B1/pl

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
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48Apparatus; Plants
    • C10J3/482Gasifiers with stationary fluidised bed
    • 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
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48Apparatus; Plants
    • C10J3/485Entrained flow gasifiers
    • 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
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48Apparatus; Plants
    • C10J3/52Ash-removing devices
    • C10J3/523Ash-removing devices for gasifiers with stationary fluidised bed
    • 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
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48Apparatus; Plants
    • C10J3/52Ash-removing devices
    • C10J3/526Ash-removing devices for entrained flow gasifiers
    • 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
    • C10J3/74Construction of shells or jackets
    • 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
    • C10J3/74Construction of shells or jackets
    • C10J3/76Water jackets; Steam boiler-jackets
    • 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
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/093Coal
    • 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
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0943Coke
    • 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
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0946Waste, e.g. MSW, tires, glass, tar sand, peat, paper, lignite, oil shale
    • 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
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0956Air or oxygen enriched air
    • 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
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0959Oxygen
    • 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
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0973Water
    • C10J2300/0976Water as steam
    • 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
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1846Partial oxidation, i.e. injection of air or oxygen only
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S261/00Gas and liquid contact apparatus
    • Y10S261/54Venturi scrubbers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Solid-Fuel Combustion (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest reaktor do czesciowego spalania rozdrobnionego stalego paliwa weglowego, za¬ wierajqcego co najmniej 1% wagowy popiolu. Z re¬ aktora wytworzony produkt gazowy odprowadza sie przewodem wylotowym, w którym wytwarza sie gazowq oslone ochraniajaca scianki przed produktem gazowym.Czesciowe spalanie polega na reakcji wszystkich czastek paliwa z mniejsza od stechiometrycznej iloscia tlenu (wprowadzanego albo w postaci czystej albo w mieszaninie z innymi gazami, takimi jak azot lub para wodna), dzieki czemu paliwo utlenia sie czesciowo do wodoru i tlenku wegla. Proces ten przebiega inaczej niz spalanie calkowite, w czasie którego paliwo ulega calkowitemu utlenieniu do dwutlenku wegla i wody.Przy czesciowym spalaniu paliwa stalego goracy pro¬ dukt odprowadzany z reaktora zawiera znaczne ilosci Wodoru i tlenku wegla, a takze czastki popiolu i koksu.W gazie tym moga znajdowac sie równiez znaczne ilosci wody, dwutlenku wegla i/lub azotu (tego ostat¬ niego w przypadku, gdy jako srodek gazyfikujacy sto¬ suje sie powietrze).Reaktor wedlug wynalazku jest szczególnie uzyteczny zwlaszcza w przypadku, gdy paliwo zawiera skladniki tworzace popiól, glównie lub w przewazajacej czesci skladajacy sie- z tlenków krzemu i/lub tlenków glinu.W temperaturach, które przewazaja w reaktorze, po¬ piól jest wyjatkowo lepki. W szczególnosci, gdy czes¬ ciowe spalanie zachodzi poprzez zgazowanie w plo¬ mieniu palnika, czas przebywania w reaktorze jest bar¬ dzo krótki w porównaniu ze zgazowaniem w zlozu flu- 10 15 20 25 30 idalnym lub ruchomym i temperatura jest bardzo wy¬ soka.Popiól wytwarzany w czasie zgazowywania w plomie¬ niu palnika jest co najmniej czesciowo w postaci cie¬ klej w warunkach panujacych w reaktorze (w tempe¬ raturze powyzej 1200°C, np. od 1400 do 1500°C). Czast¬ ki popiolu, jesli nie sa calkowicie w postaci cieklej, to co najmniej czesciowo stanowia stopiony zuzel lub maja konsystencje plastyczna.Przy zgazowywaniu w plomieniu palnika korzystnie jest, gdy stosuje sie paliwo rozdrobnione na czastki ponizej 1 mm, gdyz wówczas pelne zgazowanie calego paliwa zachodzi w krótkim czasie.Przykladami paliw nastreczajacych trudnosci podczas czesciowego spalania, które nie wystepuja gdy stosuje sie reaktor wedlug wynalazku, sa wegiel kamienny, we¬ giel brunatny, lignit, ciezkie pozostalosci weglowodoro¬ we, piaski bitumiczne, oleje lupkowe oraz koks naf¬ towy.Okreslenie „rozdrobnione paliwo" oznacza takie pali¬ wo, którego czastki sa mniejsze od 1 mm, zas „paliwo stale" oznacza paliwo, które jest stale w temperaturze^ pokojowej. ,.W czasie odprowadzania produktu gazowego wyste¬ puje problem zwiazany z tym, ze lepkie czastki popiolu osadzaja sie w przewodzie wylotowym, w którym na¬ stepnie zestalaja sie, co moze doprowadzic do zatka¬ nia przewodu wylotowego. Na skutek takiego zatkania proces nalezaloby przerwac, do czego, rzecz jasna, nie wolno dopuscic. 110 558110558 Aby rozwiazac ten problem zaproponowano juz oslo¬ ne gazowa ochraniajaca scianki przewodu wylotowego.Dzieki temu wytworzony produkt gazowy moze byc schlodzony w przewodzie wylotowym w takim stopniu, aby czastki popiolu ulegly zestaleniu i utracily przy- lepnosc, zanim zderza sie ze sciankami. Zgodnie z tym sposobem ochronna oslone gazowa wprowadza sie przez pierscieniowy otwór na wlocie do przewodu wy¬ lotowego.Jednakze w pewnych przypadkach tak wytworzona oslona gazowa moze zostac przewczesnie zakló¬ cona. Gdy np. miedzy reaktorem i przewodem wy¬ lotowym zostanie zainstalowane elastyczne polaczenie, moze wystapic boczne odchylenie miedzy dysza lacza¬ ca wylot z reaktora z przewodem wylotowym i samym przewodem wylotowym. Odchylenie to moze spowodo¬ wac wzrost zaklócen w dalszej czesci oslony gazowej w przewodzie wylotowym. Ponadto, gdy w reaktorze znajduje sie szereg palników jeden np przeciw drugie¬ go i gdy nastapi nawet niewielka zmiana w polozeniu jednego lub wiecej palników, istnieje mozliwosc „ukos¬ nego" wprowadzenia wytworzonego produktu gazowego do przewodu wylotowego, co powoduje lokalne zakló¬ cenia oslony gazowej. Stwierdzono równiez, ze w przy¬ padku reaktorów o malej pojemnosci powazne proble¬ my stwarzaja takie czynniki jak np. stopien odchylenia od okraglosci i chropowatosc powierzchni przewodu wylotowego gazu, a takze narastanie osadów na scian¬ ce i uszkodzenia powierzchni na skutek tworzenia sie szczerb w czasie pracy (np. w wyniku uszkodzen spo¬ wodowanych degradacja termiczna materialu scianki).Celem wynalazku jest wskazanie takiego sposobu odprowadzania gazu, aby wyeliminowac „zewnetrzne" przyczyny wczesnych zaklócen-w oslonie gazowej i za¬ pewnic skuteczna ochrone znacznego odcinka przewo¬ du wylotowego w sposób latwy do regulowania.Wedlug wynalazku, reaktor do czesciowego spalania rozdrobnionego stalego paliwa weglowego, zawieraja¬ cego co najmniej 1% wagowy popiolu, posiadajacy do odprowadzania wytworzonego produktu gazowego prze¬ wód odlotowy, który zawiera urzadzenie do wytwarza¬ nia gazowej oslony ochraniajacej scianke lub scianki przed tym produktem gazowym, tym sie charakteryzuje^ ze scianka lub scianki sa przepuszczalne i ze wspom¬ niane urzadzenie powoduje przechodzenie przez te scianki gazowego czynnika chlodzacego do wylotu, gdzie powstaje z niego wspomniana gazowa oslona ochraniajaca.Okreslenie „przepuszczalna scianka" oznacza scian¬ ke przepuszczajaca gazowy czynnik chlodzacy, np. scian¬ ke porowata, perforowana lub z innymi otworami.Zaleta reaktora wedlug wynalazku jest to, ze two¬ rzy sie bardziej stabilna niz w reaktorach znanych oslo¬ na gazowa, dzieki czemu czastki popiolu nie zderzaja sie ze sciankami wzdluz przewodu wylotowego.Stwierdzono, ze stabilnosc takiej oslony gazowej w mniejszym stopniu zalezy od czynników zewnetrznych (np. od przeplywu wytworzonego gazu) niz w omówio¬ nym znanym rozwiazaniu. Ewentualnie wprowadzenie dodatkowego czynnika chlodzacego, np. przy wlocie, bedzie tez wywierac mniejszy wplyw na stabilnosc oslo¬ ny gazowej.Oslona gazowa spelnia trzy podstawowe role: chlo¬ dzi wytworzony gaz, przeciwdziala zderzaniu sie cza¬ stek popiolu ze sciakami oraz schladza te czastki, któ¬ re przedostaly sie przez te gazowa oslone, zanim zde¬ rza sie ze sciankami.Okreslenie „przepuszczalnosc" dotyczy dowolnego stanu scianki umozliwiajacego przenikanie przez nia 5 gazu chlodzacego.Korzystne sa scianki porowate oraz perforowane. Isto¬ tne jest, aby kanaly w sciance byly równomiernie'roz¬ mieszczone w obydwu kierunkach prostopadlych do tej . scianki. Korzystnie stosuje sie uklady z wieloma kana- 10 lami. Wymagania pod wzgledem porowatosci a takze wytrzymalosci termicznej i mechanicznej ograniczaja liczbe odpowiednich materialów.Stwierdzono, ze porowatosc wynosi korzystnie od 0,05 do 0,5. Szybkosc gazu chlodzacego przechodzacego 15 przez przepuszczalna scianke lub scianki powinna wy¬ nosic od 0,1 do 10 m/s.Poniewaz czynnik chlodzacy przechodzi przez prze¬ puszczalna scianke lub scianki, cisnienie po zewnetrz¬ nej stronie tej scianki musi byc wieksze, niz w prze- 20 wodzie wylotowym. Dlatego tez przepuszczalne scianki musza byc otoczone obudowa doprowadzajaca czynnik chlodzacy wytrzymujaca takie cisnienie. Jest to szcze¬ gólnie korzystne w przypadku zgazowania wegla pod wysokim cisnieniem, gdyz wówczas przepuszczalna scian- 25 ka narazona na dzialanie wysokiej temperatury nie jest równoczesnie narazona na dzialanie wysokiego cisnie¬ nia. Z tego wzgledu obudowa moze byc wykonana z materialu nieodpornego termicznie, a przepuszczalna scianka z materialu, który nie musi byc odporny na 30 dzialanie wysokich cisnien. Ponadto jest oczywiste, ze przepuszczalna scianka chlodzona jest skutecznie przez przenikajacy przez nia gazowy srodek chlodzacy.Chlodzenie w reaktorze wedlug wynalazku jest ko¬ rzystne równiez z ekonomicznego punktu widzenia, gdyz 35 na skutek chlodzenia wnetrza przepuszczalnych scianek nie nastepuja straty ciepla przez promieniowanie itp. na zewnatrz, a czynnik chlodzacy zawraca cale cieplo do strumienia wytworzonego produktu gazowego.Miara skutecznosci ochronnej oslony gazowej jest od- 40 leglosc na jaka utrzymuje sie ona w przewodzie wy¬ lotowym. Odleglosc ta musi byc oczywiscie wiekszo od drogi, wzdluz której czastki popiolu sa jeszcze lepkie.Droga ta czesciowo zalezy od ilosci i poczatkowej tem¬ peratury gazu w oslonie, gdyz od tego zalezy jego 45 chlodzace dzialanie na strumien wytworzonego produk¬ tu gazowego. Stwierdzono, ze przy chlodzeniu uprzed¬ nio proponowanym sposobem optimum wyzej wymienio¬ nej skutecznosci wystepuje przy okreslonym stosunku produktu gazowego do gazu oslonowego, co oczywis- 50 cie nie wplywa na latwosc regulacji procesu, a w pew¬ nych przypadkach stwierdzono, ze optimum, tzn. ma¬ ksymalna droga wzdluz której oslona gazowa pozosta¬ je nienaruszona, jest mniejsze od drogi, wzdluz której czastki popiolu zachowuja swoja przylepnosc. Zaleta re- 55 aktora wedlug wynalazku polega na tym, ze optimum takie nie wystepuje, a okreslona powyzej skutecznosc zwieksza sie ze wzrostem stosunku gazu oslonowego do gazu wytworzonego.Stwierdzono ponadto w praktyce, ze gdy czastki po- 60 piolu przedostaja sie przez gazowa oslone ochraniaja¬ ca, zaklócenie strumienia w przewodzie odlotowym spo¬ wodowane przez przylepianie sie czastek do scianki jest znacznie grozniejsze w uprzednio proponowanym sposobie, niz w rozwiazaniu wedlug wynalazku. W pierw- 65 szym przypadku czastki wykazuja tendencje do nawar-110 558 stwiania sie, w drugim zjawisko takie nie wystepuje.Jest to spowodowane najprawdopodobniej tym, ze w przypadku, gdy oslone gazowa wytwarza sie na wejs¬ ciu do przewodu wylotowego, jest ona o wiele bardziej czula na chropowatosc powierzchni scianek, niz wtedy, gdy oslona ta wytwarzana jest lokamie wzdluz calego przewodu wylotowego, co ma miejsce w rozwiazaniu wedlug wynalazku.Zgodnie z jednym z przykladów rozwiazan wedlug wy¬ nalazku jako czynnik chlodzacy stosuje sie zawracany produkt gazowy, uprzednio schlodzony i oczyszczony.W tym celu reaktor zaopatrzony jest w chlodnice i oczy¬ szczalnio Po ich przejsciu produkt gazowy przechodzi do urzadzenia przesylajacego ten produkt do urzadze¬ nia wytwarzajacego oslone gazowa. Wprawdzie mozna stosowac równiez i inne gazowe czynniki chlodzace ta¬ kie jak azot, para wodna lub dwutlenek wegla, lecz zastosowanie wytworzonego produktu gazowego ma te zalete, ze jest on bezposrednio dostepny, a ponadto nie powoduje rozcienczenia strumienia produktu gazo¬ wego poddawanego chlodzeniu.Wedlug wynalazku korzystnie stosuje sie od 50 do 200% wagowych czynnika chlodzacego, w przeliczeniu na wage wytworzonego gazu. Zwlaszcza w przypadku wzglednie malych reaktorów do czesciowego spalania, zaopatrzonych w przewody wylotowe o malej srednicy, czesto korzystnie odprowadza sie wytworzony gaz jed¬ nym przewodem o porowatych cylindrycznych sciankach.Dzieki temu konstrukcja urzadzenia jest stosunkowo pro¬ sta, uzyskuje sie równiez równomierny przeplyw wytwo¬ rzonego gazu oraz stabilna oslone gazowa przepusz¬ czalnej scianki. W przypadku jednak wiekszych reak¬ torów moze okazac sie niezbedna wieksza ilosc prze¬ wodów wylotowych lub wiekszy przewód wylotowy, za¬ wierajacy wiecej przepuszczalnych scianek, np. szereg rurowych przepuszczalnych scianek ustawionych równo¬ legle, albo wieksza ilosc plaskich przepuszczalnych scianek zgrupowanych tak, aby tworzyly przewód o prze¬ kroju osmiokatnym, itp. Im wiekszy jest przekrój prze¬ wodu wylotowego, tym wiekszy bedzie stosunek obje¬ tosci do powierzchni. Na skutek tego trudniej bedzie uzyskac zadowalajace chlodzenie przez cylindryczna przepuszczalna scianke.Ilosc czynnika chlodzacego niezbedna do wytworzenia w reaktorze wedlug wynalazku ochronnej oslony gazo¬ wej o dlugosci wystarczajacej do odpowiedniego schlo¬ dzenia strumienia wytworzonego gazu, w wiekszosci przypadków lezy w wyzej podanych granicach. Oczy¬ wiste jest, ze wybrany stosunek wagowy czynnika chlo¬ dzacego do wytworzonego produktu gazowego bedzie czesciowo zalezal od ich temperatury oraz np. od dlu¬ gosci przepuszczalnej scianki lub scianek.Zgodnie z korzystnym rozwiazaniem wedlug wynalaz¬ ku, przy zastosowaniu porowatego cylindra jako prze¬ puszczalnej scianki, dlugosc takiej porowatej cylindrycz¬ nej scianki wynosi od 0,5 do 4 jej srednic. Jesli poro¬ wata cylindryczna scianka jest za krótka, jej skutecznosc bedzie zbyt mala i wytworzona oslona gazowa bedzie sie rozpadac, zanim czastki popiolu zostana odpowied¬ nio schlodzone. Z drugiej jednak strony porowata cy¬ lindryczna scianka nie musi byc znacznie dluzsza od niezbednej do wytworzenia oslony gazowej o odpo¬ wiedniej dlugosci. Wówczas jednak obszar oslony gazo¬ wej w przewodzie wylotowym bedzie znacznie rozcia¬ gac sie poza koniec porowatej cylindrycznej scianki.Dlugosc porowatej cylindrycznej scianki dobiera sie za¬ zwyczaj w podanych granicach.W rozwiazaniu z porowata cylindryczna scianka wy¬ tworzony gaz korzystnie wplywa z reaktora do tej scian- 5 ki przez przewezenie o srednicy stanowiacej od 50 do 95% wewnetrznej srednicy porowatej cylindrycznej scian¬ ki. Dzieki temu oslona gazowa pozostaje nienaruszona na duzej odlegolsci.* Zgodnie z rozwiazaniem wedlug wynalazku jako ga¬ lo zowy czynnik chlodzacy stosuje sie pare wodna. Wpro¬ wadzanie pary wodnej do wytworzonego gazu zgodnie z tym rozwiazaniem moze w pewnych przypadkach byc celowe. Gdy produkt gazowy przeznaczony jest do otrzy¬ mywania wodoru, do syntezy weglowodorów lub podsta- 15 wowych surowców dla przemyslu chemicznego, takich np. jak metanol, trzeba czesto zwiekszyc w nim zawar¬ tosc wodoru. Uzyskuje sie to zwykle przez katalityczna konwersje tlenku wegla z para wodna. Mozna w tym celu wykorzystac obecnosc pary wodnej w wytworzonym 20 gazie zgodnie z rozwiazaniem opisanym bezposrednio' powyzej. Pare wodna mozna ewentualnie usunac z wy¬ tworzonego gazu przez skraplanie, a nastepnie zawra¬ cac ja.Wynalazek zostanie dokladniej objasniony ponizej w 25 oparciu o schematyczny szkic przykladowego wylotu z reaktora zgodnie z wynalazkiem.Rysunek stanowi schematyczne przedstawienie- ruro¬ wego wylotu 1 polaczonego przez dysze 2 z reaktorem do czesciowego spalania pylu weglowego, którego nie- 30 Wielka czesc szczytowa 3 jest widoczna. Gaz wytwo¬ rzony w reduktorze uchodzi z niego przez dysze 2 do wy¬ lotu 1, skad jest odprowadzany dalej.W dyszy 2 znajduje sie przewezenie 4, którego sred¬ nico jest mniejsza od srednicy rurowego wylotu 1. Dy- 35 sza 4 wykonana jest z materialu ogniotrwalego odpor¬ nego na wysoka temperature wytwarzanego gazu i jest zamontowana wewnatrz odpornej na cisnienie scianki reaktora 5.W miejscu, w którym znajduje sie dysza 2, w sciance 40 reaktora 5 znajduje sie tulejowy przedluzacz 6 otwarty od góry i zakonczony na otwartym koncu kolnierzem 7.Z kolnierzem 7 polaczona jest za pomoca kolnierza 8 odporna na cisnienie rura wylotowa 9 wylozona gruba warstwa ognioodpornego materialu 10. 45 Wewnatrz przedluzacza znajduje sie porowata cylin¬ dryczna scianka 11, której wewnetrzna srednica równa jest srednicy warstwy 10. Grubosc scianki cylindrycznej 11 jest taka, ze wokól niej znajduje sie pusta prze¬ strzen 12 posiadajaca wlot gazu 13. Cylindryczna scian- 50 ka 11 laczy sie z dysza 2 od dolu i z warstwa 10 od góry.Zasada dzialania powyzszego aparatu jest nastepu¬ jaca : Wytworzony goracy gaz zawierajacy ciekle czastki po- 55 piolu przeplywa do góry przez dysze 2. Jego tempera¬ tura wynosi powyzej 1200°C. Na skutek promieniowa¬ nina z reaktora i zetkniecia z gazem temperatura dy¬ szy 2 jest tak wysoka, ze osiadajace na niej czastki popiolu sa w dalszym ciagu ciekle i splywaja z powro- 60 tern do reaktora.Strumien wytworzonego gazu zawierajacego popiól wplywa przez przewezenie 4 do porowatej cylindrycznej scianki 11.Przewodem 13 doprowadza sie do przestrzeni 12 ota- 65 czajacej cylindryczna porowata scianke 11 gazowy czyn- *110 558 8 nik chlodzacy pod cisnieniem nieznacznie przewyzsza¬ jacym cisnienie panujace w reaktorze tak, ze czynnik chlodzacy przenika przez porowata scianke 11 i two¬ rzy ochronna oslone gazowa wokól strumienia wytwo¬ rzonego gazu w sciance cylindrycznej 11. Strumien wy¬ tworzonego gazu bedzie w cylindrycznej sciance 11 za¬ chowywac na pewnej odleglosci srednice nadana tu przez przewezenie 4, podczas gdy oslona gazowa prze¬ plywa tuz przy sciance 11.W zaleznosci od czynników wymienionych uprzednio oslona gazowa pozostanie nienaruszona w pewnym ob¬ szarze poza cylindryczna porowata scianka. Gazowy czynnik chlodzacy chlodzi przestrzen 12, porowata scian¬ ke 11 i strumien produktu gazowego wewnatrz ruro¬ wego wylotu 1. Po przejsciu wytworzonego gazu przez pewien odcinek w wylocie 1 temperatura jego obniza sie na tyle, ze czastki popiolu przestaja byc lepiace.Rola oslony gazowej, t.zn. zapobieganie zderzania sie czastek popiolu ze scianka wylotu 1, zostala spelniona, tak ze nie ma juz dalszej potrzeby utrzymywania tej oslony.Mozna dodac, ze do wytwarzania porowatych scianek nadaja sie rózne materialy, których rodzaj czesciowo zalezy od stosowanego czynnika chlodzacego. Porowata scianka moze np. byc wykonana z metalu spiekanego lub spienionego albo z materialu ceramicznego lub ogniotrwalego. W szczególnosci gdy jako czynnik chlo¬ dzacy stosuje sie wode, moze okazac sie istotne zasto¬ sowanie róznych materialów na czes<* wewnetrzna po¬ rowatej scianki i jej czesc zewnetrzna, gdyz woda od- 10 15 20 25 parowuje jedynie w poblizu wewnetrznej scianki stepuje bardzo wysoki gradient temperatury.Wy.Zastrzezenia patentowe 1. Reaktor do czesciowego spalania rozdrobnionego stalego paliwa weglowego, zawierajacego co najmniej 1% wagowy popiolu, posiadajacy do odprowadzania wytworzonego produktu gazowego przewód odlotowy, który zawiera urzadzenie do wytwarzania gazowej oslo¬ ny ochraniajacej scianke lub scianki przed tym produ¬ ktem gazowym, znamienny tym, ze scianka lub scianki sa przepuszczalne i wspomniane urzadzenie powoduje przechodzenie przez te scianki gazowego czynnika chlo¬ dzacego do wylotu gdzie tworzy sie z niego gazowa os¬ lona ochraniajaca. 2. Reaktor wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawie¬ ra chlodnice i oczyszczalnik dla wytworzonego produk¬ tu gazowego oraz urzadzenie do przesylania schlodzo¬ nego i oczyszczonego produktu gazowego do urzadze¬ nia wytwarzajacego gazowa oslone ochraniajaca. 3. Reaktor wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze prze¬ wód wylotowy zawiera porowata scianke cylindryczna. 4. Reaktor wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze dlu¬ gosc porowatej scianki cylindrycznej wynosi od polowy do czterech jej srednic. 5. Reaktor wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze pola¬ czony jest z porowata scianka cylindryczna poprzez przewezenie o srednicy od 50 do 95% wewnetrznej srednicy tej scianki. 6. Reaktor wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze poro¬ watosc przepuszczalnej scianki wynosi od 0,05 do 0,5.LDA. Zakl. 2. Zam. 318/81. 105 egz.Cena 45 zl PL PL PL

Claims (2)

1.Zastrzezenia patentowe 1. Reaktor do czesciowego spalania rozdrobnionego stalego paliwa weglowego, zawierajacego co najmniej 1% wagowy popiolu, posiadajacy do odprowadzania wytworzonego produktu gazowego przewód odlotowy, który zawiera urzadzenie do wytwarzania gazowej oslo¬ ny ochraniajacej scianke lub scianki przed tym produ¬ ktem gazowym, znamienny tym, ze scianka lub scianki sa przepuszczalne i wspomniane urzadzenie powoduje przechodzenie przez te scianki gazowego czynnika chlo¬ dzacego do wylotu gdzie tworzy sie z niego gazowa os¬ lona ochraniajaca. 2. Reaktor wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawie¬ ra chlodnice i oczyszczalnik dla wytworzonego produk¬ tu gazowego oraz urzadzenie do przesylania schlodzo¬ nego i oczyszczonego produktu gazowego do urzadze¬ nia wytwarzajacego gazowa oslone ochraniajaca. 3. Reaktor wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze prze¬ wód wylotowy zawiera porowata scianke cylindryczna. 4. Reaktor wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze dlu¬ gosc porowatej scianki cylindrycznej wynosi od polowy do czterech jej srednic. 5. Reaktor wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze pola¬ czony jest z porowata scianka cylindryczna poprzez przewezenie o srednicy od 50 do 95% wewnetrznej srednicy tej scianki. 6. Reaktor wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze poro¬ watosc przepuszczalnej scianki wynosi od 0,05 do 0,5. LDA. Zakl.
2. Zam. 318/81. 105 egz. Cena 45 zl PL PL PL
PL1978206254A 1977-04-22 1978-04-20 Reactor for partial burning particulated solid coal fuel PL110558B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL7704399A NL7704399A (nl) 1977-04-22 1977-04-22 Werkwijze en reactor voor de partiele ver- branding van koolpoeder.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL206254A1 PL206254A1 (pl) 1979-05-07
PL110558B1 true PL110558B1 (en) 1980-07-31

Family

ID=19828417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1978206254A PL110558B1 (en) 1977-04-22 1978-04-20 Reactor for partial burning particulated solid coal fuel

Country Status (15)

Country Link
US (1) US4172708A (pl)
JP (1) JPS53132004A (pl)
AU (1) AU515214B2 (pl)
BE (1) BE866176A (pl)
BR (1) BR7802463A (pl)
CA (1) CA1093899A (pl)
DE (1) DE2817356C2 (pl)
ES (1) ES468970A1 (pl)
FR (1) FR2388039A1 (pl)
GB (1) GB1566094A (pl)
IT (1) IT1094553B (pl)
MX (1) MX147524A (pl)
NL (1) NL7704399A (pl)
PL (1) PL110558B1 (pl)
ZA (1) ZA782277B (pl)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2920372C2 (de) * 1979-05-19 1982-10-14 Krupp-Koppers Gmbh, 4300 Essen Gasgenerator für feinkörnige Kohle-Brennstoffe
US4588423A (en) * 1982-06-30 1986-05-13 Donaldson Company, Inc. Electrostatic separator
US4597948A (en) * 1982-12-27 1986-07-01 Sri International Apparatus for obtaining silicon from fluosilicic acid
US4581899A (en) * 1984-07-09 1986-04-15 Texaco Inc. Synthesis gas generation with prevention of deposit formation in exit lines
DE3427088C2 (de) * 1984-07-18 1987-05-07 Korf Engineering GmbH, 4000 Düsseldorf Vorrichtung zum Abkühlen eines heißen Produktgases
DE3446808C2 (de) * 1984-12-21 1987-06-04 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach Verfahren und Vorrichtung zur trockenen Schlackenausschleusung aus unter Druck stehenden Systemen
DE3601786C2 (de) * 1986-01-22 1996-03-07 Krupp Koppers Gmbh Einrichtung zur Abkühlung des aus einem unter erhöhtem Druck betriebenen Vergasungsreaktor austretenden heißen Produktionsgases
US4874397A (en) * 1987-12-29 1989-10-17 Shell Oil Company Coal gasification process
US4988367A (en) * 1987-12-29 1991-01-29 Shell Oil Company Process for removal of flyash deposits
US4963162A (en) * 1987-12-29 1990-10-16 Shell Oil Company Coal gasification process
DE3816340A1 (de) * 1988-05-13 1989-11-23 Krupp Koppers Gmbh Verfahren und vorrichtung zum kuehlen eines heissen produktgases, das klebrige bzw. schmelzfluessige partikel enthaelt
US5122309A (en) * 1990-10-17 1992-06-16 Miles Inc. Porous ceramic water distributor for quenching hot gases and to a method for quenching hot gases
US5261602A (en) * 1991-12-23 1993-11-16 Texaco Inc. Partial oxidation process and burner with porous tip
US6019818A (en) * 1996-09-27 2000-02-01 G.F.K. Consulting, Ltd. Combination quenching and scrubbing process and apparatus therefor
US5935283A (en) * 1996-12-31 1999-08-10 Atmi Ecosys Corporation Clog-resistant entry structure for introducing a particulate solids-containing and/or solids-forming gas stream to a gas processing system
US5846275A (en) * 1996-12-31 1998-12-08 Atmi Ecosys Corporation Clog-resistant entry structure for introducing a particulate solids-containing and/or solids-forming gas stream to a gas processing system
WO1998029178A1 (en) * 1996-12-31 1998-07-09 Atmi Ecosys Corporation Inlet structures for introducing a particulate solids-containing and/or solids-forming gas stream to a gas processing system
US5833888A (en) * 1996-12-31 1998-11-10 Atmi Ecosys Corporation Weeping weir gas/liquid interface structure
WO1998029181A1 (en) * 1996-12-31 1998-07-09 Atmi Ecosys Corporation Effluent gas stream treatment system for oxidation treatment of semiconductor manufacturing effluent gases
US5955037A (en) * 1996-12-31 1999-09-21 Atmi Ecosys Corporation Effluent gas stream treatment system having utility for oxidation treatment of semiconductor manufacturing effluent gases
CN1147345C (zh) * 1998-03-10 2004-04-28 高级技术材料公司 防止颗粒材料粘附到通道内表面的方法及装置
US7569193B2 (en) 2003-12-19 2009-08-04 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for controlled combustion of gaseous pollutants
US7736599B2 (en) 2004-11-12 2010-06-15 Applied Materials, Inc. Reactor design to reduce particle deposition during process abatement
EP1954926A2 (en) 2005-10-31 2008-08-13 Applied Materials, Inc. Process abatement reactor
DE102010041089B4 (de) * 2010-09-21 2013-06-27 Siemens Aktiengesellschaft Fluid-Direkt-Kühlung der inneren Reaktionsraumwand eines Flugstromvergasers mittels Injektion in poröse Wand
DE102010041091B4 (de) * 2010-09-21 2012-04-26 Siemens Aktiengesellschaft Fluid-Direkt-Kühlung der inneren Reaktionsraumwand eines Flugstromvergasers mit Kaltgasraum
DE102011007806B4 (de) * 2011-04-20 2012-11-15 Siemens Aktiengesellschaft Reaktor zur Vergasung aschefreier und aschearmer Brennstoffe mit einem Kaltgasraum

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH271588A (de) * 1948-12-07 1950-11-15 Koppers Co Inc Verfahren zur Erzeugung von Kohlenoxyd enthaltenden Gasen aus fein verteilten festen Brennstoffen.
FR1001034A (fr) * 1948-12-07 1952-02-19 Koppers Co Inc Procédé et installation pour la production de gaz combustibles contenant du méthane en partant de combustibles solides finement divisés
US2801158A (en) * 1951-05-09 1957-07-30 Babcock & Wilcox Co Method of and apparatus for gasification of pulverized coal
US2971830A (en) * 1958-06-18 1961-02-14 Sumitomo Chemical Co Method of gasifying pulverized coal in vortex flow
DE1421094A1 (de) * 1958-06-21 1968-10-03 Sumitomo Chemical Co Verfahren zum Vergasen pulverisierter Kohle vermittels eines Wirbelflussverfahrens
US3567399A (en) * 1968-06-03 1971-03-02 Kaiser Aluminium Chem Corp Waste combustion afterburner
US3850581A (en) * 1971-09-16 1974-11-26 R Hills Smoke consumer
DE2342079C3 (de) * 1973-08-21 1978-04-20 Krupp-Koppers Gmbh, 4300 Essen Vergasungseinrichtung für feinzerteilte, insbesondere feste Brennstoffe
DE2425962C3 (de) * 1974-05-30 1979-04-05 Shell Internationale Research Maatschappij B.V., Den Haag (Niederlande) Gasgenerator für die Vergasung feinzerteilter Brennstoffe
NL178134C (nl) * 1974-06-17 1986-02-03 Shell Int Research Werkwijze en inrichting voor het behandelen van een heet produktgas.
US3930802A (en) * 1974-09-16 1976-01-06 Beasley Albert W Industrial waste gas incinerator
US3963457A (en) * 1974-11-08 1976-06-15 Koppers Company, Inc. Coal gasification process
NL7604513A (nl) * 1976-04-28 1977-11-01 Shell Int Research Werkwijze voor het vergassen van fijn verdeelde asbevattende brandstoffen.
DE2710154C2 (de) * 1977-03-09 1982-09-23 Dr. C. Otto & Comp. Gmbh, 4630 Bochum Unter Druck und hoher Temperatur arbeitender Gaserzeuger

Also Published As

Publication number Publication date
NL7704399A (nl) 1978-10-24
BE866176A (fr) 1978-10-20
JPS53132004A (en) 1978-11-17
MX147524A (es) 1982-12-13
ZA782277B (en) 1979-04-25
FR2388039A1 (fr) 1978-11-17
FR2388039B1 (pl) 1980-08-08
US4172708A (en) 1979-10-30
JPS615513B2 (pl) 1986-02-19
PL206254A1 (pl) 1979-05-07
IT1094553B (it) 1985-08-02
AU515214B2 (en) 1981-03-19
BR7802463A (pt) 1978-12-19
DE2817356C2 (de) 1983-04-21
DE2817356A1 (de) 1978-10-26
AU3530078A (en) 1979-10-25
GB1566094A (en) 1980-04-30
ES468970A1 (es) 1978-12-16
IT7822546A0 (it) 1978-04-20
CA1093899A (en) 1981-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL110558B1 (en) Reactor for partial burning particulated solid coal fuel
CN1923975B (zh) 生产合成气的气化方法和设备
US9890341B2 (en) Gasification reactor and process for entrained-flow gasification
US20150090938A1 (en) Method and Device for the Entrained Flow Gasification of Solid Fuels under Pressure
US5233943A (en) Synthetic gas radiant cooler with internal quenching and purging facilities
CN1264418A (zh) 气化含碳的燃料、残余物和废料的设备
KR100810449B1 (ko) 고온 산업 공정에서의 향상된 안전 특성을 가진 장치
KR102093053B1 (ko) 가스화 시스템 및 가스화 방법
AU681978B2 (en) Apparatus for cooling hot gas
KR102095665B1 (ko) 가스화 시스템 및 가스화 방법
EP3390586B1 (en) Gasification system
EP0349090B1 (en) Method of altering contaminants in a high-temperature, high-pressure raw synthesis gas stream
JP5552157B2 (ja) 石炭ガス化炉
EP4310394B1 (en) Burner arrangement for synthesis gas production
KR960013609B1 (ko) 석탄복합발전시스템의 가스화기