Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do zga¬ zowywania paliw zawierajacych popiól przez spa¬ lanie tych paliw w postaci, zawiesiny w fazie ga¬ zowej, W gazownictwie znany jest sposób zgazowywa¬ nia mialu weglowego w ipcustaci zawiesiny w fazie gazowej, przy pomocy mieszaniny (tlenu i pary wodnej lub dwutlenku wegla, w reakcji plomienio¬ wej. Technologia ta prowadzi do zgazowania w temperaturach takich, ze skladniki mineralne wegla wystepuja w postaci' roztopionego zuzla.W zasadzie takie technologie znajduja zastosowanie do zgazowywania paliw plynnych charakteryzuja¬ cych sie wysoka zawartoscia popiolu takich jak smoly i oleje odpadowe oraz mieszaniny zawiesin z plynnych oraz zawierajacych popiól paliw sta¬ lych. Zwlaszcza w przypadku, gdy zgazowywanie prowadzone jest pod zwiekszonym cisnieniem pro¬ blem konstrukcji reaktora do zgazowywania za¬ pewniajacej mozliwosc opanowania strumienia zuzla i bezpieczny odbiór zuzla z ukladu jest za¬ daniem bardzo trudnym do rozwiazania. Znane roz¬ wiazania techniczne polegaja na tym, ze jeszcze 'wewnatrz reaktora roztopiony zuzel jest granulo¬ wany i ochladzany w wodzie i w postaci granulatu przeprowadzany W postaci zawiesiny w wodzie oraz odbierany z ukladu cisnieniowego.Decydujaca dla .niezawodnosci pracy takich reak¬ torów role posiada uksztaltowanie wylotu plynne¬ go zuzla z goracej czesci reaktora, do przestrzeni 10 15 20 30 reakcyjnej pomyslanej w bardziej zawezonym sen¬ sie, jako czesci ochladzajacej i granulacyjnej.W opisie patentowym Niemieckiej Republiki De¬ mokratycznej nr 119 266 opisany jest reaktor do zgazowywania pylu weglowego, którego przestrzen - reakcyjna sklada sie z zasilanej woda konstrukcji sciany rurowej ochranianej przez warstwe ognio¬ trwalej masy wykladzinowej. W dnie przestrzeni reakcyjnej usytuowany jest centralnie otwór dla odprowadzania plynnego zuzla do czesci granula¬ cyjnej, którego kontury " tworzone sa przez odpo¬ wiednio uksztaltowana konstrukcje sciany rurowej.Dno przestrzeni reakcyjnej jest lekko nachylone w kierunku otworu odplywowego zuzla. Otwór wy¬ posazony jest w ostra krawedz odciekowa dla zuz- ,la.Znane jest równiez w zasadzie podobne rozwiaza¬ nie dla urzadzenia do zgazowywania, w którym cisnienie robocze przewyzsza nieznacznie cisnienie^ atmosferyczne. W urzadzeniu tym górny brzeg cen¬ tralnego otworu odplywowego dla zuzla posiada podwyzszenie w postaci zapory, zapewniajace to, ze, zuzel na dnie przestrzeni reakcyjnej jest kie¬ rowany i przeplywa przez zapore Encyclopadie der technischen Chemie, 3 Wyd., Tom 10, str. 416, 1958).Znane jest równiez rozwiazanie polegajace na wspólnym prowadzeniu plynnego zuzla i goracego gazu przez otwór w dnie, wyposazony w krawedz sciekowa do wychladzalni; patrz np. Meunier, 123 458123 458 2 Vergasuilg fester Brennstoffe..., Weinheim/Berg- strasse, 1962, str. 453.W opisie patentowym RFN DT-OS 2 325 204 przedstawiono reaktor do zgazowywania pylu we¬ glowego pod cisnieniem, w którym goracy gaz i plynny zuzel odprowadzane sa wspólnie ku do¬ lowi przez centralny otwór w dnie przestrzeni re- akcyjnej, przy czym na dnie przestrzeni reakcyjnej za pomoca zapory otaczajacej otwór centralny, utrzymywana jest kapiel zuzlowa.Obciazenie, któremu podlega otwór odplywowy zuzla wskutek oddzialywania plynnego zuzla i wy¬ sokiej temperatury w przestrzeni reakcyjnej jest znaczne. Ulega ono dalszemu zwiekszeniu, jesli otworem tym odprowadzany jest równoczesnie go¬ racy gaz reakcyjny z przestrzeni reakcyjnej.W przypadku zastosowania materialu ceramicznego nieuniknionym jest niekorzystny wplyw infiltracji plynnego zuzla do tego materialu na jego trwalosc; trwalosc ulega równiez zmniejszeniu w rezultacie rozpuszczania tworzywa ceramicznego lub czesci jego skladników strukturalnych w zuzlu. W przy¬ padku zastosowania konstrukcji rurowej oblozonej warstwa masy wykladzinowej obserwuje sie czesto lokalne ubytki masy powodowane tymi samymi, jak wyzej podane przyczynami, a takze lokalnymi róz¬ nicami w odprowadzaniu ciepla z warstwy masy wykladzinowej do rur chlodniczych.* Doprowadza to do oblupywania sie warstwy ochronnej i lokal¬ nych przegrzan scianek rury. W rezultacie tego otwór odplywowy zuzla ulega czesciowemu znisz¬ czeniu, ograniczajacemu okres uzytkowania calego zespolu.Celem wynalazku jest urzadzenie do zgazowy¬ wania paliw zawierajacych popiól, a zwlaszcza py¬ lu weglowego, w postaci zawiesiny w fazie gazo¬ wej, przy pomocy srodka zgazow.ywujacego zawie¬ rajacego wolny tlen, w reakcji plomieniowej, w którym mimo otrzymywania plynnego zuzla w przestrzeni reakcyjnej zapewniona jest wysoka niezawodnosc pracy i dlugi okres uzytkowania. ? Zadanie wynalazku polega na takim uksztalto¬ waniu reaktora do zgazowywania paliw zawiera¬ jacych popiól, zwlaszcza pylu weglowego, w posta¬ ci zawiesiny w fazie gazowej, przy pomocy srodka zgazowywujacego zawierajacego wolny tlen, w re¬ akcji plomieniowej, zlozonego w przestrzeni reak¬ cyjnej, w której zachodza reakcje zgazowywania w temperaturach przewyzszajacych temperature topnienia popiolu oraz usytuowanej nizej czesci chlodniczej i granulacyjnej, przy czym dno zamy¬ kajace przestrzen reakcyjna od dolu wyposazone jest w usytuowany korzystnie centralnie, otwór wylotowy zuzla i surowego . gazu wykonany z wpuszczonego w dno . pierscieniowego elementu, którego wewnetrzna krawedz stanowi tuleja wy¬ stajaca ponad powierzchnia dna przestrzeni reak¬ cyjnej tworzaca zapore ograniczajaca przestrzen stanowiaca zbiornik stopionego zuzla i laczacy przestrzen reakcyjna z czescia chlodnicza i granu- lacyjna, jakie gwarantuje bezpieczne przeprowa¬ dzenie wytworzonego w przestrzeni reakcyjnej roz¬ topionego zuzla, ewentualnie razem z goracym, wytworzonym w przestrzeni reakcyjnej gazem, do czesci chlodniczej i granulacyjnej oraz, ze moze i on pracowac w warunkach podwyzszonego cisnie¬ nia.Wedlug wynalazku zadanie to zostalo rozwiaza¬ ne w taki sposób, ze urzadzenie w pierscieniowym 5 elemencie zeliwnym ma zatopiona rure stalowa o odpowiednio dopasowanym ksztalcie i ewentual¬ nie uformowana w wiekszej liczbie uzwojen po¬ laczona z przewodem doprowadzajacym wode i z przewodem odprowadzajacym wode, a górna . io krawedz elementu pierscieniowego ma jedno lub ; kilka zaglebien.Korzystnie urzadzenie wedlug' wynalazku ma przewody doprowadzajace i odprowadzajace wode z elementu pierscieniowego polaczenia z ukladem zasilajacym w wode chlodzaca ekran rurowy prze¬ strzeni reakcyjnej.Korzystnie urzadzenie wedlug wynalazku ma przewód odprowadzajacy wode chlodzaca element pierscieniowy polaczony z urzadzeniem rozdziel- 20 czym wody usytuowanym w przestrzeni chlodni¬ czej i granulacyjnej. Styk metaliczny miedzy uzwo¬ jeniami rury stalowej i zeliwem oraz dobre prze¬ wodnictwo cieplne zeliwa gwarantuja intensywne chlodzenie tak uksztaltowanego otworu wylotowe- 25 go zuzla, szczelne pokrycie korpusu zeliwnego za¬ stygla cienka warstewka zuzla i trwale zachowy¬ wanie 'zewnetrznego konturu otworu wylotowego zuzla.W urzadzeniu wedlug wynalazku górna krawedz 30 pierscieniowego korpusu zeliwnego wystaje w spo¬ sób podobny do zapory ponad otaczajace dno prze¬ strzeni reakcyjnej. Plynny zuzel znajdujacy sie na dnie przestrzeni reakcyjnej ulega spietrzeniu, co prowadzi do przedluzenia czasu przebywania zuzla w goracej przestrzeni reakcyjnej i ujednorodnienia jego skladu oraz wlasciwosci decydujacych o plyn¬ nosci.Górna krawedz korpusu zeliwnego wystajaca jak zapora sponad otaczajace dno przestrzeni reakcyj- 40 nej moze miec przebieg okreslony linia pozioma, lecz zgodnie z wynalazkiem moze byc równiez wy¬ posazona w jedno lub wieksza liczbe zaglebien, przez które to zaglebienie(a) plynny zuzel moze ' przelewac sie i przedostawac w postaci zwartego 45 strumienia do strefy chlodzenia.Przestrzen reakcyjna otoczona jest chlodzona wo¬ da oslona, utworzona przez szereg rur pokrytych ogniotrwala masa wykladzinowa i w takim przy-. padku ceche charakterystyczna tej -wersji realizacji 50 urzadzenia wedlug wynalazku stanowi to, ze do¬ prowadzenie i odprowadzenie wody chlodzacej do chlodzenia pierscieniowego korpusu:'' zeliwnego, po¬ laczone sa z ukladem zasilania ekranu rurowego .przestrzeni reakcyjnej tworzac jednoliiy uklad 55 chlodzenia ekranu rurowego i otworu wylotowego - zuzla.Ceche charakterystyczna dla systemu pracy re¬ aktorów do zgazowywania pylu weglowego w po¬ staci zawiesiny w fazie gazowej wedlug wynalaz- 60 ku statiowi-to, ze wytwarzany surowy gaz oraz zu¬ zel sa wspólnie chlodzone przez wtryskiwanie wo¬ dy oraz, ze surowy gaz nasycony jest przy tym para wodna. Obecnosc pary wodnej w gazie jest nieodzowna dla realizacji nastepnych etapów prze- 05 miany gazu, zwlaszcza dla katalitycznej konwer- 1 . ¦ /123 458 .5 sji CO. Uwzgledniajac wymagania wynikajace z te¬ go systemu pracy urzadzenie wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze odprowadzenie wody chlodzacej obudowe otworu odplywowego zuzla po¬ laczone jest z urzadzeniem rozdzielczym wody, dla bezposredniego chlodzenia i nasycania surowego gazu. Zastosowanie tego rozwiazania umozliwia wy¬ korzystywanie entalpii wody ogrzanej przy chlo¬ dzeniu, do podwyzszenia temperatury nasycenia su¬ rowego gazu i przyczynia sie tym samym do po¬ lepszenia stopnia konwersji CO.W celu blizszego objasnienia istoty wynalazku jest on przykladowo opisany w odniesieniu do jed¬ nej z wersji realizacji urzadzenia wedlug wyna¬ lazku, przedstawionej na rysunkach 1 i 2.;Na rysunku tym fig. 1 przedstawia schemat re¬ aktora do zgazowywania pylu weglowego w posta¬ ci zawiesiny w fazie gazowej w reakcji plomienio¬ wej, a fig. 2 — powiekszony przekrój czastkowy otworu wylotowego dla zuzla.Reaktor 1 do zgazowywania pylu weglowego pod cisnieniem sklada sie z przestrzeni reakcyjnej 2 oraz czesci chlodniczej i granulacyjnej 3. Prze¬ strzen reakcyjna 2 otoczona" jest przez zasilany wode ekran rurowy 4, który od strony przestrzeni reakcyjnej pokryty jest warstwa masy wykladzino¬ wej 5. W glowicy przestrzeni reakcyjnej 2 usytuo¬ wany jest palnik 6 sluzacy do doprowadzania pylu weglowego, tlenu i pary wodnej. Przestrzen reak¬ cyjna 2 zamknieta jest od dolu dnem 7, utworzo¬ nym dzieki odpowiedniemu uksztaltowaniu ekranu rurowego. •jtm W srodku dna 7 usytuowany jest otwór wyloto¬ wy dla zuzla 8, utworzony przez pierscieniowy ele¬ ment zeliwny.9, który z kolei jest dzwigany przez ochladzana konstrukcje nosna 12. W czasie pracy w przestrzeni reakcyjnej panuje temperatura, w której popiól zawarty w pyle weglowym ulega przemianie na roztopiony zuzel, który wspólnie z wytworzonym gazem surowym przeprowadzany przez otwór wylotowy 8 do czesci chlodniczej i gra¬ nulacyjnej 3. Urzadzenie rozdzielcze wody 13, po¬ kazane na fig. 1 schematycznie jako dysza, sluzy do bezposredniego ochladzania surowego gazu i zu¬ zla.Czesc chlodnicza i granulacyjna 3 wyposazona jest ponadto w króciec wylotowy dla gazu suro¬ wego 15 i otwór denny 16. Otwór denny 16 sluzy do wspólnego odprowadzania z reaktora granulo¬ wanego zuzla i nieodparowanej wody wtryskiwa¬ nej, zbierajacych sie w dolnej polowie.czesci chlod¬ niczej i granulacyjnej 3.Jak to pokazane jest na fig. 2, w pierscieniowy, element zeliwny 9 tworzacy otwór odplywowy dla zuzla 8, wtopiona jest rura stalowa 17, w po¬ staci wiekszej liczby zwojów dopasowanych ksztal¬ tem do pierscieniowego elementu 9. Rura ta po¬ laczona jest z przewodem 10 doprowadzajacym 6 i przewodem 11 odprowadzajacym wode. Górna krawedz pierscieniowego elementu zeliwnego 9 sta¬ nowi tuleja, która wystaje ponad poziom dna 7 przestrzeni reakcyjnej 2 tak, ze docierajacy do dna 7 plynny zuzel zostaje spietrzony w plaska kapiel zuzlowa 18. Górna krawedz pierscieniowego korpusu zeliwnego 9 wyposazona jest z jednej stro¬ ny w zaglebienie 19. Dzieki temu w tym miejscu zuzel moze wyplywac zwartym strumieniem 20 przez otwór wylotowy zuzla 8 wspólnie z surowym gazem do czesci chlodniczej i granulacyjnej 3.Przewód odplywowy wody 11 polaczony jest z prze¬ wodem doplywowym 14 prowadzacym do urzadze¬ nia rozdzielajacego wode 13. Dzieki temu entalpia wody chlodniczej wyplywajacej z pierscieniowego korpusu zeliwnego 9 i tam ogrzanej, wykorzysty¬ wana jest do podwyzszania temperatury nasycenia surowego gazu, ustalajacej sie w czesci chlodniczej i granulacyjnej 3. Równoczesnie doprowadza sie przez to w stopniu ograniczonym do spadku cisnie¬ nia przeplywajacej wody chlodniczej miedzy wlo¬ tem do pierscieniowego korpusu zeliwnegoJJ i urza¬ dzeniem rozdzielczym wody 13 — do wyrównania cisnienia panujacego w stalowej rurze korpusu ze¬ liwnego 9 z cisnieniem W .przestrzeni reakcyjnej oraz czesci chlodniczej i granulacyjnej.Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do zgazowania paliw zawieraja¬ cych popiól przez spalanie tych paliw w postaci zawiesiny w fazie gazowej, które obejmuje prze¬ strzen reakcyjna z palnikiem usytuowanym w gór¬ nej jej czesci -oraz usytuowana nizej przestrzen chlodnicza i granulacyjna rozdzielona dnem prze¬ strzeni reakcyjnej z otworem odplywowym cuzla i gazu surowego, uformowanym przez pierscienio¬ wy element, którego wewnetrzna krawedz stanowi tuleja wystajaca ponad powierzchnia dna prze¬ strzeni reakcyjnej, tworzaca zapore ograniczajaca przestrzen stanowiaca zbiornik stopionego zuzla, znamienne tym, ze w zeliwny pierscieniowy1 ele¬ ment (9) otaczajacy otwór odplywowy (8) ma wbu¬ dowana stalowa rure (17) dostosowana do ksztaltu elementu (9) i ewentualnie uformowana w szereg uzwojen, polaczona z przewodem (10) doprowadza¬ jacym wode oraz z przewodem (11) odprowadza¬ jacym wode a górna krawedz pierscieniowego ele¬ mentu zeliwnego (9) ma jedno lub kilka zagle¬ bien (19). ^ 2. Urzadzenie wedlug .zastrz. 1, znamienne tym, ze ma przewód (10) doprowadzajacy wode oraz przewód (11) odprowadzajacy wode polaczony z ukladem zasilajacym ekran rurowy (4) przestrze¬ ni reakcyjnej (2) w wode chlodzaca. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 albo 2, znamien¬ ne tym, ze ma przewód (U) odprowadzajacy wo- de^polaczony z urzadzeniem rozdzielczym wody (13) w przestrzeni chlodniczej i granulacyjnej (3). 10 15 20 25 30 35 40 45 50 V123458 12 v )—io KTU-n Fig 2 PZG O/Piotrków 692 4.84 120 egz.Cena 100 zl PL