Przedmiotem wynalazku jest sposób oddzielania unoszonego stalego materialu i zuzla od strumie¬ nia goracego, nieoczyszczonego gaizuu Przedmiotem wynalazku jest równiez urzadzenie do oddzielania unoszonego stalego materialu i zuzla od strumie¬ nia goracego nieoczyszczonego gazu dla wytwa¬ rzania oczyszczonego i ochlodzonego strumienia ga¬ zu syntezowego, gazu palnego lub gazu redukcyj¬ nego przez czesciowa oksydacje popiolu zawiera¬ jacego stale wegliste paliwa.(Rózne ilasci stopionego zuzla i stalego materia¬ lu takiego jak sadza i popiól znajduja sie w go¬ racym strumieniu nieoczyszczonego gazu opuszcza¬ jacym generator czesciowej oksydacji, w którym stale paliwa wegliste takie jak wegiel podaje sie dzialaniu pary i wolnego tlenu dla wytworzenia gazowych mieszanin zawierajacych tlenek wejgla i wodoru Przedmiot wynalazku znajjduje zaistiosowanie w szczególnosci dla przedluzenia zywotnosci sprzetu, miedzy innymi, takiego jak kompresory i turibiny.Okres uzytkowania takiego sprzetu jak chlodnice gazu, kompresory i turbiny stykajacego sie zestru¬ mieniem goracego, nieoczyszczonego gazu daje sie przedluzac przez usuniecie ze strumienia gazu za¬ wartych w nim czesci stalych, Ulsuwalnie czesci stalych ze strumienia goracego nieoczyszczonego gazu zapobiega zmniejlszantiu sie droznosci warstw katalizatora, a ponadto umozliwia wytwarzanie ga¬ zu palnego nieszkodliwego dla srodowiska.(Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ame¬ ryka nr 2J87ILlil4 znane jest przeprowadzanie go¬ racego strumienia nieoczyszczionego gazu opuszcza¬ jacego generator gazu najpierw poprzez kadz zu- 5 zlowa, a nastepnie przez zbiornik szybkiego chlo¬ dzenia. Nie tylko strumien nieoczyszczonego gazu opuszczajacy zbiornik szybkiego chlodizema jestna¬ sycony woda, ale cieplo struimienia gazu zostaije przejete przez wode o porównywalnie niskim po¬ lo ziomie temperatury.Celem niniejszego wynalazku bylo opracowanie sposobu odzielania unoszonego stalego materialu i zuzla od strumienia goracego, nieoczyszczonego gazu, który umozliwi usuwanie pozostalosci z pro- 15 cesu czesciowej oksydacja z nieoczyszczonego gazu syntezowego bez gwaltownego chlodzenia calego strumienia goracego nieoczyszczonego gazu w wo¬ dzie albo w innym czyfrniiku chlodzacyim.(Celem wynalazku ,byio równiez opracowanie kon- 20 strukcji urzadzenia do oddzielania unoszonego sta¬ lego materialu i zuzla od strurndenia goracego, nie¬ oczyszczonego gazu dla wytwarzania oczyszczone¬ go i ochlodzonego gazu syntezowego, iSlposÓb wedlug wynalazku polega na oddziela- 25 niu unoszonego stalego materialu i zuzla od stru¬ mienia goracego, nieoczyszczonego gazu zawieraja¬ cego H^ OO, OO2, unoszony staly rmaterial i zuzel oraz co najmniej jeden slkladniik z grupy HglO, H^S, COS, CH4, NH3, Na i A, jest wytwarzany przez so czesciowe utlenianie stalego paliwa weglistego w 126 9633 126 963 4 temperaturze okolo 962° do 1040°C i cisnieniu w zakresie okolo 10 do U3© MPa i chlodzeniu tego goracego strumienia gazu.Cel wynalazku zostal osiagniety w sposobie we¬ dlug wynalazku przez to, ze strumien goracego gazu przeprowadza sie bezposrednio w dól z duza predkoscia do pierwszej izolowanej termicznie ko¬ mory zmiany kderunku swobodnego przeplywu ga¬ zu i oddzielania pozostalosci w której zmniejsza sie predkosc strumienia gazu i oddziela sie gra¬ witacyjnie czesc stalego materialu i zuzla bez istot¬ nego zmniejszania temperatury strumienia gazu, przeprowadza sie 80 do lO0P/§ strumienia gorace¬ go gazu z pierwszej komory zmiany kierunku ga¬ zu i oddzielania pozostalosci poprzez termicznie izolowany kanal przesylowy bezposrednio do dru¬ giej termicznie izolowanej komory zmiany kierun¬ ku gazu i oddzielania pozostalosci, oddziela gra¬ witacyjnie dodatkowy staly material i zuzel bez istotnego zmniejszania temperatury strumienia ga¬ zu, przepuszcza sie okolo 80 do lOOP/o objetosciowo goracego strumienia gazu o zmniejszonej predko¬ sci z drugiej komory zmiany kierunku przeply¬ wu i oddzielania pozostalosci bezposrednio ku gó¬ rze poprzez nieprzewezony centralny pionowy otwór strofy chlodzenia promienistego w posred¬ niej wymianie ciepla z czynnikiem chlodzacym, czym równoczesnie chlodzi sie strumien gazuiusu¬ wa z niego grawitacyjnie dodatkowy staly mate¬ rial i zuzel oraz usuwa sie strumien oczyszczone¬ go gazu ze strefy chlodzenia promienistego o ob¬ nizonej temperaturze.Stosuje sie druga komore zmiany kierunku prze¬ plywu gazu i oddzielania pozostalosci zawierajaca termicznie izolowany cyklon lub zespól uderzenio¬ wego rozdzielania gazu i czesci stalych umieszczo¬ na w oddzielnym pionowym zbiorniku cisnienio¬ wym, z którego, zawierajacego pierwsza komore i posiadajacego dolny wylot i górny wylot jest od¬ dzielany staly material i zuzel od strumienia gazu za pomoca srodków cyklonowych bez istotnego ob¬ nizenia temperatury strumienia gazu a nastepnie taka oddzielona czesc materialu prowadzi sie ku dolowi do drugiej komory zbierania czesci stalych.(Stosuje sie pierwsza komore zmiany kierunku przeplywu gazu i druga komore zmiany kierunku paseplywu gazu i oddzielenia pozostalosci posia¬ dajace dolny wylot przez który przechodza oddzie¬ lany staly material i zuzel do pierwszej i drugiej strefy zbierania, w których bez przerwy przepu¬ szcza sie okolo 0,5 do 20Vt objetosciowo strumie¬ nia goracego gazu poprzez jeden lub oba denne wyloty dla zapobiegania zablokowania.Oddzielona czesc stalego materialu i zuzla chlo¬ dzi sie w kapieli wytwarzajac goraca wode kapie¬ li chlodzacej zawierajaca staly material i zuzel.Korzystnie .przeprowadza sie goraca wode ka¬ pieli zawierajaca staly material i zuzel, przez po¬ srednia wymiane ciepla z woda zasilania boilera i wprowadza sie podgrzana wode zasalania boilera do czesci chlodzenia promienistego jako czesci chlodnicy. Przeprowadza sie podgrzana wode zasi¬ lania boilera ku górze poprzez pionowa sciane ru¬ rowa otaczajaca przewód komore chlodzenia pro¬ mienistego. Wprowadza sie staly material i zuzel do kapieli wodnej w jednej albo w obu strefach zbierania czesci stalych za pomoca zanurzonej ru¬ ry- [Równoczesnie przeprowadza sie okolo 0,5?/* do 5 20*/# objetosoiowo strumienia goracego gazu do¬ plywajacego do pierwszej komory, drugiej komory zmiany kierunku albo do obu komór, przez ka¬ piel wodna za pomoca jednej albo obu rur zanu¬ rzonych i usuwa sie strumien oczyszczonego gazu io ze strefy zbierania czastek stalyclk, (Przeprowadza sie strumien gorajcego gazu z pierwszej komory zmiany kierunku przeplywu ga¬ zu i oddzielania pozostalosci poprzez skierowana ku górze lub ku dolowi termicznie izolowana li- 15 nie przesylowa Stosuje sie stale paliwo wegliste wybrane z grupy koksu uzyskanego z wegla, lig¬ nitu, koksu uzyskiwanego z ropy naftowej, lupku naftowego, piasków smolistych, asfaltu, smoly lub ich mieszanin. Stale paliwo wegliste poddaje sie 20 czesciowej oksydacji albo samo albo w obecnosci szczególnie termicznie uplynnaalnego lub ulatniaja¬ cego sie weglowodoru albo materialu wegltetego lub wody albo tez lacznie z woda. Stale paliwo wegliste wprowadza sie do gazowego generatora 25 unoszone w gazowym medium z grupy zawieraja¬ cej pare, CO*, azot, gaz syntezowy lub powietrze.Korzystnie stosuje sie gaz zawierajacy wolny tlen wybrany z grupy obejmujacej powietrze, do¬ kladnie czysty tlen i ich mieszaniny. Oo najmniej so czesc oczyszczonego i ochlodzonego strumienia ga¬ zu wprowadza sie bezposrednio do strefy wyko¬ rzystania energii, Cel wynalazku zostal równiez osiagniety w urza¬ dzeniu do oddzielania unoszonego stalego mate- 35 rialu i zuzla od strumienia goracego, nieoozyszczo- nego gazu dla wytworzenia oczyszczonego i ochlo¬ dzonego gazu syntezowego, gazu redukcyjnego -uto gazu palnego przez to, ze urzadzenie to zawiera pionowy, cylindryczny, wylozony wymurówka, ois- 40 niemowy zbiornik obejmujacy strefe reakcji po¬ siadajaca nieprzegirodzony, wolno przeplywowy pionowy cylindryczny centralny przelot, górny cen¬ tralny' wylot i dolny centralny wylot, palnik osa¬ dzony w górnym wlocie dla wprowadzenia do stre- *5 fy reakcji strumieni, reagentów zawierajacych sta¬ le paliwo wegliste i gaz posiadajacy swobodny tlen z moderatorem temperatury lub bez niego, a tak¬ ze zawiera pierwsza termicznie izolowana komore zmiany kierunku .przeplywu gazu i oddzielania po¬ st zostaloscd z górnym centralnym wlotem polaczo¬ nym przelotowym kanalem z wylotem dennym strefy reakcji dla przyjecia przeplywajacych w dól z duza predkoscia strumienia goracych gazów wytworzonych w strefie reakcji i posiadajacego 55 unoszone pozostalosci z reakcji czesciowego utle¬ niania, przy czym objetosc wewnetrzna komory zmiany kierunku przeplywu gazu i oddzielania po¬ zostalosci jest mniejsza od objetosci strefy reak¬ cji, dolny wylot pierwszej komory zmiany kie¬ so runku strumienia- gazów do pierwszej komory zu¬ zla umieszczonej ponizej i boczny wylot przez który przechodzi okolo 80 do 100P/t objetosciowo strumienia goracych gazów pomniejszonych o od¬ dzielona czesc pozostalosci, jak równiez zawiera 55 termicznie izolowany przesylowy kanal polacaony126 963 jednym zakonczeniem z bocznym wyloteim pierw¬ szej komory zmiany kierunku przeplywu gazu a takze druga termicznie izolowana komore zmiany kierunku przeplywu gazu umieszczona w oddziel¬ nym pionowym zbiorniku polaczona .bocznym wlo¬ tem z drugim zakonczeniem linii przesylowej dla przyjecia strumienia goracego gazu, dostosowana do oddzielania unoszonych pozostalosci i posiada- jafca odgórny wylot dla odjp&iowadzania 80 do lOOtyo Objetosciowo strumienia goracego gazu pomniej¬ szonego o oddzielone pozostalosci i dolny strodko- wy wylot dla odprowadzania oddzielonej czesci pozostalosci do drugiej komiory zuzla umieszczonej ponizej oraz zawiera cylindryczna pionowa komo¬ re chlodzenia promienistego z podluznym nieprze- gtrodzonym centralnym przewodem^ którego wylot laczy dolna czejsc komory chlodzenia z górnym wylotem dTUgiej komory zmiany kierunku prze¬ plywu gazu dla prowadzenia strumienia goracych gazów ku górze na dno komory chlodzenia gdzie czesc pozostalosci jest grawitacyjnie oddzielana, jak równiez zawiera zespól chlodzenia rozmiesz- ozony wzdluz wewnetrznej rurowej scianiy dla chrfodizenda przez posrednia wymiane oietpla stru¬ mienia goracych gazów przechodzacych ku górze poprzez czesc chlodzenia promienistego i górny wylot dla odlprowadzeniia oczyszczonego i ochlo¬ dzonego gazu syntezowego, gazu redukcyjnego lub gazu palnego.)Strefa reakcji, pierwsza komora zmiany kierun¬ ku przeplywu i oddzielania pozostalosci orazpierw- sza komora zuzla sa umieszczone w jednym, dwu lub trzech oddzielnych i pionowo polaczonych zbiornikach cisnieniowych. Druga komora zmiany kierunku przeplywu gazu i oddzielania pozostalo¬ sci oraz druga komora zuzla i komora chlodzenia promiehilsteigo sa uimiieszczone w jednym, dwu ""ulb trzech oddzielnych i pionowo polaczonych zbiorni¬ kach cisnieniowych.(Korzystnie, druga komora zmiany kierunku prze¬ plywu gazu jest termicznie izolowana o swobod¬ nym przeplywie, posiadajaca wieksze Rozmiary niz pierwsza komora zmiany kierunku przeplywu ga¬ zu a stosunek pojemnosci drugiej komory do po¬ jemnosci pierwszej komory miesci sie w granicach 4 do 10. podluzna os kanalu przesylowego laczacego pierwsza komore zmiany kierunku przeplywu ga¬ zu z druga komora jest nachylona ku górze lub ku dolowi. Podluzna os kanalu przesylowego z pionowa osia drugiej komory zmiany kierunku przeplywu gazu tworzy kat w zakresie okolo 30 do 1:20° mierzony w kierunku ruchu wskazówek zegara rozpoczynajac w trzeciej cwiartce, kwa- drahtu/ Jedna luib obie koimory zuzla zawieraja wylot w bocznej scianie dla usuwania upustowe¬ go strumienia goracego gazu.(Pierwsza komora zmiany kierunku przeplywu gazu i oddzielania pozostalosci i druga komora zmiany kierunku sa pionowymi, cylindrycznie ksztaltowanymi, termicznie izolowanymi swobod¬ nie przeplywowymi;, nieplrzegrodizonyimi komorami.Korzystnie, druga komora zmiany kierunku stru¬ mienia gazu jeslt cyklonem lulb zespolem oddzie¬ lania uderzeniowego gazu i czastek stalych a cy¬ klon jest jednostdpniowym, wielostopniowym lub ich polaczeniem szeregowym albo równoleglym.Dolny wylot jednej1 lufo obu komór zmiiany kie¬ runku przeplywu gazu i oddzielania pozostalosci, 5 korzystnie maja upustowa rure zanurzona dla od¬ prowadzania pozostalosci do wody wypietoiajapej dno odpowiedniej komory zuzla.Pierwteza komora zmiany kierunku przeplywu gazu i oddzielania pozostalosci jest korzystnie pdo- io nowa, cylindrycznie uksztaltowana, termicznie izo¬ lowana, swobodnie przeplywowa komora z zanu¬ rzona rura upustowa dla odprowadzenia pozosta¬ losci do wody wypelniajacej dno, pierwszej ko¬ mory zuzla, zas druga komora zmiany kierunku is i oddzielania pozostalosci jest co najmniej jednym termicznie izolowanym cyklonem przy czym ten termicznie izolowany cyklon jest wyposazony w zanurzona rure upulstowa dla odiprowadzania po¬ zostalosci do wody wypelniajacej dno drugiej ko¬ so mory zuzla. Termicznie izolowany obejsciowy przewód laczy termicznie izolowany kanal przesy¬ lowy z dermym wykotem cyklonu w drugfrej ko¬ morze zuzla dla usuwania nadmiaru gazu a zespól chlodzenia goracego strumienia gazów, plynacego » ku górze, zawiera pionowa rurowa sciane otacza¬ jaca komore chlodzenia promienistego.Stosunek objetosci wewnetrznej komory chlo¬ dzenia promienistego do strefy reakjcjji miesci sie w zakresie okolo 5 do 10 a stosunek objetosci we- 30 wnetrznej strefy reakcji do pierwszej komory zmiany kierunku przejplywu gazu mieici sla w gra¬ nicach 2 do 20.(Górny wyOtot komory chlodzenia promienistego jest polaczony z odbiornikami energii posiadatfacy- 35 mi chlodnice gazowa typu konwekcyjnego. Korzy¬ stnie górny wylot komory chflodzenda promieniste¬ go laczy sde z odbiornikami energffl posiadajacymi turbine dla wytwarzania energia mechanicznej, energii elektrycznej hub dbiL 40 Zgodnie z wynalazkiem usuwanie porywanych czesci stalych ze strumienia nieoczytszczonego ga¬ zu syntezowego zasadniczo ma rniejtsce w dwu oddzielnych strefach zmiany kierunku strumienia gazu i oddzielania pozostalosci Strumien gazu jest 45 nastepnie kierowany ku górze poprzez srodkowy, niezaklócony, pionowy przelot pionowej czesci ra¬ diacji chlodzonej o rurowych scianach, gdzie gra¬ witacyjnie ulsuwa sie dodatkowy material i tahdza temperature strumienia gazu. so iw jednym z przykladów wykonania urzadzenia wedlug wynalazku, druga strefa zmiany kierunku i oddzielania pozostalosci zawiera oddzielacz cy¬ klonowy jedien luib wieceji W jeszcze innytm przy¬ kladzie wykonania urzadzenia druga strefa zmia- 55 ny kierunku strumienia i oddzielania ozesci sta¬ lych zawiera separator uderzeniowy, W odróznieniu od urzadzen znanych, urzadzenie do wytwarzania oczyszczonego i ochlodzonego ga¬ zu syntezowego, gazu redukcyjnego lub gazu pal- 60 nego, przez oddzielanie unoszonego, stalego mate¬ rialu i zuzla od strumienia goracego nie oczyszczo¬ nego gazu wedlug wynalazku ma srodki do usu¬ wania wiekszej czesci czastek stalego materialu i zuzla, zawartego w strumieniu goracego gazu u- 65 mieszczone przed komora chlodzenia, w rezultacie126 963 8 Czego powierzchnie wymiany ciepfta rurek wod¬ nych w komorze chlodzacej nie ulegaja zanieczy¬ szczeniu i uszkodzeniu, podczas gdy w znanych te¬ go typu urzadzeniach znajdowaly sie one w bez¬ posrednim kontakcie z goracymi gazami., JZgodnie z wynalazkiem, goracy strumien nie- oczyszczonego gazu zasadniczo zawiera H2, OO, COi i jeden hub wiejcej maiteriialóiw z grupy HaQ, HJS, COS, OH4, NH3, Ni i A oraz zawiera staly material i stopiony popiól. Sltriinmen goracego, nie- oczyiszczonego gazu jest wytworzony przez czescio¬ we utlenienie popiolu zawierajacego stale paliwo weglilste takie jak wegiel, antracen, wegiel bitu¬ miczny, podibatumiczny lulb lignit. Jedna tona we¬ gla zawiera te sama ilosc energii, co trzy do czte¬ rech barylek ropy naftowej. Odpowedlnio wegiel jest najbardziej obiecujacym materiaiem dla za¬ stapienia zanikajacych swiatowych naturalnych za¬ sobów ropy.Podstawowe stale paliwo jest umieszczane w ga¬ zowych generatorach allbo samo, albo w obecnosci scisle fcermkaznie uplynnionego lulb gazyfikujacego weglowodoru luft) materialu weglisitego wraz z wo¬ da lulb bez niej, albo w porywanym medium ga¬ zowym jak para, OO* N«, dbiegowy syntezowy gaz i powietrze, Galzyfikujace sie weglowodory za¬ wieraja w swej definicji destylaty naftowe i po¬ zostalosci, olej uzyskany z wegla, olej z lupków, rope naftowa, olej z gazu, olej z piasków smolis¬ tych, olej z gazu obiegowego uzyskiwanego w ope¬ racji krakingu ciecsowo-4catalitycznego, ekisttrakt ;furfuralu z oleju z gazu palnego i eh mieszani¬ ny. Stale paliwa wegliste to wegiel, koks uzyski¬ wany z wegla lignit, koks z ropy naftowej, lupek oleisty, piaski smoliste, asfalt, smole i ich miesza¬ niny.Dzieki niniejszemu wynalazkowi, palne pozosta¬ losci porwane przez strumien nieoczysizcKonego ga¬ zu ze strefy reakcji gazowego generatora sa re¬ dukowane do poziomu dopuszczalnej koncentracji i rozmiaru czaptek tak, ze goracy strumien gazu jest wykorzystany w ustawionym w dalszym cia¬ gu technologicznym, urzadzeniach wymiany ciepla lub innych, które wykorzystuja energie strumie¬ nia goracego gazu. Pozyskiwanie energii termicz¬ nej z goracego strumienia gazu opuszczajacego strefe reakcji gazowego generatora czesciowej ok¬ sydacji jest trudne do wykonania na skutek Obec¬ nosci w gazach wylotowych generatora pozostalosci spalania zawierajace stale czasteczki i krople sto¬ pionego zuzla, co nastepuje poprzez stapianie za¬ wartosci popiolu wegla dostarczanego dlo gazo¬ wego generatora.^Koncentracja czesci stalych w strumieniu gora¬ cego nieoczyszczonego gazu moze sie miescic w za¬ kresie okolo (U do 4 gramy na 28*3117 dcm8. Roz¬ miar czasteczek moze saa miescic w zakresie oko¬ lo 40 do 10O0 mikronów lub wiejkszym. Nieusunie- ty zuzel i material rozdrobniony porwany przez goracy strumien gazu odklada sie i zamyka po¬ wierzchnie wymiany ciepla. Na skutek tego ob¬ nizona jest wydajnosc termiczna procesu. iZgodnie z wynalazkiem, krople stopionego zuzla sa zestalane i usuwane wraz z innym rozdrob¬ nionym stalym materialem przed dotarciem do po¬ wierzchni srodków wykorzystujacych konwencjo¬ nalna energie taka jak rozprezenie, a wiec turbi¬ ny gazowe i wymienniki ciepla, na przyklad zna¬ nego ty*pu gazowe chlodnice. Na przyklad gazowa 5 chlodnica z helikoidalnie lulb spiralnie zwinietymi rurami moze byc zastosowana dla dalszego chlo¬ dzenia czesciowo chlodzacego i czyszczonego gazu syntezowego jaki wytwarza sie w .procesie.Kotly tego zasadniczego typu maja powierzch- 10 nie wysokiej wytmiany ciepla. Jednak spiralne ma¬ ja ostre zalamania, co czyni rury podatnymi na zatkanie. Spiralne sa trudne do usuniecia i wy¬ miany, sa one kosztowne do czyszczenia i utrzy¬ mania. Ponadto z przyczyn metalurgicznych, ma- 15 ksymalna temperatura wylotu gaizu powinna byc utrzymywana dla bezpiecznego dzialania tej tem¬ peratury w zakresie okolo 490^0 do 9I8|2PCm Te trudnosci sa pokonywane przez sposób we¬ dlug niniejszego wynalazku, który obniza tempe- 20 rature strumienia goracego, nieoczyszczonego ga¬ zu doplywajacego ze strefy reakcji gazowego ge¬ neratora i takze usuwa porwane czastki stafte i zu¬ zel. W ten sposób podwyzszona jest termiiczna wy¬ dajnosc z procesu czesciowej oksydacyjnej gazy- 25 fikacji poprzez pozyskiwanie energii z goracego strumienia nieoczyt&zczonego gazu.Ponadto, mozna wytwarzac .wiecej pary jako pro¬ duktu ubocznego dla uzycia w procesie luib prze¬ kazania poprzez posrednia wymiane ciepla gorace- 30 go strumienia gazu i z woda* najipierw w promie¬ niowej chlodnicy a nastepnie w gazowej chlodni¬ cy konwekcyjnego typu. Za pomoca niniejszego wynalazku uproszczono pozyskiwanie energii ter- (tnicznej z goracego gazu* 35 W typowym znanym generatorze czesciowej ok¬ sydacji, palnik umieszczony jest w górnej czesci gazowego generatora wzdluz srodkowej osi piono¬ wej dla wprowadzenia strumieni podawanego ma¬ terialu. Palnik jest typu pierscieniowego a gazo- 40 wy generator jest pionowym cylindrycznym cisnie¬ niowym stalowym zbiornikiem wylozonym we¬ wnatrz termicznym materialem wymurówki ognio¬ trwalej.Stale paliwa wegliste sa korzystnie rozdrobnio- <5 ne do rozmiaru czasteczek tak, ze lQ0f/» materialu przechodzi przez standard oznaczenia sit 42|5 Jim wedlug ASTEM E 11^70 (alternatywa nr 400 i co najmniej 40f/t przechodzi przez standard oznacze¬ nia sit, T5 jim wedlug ASfTM E llMRO (alterna- M tywa nr 20OD 1O0O |Hm = 1 mim.Hozdtobnione stale wegliste paliwo jest nastep¬ nie wprowadzane do 'eja zaladowczego w tempe¬ raturze pokojiowej i przy cisnieniu aturiosiferycz- nym. 55 Normalna zawartosc wilgoci stalych paliw we- glistych jaka posiadaja w miejscu stosowania- wa¬ ha sie w granicach okolo 0 do 40?/* wagowo. Na przyklad, zawartosc wilgotnosci otrzymywania dla antracytu lulb wegli bitumicznych moze miescic 60 sie w zakresie od okolo 2 do 10P/© wagowo suchej wagi az do 30% suchej wagi dla wegli sutibftumi- cznych i do 40P/o lulb wiejcej suchej wagi dla wegla .brunatnego. Zasadniczo stale paliwo wegliste moz¬ na stosowac bez redukowania wilgotnosci jaka po- ** siada. Tym niemniej moze byc wymagane wstep-9 ne suszenie w pewnych przypadkach dla osunie¬ cia bardziej korzystnej zawartosci wilgoci, po¬ wiedzmy ponizej 201°/© wagowo, a nawet ponizej 2Vo wagowo.Rozdrobnione, stale paliwo wegliiste w formie mieszaniny z woda lulb cieklym weglowodórelm lub tez porwane przez medium gazowe, jest przepro¬ wadzane do strefy reakcja gazowego generatora czesciowej oksydacji za pomormca jednego z prze¬ wodów w pierscieniowego tylpu palnika. Ten stru¬ mien zasilajacy moze miec temperature pokojo¬ wa allbo moze byc wstepnie podgrzewany do tem¬ peratury nie wyzszej niz okolo 6100° ale korzyst¬ nie ponizej temperatury tarakingu* jBorzytstnie, podawane paliwo wegfLilste jest wstepnie podgrzewane przez bezposrednia lulb po¬ srednia wymiane ciepla za pomoca przegrzewanej lub nasyconej pary luib korzystnie przez inne od¬ powiednie srodki jakie beda opisane ponizej.Dla zachowania umiarkowanej telrnperatury w strefie reakcji moze nie byc wymagany uzupelnia¬ jacy spowalniacz temlperatury przy stosowaniu wodnej zawiesiny i kiedy paliwo staJe jeist roz¬ pylone w gazowych paliwach weglowodórowych.Do odpowiednich spowalniiaczy temperatury nale¬ zy para przegrzana* para nasycona, para niena¬ sycona, woda, gaz bogaty w CK2, czesc spalin schlodzonych z tunbiny uistawionej dalej w ukla¬ dzie technologicznym, azot z powietrza* azot jako uboczny produkt ze znanego zespolu rektyfikacji powietrza i mieszaniny uprzednio wymienionych spowalniaczy /powietrza i mieszaniny uprzednio wymienionych spowalniaczy temlperatury. Spowal¬ niacz temperatury mozna wprowadzic jako do¬ mieszke do jednego albo obu skladników strumie¬ nia. Alternatywnie spowalniacz temperatury moz¬ na wprowadzic do stretfy reakcji gazowego gene¬ ratora za pomoca oddzielnego przewodu w palni¬ ku paliwa*.Gaz zawierajacy woliny tlen dotyczy powietrza, powietrza o wzbogaconej zawartosci tlenu, to zna¬ czy wiekszej niz 2H,/l mola tlenu i scisle tlenu to jest wiekszej niz 9&h mola tlenu (pozostalosc za¬ wiera N* i gazy szlachetne). Gaz zawierajacy wol¬ ny tlen JiUozna wprowadzic do palnika w tempera¬ turze w zakresie zblizonym do 9612°C, Wzgledne proporcje stallego wegliistego paliwa, spowalhicza temperatury i wolnego tlenu w stre¬ fie reakcji gazowego generatora sa takie, ze za¬ pewniaja samoczynnie temperature w strefie wy¬ twarzania gazu w zakresie okolo 9ta2°C do 164BflC, takim jak okolo 106K)flC do 1540°C i dla wytwa¬ rzania rozjdTOfbnionej fazy zawierajacej popiól i okolo tyli do 20P/o wagowo wegla organicznego w zasilaniu, a tylpowo okolo 1*/* do 4?/o wagowo. Roz¬ drobniona faza jest porywana strumieniem prze¬ plywajacego gazu opuszczajac stirefe reakcji wzdluz niepalnego zuzla.Inne warunki dzialania w gazowym generatorze otoejimuja cisnienie w zakresie okolo 10 do 1110 MPa, korzystnie okolo 3,0 do H0,0 MPa, stosunek atomów i gazu zawierajacego wolny tilen pluis ato¬ my tlenu polaczonego organicznie w stale paliwo wegliiste na atom wegla w stalym paliwie wegli- 963 10 stym (stosunek atomów O/C)1 w calkowitym za¬ kresie 0,7 do ,1,6.Bardziej szczególowo, podajac czysty tlen do strefy reakcji, szeroki zakres wymienionego sto- 1 sunku atomów O/C wynosi OJ do 1,5, korzy^thie przy podawaniu .powietrza do sttelfy reakfcjd wy¬ nosi od 0,8 do 1,6, a korzystnie okolo 0,0 do 1,4.Z H2O jako spowaliniaczeim temperatury stosunek wagowy HjjO do wegla w podawanym stalym we- 10 glistym paliwie miesci sie w zakresie 0*5 do 2,0, a korzystnie w zakresie okolo 0,7 do 1,0. Przy podawaniu czystego tlenu do gazowego generato¬ ra, sklad wyplywajacego gazu z gazowego genera¬ tora w procentach mola na bazie suchej moze 15 byc jak nastepuje: H2 — 5 do 40, CO — 4)0 do 60, C02 — 5 do 25, ClH4 — 0,0lli do 3 i H£ + COS — 0 do 5, N2 — Odo 5, A — 0 do 1,6. Z powie- trzem podawanym do gazowego generatora sklad gazu wyplywajacego z generatora w procentach 20 mola w suchym stanie bedzie jak nastepuje-: Hj — 2 do 2a CO — 15 do 315, COz — 5 do 25, CH4 — 0 do 2, HaS + COS — Ol do 3, N2 — 415 *k 70 i A — 0,,1 do 1,'5.[Strumien goracego nieoCzytefcfczonego gazu wy- 25 .tworzonego w strefie reakcji opuszcza strefe re¬ akcji poprzez centralnie umieszczony wylot w dnie strefy reakcji, który jest korzystnie zlokalizowany bezposrednio pod strefa reakcji. Strefa zmiany kierunku gazu i oddzielania pozostalosci jest wyfto- 30 zona wytmurówka ogniotrwala i jest korzystnie wspólosiowa ze srodikowa pionowa osia strefy re¬ akcji gazowego generatora.Korzystnie obie strefy mieszcza sie w tytai sa¬ mym zamknietym kolumnowym cilsniehiowym 35 zbiorniku. Odimiennie, komiora zmiany kierunku moze byc zlokalizowana w oddzielnym, polaczo¬ nym z dennym wylotem -gazowego generatora, Czas pozostawania w strefie reakcji gazowego ge¬ neratora miesci sie w zakresie okolo 1 do 10 se- 40 kund korzystnie okolo 3 do 5 sekund. Wewnetrz¬ na objetosc pierwszej komoTy zmiany kierunku przeplywu gazu i oddzielania pozostalosci wyno¬ si tylko 5 do 5KP/0 zewnetrznej objetosci strefy re- akbji. 45 % (Strumien nieoczyislzczonego goracego gazu prze¬ chodzi przez dolny wylot w strefie reakcji z pred¬ koscia w zakresie okolo 60' do 1512 om na sekunda, korzystnie okolo 9llJ5 do Ii2t2 cm na sekunde. Pred¬ kosc strumienia goracego gazu jest zmniejtezona 50 w koimorze zmiany kierunku przeplywu gazu i ma¬ terial rozdrobniony oraz stopiony zuzel grawita¬ cyjnie spadaja ze strumienia gazu. fTen staly material i stopiony zuzel przechodza pod dzialaniem grawitacji przez wylot umieszczo- 55 ny na dnie komory zmiany kierunku przejpftywu gazu i korzystnie do basenu wody umieszczonego w komorze zuzla znajdujacej sie ponizeljL Korzyst¬ nie wlot i dolny wylot komory zmiany kierunku przelplywu sa umieszczone centralnie i wtspóiosio- 60 wo pionowa osia komory zmiany kierunku prze¬ plywu. Korzystnie, komora zuzla jest umieszczona .bezposrednio pod dolnym wylotem komory amiany kierunku i w samym zibiorniku cisnieniowym ja¬ ko strefa reakcji i komora zmiany kierunku.W Korzystnie, pionowa srodkowa o£ komory zuzla.126 963 11 12 jest wspólosiowa, z taka sama komora zmiany kie¬ runku przeplywu gazu. Odmiennie, komora zuzla maze byc innym zbiornikieim, który jest przymo¬ cowany do dna zbiornika zawieracacego komore zimiiany kierunku. W jednym z rozwiazan, komora zuzla jest wywozona wymurówka ogniotrwala i pra¬ cuje jako komora sucha.(Ksztalt komory zmiany kierunku jelst cylindry¬ czny, sferyczny, albo moze byc na zewnatrz roz¬ szerzajaca sie lub wydluzona sitozkowo z wejsciem do poszerzonej srodkowej czesci, po której naste¬ puja do wewnatrz zbiezne lub zbiezne stozkówo czesci dla oddzielnych wylotów w scianie bocznej i dnie. jWylot umieszczony jest w scianie bocznej ko¬ mory zuzla ponizej wylotu dolnego w komorze zmiany kierunku, ale powyzej poziomu wody i mo¬ ze byc korzystnie zastosowany chlodzony zawór sterujacy dla wyprowadzenia porównywalnego ma¬ lego strumienia upustowego nieoczyszczonego gazu z komory zuzla. Strumien upustowy gazu wchodzi dó komory zuzla poprzez dolny wylot w komorze zmiany kierunku przeplywu ga material rozdrobniony i stopiony zuzel.Gdy zachodzi potrzelba, to ten upustowy stru¬ mien utrzymuje dolny wylot w komorze zmiany kierunku w stanie rozgrzanym, a przez to bedzie zapobiegal osiadaniu i zatykaniu tego otworu, przez material staly i zuzel. Od okolo 0 do 20°/t obje¬ tosciowo, korzystnie okolo 0,5 do ltfh obljejtoscio- wo i zasadniczo 5*/» objetosciowo strumienia go¬ racego, nieoczyszczonego gazu wchodzacego do .pierwszej komory zmiany kierunku przeplywu ga¬ zu moze byc wykorzystane jako gaz upustowy.(Gaz Upustowy opuszczajacy komore kapieli zu¬ zlowej za pomoca wymienionego bocznego wylo¬ tu i zaworu sterujacego jest korzystnie przepusz¬ czany przez oddzielny wymiennik ciepla. Na przy¬ klad goracy gaz upustowy moze byc wykorzysta¬ ny do wstepnego podgrzewania strumienia miesza- ndmy wody i wegla podawanego do gazowego ge¬ neratora.Gaz upustowy moze byc nastepnie mieszany z glównym strumieniem gazu opuszczajacym znana chlodnice gazu konwekcyjnego typu. Odmiennie, stnumden gazu upustowego mozna wykorzystac ja¬ ko medium transportowe dla sproszkowanejgo sta¬ lego paliWa weglistego i wprowadzony do gazo¬ wego generatora z zasilaniem.Od okolo 80 do 10OV§ objetosciowo strumienia goracego, nieoczyszczonego gazu wchodzacego do pierwtozej komory zmiany kierunku gazu opuszcza¬ ja, poprzez boczny kanal przesylowy izolowany ter¬ micznie i przechodzi bezposrednio do wlotu dru¬ giej strefy zmiany kierunku przeplywu gazu i od¬ dzielania pozostalosci, która jest umieszczona w poblizu w oddzielnym pionowym cylindrycznym zbiorniku oisfaienicwym. Drugi zbiornik cisnienio¬ wy jest równolegly z pierwszym zbiornilkielm cis¬ nieniowym i scisle z nim polaczony pofprzez wy¬ mieniony kanal przesylowy, W korzystnym rozwiazaniu, strefa zmiany kie¬ runku przeplywu gazu i oddzielania pozostalosci w drugim zbiorniku ma wieksze rozmiary, ale jest podobna ksztaltem i rozwiazaniem do komory 10 15 25 30 35 40 45 55 60 65 zmiany kierunku przeplywu gazu d oddzielania po¬ zostalosci i uprzednio opisanej w pierwszym zbior¬ niku. Srodkowa os pionowa wymienionej strefy zmiany kierunku przeplywu gazu i oddzielania po¬ zostalosci jest korzystnie wspólosiowa ze srodko¬ wa osia drugiego zbiornika. Obcosc wewnetrzna komory zmiany kierunku przeplywu gazu w dru¬ gim zbiorniku jest okolo 4 do 10 razy wieksza niz objetosc wewnetrzna komory zmiany kierunku przeplywu gazu w pierwszym zbiorniku^ Podatkowe stale rozdrobnione czesci i zuzel gra¬ witacyjnie opadaja ze strumienia gazu w drugim zbiorniku zmiany kierunku prze|plywu gazu i spa¬ daja przez srodkowy otwór w dnie komory zmia¬ ny kierunku przeplywu gazu do basenu wody za¬ wartego w komorze zuzla umieszczonej na dnie drugiego zbiornika.Korzystnie, srodkowa pionowa os komory zmia¬ ny kierunku przeplywu gazu i oddzielania pozo¬ stalosci w drugim abdorniku jest wspólosiowa ze srodkowa pionowa osia komory zuzlai. Sforuimien upustowy zawiera okolo 0 do 2frk obfi^osctiowo, a powiedzmy wlasciwie okolo (M* do 5*/t objeto¬ sciowo strumienia gazu wchodzacego do drugiej strefy zmiany kierunku przeplywu gazu i korzyst¬ nie przechodzi przez dolny otwór w kom/orze zmia¬ ny kierunku przeplywu gazu i nastepnie poprzez wylot w scianie komory zuzla umieszczony ponad basenem wody znajdujacym sie na dnie. Dziala¬ nie i przeznaczenie tego drugiego strumienia ulpfty- wowejgo jest podobne do tego jakie posiada pierw¬ szy strumien uplywowy opisany uprzednio w od¬ niesieniu do komory zuzla w pierwszym zbiorni¬ ku, W korzystnym rozwiazaniu komora zuzla w drugim zbiorniku jest wylozona ogniotrwala wy¬ murówka d pracuje w stanie suchym.Podluzna os linii przesylowej laczacej pierwsza i druga komore zmiany kierunku przeplylwu gazu i oddzielania pozostalosci miesci sie korzytsitnie w tej samej plaszczyznie jak srodkowe pionowo osie obu zbiorników. Ponadto, podluzna os linri prze¬ sylowej tworzy ze srodkowa pionowa osia drugiej .strefy zmiany kierunku przeplywu gazu i oddzie¬ lania pozostalosci kat miierzony w kierunku ruchu wskazówek zegara zaczynajac w trzecim kwadra¬ cie w zakresie okolo 30° do 120°. Odpowiednio ten kat miesci sie w zakresie okolo 401° do 110°.Korzystnie okolo 60° i korzystnie wiecej lulb mniej w góre lub ku dolowi.(Rzeczywisty kat jest funkcja takich czynników jak temperatura i predkosc strumienia gazu, oraz kompozycja, koncentracja i charakterystyki por¬ wanego materialu jaki ma byc usuwany. Na przy¬ klad gdy strumien nieoczyszczonego gazu zawiera ciekly zuzel o wysokosci plynnosci, podluzna os dyszy wlotu surowca moze byc skierowana ostaym zakonczeniem ku górze pod katem okolo 60° mie¬ rzonym w kierunku ruchu wskazówek zegara od srodfcotwej pionowej osi drugiego zbiornika rozpo¬ czynajac od trzeciego kwadratu. Wiekszosc zuzla bedzie splywac w dól linia przesylowa do pierw¬ szej komory zmiany kierunku przeplytwu, a stam¬ tad do basenu wody uimieszczionego na dnie pierw¬ szego zbiornika. Z drugiej strony kiedy plynny zuzel jest lepki, przeplyw zuzla moze byc wlspo-13 magany .przez nachylanie kanalu przesylowego w dól korzystnie pod katem okolo l!2i0o mierzonym w kierunku ruchu wskazówek zegara od srodko¬ wej pionowej osi drugiego zbiorn:%a rozpoczyna- ja'c w trzecim kwadracie.Wysoka predkosc strumienia sTcracego nieoczy- szczoraego gazu przechodzacego przez linie, przesy¬ lowa i dzialanie grawitacji beda wieje pomacac w wywolaniu plrzeplywu lepkiego plynnego zuzla do drugiej komory zmiany kierunku przeplywu, gdzie zuzel moze byc oddzielony grawitacyjnie od stru¬ mienia gazu. Predkosc strumienia goracego nce- oczyszczonego gazu przeplywajacego przez linie przesylowa miesci sie w zakresiie okolo 01 cm do 305 cm na sekunde, korzystnie okcilo 9(1,5 do 168 cm na sekunde, a typowo okolo 122 cm na sekun¬ de. Predkosc strumienia goracego nieoczyszczone- go gazu przechodzacego ku górze poprzez druiga komore zmiany kierunku przeplywu gazu umiesz¬ czona w drugiim zamknietym kolumnowym zbior¬ niku cisnieniowymi pozwala, aiby unoszony staly material opadal grawitacyjnie w dól poprzez srod¬ kowy otwór w dnie drugiej komory zmiany kie¬ runku przeplywu gazu do basenu wody zawartego na dnie drugiego zbiornika.Korzystnie, w miejscu term;czneii wymutrowki ogniotrwalej wewhejtlrzne sciany jednego luib obu zaglebien lapania zuzla na dnie pierwszego i dru¬ giego zbiornika moga byc osloniete warstwa wo¬ dy lub miec sciany chlodzone woda.Glówny strumien goracego nieoczyszczonego ga¬ zu przechodzacy ku górze polprzez druiga komore zmiany kierunku ptrzeplywu gazu wychodzi po¬ przez centralny wylot na wierzcholku z predkoscia w zakresie okolo 30,5 cm do 305 cm na sekunde i temperatura w zakresie okolo 9#2°C do 161418%.Bardzo niewiele, jesli w ogóle jest wyczuwalne, ciepla w strumieniu goracego nieoczyszczonego ga¬ zu jest tracone podczas tego przeplywu polprzez pierwsza i druga strefe zmiany kierunku przeply¬ wu gazu i oddzielanie pozostalosci. Strumien go¬ racego nieoczyszczonego gazu nastepnie bezposred¬ nio wdhodzi w dno czesci chlodzenia promienio¬ wego w górtiej czesci drugiego zbiornika cisnienia i swobodnie przechodzi ku górze poprzez srodko¬ wy (niezaklócony pionowy przewód wewnatrz chlo¬ dzonych woda rurowych sciam.Korzystnie, srodkowa pionowa os czesci chlodze¬ nia promieniowego jest wspólosiowa ze srodkowa osia drugiego zbiornika cisnieniowega Wewhejbrzna Objetosc sekcji chlodzenia ipromieniowego jest oko¬ lo 5 do 10 razy wieksza od wewnetrznej objetosci strefy reakcji gazowego generatora. Skierowane ku górze rury poprzez które przechodzi czynnik chlodzacy pokrywaja wewnetrzne sciany sekcji chlodzenia promienistego. Sciany cisnieniowego zbiornika sa dzieki temu zabezpieczone od termi¬ cznego i korozyjnego zniszczenia.Czas przebywania gazów przechodzacych ku gó¬ rze przez czesc chlodzenia promieniowego miesci sie w zakresie okolo 15 do 6K) sekund, a k-orzytet- nie 20 do 40 sekund. Pionowa czesc chlodzenia promieniowego jest umieszczona bezposrednio przed srodkami wykorzystujacymi energie i zawiera do¬ datkowa komore dla grawitacyjnego osadzania i 963 14 separacji stalych czasteczek i zuzla ze strumienia goracego gazu, przez co zabezpiecza srodki wy¬ korzystania energii do zuzycia.JJedna dalsza funkcje czesci chlodzenia promie- » niowego j!est chlodzenie plynacego ku górze stru¬ mienia goracego gazu do temperatury ponizej ma¬ ksymalnej .bezpiecznej temperatury dzialania urza- d-izn wykorzystujacych energie, to jest do tem- ,o-ratury okolo 4l90°C do 9a2°C. 1 Takze podczas tego okresu chlodzenia gazu co najmniej zewnetrzna powloka pozostalych czaste¬ czek popiolu w strumieniu gazu jest zestalona. Za¬ pobiega to przyklejaniu sie czasteczek do rury w czesciach konwekcji i promieniowania gazowych 5 chlodnic.Przykladowo, strumien goracego gazu najipierw przekazuje czejsc swego ciepla rurom podgrzewacza umieszczonym w czesci chlodzenia promieniowe¬ go. Nastejpnie gaz o Obnizonej temperaturze prtee- } chodzi do strefy konwekcji podobnie wyposazonej w podgrzewacz, gdzie te rury sa dalej chlodzone do temperatury w zakresie okolo 35J0°C do 80AC.Sciany pionowego stalowego zbiornika cisnienio¬ wego obejmujace czejsc chlodzenia promienistego 25 sa zabezpieczone od oddzialywania plynacych ku górze goracych gazów poprzez powierzchnie chlo¬ dzace rury umieszczonej przed sciana zbiornika.IW zalecanymi rozwiazaniu szeregiem c'enko- sciennych pionowych rur z bocznymi zebrowaniem 30 lub bez niego, wylozono wewnetrzne sciany czesci chlodzenia .promienilstego drugiego izbiortiika. Przy¬ legle szeregi rur sa spawane dla utworzenia pier¬ scieniowej gazoszczelnej sciany rur. Dolne i gór¬ ne zakonczenia kazdej z wymienionych rur moga 35 byc odpowiednio polaczone z dolnym i górnym pierscieniowo uksztaltowana rura rozgalezna. Gdy czynnikiem chlodzacym w promienistej chlodnicy jiest woda lub mieszanina wody i pary, najwyz¬ sza temperatura jaka moze osiagnac cisnieniowa 40 powloka jest ternlperatulra pary nasyconej w chlod¬ nicy promiendistej.(Woda zasilajaca podgrzewacz jest wprowadzo¬ na do dennej rury rozgaleznej i nastejpnie prze¬ chodzi przez szereg oddzielnych skierowanych ku 45 górze rur do górnej rury rozgaleznej. Mieszanina pary i wody jest usuwana z górnej rury rozga¬ leznej i wprowadzona do zewnetrznego bebna pa¬ ry, gdzie ma miejsce rozdzielanie. Nasycona paira usunieta z walczaka pary moze byc wykorzystana 50 gdziekolwiek w procesie daa uzyskania ciepfta lub energii.Korzystnie, co najmniej czejsc nasyconej pary moze byc przegrzana. Goraca woda oddzielona w walczaku pary moze byc .zawracana do dennej ru- 55 ry rozgaleznej w chlodnicy ptromienisteji Woda zawierajaca czesci stale i zuzel w komo¬ rach zuzla umieszczonych na dmie dwóch zbiorni¬ ków jest usuwana poprzez znany lej ustalajacy i przekazywana do strefy usuwania czejsci stalych. 60 Regenerowana kapiel wodlna moze byc nastejpnie zawracana do komór zuzla na dnie zbiorników, IW korzystnym rozwiazaniu, woda kapieli zawie¬ rajacej czesci stale dopuszczajace komory zuizfta w zbiornikach o temperaturze okolo 220°C do 65 306°C jest przepuszczania przez posrednia wyimda-126 963 15 16 ne ciepla z Woda zasilajajca podgrzewacz. Poprzez takie srodki temperatura wody zasilajacej podgrze¬ wacz jest podwyzszona o okolo 5PC do 55°C.Wstepnie podgrzana woda zasilajaca podgrzewacz jest nastepnie wprowadzona do dolnej rury roz- gaieznej chlodnicy promienistej.|W jednym z rozwiazan wedlug wynalazku ko¬ mora zuzla w zbiorniku pierwszym, w zbiorniku drugim lub w obu zbiornikach jelst wyposazona w zanurzona rure.W takim przypadku staly material i zuzel w pewnych wypadkach gaz upustowy moga byc prze¬ prowadzane przez denny wylot w jednej lub obu oddzielanych komorach zmiainy kierunku przeply¬ wu gazu i oddzielania pozostalosci umieszczonych w kazdymi zbiorniku cisnieniowym, a nastepnie przepuszczane przez odpowiednie rury zanuTzone, zakonczone ponizej poziomu wody zalwartej w od¬ powiednich komorach zuzla. W ten sposób gaz upustowy jest oczytszczlony i czesciowo chlodzony.W innym rozwiazaniu przedmiotu wynalazku sro¬ dki zmiany kierunku przeplywu gazu i oddziela¬ nia pozostalosci w drugim .zbiorniku cisniehiowym sa zastapione przez jednostopniowy lub wielostoip- niowy cyklon, a alternatywnie przez uderzenioiwy separator. W tym rozwiazaniu zarówno mokrego jak i suchego typu. kadz zuzldwa moze byc zasto¬ sowana dla iprzyijejcia stalego materialu i zuzla od¬ dzielonych od powyzszych. Cyklon jest termicznie izolowany dHa zapobiegania stratom cielpla ze stru¬ mienia goracego gazu przechodzacego przez niego.Cyklon jest zasadniczo komora rozdzielajaca, w której sila grawitacji jest zastajpiona przyspiesze¬ nieni odisroidfcohvyim.JStruimien ^^oczyszczonego gazu 'opuszczajacy pierwsza komora zmiany kierunku przeplywu ga¬ zu i oddzielania pozostalosci w pierwszym, zbior¬ niku, zawierajacy czastki stale i zuzel, przechodzi przez linie przesylowa i wchodzi do cylindrycznej stozkoiwej komory cyklonu stycznie do jednego lub wiecej Wlotów na górnym, zakonczeniu. Droga przeplywu gazu posiada podwójne zawirowanie w strumieniu nieoczyszczonego gazu schodzacego spi¬ ralnie na zetonatrz i strumienia czystego gazu spi¬ ralnie wznoszacego sie ku górze wewnatrz do ko¬ mory na wierzcholku. Strumien czystego gazu uchodzi poprzez centralny wylot wzdluz pionowej osi na wierzcholku cyklonu i nastepnie przecho¬ dzi w góre bezposrednio do dna pionowej swobod¬ nej przeplylwowej czesci chlodzenia promienisteigo zbiornika 2. Stale czesci na skutek swej bezwlad¬ nosci beda dazyc w cyklonie do przesuniecia sie w kierunku sciany separatora, z której sa one od¬ prowadzane do dennego centralnego wylotu i ru¬ ry wylotowej. Czaslki stale malych rozmiarów be¬ da ttoorzyc skupienia, które opadaja do basenu wody zawartej w komorze zuzla na ""nie zbiorni¬ ka.Okolo G dio 2frh objetasciolwo, a wlasciwie 0 do 10*/§ objetosciowo i przykladowo 5?/© objetosciowo strumienia goracego gazu moze mijac wlot cyklo¬ nu i uchodzic poprzez lapacz pylu i dolny wylot wraz ze stalytm materialem i zuzlem. Bedzie to utrzymywac wytsoka temperature dolnego wylotu i zapobiegac osadzaniu., W takim przypadku, strumien upustowy ucho¬ dzi ze zbiornika poprzez izolowany boczny wylot umieszczony ponad basenem wody na dmtie komo¬ ry zuzla. Goracy strumien gazu upustowego prze¬ chodzi nastepnie poprzez izolowany przewód1 ichlo¬ dzony zawór sterujacy. W jednym z rozwiazan zastosowano szereg jednostopniowych cyklonów.Kazdy cyklon swym wylotem laczy sie ze .wspól¬ na komora sprezania. Strumien gazu uchodkacy z wylotu w komorze sprezania wchodzi bezposlred- nio do czesci chlodzenia promienistego. W innym przykladzie wykonania przedimiioltu wynalazku za¬ stosowany jest do najmniej jeden .wielostopniowy cyklon.W takim przypadku strumien Czesciowo oczy¬ szczonego gazu.-jest wyprowadzany z jedhostojpnio- wego cyklonu i przechodzi do wlotu cyklonu dru¬ giego stopnia. Strumien czystego gazu z kazdego cyklonu drugiego stopnia jelsit doprowadzany do wdpólnej komory sprezania, a z niej do rurolwo- sciennej czesci chlodzenia promieniowego. O jesz¬ cze innym rozwiazaniu druga komora zmiany kie¬ runku przeplywu gazu i oddzielahaa pozostalosci jest zastajpiona przez znanego typu separator ude¬ rzeniowy gazu i materialu stalego.Ea pomoca sposobu wedlug wynalazku mozna wiec obnizac temperature strumienia gorafcego hie- oczyiszczonego gazu opuszczajacego generator ga¬ zowy czesciowej oksydacji do temperatury nizseej od maksymalnej bezpiecznej temperatury dziala¬ nia ustawionej W dalszym przebiegu chlodnicy ga¬ zowej typu kowekcyjnego.Ponadto okolo 70 do 9&h wagowo porwanego stalego materialu i zuzla jest usuwana ze stru¬ mienia goracego gazu. Tak wieje zapobiega sie ni¬ szczeniu pdwietrzchni wytmiany ciepla, zlóz katali¬ zatora i innych elementów wyposazeniai, które mo¬ ga sie stykac ze strumieniem goracego gazu.Nie stosuje sie przeplywu cieczy pluczkowej1. Od¬ powiednio nie zachodzi tutaj strata znacznej ilo¬ sci ciepla, strumienia goracego gazu na skutek dzialania cieczy pluczkowej, która mogla by ska zac strulmien gazu.IWytwarza sie uboczny produkt w postaci nasy¬ conej lub przegrzanej pary. Ta para moze byc wykorzystana w jakimkolwiek procesie. Przykla¬ dowo para ta mloze byc uzyta dla potrzeb grzew¬ czych, dla wytwarzania energii w turbinie paro¬ wej lub zawracana do gazowego generatora jako spowalacz temperatury.Odmiennie, co najmniej czesc oczyszczonego i ochlodzonego strumienia gazu opuszczajacego czesc chlodzenia pramieniostego moze byc przepuszczona przez turbine rozprezeniowa dla wytwarzania energii mechanicznej, energii elektrycznej lub Ich obu. Strumien gazu uchodzacy z chlodnicy gazo¬ wej typu konwekcyjnego o splywajacym strumie¬ niu w temperaturze w zakresie okolo 80°C do 330°C, albo w jednym ze srodków wykorzystuja- cych energie, na specjalne zyczenie moze byc pod¬ dany dodatkowym etapom obróbki zawierajacym piluczkowande, gazu, oczyszczalnie lub te czynnosci nalezne od1 tego czy przeznaczone jest do stoso¬ wania jako gaz syntezowy, gaz redukcyjny luib paliwo gazowe. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 00It (Pdrzedmdot wynalazku j«st wyjasniony na przy¬ kladnie wykonania urzadzenia do stosowania Spo¬ sobu wedlug wynalazku, uwidocznionym na ry¬ sunku, na którym fig. i obrazuje w schematycz¬ nym ujeciu, sposób wedlug wynalazku, w szcze¬ gólach, fiig. 2 przedstawia w schematycznym uje¬ ciu, urzadzenie wedlug wynalazku, w którym dru¬ ga strefa zandany kierunku stou-mienia gazu i od¬ dzielania stalych czesci zawiera cyklon.Zamkniety, cylindryczny pionowy, cisnieniowy stalowy zbiornik 1 zawiera trzy glówne czesci, to jest sforetfe 2 reakcji wylozona ogniotrwala wytmu- rówka 3 w górnej czesci, komore 4 zmiany kie¬ runku przeplywu gazu i oddzielenia pozostalosci, która to komoTa jeist umieszczona, ponizej stretfy 2 reakcji i jest z nia polaczona poprzez przeloto¬ wy kanal 5 oraz zawiera komore 6 zuzla, któTa ma basen wody 31 na dnie zbiornika cisnieniowe¬ go 1. W odmiennym wykonaniu te trzy czesci zbiornika moga byc zawairte w trzech oddzielnych zbiornikach cisnieniowych ustawionych pionowo na sobie, polaczonych i sprzezonych w sposób podob¬ ny do pokazanego na fig. 1./Górny wylot 7 znajduje sie na wierzcholku zbiornika, a dolny wylot 8 znajduje sie na dnie zbiornika 1. Osie wylotów 7 i 8 pokrywaja sie ze srodkowa pionowa osia zbiornika 1. Pierscieniowe¬ go typu palnik 9 zawierajacy srodkowy przewód 10, wlot 11 i pierscieniowy przewód 12 jest dsa- s, dzony w górnym wylocie 7. Mieszanina rozdrob¬ nionego wegla w medium transportujacym (takim ja?£ pluczka wodho-weglowa) w przewodzie 13 jest pomjpowana przez pompe 14 i poprzez przewód 15 do wymiennika ciepla 16, gdzie pluczka jestwstejp- nie podgrzewana przez posrednia wymiane cie¬ pla z co najmniej czescia gazu upustowego z prze¬ wodów 17, 18 albo obydwu. Wstepnie podgrzana plucna wodno-wejglowa w przewodzie 19 jeist przeprowadzana przez wlot 11 i pierscieniowy przewód 12 palnika 9 do- strefy 2 reakcji, gdzie uderza i oddzialuje przez czesciowa oksydacje na strumien gazu zawierajacego wolny tlen.Przykladowo, strumien calkowicie czystego tle¬ nu lub powietrza w przewodzie 20, jest wstepnie podgrzany w przewodzie 21 para z przewodu 22.Wstepnie podgrzany gaz zawierajacy wolny tlen jest nastepnie przelputezczany przez przewód1 23 i srodkowy pszewód 10 palnika 9 do strefy 2 re¬ akcji, gdzie zachodzi reakcja czesciowej oksydacji w pluczce weglowo-wodnej. Ochlodzony strumien upustowy, uchodzacy z wymiennika ciepla 16 po¬ przez przewód 24, jest mieszany w dalszym prze¬ plywie ze strumieniem chlodzonego, podstawowe¬ go gazu opuszczajacego gazowa chlodintice konwek¬ cyjnego typu (nie pokazana na rysunku). Odimien¬ nie, ciecz podgrzewajaca w wymienniku ciepla 16 moze byc czescia nasyconej pary wytworzonej w dalllszym .przebiegu procesu w przewodzie 25.Strumien goracego nieoczyszczonego gazu zawie¬ rajacy pozostalosci z reakcji czesciowej oksydacji, to jest unoszone czesci stale i stopiony zuzel, opu¬ szcza strefe 2 reakcji, przechodzi ku dolowi po¬ przez przelotowy kanal 5 z duza pradkoscia i wchodzi do komory 4 zmiany kierunku przeplywu 963 1* gazu, gdzie .predkosc strumienia gazu jest gwal¬ townie obnizana.Okolo 415 do 50*/« wagowo unoszonych czesci sta¬ lych i zuzla opada grawitacyjnie w komorze 4 J zmiany kierunku przejpftywu gazu i przechodzi po¬ przez wylot 30 w dnie tej komory 4. Centralna pionowa, podluzna os kanalu 5 i wylot 30 sa roz¬ mieszczone wzdluz centralnej pionowej1 podluznej osi zbiornika 1. Staly material i zuzel wpadaja do 10 wody 31 w komorze zuzla 6 na dnie zWornlka 1.Dla utrzymania wylotu 30 czystego i swobodnego od stalego materialu, czesc, to jest okolo l*/» bflbje^ tosciowo, strumienia gazu jest zawracana potprzez denny wylot 30 i wylozony wymuirówka ognio- 15 trwala wylot 32 w bocznej scianie zbiornika 1 po¬ nad poziomem wody 31 na dnie. Gaz upustowy jest przeprowadzany poprzez izolowany przewód 33, chlodzony woda zawó 34, izolowany pzewód 17 i do wymiennika ciepla 16. Mieszanina goracej wo¬ lo dy i stalych materialów jest usuwana z dna zbior¬ nika 1 poprzez denny wylot 8, przewody 35, 36, wymiennika ciepla 37, przewód 38, zawór 39 i przewód 40 do zespolu zasobników (nie pokaza¬ nych na rysunku). Czesci stale sa usuwane z wo¬ la dy szybkiego chlodzenia w strefie odzyskiwania czesci stalych (nie pokazanej1), a woda szybkiego chlodzenia jest zawracana do komory 6 zuzla iprzez przewód 41 i bocznym wlotem 42. <3dy zatykanie dennego wylotu 30 nie stwarza 30 problemu, calosc strumienia goracego nieoczysz¬ czonego gazu wchodzacego do komory 4 zmiany kierunku prze^plywu gazu wychodzi poprzez bocz¬ ny wylot 43, skad strumien goracego gazu prze¬ chodzi polprzez kanal przesylowy 44 z duza prejd- 35 koscia*. Kanal przesylowy 44 jest wylozony ognio¬ trwala wymuTÓwka 45. Strumien gazu wchodzildo druigiej komory 46 zmiany kierunku przeplywu ga¬ zu i oddzielania pozostalosci, umieszczonej w dru¬ gim cisnieniowym zbiorniku 56, przez wlot 47. *o Poprzez nachylenie kanalu przesyloweigo 44, na przyklad okolo 60° mierzac w kierunku ruchu wskazówek zegara, od pionowefi1 srodkowej osi zbiornika 50 rozpoczynajac od trzeciego fcwaidran- tu, jak pokazano na rysunku, stopiony zuzel tak 45 oddziela sie od strumienia gazu, ze moze latwo -opadac w dól linia przesylowa i zawraca do ko¬ mory 4 zmiany kierunku przeplywu gazu. Stamtad zuzel opada do- basenu z woda na dnie komory f zuzla. Uklad drugiej komory 46 zmiany kierunku 60 i oddzielania pozostalosci oraz cisnieniowego zbior¬ nika 50 jest podobny do tego, który uprzednio opisano dla pierwszej komory 4 zmiany kierunku .przepllywu gazu i oddzielania pozostalosci wpierw¬ szym zbiorniku cisnieniowym. Tym niemniej, wiel- 56 kosc komory 46 zmiany kierunku przeplywu gazu jeist wiejksza niz wielkosc komory 4 zmiany kie¬ runku gazu.Zapewnia to, ze strumien gazu przechodzi ku górze poprzez komore 46 zmiany kierunku gazu z 60 dluzszym czasem przebywania dla oddzielania roz¬ drobnionego materialu i zuzla. Okolo 26P/t do 3K)P/d wagowo calkowitej1 ilosci rozdrobnionego materia* lu i zuzlla jest usuwane ze strumienia gazu w drugielj komorze 46 zmiany kierunku. Komora 46 * zmiany kierunku i oddzielanie stalego materialu128 963 19 80 jest wyposazona w górny wylot 48 i dolny wylot 49. Centralnie, pionowe, podluzne wyloty 48 i 49 leza wzdluz pionowej podluznej osi zamoknietego cylindrycznego pionowego zbiornika cisnieniowego 50.(Komory 4 i 46 zmiany kierunku gazu sa allbo wykonane z materialu termicznej wymurówki ogniotrwalej 51, albo sa wylozone materialem ter¬ micznej wymurówki ogniotrwalej.-Dzieki temu nie ma istotnego spadku tempera¬ tury kub cisnienia, gdy strumien gazu przechodzi poprzez swdbodno-przeplywowe komory 4 i 46 umiany kierunku. Staly material i zuzel, które sa grawitacyjnie oddzielone od strumienia gazu w ko¬ morze 46 zmiany kierunku przeplywu, opadaja po¬ przez dokiy wylot 49 do basenu 52 wtody umiesz¬ czonego w drugiej komorze 53 zuzla na dnie zbior¬ nika 50. Gdy potrzeba, na przyklad przy wysoko zuzlowej nadawie, bardzo mala czesc strumienia goracego nieoczyszczonego gazu przechodzi poprzez komore 46 zmiany kierunku i jest ciagle przepu¬ szczana przez dolny wylot 49, wywozony wymiurów- ka ogniotrwala, boczny wylot 54 umieszczony na dnie zbiornika 50 i ponad poziomem basenu 52 wody, izolowanym przewodem 55 zaworu 56. chlo¬ dzonego woda i izolowany przewód 18.W pewnych przypadkach, gaz upustowy w prze¬ wodzie 18 moze byc mieszany z gazem upustowym w przewodzie 17 i stosowany do wstepnego pod¬ grzewania pluczki wodno-wejglowej w wymienniku ciepla 16* Odmiennie, gaz upustowy w przewodzie 18, moze byc mieszany w dalszym przeplywie z wiekszoscia strumienia gazu opuszczajacego gazo¬ wa chlodnica konwekcyjnego typu (nie pokazana).Goraca woda zawieraljaca staly material w baisenie wody 52 wchodzi poprzez centralny wylot 57 na dnie aWornika 50 i przewód- 58. Korzystnie, wy¬ czuwalne cieplo w tym strumieniu wody jest po¬ zyskiwane poprzez mieszanie jej z woda zawiera¬ jaca czesci stale w przewodzie 35 ze zbiornika 1 i przepuszczanie mieszaniny poprzez przewód 36 do wymiennika ciepla 37.Strumien goracego, nieoczyszczonego gazu prze¬ chodzacy ku górze poprzez komore 46 zmiany kierunku gazu i oddzielania czesci stalych, uchodzi przez górny srodkowy wylot 48 i wchodzi bezpo¬ srednio do dolnej czesci kJomory 65 chlodzenia promienfatego. Ta czesc zawiera podgrzewacz pro¬ mienisty i jest zlokalizowana w górnej czesci zbior¬ nika 50.Sciana 66 rury, poprzez która przeplywa czyn¬ nik chlodzacy, jest czescia podgrzewacza promde- nistego i pokrywa wewnetrzne sciany górnej -cze¬ sci zbiornika 50.Gazoszczelna sciana rury zabezpiecza wewnetrz¬ ne powierzchnie stalowego cisnieniowego zbiorni¬ ka przed korozyjnym i termicznym zniszczeniem na skutek dzialania strumienia goracego gazu tak, ze styka sie z zewnetrznymi powierzchniami rur, gdy przechodza ku górze przez czesc chlodzenia promienistego. Sciana 66 rury jest polaczona z pierscieniowa rura rozgalezna 67 na dnie i pier¬ scieniowa rura rozgalezna 68 na wierzcholku., ,IW ten sposób^ czynnik chlodzacy wdhlodzi do dennej rury rozgaleznej 67 poprzez przewód 69 i wlot 7Q, przechodzi ku górze poprzez pojedyncze, biegnace w góre, rury w scianie rury 66 do gór¬ nej rury rozgaleznej 68 i uchodzi poprzez wylot 71 i .przewód 72. Sciana rury 66 moze zawierac sze- • reg cienkosciennych pionowych rur wzdluznie spa¬ wanych jedna z druga. Predkosc struimlilenia gora¬ cego, nieoczyszczonego gazu przechodzacego ku górze poprzez komore 65 promieniowania jest mniejsza od .predkosci strumienia gazu przeplywa¬ jacego poprzez komore 46 zmiany kierunku. Pred¬ kosc ta z kolei jest mniejsza od predkosci stru¬ mienia gazu splywajacego ku dolowi poprzez ko¬ more 4 zmiany kierunku.Podobnie, czas zwloki strumienia gazu w komo¬ rze 65 chlodzenia promienistego jest wiekszy niz w komorze 46 zmiany kierunku przeplywu gazu.Ten zas czas zwloki z kolei jest wiekszy niz czas w komorze 4 zmiany kierunku przeplywu gazu.Nie ma zaklócen wzdluz srodkowego podluznego pionowego, cylindrycznie uksztaltowanego, rdzenia komo-ry 65.Odpowiednio, wznoszacy sie ku górze struirrtien goracego, nieoczyszczionego gazu przechodzi swo¬ bodnie przezen i okolo 10 do 12*/» wagowo calko¬ witych czesci wytworzonych w gazowymi generato¬ rze opada w dól ze strumienia gazu i grawitacyj¬ nie wylatuje poprzez otwory 48 i 49 do basenu 52 wody chlodzacej. Rurowa sciana 66 otacza te ko¬ more.Woda chlodzaca moze byc wprowadzona do ko¬ mory 53 zuzla poprzez przewód 75 i wlot 76 w dnie zbiornika 50. Komory 6 i 53 zuzla moga byc osloniete plaszczem wodnym lufo izolowane. Pier¬ scieniowego ksztaltu plaszcze wodne 120 i 121 od¬ powiednio pokrywaja wewnetane sciany komór 6 i 53 zuzla. Woda chlodzaca doplywa do wymie¬ nionych plaszczy wodnych poprzez przewody 1Z3 i 125 i wloty 126 i 127. Ogrzana woda opuszcza .plaszcz wodny 120 poprzez górny wylot 128 i orze- wód 129. Ogrzana woda opuszcza plaszcz wodny 121' poprzez górny wylot 130 i przewód 131.W korzystnym rozwiazaniu, uziipefeiiaijaca woda zasilajaca podgrzewacz przewodem 77 jest wstep¬ nie podgrzewana w wymienniku ciepla 37 poprzez posrednia wymiane ciepla w jednym lub oboma strumieniami goracej wody, zawierajacej staly ma¬ terial z komory 6 i 53 zuzlla. Podgrzana jest prze¬ prowadzana poprzez przewód 78 i wymieszana w przewodzie 69 z woda w przewodzie 79. Podgrza¬ na woda w przewodzie 69 przechodzi przez wlot 70 do dolnej rury rozgaleznej 67.Woda unosi sie w sciance rury 66 i jest ogrze¬ wana poprzez posrednia wymiane, ciepla ze stru¬ mieniem goracego gazu wznosizaoego sie ku gó¬ rze poprzez czesc chlodzenia promienistego. Mie¬ szanina wody w jej punkcie wrzenia i para opu¬ szczaja górna rozgalezna rure 68 poprzez wylot 71, przewód 72 i wchodzi do zbiarnika 85 paryi Para i woda zostaje oddzielona w zbiorniku 85 paTy i woda jest usuwana poprzez dolny wylot 86 i przewód 79. Woda jest zawracana dk dolnej rury rozgaleznej 67 Chlodnicy 65 jak uprzednio opisano.Nasycona para jest usuwana ze zbiornika 85 pary poprzez górny wylot 87, przewód 88, zawór 89 i przewód 25. Ta nasycona para moze byc uzyta 15 20 25 30 35 40 45 50 55126 963 01 22 gdziekolwiek w procesie, przez co zwiejtosza ter¬ miczna wydajnosc procesu. Na przyklad, nasycona para moze byc przelgcrzaoa i zastosowana jako me¬ dium robocze w turbinie pakowej dla wytwarzania energii mechanicznej, albo energii elektrycznej al¬ bo ich obu, Czesciowo ochlodzony i oczyszczony gaz opusz¬ cza komore 65 chlodzeriia promienistego poprzez wylot 90 na szczycie zbiornika 50 lulb w jego sa¬ siedztwie. Wylot 90 jest polaczony be zespolem wyfcoraystujajcym energie (nie pokaza¬ nym na rysunku), który pracuje w dal!s ukladu, o podwyzsztonym tifoiehiu. Polaczenie mo¬ ze twonzyc kat dla przykladu od 0 do 90°, z pio¬ nowa osia zbiornika 50. Dztfeki temu, zelslpól wy¬ korzystujacy energie moze pracowac przy tym sa¬ mym cisnieniu co gaz wytworzony w gazowym ge¬ neratorze 3 pomniejszionym o zwykly spadek cis¬ nienia w przewodach.Korzystnie, zgodnie z niiniejsizyim wynalazkiem, temlperatura strumienia gazu moze byc obnizatna w komarze 05 chlodzenia promieniJstelgio do nizszej niz maksymalna, bezpieczna temperatura pracy srodków wykorzystania energii ustawionych w dalszej czesci ukladu. Ponadto, poprzez usuwanie od okolo 70 do 959/t wagowo unoszonych czesci stalych i zuzla ze strumienia goracego, n&e oczy¬ szczonego gazu sposobem wecKlug niniejlszego wy- nalaizku, zwieksza sie zywotnosc i wydajnosc wy¬ mienionych srodków wykorzystania energii.(Przykladowo, czesciowo ochlodzony i oczyszczo¬ ny strumien gazu z wylotu 90 moze byc wpro¬ wadzony bezposrednio do konwekcyjnego typu zna¬ nej chlodnlicy gazowej, dajac przez to przegrzanie i/lub wytwarzajac pare i wode zasilajaca podgrze¬ wacz* Piatego,tez, gaz wciaz posiadajacy cisnienie wy¬ twarzania moze byc dalej wyplukiwany z mate- riaBu rozdrobnionego w znanych ukladach dla dal¬ szego przetwarzania strumienia gazu do produk¬ cji czybtego chemicznie syntezowego strumienia za- sdladaoefeo, albo dla wykorzystania jako czysty gaz palny.Odmiennie, czesciowo ochlodzony i oczyszczony strumien gazu opuszczajacy wylot 90 moze byc wprowadzany bezposrednio jako medium robocze do tuiflbiny dla wytwarzania energii mechanicznej, *nergi!i eflertrycznej lulb ich obydwu. zamkniety pionowy stalowy zbiornik cisnienio¬ wy 50 zawiera trzy (glówne komory, które sa po¬ laczone i komunikuja sie ze soba, to jest komore 65 chlodzenia promienistego, komore 46 zmiany kierunku pnzepllywu gazu i oddzielania pozostalosci oraz komore 53 chlodzenia i usuwania zuzla. Gdy zachodzi potrzeba, tk te trzy komory moga byc umieszczone w jednym lub oddzielonych cisnie¬ niowych zbiornikach, które sa zamontowane pio¬ nowo il wzajemnie polaczone w ukftadzie pokaza¬ nym na rysunku.(Figura 2 jest, czesciowo wycietym schematycz¬ nym (przedstawieniem przykladu wykonania wy¬ nalazku, w którym komora 46 zmiany kierunku pDzejplywu gazu i oddzielania czesci stalych Iffig. 1) w drugilm zbiorniku cisnieniowym 50 jest za¬ stapiona przez cyklonowy oddzielacz 100. Gyflro- we oznaczenia elementów na filg. Q. sa takie sanie jak opowiadajace tai cyfrowe oznaczenia na fig. lv Cyklon 100 jest ustawiony na drugim cisnienio¬ wym zbiorniku 50 za pomoca znanych srodków ,(nie .pokazanych)), takich jak wsporniki. Cyklon 100 jelst umieszczony ponizej komory 65 cfhftodzenia promienistego i ponaid dTUga komore 53 zuzla.Termiczna izolacja 102 na zewnetrznych powierz¬ chniach cyklonu 100 zaipiolbiega stratom ciepla ze strumienia goracego, riieoczyszczonego gazu prze¬ chodzacego Iprzez cyklon.•Pierscieniowy przewód 103 pomiejdzy zewnetrzna srednica izolowanego cyklonu a wewnejtrzna sred¬ nica sciany rury pozwala na lopadanie sttaleigo ma¬ terialu i zuzla z czesci wyzszych dio dirugiej ko¬ mory zuzla znajdujacego isie ponizej. Cyklon 100 jest zasadniczo komora osiadania, w której sila grawitacji jest zastapiona przez przyspieszenie od¬ srodkowe. Strumien goracego, nieoczyszczonego ga¬ zu opuszczajacy pierwsza tocumore 4 zmiany kie¬ runku przeplywu gazu i oddzielania czesci stalych (ifig.. II1) przechodzi poprzez izolowany kanal przesy¬ lowy 45 'i wchodzi do cyklonu 100 poprzez stykrzny wlot 104.Droga goracego strumienia gazu wewnatrz, cy¬ klonu posiada podwójne zawirowanie fce strumie¬ niem goracego nieoczyiszczonego gazu spiralnie schodzacego ku dolowi na zewnatrz, iprzy czym strumien czystego gazu spiralnie wznosi sie w gó¬ re dio wnetrza wylotu 165 na wierzcholku.. Sfcru- mfien czyteteigo gazu opuszcza cyklon poprzez gór¬ ny wylot 105 ibezposrednio wchodzi na dno komo¬ ry 65 chlodizenia promienistego i przechodizi w gó¬ re poprzez posrednia Wymiane ciepla «z czynnikiem chlodzacym w scianie rury 66, a opuszcza po¬ przez górny wylot 90 (fig. lii).Stale czesci umoszohe w strumieniu gazu wcho¬ dza do cyklonu i na skutek ich bezwladnosci ma¬ ja tendiencje do przesuwania sie w cyklonie w kierunku sciajny separatora* z której jest odpro¬ wadzany poprzez pierscieniowy przewód 106 do lapacza 107 plynów pod pokrywa wiru 106. Czaste¬ czki o malych rozmiarach Ibejda tworzyc skupiska, które moga byc latwo usuniete- z cyklonu poprzez denny wylot 109. Staly material opada do kapieli wody chlodzacej 52 na dnie komory 53 zuzla.Etaipy usuwania mieszaniny wody ochlodzonej i czesci stalych poprzez denny wylot 57, przewód 58, wymiane ciepla, odzyskiwanie wody chlodzenia w strefie odzyskiwania czesci stalych (nie pokaza¬ ne) i zawracanie wody chlodzacej na powrót do komory zuzla 53 i przez przewód 75 oraz wlot 76 — sa takie same jak opisano uprzednio w na¬ wiazaniu do ifig. '1.W innym przykladzie wykonania urzadzenia za¬ pobiega sie zamykaniu dolnego wylotu 109 przez przeprowadzanie wymienionego materialu przez wylot, przy czym mala czesc strumienia goracego gazu jest odprowadzana od glównego strumienia gazu w przesylowym kanale 44, za pomoca izolo¬ wanego przewiodu 110, chlodzacego zaworu 111 l izolowanego przewodu 112.Jak opisano w nawiazaniu do filg. fl, upustowy gaz Jest odiprowadzany z komory 53 zuzla poprzez wylozony wymurówka ogniotrwala boczny wytlot 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60126 963 23 24 54, izolowany przewód 55, chlodzony woda zawór 56 i izolowany przewód 18. Gaz upustowy moze byc wykorzystany do wstepnego podgrzewania plu¬ czki weglowo-wodinej. Nastepnie strumien upusto¬ wego gazu jest mieszany z glównym strumieniem gazu i niekiedy, jesli to koniecznie, mieszanina jest [poddana dzialaniu dodatkowego splywajacego w dól strumienia pluczacego w procesie.Jeden jednostopttiiowy cyklon jest pokazany na fig. 2 z jego podluzna pionowa srodkowa osia wspólosiowa z podluzna srodklowa pionowa osia cisnieniowego zbiornika 50. W imnytm przykladnie wykonania przedmiotu wynalazku, gdy pozwala na to przestrzen, moze byt -zastopowany szereg jedno- stopniowych cyklonów, które korzystnie moga u- chodzic do wfspóllnej komory. W innym przykla¬ dzie, stosuje sie co najmniej jeden wielostopniowy cyklon i czesciowo oczyszczony istruimien gatzu, któ¬ ry jest odprowadzany z jednostopniowego cyklo¬ nu i przepuszczany do wlotu dwustopniowego Cy¬ klonu. Strumien czystego gazu z kazdego dwustop¬ niowego cyklonu mnoze byc odprowadzany do ko- mtary G5 chlodzenia promienilstego Tulb do wspólnej komory zbiorczej uchodzacej do komory chlodze¬ nia promienistego. Mozna stosowac fconwekcj anal¬ nego typu uderzeniowy separator zamiast cyklonu dla zastapienia dirugieij komory izmiany kierunku przeplywu gazu i oddzielania czesci stalych wdru^ gittn cisnieniowym •ztoiorofflcu 50. fnne modyfikacje i odmiany wynalazku przed¬ miotu sa mnozfiwe w zakresie jegio istotnych cech.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób oddzielania unoszonego stalego mate¬ rialu i zuzila od strumienia goracego, niieoczyszczo- nego gazu zawierajacego H2, CO, Cd, unoszony staly matarial i zuzel oraz co najmniej jeden sklad¬ nik z grupy HaO, H*S, COS, CH* NH3, N2 i A, jaki jest wytwarzany przez czesciowe utlenianie stalego paliwa weglistego w temperaturze w za¬ kresie okolo 932° do il649°C i cisnieniu w zakre¬ sie okolo 1,0 do 19,0 MPa i chlodzenia tego gora¬ cego strumienia gazu znamienny tym, ze przepro¬ wadza sie strumien goracego gazu bezposrednio w dól z duza predkoscia do pierwszej izolowanej ter¬ micznie komory zmiany kierunku swobodnego przeplywu gazu i oddzielania pozostalosci, w któ¬ rej ^mniejsza sie predkosc strumienia gazu i od¬ dziela sie grawitacyjnie czesc stalego materialu i zuzla bez istotnego zmniejszania temperatury stru¬ mienia gazu, przeprowadza sie 80 do MHP/e strumie¬ nia goracego gazu z pierwszej komory zmiany kie¬ runku gazu i oddzielania pozostalosci poprzez ter¬ micznie izolowany kanal przesylowy bezposrednio do drugiej termicznie izolowanej komory zmiany kierunku gazu i oddzielania pozostalosci, odóMela grawitacyjnie dodatkowy staly material i zuzel bez istotnego zmniejszania temperatury strumie¬ nia gazu, przepuszcza sie okolo 80 do dOO^/t obje¬ tosciowo goracego strumienia gazu o zmniejszonej predkosci z drugiej "komory zmiany kierunku prze¬ plywu i oddzielania pozostalosci bezposrednio ku górze poprzez nieprzewezony centralny pionowy otwór strefy chlodzenia promienistego w posred¬ niej wymianie ciepla z czynnikiem chlodzacym, przy czym równoczesnie chlodzi sie strumien ga¬ zu i usuwa z niego grawitacyjnie dodatkowy sta- 5 ly material i zuzel oraz usuwa sie strumien oczy¬ szczonego gazu ze strefy chlodzenia promienistego o obnizonej temperaturze. 2. Sposób wedlug zastrz. l, znamienny tym, ze stosuje sie druga komore zmiany kierunku prze- 10 plywu gazu i oddzielania pozostalosci zawierajaca termicznie izolowany cyklon lub zespól uderzenio¬ wego rozdzielania gazu i czesci stalych umieszczo¬ ny w oddzielnym pionowym zbiorniku cisnienio¬ wym z którego, zawierajacego pierwsza komore 15 i posiadajacego dolny wylot i górny wylot, jest oddzielany staly material i zuzel od strumienia gazu za pomoca elementów cyklonu bez istotnego obnizenia temperatury strumienia gazu a nastep¬ nie tak oddzielona czesc materialu prowadzi sie 20 ku dolowi do drugiej komory zbierania czesci sta- lych. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie pierwsza komore zmiany kierunku prze¬ plywu gazu i druga komore zmiany kierunku prze- 25 plywu gazu i oddzielania pozostalosci posiadajace dolny wylot, przez który przechodza oddzielany staly material i zuzel do pierwszej i drugiej stre¬ fy zbierania, w których bez przerwy przepuszcza sie okolo 0/5 do EOP/* objetosciowo strumienia go- 30 racego gazu poprzez jeden lub oba dolne wyloty dla zapobiegania zablokowaniu. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze chlodzi sie w kapieli oddzielona czesc stalego ma¬ terialu i zuzla wytwarzajac goraca wode kajpdeli 35 chlodzacej zawierajaca staly material i zuzel. 5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze przeprowadza sie goraca wode kapieli, zaw&erajaca staly material i zuzel, przez posrednia wymiane ciepla z woda zasilania boilera i wprowadza sie 40 podgrzana wode zasilania boilera do czesci chlo¬ dzenia promienistego jako czesci chlodnicy. 6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze przeprowadza sie podgrzana wode zasilania boile¬ ra ku górze poprzez pionowa sciane rurowa ota- 45 czajaca komore chlodzenia promienistego. 7. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze wprowadza sie staly material i zuzel do kapieli wodnej w jednej albo w obu strefach zbierania czesci stalych za pomoca zanurzonej rury. «o &. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze równoczesnie przeprowadza sie okolo 0,5 do 20P/t objetosciowo strumienia goracego gazu doplywaja¬ cego do pierwszej komory, drugiej komory zmia¬ ny kierunku albo Obu przez kapiel wodna za po- 55 moca jednej albo obu rur zanurzonych i usuwa sie strumien oczyszczonego gazu ze strefy zbiera¬ nia czastek stalych. 9. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przeprowadza' sie strumien goracego gazu z pierw- •0 szej komory zmiany kierunku przeplywu gazu i oddzielania pozostalosci poprzez skierowana ku gó¬ rze lub ku dolowi termicznie izolowana linie prze¬ sylowa. 10. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 65 stosuje sie stale paliwo wegliste wybrane z grupy25 126 963 26 wegla, koksu uzyskanego z wegla, lignitu, koksu uzyskiwanego z ropy naftowej, lupku naftowego, piasków smolistych, asfaltu, smoly lufo ich mie¬ szanin. ill. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stale paliwo wegliste poddaje sie czesciowej oksy¬ dacji albo samo albo w obecnosci szczególnie ter¬ micznie uplynnialnego lub ulatniajacego sie we¬ glowodoru lub materialu wegListego albo wody lub tez lacznie z woda.JL2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stale paMwo wegliste wprowadza sie do gazowego generatora unoszone w gazowym medium z grupy zawierajacej pare, COi, azot, gaz syntezowy lub powietrze. 13. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie gaz zawierajacy wolny tlen wybrany z grupy obejmujacej powietrze, dokladnie czysty tlen i ich mieszaniny. 14. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wprowadza sie co najmniej czesc oczyszczonego i ochlodzonego strumienia gazu ze strefy chlodze¬ nia ptromientetego bezposrednio do strefy wyko¬ rzystania energii. 16. Urzadzenie do oddzielania unoszonego stale¬ go materialu i zuzla od strumienia? goracego, nie- oczyszczonego gazu dla wytwarzania oczyszczone¬ go i ochlodzonego gazu syntezowego, gazu reduk¬ cyjnego albo gazu palnego, znamienne tym, ze za¬ wiera pionowy, cylindryczny wylozony wymuirów- ka, cisnieniowy zbiornik (1) obejmujacy strefe (2) reakcji posiadajaca nieprzegrodzony, wolno prze¬ plywowy pionowy, cylindryczny, centralny przelot, górny centralny wylot (7) i dolny centralny wylot (8), palnik (9) osadzony w górnym wylocie dla wprowadzenia, do strefy (2) reakcji, strumieni rea¬ gentów zawierajacych stale paliwo wegliste i gaz posiadajacy swobodny tlen z moderatoirem tempe¬ ratury lub bez niego, a takze zawiera pierwsza termicznie izolowana komore (4) zmiany kierunku przeplywu gazu i oddzielania pozostalosci z gór¬ nym centralnym wlotem (11) polaczonym przeloto¬ wym kanalem (5) z wylotem dennym strefy (2) re¬ akcji dla przyjecia przeplywajacych w dól, z duza predkoscia strumienia, goracych gazów wytworzo¬ nych w strefie (2) reakcji i posiadajacego unoszo¬ ne pozostalosci z reakcji czesciowego utleniania, przy czym objetosc wewnetrzna komory (4) zmia¬ ny kierunku przeplywu gazu i oddzielania pozosta¬ losci jest mniejsza od objetosci strefy (2) reakcji, dolny wylot (30) pierwszej komory (4) zmiany kie¬ runku strumienia gazów do pierwszej komory (6) zuzla umieszczonej ponizej i boczny wylot (43) przez który przechodzi okolo 90 do lOOf/o objeto¬ sciowo strumienia goracych gazów pomniejszonych o oddzielona czesc pozostalosci, jak równiez zawie¬ ra termicznie izolowany przesylowy kanal (44) po¬ laczony jednym zakonczeniem z bocznym wylo¬ tem (43) pierwszej komory (4) zmiany kierunku przeplywu gazu a takze zawiera druga termicznie izolowana komore (46) zmiany kierunku przeply¬ wu gazu umieszczona w oddzielnym pionowym zbiorniku (60) polaczona bocznym wlotem (47). z drugim zakonczeniem kanalu przesylowego (44) dla przyjecia strumienia goracego gazu, dostosowana do oddzielania unoszonych pozostalosci i posiada¬ jaca górny wylot (48) dla odprowadzania 80 do lOOP/t objetosciowo strumienia goracego gazu po¬ mniejszonego o oddzielone pozostalosci i dolny srodkowy wylot (49) dla odprowadzania oddzielo¬ nej czesci pozostalosci do drugiej komory (53) zu¬ zla umieszczonej ponizej oraz zawiera cyMndryczna pionowa komore (65) chlodzenia promienistego z podluznym nieprzegrodzonym centralnym przewo¬ dem, którego wlot laczy dolna czesc komory chlo¬ dzenia (65) z górnym wylotem (48) drugiej komo¬ ry (46) zmiany kierunku przeplywu gazu dla pro¬ wadzenia strumienia goracych gazów ku górze na dno komory (65) chlodzenia, gdzie czesc pozostalo¬ sci jest grawitacyjnie oddzielana oraz zawiera ze¬ spól chlodzenia rozmieszczony wzdluz wewnetrznej rurowej sciany (66) dla chlodzenia przez posred¬ nia wymiane ciepla strumienia goracych gazów przechodzacych ku górze poprzez czesc chlodzenda promienistego i górny wylot dla odprowadzenia oczyszczonego i ochlodzonego gazu syntezowego, gazu redukcyjnego lub gazu palnego. 16. Urzadzenie wedlug zastrz. 15, znamienne tym, ze strefa (2) reakcji, pierwsza komora (4) zmiainy kierunku przeplywu gazu i oddzielania pozostalo¬ sci oraz pierwsza komora (6) zuzla sa umieszczo¬ ne w jednym, dwu albo trzech oddzielnych i pdo- nowo polaczonych zbiornikach cisnieniowych. (17. Urzadzenie wedlug zastrz. 16, znamienne tym, ze druga komora (46) zmiany kierunku przeplywu gazu i oddzielania pozostalosci, druga komora (53) zuzla i komora (65) chlodzenia promienistego sa umieszczone w jednym, dwu albo trzech oddziel¬ nych i pionowo polaczonych zbiornikach cisnienio¬ wych. 18. Urzadzenie wedlug zastrz. 16, znamienne tym, ze druga komora (46) zmiany kierunku przeplywu gazu jest termicznie izolowana o swobodnym prze¬ plywie, posiadajaca wieksze rozmiary niz pierw¬ sza komora (4) zmiany kierunku przeplywu gazu. 1-9. Urzadzenie wedlug zastrz. 16, znamienne tym, ze stosunek pojemnosci drugiej komory (46) do pojemnosci pierwszej komory (4) miesci sie w gra¬ nicach od 4 do 10. 00. Urzadzenie wedlug zastrz. 15, znamienne tym, ze podluzna os kanalu przesylowego (44) laczacego pierwsza komore (4) zmiany kierunku przeplywu gazu z druga komora ,(46) jest nachylona ku górze lub ku dolowi. 21. Urzadzenie wedlug zastrz. 20, znamienne tym, ze podluzna os kanalu przesylowego (44) z pionowa osia drugiej komory (46) zmiany kierunku prze¬ plywu gazu tworzy kat w zakresie okolo 30 do 1120° mierzony w kierunku ruchu wskazówek ze¬ gara rozpoczynajac w trzeciej cwiartce kwadrantu. 22. Urzadzenie wedlug zastrz. 15, znamienne tym, ze jedna lob obie komory (6, 53) zuzla zawieraja wylot (32, 54) w bocznej scianie dla usuwania upustowego strumienia goracego gazu. 03. Urzadzenie wedlug zastrz. 15, znamienne tym, ze pierwsza komora (4) zmiany kierunku przeply¬ wu gazu i oddzielania pozostalosci i druga komora (46) zmiany kierunku przeplywu sa pionowymi, cylindrycznie uksztaltowanymi tejnmicznie, izolo- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 65 60126 963 27 28 wanymi, swobodnie przeplywowymi, nieprzegro- dzonymi komorami. 24. Urzadzenie wedlug zaistrz. 19, znamienne tym, ze druga komora (46) zmiany kierunku strumiienia gazu jest cyklonem lub zepolem oddzielania ude¬ rzeniowego gazu i czastek stalych. 25. Urzadzenie wedlug zaistrz. 24, znamienne tym, ie cyklon jest cyklonem jednostopniiowym, cyklo¬ nem wielostopniowym oraz ich polaczeniem szere¬ gowym kub równoleglym. 06. Urzadlzenie wedlug zastrz. 15, znamienne tym, ze dolny wylot (30, 49) jednej lub obu komór (4, 46) zmiany kierunku przeplywu gazu i oddziela¬ nia pozostalosci posiadaja zanurzona upustowa ru¬ re dla odprowadzania pozostalosci do wody wypel¬ niajacej dno odpowiedniej komory (6, 53) zuzla. 127. Urzadzenie wediug zastrz. 15, znamienne tym, ze pierwsza komora (4) zmiany kierunku przeply¬ wu gazu i oddzielania pozostalosci, jest pionowa, cylinidrycznie uksztaltowana termicznie izolowana, swobodnie przeplywowa komora z zanurzona rura upustowa dla odprowadzenia pozostalosci do wody wypelniajacej dno pierwszej komory (6) zuzla, zas druga komora (46) zmiany kierunku i oddzielania pozostalosci jest, co najmniej jednym, termicznie izolowanym cyklonem. 08. Urzadzenie wedlug zastrz. 27, znamienne tym, ze co najmniej jeden termicznie izolowany cyklon jest wyposazony w zanurzona rure upustowa dla odprowadzenia pozostalosci do wody wypelniaja¬ cej dno drugiej komory (53) zuzla. 89. Urzadzenie wedlug zastrz. 27, znamienne tym, ze zawiera termicznie izolowany obejsciowy prze¬ wód (110) wprowadzony i laczacy termicznie izo¬ lowany kanal przesylowy (44) z dennym wylotem (109) cyklonu w druigiej komorze (53) zuzla dla usuwania nadmiaru gazu. 30. Urzadzenie wedlug zastrz. 1'5, znamienne tym, ze zespól chlodzenia plynacego ku górze goracego strumienia gazów komory chlodzenia promienio¬ wego, zawiera pionowa rurowa sciane (66) ota¬ czajaca komore (65) chlodzenia promienistego. 31. Urzadzenie wedlug zastrz. 1(5, znamienne tym, ze stosunek objetosci wewnetrznej komory (65) chlodzenia promienistego do strefy (2) reakcji mie¬ sci sie w zakresie okolo 5 do 10. 32. Urzadzenie wedlug zastrz. 15, znamienne tym, ze stosunek objetosci wewnetrznej strefy (z) reakcji do pierwszej komory (4) zimdany kierunku prze¬ plywu gazu miesci sie w granicach 2 do 20. 38. Urzadzenie wedlug zastrz. 15, znamienne tym, ze górny wylot komory (65) chlodzenia promieni¬ stego laczy sie z odbiornikami energii posiadaja¬ cymi chlodnice gazowa typu konwekcyjnego. 84. Urzadzenie wedlug zastrz. 15, znamienne tym, ze górny wylot komory (65) chlodzenia promieni¬ stego laczy sie z odbiornikami energii posiadaja¬ cymi turbine rozprezeniowa dla wytwarzania ener¬ gii mechanicznej, energii elektrycznej lub obu. 10 15 20 25126 963 89 90 25y Y88 ,77 87d/85 202TL'10- FIG. 2. PL