RU2571756C1 - High-temperature reactor with fine water spraying - Google Patents
High-temperature reactor with fine water spraying Download PDFInfo
- Publication number
- RU2571756C1 RU2571756C1 RU2014140304/05A RU2014140304A RU2571756C1 RU 2571756 C1 RU2571756 C1 RU 2571756C1 RU 2014140304/05 A RU2014140304/05 A RU 2014140304/05A RU 2014140304 A RU2014140304 A RU 2014140304A RU 2571756 C1 RU2571756 C1 RU 2571756C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cavity
- water
- housing
- supply unit
- water supply
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области химического машиностроения, а именно к установкам для получения синтез-газа из углеводородного сырья. Изобретение может быть использовано в химической, нефтехимической, энергетической и других смежных отраслях промышленности для переработки углеводородного сырья с получением синтез-газа, используемого для энергетических и технологических целей.The invention relates to the field of chemical engineering, and in particular to installations for producing synthesis gas from hydrocarbon feedstocks. The invention can be used in the chemical, petrochemical, energy and other related industries for the processing of hydrocarbons with the production of synthesis gas used for energy and technological purposes.
Известен газификатор вертикального типа для получения синтез-газа по патенту РФ №2052492, кл. C10J 3/00, 3/54, включающий корпус, горелку для ввода топлива и кислорода или парокислородной смеси, расположенную в верхней части корпуса, патрубки для отвода шлака и газа в нижней части корпуса, а также корпус дополнительно снабжен тангенциально расположенными соплами, установленными в 3-10 ярусов по высоте реактора на расстоянии между ярусами 0,5-5 диаметров аппарата.Known vertical type gasifier for producing synthesis gas according to the patent of the Russian Federation No. 2052492, class. C10J 3/00, 3/54, including a casing, a burner for introducing fuel and oxygen or an oxygen mixture located in the upper part of the casing, nozzles for draining slag and gas in the lower part of the casing, and the casing is additionally equipped with tangentially arranged nozzles installed in 3-10 tiers along the height of the reactor at a distance between tiers of 0.5-5 diameters of the apparatus.
В указанном реакторе применен корпус без футеровки с двухслойными водоохлаждаемыми металлическими стенками, причем часть воды подается на охлаждение стенок, а другая часть воды независимо подается через сопла на внутреннюю поверхность стенок реактора, образуя пленочную завесу.In this reactor, a lining without a lining with two-layer water-cooled metal walls is used, with some of the water being supplied to cool the walls, and the other part of water independently supplied through nozzles to the inner surface of the walls of the reactor, forming a film curtain.
Недостатком вышеназванного устройства являются непроизводительные расходы по утилизации тепла и воды, подаваемой для образования пленочной завесы, защищающей стенки реактора.The disadvantage of the above device is the unproductive costs of utilizing heat and water supplied to form a film curtain that protects the walls of the reactor.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению, принятому за прототип, является реактор для получения синтез-газа по патенту РФ №2392297, кл. C10J 3/34, включающий корпус с водяной магистралью и с двухслойными металлическими водоохлаждаемыми стенками и внутренней полостью, горелку для ввода топлива и кислорода или парокислородной смеси, расположенную в верхней части корпуса, патрубок для отвода газа, расположенный в нижней части корпуса. В корпусе выполнены кольцевые коллекторы, один из которых расположен в верхней части корпуса и присоединен к водяной магистрали, а другой расположен в нижней части корпуса и присоединен трубопроводом к горелке. Корпус дополнительно снабжен, например, одним поясом завесы, выполненным в виде кольцевого щелеобразного канала с реданами, и соединен с внутренней полостью, расположенной между двухслойными металлическими водоохлаждаемыми стенками.Closest to the proposed invention, adopted as a prototype, is a reactor for producing synthesis gas according to the patent of the Russian Federation No. 2392297, class.
Недостатком вышеназванного устройства является низкая надежность при производстве переменного количества синтез-газа для работы в составе воздухонезависимой энергетической установки переменной мощности.The disadvantage of the above device is the low reliability in the production of a variable amount of synthesis gas for operation as part of an air-independent power plant of variable power.
Это поясняется тем, что в вышеназванном реакторе для заданного количества топлива и кислорода или парокислородной смеси подается определенное количество воды, используемой одновременно для охлаждения стенок корпуса, создания пленочной завесы для защиты стенок корпуса, а также для получения пара. При изменении количества подаваемых компонентов топлива, с целью изменения количества получаемого синтез-газа, необходимо изменить и количество подаваемой воды, что сложно обеспечить без риска прогара корпуса реактора при меньшем, чем необходимо, или остановке реактора при большем, чем необходимо, количестве подаваемой воды.This is explained by the fact that in the above-mentioned reactor, for a given amount of fuel and oxygen or an oxygen-vapor mixture, a certain amount of water is supplied, used simultaneously to cool the walls of the casing, create a film curtain to protect the walls of the casing, and also to produce steam. When changing the amount of supplied fuel components, in order to change the amount of synthesis gas produced, it is necessary to change the amount of supplied water, which is difficult to achieve without the risk of burnout of the reactor vessel with less than necessary, or shutting down the reactor with more than necessary quantity of supplied water.
Оснащение воздухонезависимой установки переменной мощности несколькими реакторами с заранее настроенными параметрами значительно усложнит ее эксплуатацию, а сброс избыточного количества синтез-газа приведет к непроизводительным затратам горючего и кислорода и ухудшению экологической обстановки вокруг реактора.Equipping an air-independent variable power plant with several reactors with pre-configured parameters will greatly complicate its operation, and dumping an excess amount of synthesis gas will lead to unproductive expenses of fuel and oxygen and environmental degradation around the reactor.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности реактора для получения переменного количества синтез-газа и устранение непроизводительных затрат по утилизации тепла и воды, подаваемой для защиты стенок реактора.The objective of the invention is to increase the reliability of the reactor to obtain a variable amount of synthesis gas and eliminate overhead costs for the utilization of heat and water supplied to protect the walls of the reactor.
Поставленная задача достигается тем, что корпус снабжен блоком подачи воды, имеющим в своем составе расположенные по периметру и направленные внутрь корпуса центробежные форсунки, и разделяющим внутреннюю полость на верхнюю и нижнюю полости, причем нижняя полость связана с полостью блока подачи воды, а верхняя полость снабжена дополнительным кольцевым коллектором.This object is achieved in that the casing is provided with a water supply unit, comprising centrifugal nozzles arranged along the perimeter and directed into the housing, and dividing the internal cavity into upper and lower cavities, the lower cavity being connected to the cavity of the water supply unit and the upper cavity provided additional ring collector.
На фиг. 1 приведено схематическое изображение высокотемпературного реактора с мелкодисперсным распылом воды.In FIG. 1 is a schematic representation of a high-temperature reactor with a finely dispersed spray of water.
На фиг. 2 приведено схематическое изображение блока подачи воды.In FIG. 2 is a schematic illustration of a water supply unit.
Высокотемпературный реактор с мелкодисперсным распылом воды (далее реактор) содержит корпус 1 с водяной магистралью и двухслойными металлическими водоохлаждаемыми стенками 2 с внутренней полостью. Корпус 1 снабжен кольцевыми коллекторами 3 и 4, распложенными в верхней и нижней частях корпуса. Горелка 5 для ввода горючего и кислорода или парокислородной смеси расположена в верхней части корпуса 1. В нижней части корпуса 1 установлен патрубок 6 для отвода синтез-газа. Блок подачи воды 7 установлен таким образом, что делит внутреннюю полость между двухслойными металлическими водоохлаждаемыми стенками 2 на верхнюю полость 8 и нижнюю полость 9. Причем полость 10 блока подачи воды 7 связана с нижней полостью 9, а верхняя полость 8 снабжена дополнительным кольцевым коллектором 11. Блок подачи воды 7 снабжен центробежными форсунками 12, расположенными по его периметру и направленными внутрь корпуса 1.The high-temperature reactor with a finely dispersed spray of water (hereinafter referred to as the reactor) comprises a
Высокотемпературный реактор с мелкодисперсным распылом воды работает следующим образом.A high temperature reactor with a fine spray of water works as follows.
Горючее и кислород, или парокислородная смесь, поступают по трубопроводам в горелку 5. Трубопроводы на чертеже условно не показаны. После воспламенения парогазовой смеси идет высокотемпературный процесс образования синтез-газа. Температура внутри реактора достигает 3000 К.Fuel and oxygen, or a vapor-oxygen mixture, enter the burner through
Из водяной магистрали (не показана) вода для охлаждения двухслойных металлических стенок 2 подается в дополнительный кольцевой коллектор 11, проходит через верхнюю полость 8, где нагревается, и выходит из кольцевого коллектора 4.From a water line (not shown), water for cooling the two-layer metal walls 2 is supplied to an additional
Нагретая вода может быть использована для подогрева компонентов топлива.Heated water can be used to heat fuel components.
Из водяной магистрали (не показана) вода подается в кольцевой коллектор 3, проходит нижнюю полость 9, полость 10 блока подачи воды 7 и посредством центробежных форсунок 12 поступает в виде мелкодисперсного распыла внутрь корпуса 1.From a water line (not shown), water is supplied to the
При попадании мелкодисперсного распыла воды в поток синтез-газа происходит мгновенное испарение и интенсивное перемешивание пара с потоком синтез-газа, при этом температура парогазовой смеси уменьшается ориентировочно до 500-900 К.When a finely dispersed spray of water enters the synthesis gas stream, instant evaporation and intensive mixing of the steam with the synthesis gas stream occurs, while the temperature of the gas-vapor mixture decreases approximately to 500-900 K.
При уменьшении количества компонентов топлива может быть уменьшена подача воды в верхнюю полость 8 для охлаждения двухслойных металлических стенок 2 и уменьшена подача воды в нижнюю полость 9 для охлаждения синтез-газа.With a decrease in the number of fuel components, the water supply to the upper cavity 8 for cooling the two-layer metal walls 2 can be reduced and the water supply to the
При увеличении подачи компонентов топлива будет соответственно увеличена подача воды в верхнюю 8 и нижнюю 9 полости.With an increase in the supply of fuel components, the water supply to the upper 8 and lower 9 cavities will accordingly increase.
Предложенным изобретением будет достигнуто повышение надежности реактора при производстве переменного количества синтез-газа и будут устранены непроизводительные потери по утилизации тепла и воды, подаваемой для защиты стенок реактора.The proposed invention will achieve increased reliability of the reactor in the production of a variable amount of synthesis gas and will be eliminated unproductive losses in the utilization of heat and water supplied to protect the walls of the reactor.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014140304/05A RU2571756C1 (en) | 2014-10-06 | 2014-10-06 | High-temperature reactor with fine water spraying |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014140304/05A RU2571756C1 (en) | 2014-10-06 | 2014-10-06 | High-temperature reactor with fine water spraying |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2571756C1 true RU2571756C1 (en) | 2015-12-20 |
Family
ID=54871467
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014140304/05A RU2571756C1 (en) | 2014-10-06 | 2014-10-06 | High-temperature reactor with fine water spraying |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2571756C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4078903A (en) * | 1975-11-27 | 1978-03-14 | British Gas Corporation | Coal gasification |
US4773917A (en) * | 1983-03-28 | 1988-09-27 | Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha | Coal gasifier |
RU2052492C1 (en) * | 1992-12-21 | 1996-01-20 | Исламов Сергей Романович | Method for production of synthesis gas and gasifier of vertical type |
RU2286206C1 (en) * | 2005-07-01 | 2006-10-27 | Борис Николаевич Улько | The high-temperature reactor reaction chamber |
FR2868413B1 (en) * | 2004-04-01 | 2007-01-19 | Abderrezack Djenani | PROCESS FOR PRODUCTION OF SYNTHESIS GAS AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION |
RU2315083C2 (en) * | 2006-01-30 | 2008-01-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" | Solid fuel gasifier |
RU2392297C1 (en) * | 2008-12-23 | 2010-06-20 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" | Reactor for production of synthesised gas |
-
2014
- 2014-10-06 RU RU2014140304/05A patent/RU2571756C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4078903A (en) * | 1975-11-27 | 1978-03-14 | British Gas Corporation | Coal gasification |
US4773917A (en) * | 1983-03-28 | 1988-09-27 | Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha | Coal gasifier |
RU2052492C1 (en) * | 1992-12-21 | 1996-01-20 | Исламов Сергей Романович | Method for production of synthesis gas and gasifier of vertical type |
FR2868413B1 (en) * | 2004-04-01 | 2007-01-19 | Abderrezack Djenani | PROCESS FOR PRODUCTION OF SYNTHESIS GAS AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION |
RU2286206C1 (en) * | 2005-07-01 | 2006-10-27 | Борис Николаевич Улько | The high-temperature reactor reaction chamber |
RU2315083C2 (en) * | 2006-01-30 | 2008-01-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" | Solid fuel gasifier |
RU2392297C1 (en) * | 2008-12-23 | 2010-06-20 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" | Reactor for production of synthesised gas |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2623017C1 (en) | Steam generator | |
RU2014125368A (en) | METHOD AND DEVICE FOR GASIFICATION OF SOLID FUELS IN A WEIGHTED FLOW UNDER PRESSURE | |
RU2392297C1 (en) | Reactor for production of synthesised gas | |
RU2571756C1 (en) | High-temperature reactor with fine water spraying | |
CN103146434B (en) | Multi-nozzle entrained-flow bed gasification furnace | |
CN108410517B (en) | Gasification quench system | |
US9296964B2 (en) | System and method for protecting a dip tube | |
US9464244B2 (en) | System and method for black water removal | |
RU2523824C2 (en) | Apparatus of producing synthesis gas | |
CN204625574U (en) | For generation of the device of crude syngas | |
RU2321612C1 (en) | Mode and installation for receiving activated carbon | |
CN105861064A (en) | Coal slurry preheater and coal gasification system and method using the device | |
RU2013105040A (en) | METHOD FOR PROCESSING A HYDROCARBON GAS TO STABLE LIQUID SYNTHETIC OIL PRODUCTS AND POWER COMPLEX FOR ITS IMPLEMENTATION | |
RU2700706C1 (en) | Steam generator | |
RU2010131040A (en) | METHOD FOR PRODUCING LOW-DISPERSED TECHNICAL CARBON AND REACTOR FOR ITS IMPLEMENTATION | |
CN103509606A (en) | Powdered coal and coal slurry composite coal gasification device and technical method | |
EA034468B1 (en) | Cooling and gasification device, waste water composite heat carrier generator, and composite heat carrier generation method | |
RU2499952C2 (en) | Steam generator and method to produce high-temperature water steam | |
WO2016089235A3 (en) | Mechanism for production of hydrocarbon by pyrolysis of waste plastics and production method thereof | |
RU2443752C1 (en) | Reactor for liquid-phase thermal cracking | |
RU2014113855A (en) | METHOD OF VORTEX GAS GENERATION AND / OR BURNING OF SOLID FUELS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
RU171149U1 (en) | Pyrolysis Vortex Reactor | |
CN104220565B (en) | Apparatus and process for gasification of solid hydrocarbonaceous fuels in dust form in entrained flow | |
RU2765466C1 (en) | Method for producing hydrogen and acetylene and installation for implementation thereof | |
CN104946311B (en) | Chilling-type powder coal gasification furnace under a kind of half useless pot |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |