SE452332B - Sett och anordning for kylning och rening av gas - Google Patents

Sett och anordning for kylning och rening av gas

Info

Publication number
SE452332B
SE452332B SE8202176A SE8202176A SE452332B SE 452332 B SE452332 B SE 452332B SE 8202176 A SE8202176 A SE 8202176A SE 8202176 A SE8202176 A SE 8202176A SE 452332 B SE452332 B SE 452332B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
flow
gas
gas mixture
vessel
reversing
Prior art date
Application number
SE8202176A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8202176L (sv
Inventor
J H Stil
A J Ooms
B H Mink
Original Assignee
Shell Int Research
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shell Int Research filed Critical Shell Int Research
Publication of SE8202176L publication Critical patent/SE8202176L/sv
Publication of SE452332B publication Critical patent/SE452332B/sv

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/82Gas withdrawal means
    • C10J3/84Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D45/00Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/02Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising gravity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/04Purifying combustible gases containing carbon monoxide by cooling to condense non-gaseous materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/04Purifying combustible gases containing carbon monoxide by cooling to condense non-gaseous materials
    • C10K1/046Reducing the tar content
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1861Heat exchange between at least two process streams
    • C10J2300/1884Heat exchange between at least two process streams with one stream being synthesis gas
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/129Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S48/00Gas: heating and illuminating
    • Y10S48/02Slagging producer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)

Description

452 332 Uppfinningen avser även en apparat för utövande av det nämnda sättet. Denna apparat kännetecknas av a) en i huvudsak vertikal uttagsledning för gasen, i vilken ga- sen kan strömma uppåt och i vars vägg öppningar för rör för in- jicering av kall, ren gas finns anordnade, b) ett strömningsvändande kärl i vilket den övre änden av ut- tagsledningen mynnar, vilket strömningsvändande kärl har en in- vändig diameter som är större än uttagsledningens invändiga diameter, i vilket strömningsvändande kärl avståndet från ut- tagsledningens mynning till kärlets övre invändiga begränsning är större än uttagsledningens invändiga diameter, medan det strömningsvändande kärlets botten sluttar nedåt med en spetsig vinkel relativt den i huvudsak vertikala uttagsledningen, c) en förbindelseledning vars övre ände är ansluten till bot- ten av det strömningsvändande kärlet och vars längdaxel står med spetsig vinkel mot vertikalen, d) en i huvudsak vertikalt anordnad värmeväxlare, vilken vid sin undre ände innefattar en strömningsvändande kammare, vilken vid sin sidovägg är ansluten till förbindelseledningen och vil- ken har en invändig diameter som är större än förbindelserörets invändiga diameter, e) en utloppsledning för slaggpartiklar, vilken är ansluten till botten av den strömningsvändande kammaren i värmeväxlaren.
Het gas som innehåller klibbig vätska och/eller fast slagg i fin- fördelad form erhålles när kolhaltiga material, t.ex. kol, brun- kol, lignit, torv, petroleumkoks, tunga restpetroleumfraktioner och olja utvunnen ur tjärsand eller brännskiffer, förbrännes fullständigt eller partiellt. Gasen alstras i en ugn eller re- aktor och när den lämnar ugnen eller reaktorn har den vanligen en temperatur inom intervallet l30O till 2000°C. En lämplig re- aktor för detta ändamål beskrivs i den brittiska patentskriften 452 552 É l 150 284.
Den heta gasen lämnar reaktorn vid dess topp och strömmar där- § efter uppåt genom den i huvudsak vertikala uttagsledningen, Å företrädesvis med en linjär medelhastighet på från 5 till 20 m/s. En gas som utvinnes genom partiell oxidation består till större delen av H2 och CO och eventuellt även C02, C04, H20, N2, H2S och Ar och denna gas för med sig klibbiga slaggdrop- par och/eller -partiklar (beroende på gastemperaturen och be- skaffenheten av de oorganiska komponenterna i det kolhaltiga material som skall förbrännas) från reaktorn. Halten av klibbi- ga slaggdroppar och/eller -partiklar i gasen ligger vanligen mellan l och lS vikt%. I syfte att snabbt kyla den heta gasen till en sådan temperatur att det klibbiga, i gasen uppträdande materialet förlorar sin klibbighet är det lämpligt att injice- ra en mängd av 0,5 - 2 kg kall, ren gas i den heta gasen.
Den kalla, rena gasen har företrädesvis en temperatur som sträcker sig från 50 till 300oC och den har lämpligen samma komposition som den heta gasen som skall kylas ned snabbt var- igenom den gasblandning som erhålles genom injicering av kall, ren gas i den heta gasen företrädesvis har en komposition som inte väsentligen avviker från den heta gasen. Den nämnda gas- blandningens temperatur sträcker sig företrädesvis från 700 till 1ooo°c.
Risken att slaggpartiklar som uppträder i gasblandningen täpper till den övriga delen av kylnings- och reningsapparaten till följd av att slaggpartiklarna avsätter sig under sin vidare färd genom apparaten minskas avsevärt tack vare den ovan be- skrivna injiceringen. Denna injicering kan ske på det sätt som beskrivs i den amerikanska patentskriften 4 054 424. Även andra utföringsformer av detta sätt kan användas.
I vilket fall som helst injiceras den kalla, rena gasen genom öppningar i väggen av den i huvudsak vertikala uttagsledningen som är ansluten till reaktorns utlopp. För tillkommande kylning 452 332 av den gasblandning som erhålles såsom resultat av injiceringen av kall, ren gas i den heta, förorenade gasen kan uttagsledning- en lämpligen innehålla organ med vars hjälp gasblandningen kan indirekt kylas. Sådana organ består företrädesvis av en membran- vägg, som är belägen på uttagsledningens insida och genom vil- ken kylmedel, t.ex. vatten och/eller ånga, kan strömma. Denna membranvägg används lämpligen för överhettning av ånga som fö- reträdesvis erhålles från den vertikalt anordnade värmeväxla- ren.
I konventionella kolgasanläggningar är det vanligt att placera värmeväxlaren för kylning av den framställda gasen ovanför för- gasningsreaktorn. För kolgasanläggningar med liten kapacitet är detta arrangemang inte opraktiskt men för en anläggning i vil- ken stora volymer av gas som innehåller H2 och CO skall kunna framställas medför ett sådant arrangemang problem på grund av anläggningens höjd. I en anläggning av den nämnda typen place- ras därför reaktorn och värmeväxlaren företrädesvis bredvid var- andra. Detta betyder att gasblandningens strömning måste vändas men innan detta görs måste gasblandningens hastighet reduceras, företrädesvis till ett värde av från 0,5 till 3 m/s. På grund av den uppåtströmmande gasblandningens reducerade hastighet kommer en del av de i gasblandningen medförda slaggpartiklarna att ansamla sig på botten av det utrymme i vilket hastigheten reduceras. I denna fas har de ansamlade partiklarna ännu icke skilts från gasblandningen utan förs vidare av densamma.
I syfte att förhindra ansamling av slagg vänds företrädesvis gasblandningens strömning i ett strömningsvändande kärl i vil- ket överdelen av uttagsledningen mynnar. Den invändiga diame- tern av detta kärl är företrädesvis 2-4 gånger så stor som den invändiga diametern av uttagsledningen. Avståndet från uttags- ledningens mynning till den invändiga övre begränsningen av det strömningsvändande kärlet är företrädesvis 2-10 gånger så stort och i synnerhet 4-8 gånger så stort scm den invändiga diametern av uttagsledningen varigenom när gasblandningen kommer in i det strömningsvändande kärlet gasblandningens hastighet reduceras i 452 352 motsvarande grad. Således kommer slaggpartiklarna att ansamlas på botten av det strömningsvändande kärlet och denna botten lu- tar nedåt med en spetsig vinkel relativt vertikalen.
Denna vinkel är företrädesvis 20-450 så att de ansamlade slagg- partiklarna kommer att glida och/eller rulla nedåt över den lu-1 tande botten av det strömningsvändande kärlet och in i förbin- delseledningen vars övre ände är ansluten till den undre änden av botten av det strömningsvändande kärlet. I syfte att hindra de ansamlade slaggpartiklarna från att komma tillbaka till ut- tagsledningen när de passerar över botten av det strömningsvän- dande kärlet är avståndet mellan den övre änden av uttagsled- ningens mynning och den plats där denna mynning är ansluten till botten av det strömningsvändande kärlet företrädesvis 0,5-5 gång- er större än den invändiga diametern av uttagsledningen. Detta avstånd är isynnerhet l-3 gånger större än den invändiga diame- tern av uttagsledningen.
Gasblandningsströmningen, från vilken åtminstone en del av de på medförda slaggpartiklarna har ansamlats, vänds i det strömnings- vändande kärlet, företrädesvis i en riktning som bildar en vin- kel mellan l35 Och 1600 relativt strömningens ursprungliga ver- tikala riktning. Gasblandningen lämnar det strömningsomkastan- de kärlet och går in i förbindelseledningen vars längdaxel bil- dar 311 vinkgl mellan 20 Qçh 450 relativt Vertikâlen. Om flenna vinkel väljes vara större än 450 kan det inträffa att de ansam- lade slaggpartiklarna inte längre genom gravitationskraftens in- verkan glider och/eller rullar nedåt genom förbindelseledningen varför tillkommande åtgärder erfordras för att hindra tilltäpp- ning av förbindelseledningen. Om den nämnda vinkeln väljes vara mindre än 200 kommer anläggningens olika delar (dvs. reaktorn med uttagsledningen och det strömningsvändande kärlet, förbindel- seledningen, värmeväxlaren) att vara alltför kompakt anordnade vilket innebär svårigheter beträffande det praktiska utförandet och funktionen. 452 332 I förbindelseledningen ökas ånyo hastigheten av den snett nedåt strömmande gasblandningen till ett värde som företrädesvis lig- ger mellan 5 och 20 m/s. Gasblandningens hastighet hjälper till att transportera slaggpartiklarna, som ansamlats i det ström- ningsvändande kärlet, snabbt genom förbindelseledningen. I syf- te att vidmakthålla den ovan nämnda föredragna hastigheten av gasblandningen väljes förbindelseledningens diameter lämpligen vara approximativt lika med diametern för uttagsledningen. På sin väg genom det strömningsvändande kärlet och förbindelseled- ningen kyls företrädesvis gasblandningen ytterligare, företrä- desvis genom indirekt värmeväxling till en temperatur i om- rådet från 500 till 900°C. I syfte att säkerställa detta förses det strömningsvändande kärlet och förbindelseledningen lämpligen med organ medelst vilka gasblandningen kan kylas indirekt. Sär- skilt lämpade och därför föredragna organ är membranväggar genom vilka kylmedel, t.ex. vatten och/eller ånga, kan strömma. Dessa membranväggar används lämpligen för överhettning av ånga som fö- reträdesvis erhålles från den vertikalt anordnade värmeväxlaren.
Den undre änden av förbindelseledningen är ansluten till den strömningsvändande kammaren i en lämpligen vertikalt anordnad värmeväxlare. Denna strömningsvändande kammare är givetvis för- lagd i värmeväxlarens botten. I syfte att hindra ansamling-av slagg reduceras hastigheten av den från förbindelseledningen och in i den strömningsvändande kammaren strömmande gasbland- ningen i nämnda kammare till ett värde som företrädesvis ligger mellan 0,5 och 3 m/s. För att säkerställa detta är den invändiga diametern av den strömningsvändande kammaren i värmeväxlaren fö- reträdesvis 2-4 gånger större än den invändiga diametern av för- bindelseledningen.
I den strömningsvändande kammaren i värmeväxlaren kommer en del av de slaggpartiklar som fortfarande finns kvar i gasblandningen att ansamlas. Förbindelseledningen är företrädesvis ansluten till sidoväggen av den strömningsvändande kammaren i värmeväx- laren vid en punkt som är belägen på ett avstånd från botten av den strömningsvändande kammaren. Detta avstånd är lika med 2-10, 452 352 företrädesvis 4-8 gånger den invändiga diametern av förbindelse- ledningen.
Den vertikalt anordnade värmeväxlaren är företrädesvis av en typ i vilken den för kylning avsedda gasen leds runt kylrör genom vilka det strömar kylmedel som lämpligen består av vat- ten och/eller ånga. Den invändiga diametern av den strömnings- vändande kammaren i värmeväxlaren är företrädesvis 2-4 gånger större än den invändiga diametern av förbindelseledningen.
Den uppåt i nämnda kammare strömande gasblandningen kommer så- ledes att fördröjas med avseende på den nedåt i förbindelseled- ningen strömmande gasblandningen. Till följd av denna fördröjda uppåtgående rörelse för gasblandningen kommer slaggpartiklar som fortfarande finns kvar i denna inte längre att tendera att föl- ja med uppåt utan faller helt enkelt ner. På detta sätt reduce- ras halten fasta ämnen i gasblandningen i den strömningsvändan- de kammaren, företrädesvis på sådant sätt att i den strömnings- vändande kammarens övergång till den indirekta värmeväxlarens övriga del den i huvudsak vertikalt uppåt strömmande gasbland- ningen har en slaggpartikelhalt som sträcker sig från 0,5 till 7,5 vikt%.
Gasblandningen kyls på sin väg genom värmeväxlaren, exempelvis till en temperatur mellan 150 och 400°C, medan slagghalten re- duceras till ett värde mellan 0,3 och 5 vikt% eftersom en till- kommande mängd slaggpartiklar även ansamlas i värmeväxlaren.
De slaggpartiklar som faller ner i den strömningsvändande kam- maren och i den övrigè delen av värmeväxlaren ansamlar sig på botten av den strömningsvändande kammaren. Från denna botten måste de kontinuerligt eller periodiskt avlägsnas. För detta ändamål är en tömningsledning för slaggpartiklar ansluten till botten av den strömningsvändande kammaren och denna tömningsled- ning mynnar företrädesvis i en apparat för avlägsning av slagg- partiklar. ...a»i.. __...- 452 352 'vrwrllrmmfil Denna apparat kan bestå av ett ordinärt kärl i vilket förgas- ningen av det kolhaltiga materialet och den efterföljande kyl- ningen och reningen av den därvid alstrade gasen äger rum vid i huvudsak atmosfärstryck. Förgasningen, kylningen och reningen kan emellertid företrädesvis äga rum vid förhöjd temperatur, t.ex. 10 till 60 bar. Apparaten för avlägsning av slaggpartik- lar kommer därför i huvudsak att innefatta ett slussystem. Per _ ton het gas som införs i kylnings- och reningsapparaten uttöms i från den strömningsvändande kammaren företrädesvis en kvantitet z av 2-50 kg slaggpartiklar. Ü Trots alla de ovan beskrivna åtgärderna är det fortfarande möj- ligt att en mindre mängd partiklar fastnar på de invändiga väg- garna av uttagsledningen, det strömningsvändande kärlet, för- bindelseledningen och värmeväxlaren vilket innebär att kylnings- effekten på dessa ytor reduceras och passagen genom hela syste- met reduceras. Dessa effekter är ofördelaktiga. Organ är därför företrädesvis anslutna till uttagsledningen, det strömningsvän- dande kärlet, förbindelseledningen och/eller värmeväxlaren för att avlägsna slaggutfällningar från dessa komponenters invändiga väggar. Sådana organ kan vara av olika slag, t.ex. akustiska, mekaniska och/eller elektriska organ. Emellertid används före- trädesvis mekaniska stötorgan. För att de sistnämnda organep skall fungera på bästa sätt är uttagsledningen, det strömnings- vändande kärlet, förbindelseledningen och/eller den strömnings- vändande kammaren i värmeväxlaren företrädesvis konstruerade på ett sådant sätt att det finns ett visst spel mellan den ovan nämnda membranväggen, på vars insida slaggpartiklar kan ansam- las, och ett isolerande skikt är lämpligen anordnat mot insidan av den yttre (stål-)väggen av komponenterna i apparaten enligt uppfinningen. Denna yttre vägg hålles företrädesvis relativt kall eftersom den måste kunna uppta krafter härrörande från det höga tryck, t.ex. 10 till 60 bar under vilket sättet enligt V föreliggande uppfinning företrädesvis genomförs.
Uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan i anslutning till den bifogade ritningen, vilken schematiskt visar den appa- 452 332 rat i vilken sättet enligt uppfinningen genomförs. Från ritning- en har tilläggsutrustning såsom pumpar, kompressorer, ventiler, rengöringsanordningar och styrinstrument utelämnats.
Uppfinningen är emellertid inte begränsad till den på figuren baserade beskrivningen. Genom ledningar l, 2 respektive 3 införs kolpulver i en bärargas, t.ex. N2, syre respektive eventuellt ånga i en reaktor 4 i vilken de reagerar med varandra för att bilda en het gas som huvudsakligen består H2 och CO men som även kan innehålla medförda slaggdroppar. Processen innebär även bildning av flytande slagg, som huvudsakligen uttömmes genom en ledning 5. Den heta gasen uttas från reaktorn 4 genom en uttags- ledning 6 medan kall, ren gas, som företrädesvis har i huvudsak samma gaskomposition som den heta gasen, injiceras genom en ledning 7.
Således bildas en gasblandning med reducerad temperatur i vilken de medförda ursprungliga slaggdropparna har koagulerat för att wë bilda slaggpartiklar. Gasblandningen rör sig uppåt med en has- tighet som reduceras i ett strömningsvändande kärl 8 till ett värde som är företrädesvis ca. l/3 av gasblandningens hastig- het i uttagsledningen 6. I det strömningsvändande kärlet 8 ändras även gasblandningens riktning så att gasblandningen kan lämna det nämnda kärlet genom en förbindelseledning 9. När gas- blandningens hastighet minskas i det strömningsvändande kärlet kommer en del av slaggpartiklarna att falla nedåt på den lu- tande botten av kärlet 8 och rulla samt glida utmed nämnda bot- ten och in i förbindelseledningen 9. Från förbindelseledningen 9 går gasblandningen, vilken ytterligare kyls i detta rör genom indirekt kylning, företrädesvis med hjälp av ånga som överhet- tas, och vilken ökar sin hastighet ånyo till ett värde som i det närmaste är lika med dess hastighet i uttagsledningen, att tillsammans med de avskilda slaggpartiklarna gå in i en ström- ningsvändande kammare 10 av en värmeväxlare ll. I den ström- ningsvändande kammaren 10 reduceras gasblandningens hastighet ånyo till ett värde som i det närmaste är lika med dess hastig- het i det strömningsvändande kärlet 8, varigenom en tillkomman- 452 332 10 de del av slaggpartiklar separeras ur gasblandningen. Sistnämnda slaggpartiklar tillsammans med de slaggpartiklar som redan sepa- rerats i det strömningsvändande kärlet 8 och de slaggpartiklar som därefter ansamlar sig från gasen i värmeväxlaren ll kommer att falla ner på botten av den strömningsvändande kammaren 10.
Genom en ledning l2 töms dessa slaggpartiklar i ett kärl 13 från vilket de periodískt eller kontinuerligt avlägsnas genom en led- ning 14.
I värmeväxlaren ll sker tillkommande kylning av den uppâtstigan- de gasblandningen med hjälp av kylvatten som förs in genom en ledning 15 och därefter passerar värmeväxlaren i en uppsättning kylrör 16 och till sist avgår genom en ledning 17, valfritt i form av (överhetta) ånga. Den kylda och renade gasen lämnar ap- paraten genom en ledning 18.
Exempel I en process av det i figuren schematiskt åskådliggjorda slaget alstras 86 ton gas per timme i kolförångningsreaktorn 4. Gasen har en temperatur av l600°C och en komposition av det slag som framgår av nedanstående tabell.
Vblym% H2 27,1 CO 60,8 C02 2,0 CH4 0,01 N2 5,4 Ar 1,0 H20 2,6 H25 0,9 Gasen innehåller 5,1 vikt% slagg i form av droppar. 73 ton kall, ren gas per timme injiceras genom ledningen 7 och denna gas har följande komposition: 452 332 “f F* www-gå ll , R Volym% ' H2 27,6 CO 61,1 C02 2 , 0 “__ CH4 0,01 N2 5,6 Ar 1,0 H20 0,6 H25 0,9 Till följd av denna injicering erhålles en gasblandning av 159 ton per timme vilken har en temperatur av 900°C och en slagghalt av 2,8 vikt%. Denna gasblandning har följande komposition: Volym% H2 27,3 CO 61,4 C02 2,0 W CH4 0,01 N2 5,5 Ar 1,0 H20 1,7 H28 0,9 _ På sin väg genom uttagsledningen 6 kyls gasblandningen ytterli- gare till 800°C genom ånga som överhettas. Därefter går gas- blandningen in i det strömningsvändande kärlet 8 där dess has- tighet reduceras från 10 m/s till 3 m/s. Gasblandningen lämnar det strömningsvändande kärlet 8 genom förbindelseledningen 9 med en hastighet av 8 m/s medan 10 vikt% av i gasblandningen ingående slaggpartiklar, vilka separerades ut i det ström- ningsvändande kärlet 8, glider snett nedåt utmed förbindelse- ledningens 9 vägg.
På sin väg genom förbindelseledningen 9, i vilket gasblandning- en har en hastighet av 8 m/s, kyls gasblandningen ytterligare till 690°C med hjälp av ånga som överhettas. Gasblandningen med

Claims (10)

452 352 12 temperaturen 690°C går in i den strömningsvändande kammaren 10. I sistnämnda kammare fördröjs gasblandningen och dess hastighet reduceras till 3 m/s. Gasblandningens strömningsriktning vänds så att den nu strömmar normalt uppåt i värmeväxlaren ll medan den kyls. Genom ledningen 18 avgår kall renad gas med en tempe- ratur av 360°C och en halt av fasta beståndsdelar uppgående till 2,2 vikt%. En mängd om 950 kg per timme finfördelad fast slagg avgår till kärlet 13 genom ledningen 12. Patentkrav
1. l. Sätt att kyla och rena en het gas som strömmar i huvudsak vertikalt uppåt och som innehåller klibbiga slaggdroppar och/ eller -partiklar, k ä n n e t e c k n a t av följande steg: a) injicering av en kall, ren gas i den heta gasen för bildning av en gasblandning med reducerad temperatur, b) reducering av gasblandningens hastighet, c) vändning av gasblandningens strömning så att gasblandningen strömmar nedåt i en riktning som bildar en spetsig vinkel med den ursprungliga i huvudsak vertikala strömningsriktningen, d) ökning av den hastighet med vilken gasblandningen strömmar snett nedåt, e) kylning av den snett nedåt, med förhöjd hastighet strömmande gasblandningen genom indirekt värmeväxling, f) reducering av den kylda gasblandningens hastighet, g) vändning av strömningen av gasblandningen med den reducerade hastigheten så att gasblandningen nu strömmar uppåt i i huvudsak vertikal riktning och slaggpartiklar faller nedåt, h) tillkommande kylning av den gasblandning som med reducerad hastighet strömar uppåt i i huvudsak vertikal riktning genom indirekt värmeväxling medan en tillkommande mängd slaggartiklar faller nedåt, i) tömning av slaggpartiklar. 452 332 13
2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att den he- ta gasen strömmar i huvudsak vertikalt uppåt med en linjär has- tighet sträckande sig från 5 till 20 m/s.
3. Sätt enligt något eller nägra av de föregående kraven, k ä n - n e t e c k n a t av att per kg het gas injiceras kall, ren gas i en mängd av från 0,5 till 2 kg.
4. Sätt enligt något eller några av de föregående kraven, k ä n - n e t e c k n a t av att vid förfaringssteget b) den linjära hastigheten reduceras till ett värde sträckande sig från 0,5 till 3 m/s.
5. Sätt enligt något eller några av de föregående kraven, k ä n - n e t e c k n a d av att i förfaringssteget c) gasblandningens strömming vänds i en riktning som bildar en vinkel av från 135 till 1600 relativt den ursprungliga vertikala strömningsrikt- ningen.
6. Sätt enligt något eller nâgra av de föregående kraven, k ä n - n e t e c k n a t av att i förfaringssteget d) hastigheten av den snett nedåt gående gasströmmen ökas till ett värde som sträcker sig från 5 till 20 m/s. _
7. Sätt enligt något eller några av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a t av att i förfaringssteget f) hastighe- ten av den kylda gasblandningen reduceras till ett värde sträckande sig från 0,5 till 3 m/s.
8. Apparat för kylning och rening av en het gas som innehåller klibbiga slaggdroppar och/eller -partiklar med utnyttjande av sättet enligt något eller några av patentkraven l-7, k ä n n e - t e c k n a d av: a) en i huvudsak vertikal uttagsledning (6) för gasen, i vilken gasen kan strömma uppåt och i vars vägg öppningar för rör för injicering av kall, ren gas finns anordnade, ,~»««flømn1::nnenm 452 352 14 b) ett strömningsvändande kärl (8), i vilket den övre änden av uttagsledningen (6) mynnar, vilket strömningsvändande kärl har en invändig diameter som är större än uttagsledningens invändi- ga diameter, i vilket strömningsvändande kärl avståndet från uttagsledningens mynning till kärlets övre invändiga begräns- ning är större än uttagsledningens invändiga diameter, medan det strömningsvändande kärlets (8) botten sluttar nedåt med en spetsig vinkel relativt den i huvudsak vertikala uttagsledning- en (6), c) en förbindelseledning (9) vars övre ände är ansluten till botten av det strömningsvändande kärlet (8) och vars längdaxel står med spetsig v inkel mot vertikalen, d) en i huvudsak vertikalt anordnad värmeväxlare (ll) vilken vid sin undre ände innefattar en strömningsvändande kammare (10), vilken vid sin sidovägg är ansluten till förbindelse- ledningen (9) och vilken har en invändig diameter som är stör- re än förbindelserörets invändiga diameter, N e) en utloppsledning (12) för slaggpartiklar, vilken är ansluten till botten av den strömningsvändande kammaren (10) i värmeväx- laren (ll).
9. Apparat enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att ut- tagsledningen (6), det strömningsvändande kärlet (8) och för- bindelseledningen (9) innefattar organ för indirekt kylning av gasblandningen.
10. Apparat enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda organ innefattar en membranvägg genom vilken kylmedel kan strömma.
SE8202176A 1981-11-16 1982-04-05 Sett och anordning for kylning och rening av gas SE452332B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8105169 1981-11-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE8202176L SE8202176L (sv) 1983-05-17
SE452332B true SE452332B (sv) 1987-11-23

Family

ID=19838380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8202176A SE452332B (sv) 1981-11-16 1982-04-05 Sett och anordning for kylning och rening av gas

Country Status (13)

Country Link
US (2) US4957657A (sv)
JP (1) JPS5885095A (sv)
AU (1) AU556240B2 (sv)
BE (1) BE892782A (sv)
BR (1) BR8202316A (sv)
CA (1) CA1193864A (sv)
DE (1) DE3214618A1 (sv)
FR (1) FR2516398B1 (sv)
GB (1) GB2112015B (sv)
IN (1) IN156182B (sv)
IT (1) IT1201942B (sv)
SE (1) SE452332B (sv)
ZA (1) ZA822470B (sv)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8312103D0 (en) * 1983-05-04 1983-06-08 Shell Int Research Cooling and purifying hot gas
GB8400639D0 (en) * 1984-01-11 1984-02-15 Shell Int Research Synthesis gas
DE3421569C1 (de) * 1984-06-09 1985-06-27 Goetze Ag, 5093 Burscheid Verschleissfeste Beschichtung
SE454846B (sv) * 1986-02-06 1988-06-06 Flaekt Ab Sett och anordning for att rena en med fororeningar bemengd varm gasstrom
US4874397A (en) * 1987-12-29 1989-10-17 Shell Oil Company Coal gasification process
US4988367A (en) * 1987-12-29 1991-01-29 Shell Oil Company Process for removal of flyash deposits
US4963162A (en) * 1987-12-29 1990-10-16 Shell Oil Company Coal gasification process
US5803937A (en) * 1993-01-14 1998-09-08 L. & C. Steinmuller Gmbh Method of cooling a dust-laden raw gas from the gasification of a solid carbon-containing fuel
DE4300776C2 (de) * 1993-01-14 1995-07-06 Steinmueller Gmbh L & C Verfahren zum Kühlen eines staubbeladenen Rohgases aus der Vergasung eines festen kohlenstoffhaltigen Brennstoffes in einem Reaktor unter Druck und Anlage zur Durchführung des Verfahrens
DE4310447A1 (de) * 1993-03-31 1994-10-06 Krupp Koppers Gmbh Verfahren zur Kühlung von durch Vergasung gewonnenem Rohgas
DE102004019607A1 (de) * 2004-04-22 2006-01-12 Webasto Ag Heiz- und Klimatisierungssystem für ein Kraftfahrzeug
US7043931B2 (en) * 2004-07-27 2006-05-16 Paccar Inc Method and apparatus for cooling interior spaces of vehicles
AU2006243855B2 (en) * 2005-05-02 2009-07-23 Air Products And Chemicals, Inc. Method and system for producing synthesis gas
JP5720981B2 (ja) * 2010-11-01 2015-05-20 Jfeエンジニアリング株式会社 廃棄物ガス化処理方法
US20120255301A1 (en) * 2011-04-06 2012-10-11 Bell Peter S System for generating power from a syngas fermentation process

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2716598A (en) * 1951-02-06 1955-08-30 Du Pont Preparation of carbon monoxide and hydrogen by partial oxidation of carbonaceous solids
GB783054A (en) * 1955-03-15 1957-09-18 Koppers Gmbh Heinrich Installation for utilising the sensible heat of gases to generate steam
DE2425962C3 (de) * 1974-05-30 1979-04-05 Shell Internationale Research Maatschappij B.V., Den Haag (Niederlande) Gasgenerator für die Vergasung feinzerteilter Brennstoffe
NL178134C (nl) * 1974-06-17 1986-02-03 Shell Int Research Werkwijze en inrichting voor het behandelen van een heet produktgas.
DE2504060A1 (de) * 1975-01-31 1976-08-05 Otto & Co Gmbh Dr C Unter druck arbeitender schlackenbadgenerator
DE2556370B2 (de) * 1975-12-15 1979-11-29 Gutehoffnungshuette Sterkrade Ag, 4200 Oberhausen Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von durch chemische Kohlevergasung erzeugten Synthesegas von Schlacke
DE2701166C2 (de) * 1977-01-13 1988-03-24 Steag Ag, 4300 Essen "Verfahren und Anlage zum Reinigen des Rohgases eines Festbett-Druckgasgenerators"
US4270493A (en) * 1979-01-08 1981-06-02 Combustion Engineering, Inc. Steam generating heat exchanger
US4251228A (en) * 1979-05-30 1981-02-17 Texaco Development Corporation Production of cleaned and cooled synthesis gas
DE2951153C2 (de) * 1979-12-19 1981-11-12 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 4200 Oberhausen Vorrichtung zum Reinigen und durch Kohlevergasung erzeugtem Synthesegas
DE3137576C2 (de) * 1981-09-22 1985-02-28 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach Vorrichtung zum Abkühlen von aus einem Vergasungsprozeß stammenden Prozeßgas

Also Published As

Publication number Publication date
FR2516398B1 (fr) 1985-06-28
US4957657A (en) 1990-09-18
DE3214618C2 (sv) 1992-12-03
GB2112015B (en) 1985-09-04
BR8202316A (pt) 1983-11-16
JPS5885095A (ja) 1983-05-21
US5011507A (en) 1991-04-30
IT1201942B (it) 1989-02-02
GB2112015A (en) 1983-07-13
ZA822470B (en) 1983-02-23
CA1193864A (en) 1985-09-24
DE3214618A1 (de) 1983-05-26
IT8220732A0 (it) 1982-04-14
AU8243782A (en) 1983-05-26
AU556240B2 (en) 1986-10-30
SE8202176L (sv) 1983-05-17
IN156182B (sv) 1985-06-01
JPH0521959B2 (sv) 1993-03-26
FR2516398A1 (fr) 1983-05-20
BE892782A (fr) 1982-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE452332B (sv) Sett och anordning for kylning och rening av gas
CA1131026A (en) Production of cleaned and cooled synthesis gas
KR101367691B1 (ko) 가스 발생 시스템 및 그 이용
KR102088217B1 (ko) 다단 순환식 유동층 합성 가스 냉각
CN102656115B (zh) 助熔剂作为过滤器调节剂
AU3137701A (en) Temperature control device and temperature control method for high-temperature exhaust gas
CA2673121A1 (en) Mixing and feeding aqueous solution of alkali metal salt and particles of sulfur-containing carbonaceous fuel for gasification
CN105567263A (zh) 一种焦化红焦干熄造气及焦化废水处理方法
CN110304609A (zh) 一种适于煤气直接还原冶金烟气生产的硫磺提纯流程
US4852997A (en) Slag water bath process
US8470291B2 (en) Process to prepare a gas mixture of hydrogen and carbon monoxide
EP0124929B1 (en) A process and apparatus for cooling and purifying a hot gas
JPH046238B2 (sv)
EP0195032A1 (en) Gasification apparatus
US3185457A (en) Method of and apparatus for heating fluids
US4482358A (en) Granular bed filtering device
DE102009038094B4 (de) Abhitzeverwertung nach Trennung von Rohgas und Schlacke in einem Flugstromvergaser
SE451727B (sv) Forfarande for framstellning av vesentligen partikelfri syntesgas
NO155696B (no) Fremgangsmaate og apparat for avkjoeling og rensing av en varm gasstroem.
CN204311033U (zh) 多级的原始气体洗涤系统
AU650752B2 (en) Production of synthesis gas from ash-rich hydrocarbons
NL8201346A (nl) Werkwijze en inrichting voor het koelen en zuiveren van een heet gas.
AU2009301133B2 (en) Process to prepare a gas mixture of hydrogen and carbon monoxide
CN204174184U (zh) 用于从气流床气化的粗气分离粉尘的装置
JPS5963488A (ja) タ−ルを含むガスから熱を回収する方法

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 8202176-7

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8202176-7

Format of ref document f/p: F