SE536161C2 - Reactor with resilient structure for gasification of gasification raw material - Google Patents

Reactor with resilient structure for gasification of gasification raw material

Info

Publication number
SE536161C2
SE536161C2 SE1150551A SE1150551A SE536161C2 SE 536161 C2 SE536161 C2 SE 536161C2 SE 1150551 A SE1150551 A SE 1150551A SE 1150551 A SE1150551 A SE 1150551A SE 536161 C2 SE536161 C2 SE 536161C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
reactor
profiles
gasification
metal
metal profiles
Prior art date
Application number
SE1150551A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE1150551A1 (en
Inventor
Ragnar Tegman
Ingvar Landaelv
Original Assignee
Chemrec Ab
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 Chemrec Ab filed Critical Chemrec Ab
Priority to SE1150551A priority Critical patent/SE536161C2/en
Priority to CN201280029901.2A priority patent/CN103827618A/en
Priority to EP12800907.3A priority patent/EP2721360A4/en
Priority to US14/125,334 priority patent/US20140144081A1/en
Priority to PCT/SE2012/050661 priority patent/WO2012173566A1/en
Priority to BR112013032461A priority patent/BR112013032461A2/en
Publication of SE1150551A1 publication Critical patent/SE1150551A1/en
Publication of SE536161C2 publication Critical patent/SE536161C2/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/12Combustion of pulp liquors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B29/00Other details of coke ovens
    • C10B29/02Brickwork, e.g. casings, linings, walls
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C7/00Digesters
    • D21C7/04Linings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/04Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste liquors, e.g. sulfite liquors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23MCASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00Casings; Linings; Walls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/0003Linings or walls
    • F27D1/0023Linings or walls comprising expansion joints or means to restrain expansion due to thermic flows
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23MCASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M2900/00Special features of, or arrangements for combustion chambers
    • F23M2900/05002Means for accommodate thermal expansion of the wall liner
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23MCASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M2900/00Special features of, or arrangements for combustion chambers
    • F23M2900/05004Special materials for walls or lining
    • 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
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • 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
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826Assembling or joining

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

15 20 25 30 35 535 'lB'l keramiska faser vilket gör att ugnsteglet sakta men obevekligt ökar i volym och storlek under drift. Därför måste det finnas ett tillräckligt stort expansionsutrymme mellan reaktorväggens insida och ugnsteglets yttersida vid drifi av reaktom för att undvika att farligt höga mekaniska laster uppkommer i reaktorväggen. Keramiska material har i regel en mycket hög tryckhållfasthet varför en expanderande keramisk infodring kan överbelasta även ett mekaniskt mycket starkt reaktorhölje om expansionen får fortgå under lång tid. 15 20 25 30 35 535 '1B'l ceramic phases, which means that the oven step slowly but relentlessly increases in volume and size during operation. Therefore, there must be a sufficiently large expansion space between the inside of the reactor wall and the outside of the furnace shaft when the reactor is driven to avoid dangerously high mechanical loads arising in the reactor wall. Ceramic materials usually have a very high compressive strength, which is why an expanding ceramic liner can overload even a mechanically very strong reactor housing if the expansion is allowed to continue for a long time.

F örgasningsanläggningar, avsedda att användas för energi och kemikalieåtervinning i massabruk, förväntas kunna vara i kontinuerlig drift under mycket lång tid. Inplanerade underhållsstopp görs endast en gång per 12-18 månader i modema massa- och pappersbruk och utförs då på 1- 2 veckor. Oplanerade stopp i förgasningsanläggningen kan därför orsaka kostsamma störningar i brukets energi och kemikalieåtervinning.Gasification plants, intended for use for energy and chemical recovery in pulp mills, are expected to be in continuous operation for a very long time. Scheduled maintenance stops are made only once every 12-18 months in modern pulp and paper mills and are then carried out in 1-2 weeks. Unplanned stops in the gasification plant can therefore cause costly disruptions in the mill's energy and chemical recycling.

Längre driftstopp för reparationer av förgasningsanläggningen eller återvinningssystemet leder till betydande produktionsbortfall av pappersmassa och papper. Därför ställs mycket hög krav på drifttillgängligheten för en sådan anläggning.Prolonged downtime for repairs to the gasification plant or recycling system leads to significant production losses of pulp and paper. Therefore, very high demands are placed on the operational availability of such a plant.

Eftersom en förgasningsanläggriing producerar stora mängder av en het och korrosiv saltsmälta som sedan upplöses i vatten och bildar en alkalisk grönlut som används vid kemikalieåtervinningen samt stora volymer av en energirik och brännbar gas som innehåller gifiiga änmen, ställs det höga krav på god systemsäkerhet i förgasaranläggningen.Since a gasification plant produces large amounts of a hot and corrosive salt melt which then dissolves in water and forms an alkaline green liquor which is used in chemical recycling as well as large volumes of an energy-rich and combustible gas containing beneficial substances, high system safety requirements are placed in the carburettor plant.

Förgasningsreaktion av svartlut från ett massabruk, kan schematiskt beskrivas med en kemisk reaktionsfonnel, se formeln nedan, där inkommande svartlut, BL(aq), och syre, O2(g), blandas och reagerar, egentligen brinner i en partiell förbränning, i förgasaren varvid det bildas en saltsmälta, Me2A(l), och en energirik gas, Gdg), samtidigt som värme genereras av den partiella förbränningen. Formeln nedan anger även ungefärliga molmängder som omsätts vid en sådan reaktion vid en temperatur av ca 1000 °C. Av formeln framgår att när en mol Bl(aq) förgasas med 13 mol syre genereras 2.7 mol saltsmälta av typsarnmansättningen Me2A(l) och 77 mol av olika gasformiga ärrmen, här summariskt betecknad Gx(g), samtidigt som värme genereras. 1BL(aq) + 13o2(g) _» zflMezAa) + 77Gx(g) + värm Genom kemiska analyser kan halten av de ingående grundämnena i svartlut bestämmas.Gasification reaction of black liquor from a pulp mill, can be schematically described with a chemical reaction funnel, see the formula below, where incoming black liquor, BL (aq), and oxygen, O2 (g), are mixed and reacted, actually burning in a partial combustion, in the carburetor whereby a salt melt, Me2A (1), and an energy-rich gas, Gdg) are formed, while heat is generated by the partial combustion. The formula below also indicates approximate molar amounts which are reacted in such a reaction at a temperature of about 1000 ° C. The formula shows that when one mole of B1 (aq) is gasified with 13 moles of oxygen, 2.7 moles of molten salt of the type composition Me2A (1) and 77 moles of different gaseous sleeves, here summarized Gx (g), are generated, while heat is generated. 1BL (aq) + 13o2 (g) _ »z fl MezAa) + 77Gx (g) + heat Through chemical analyzes the content of the constituent elements in black liquor can be determined.

Sammansättningen av svartlut BL(aq), även kallad tjocklut, från svenska sulfatbruk kan väl beskrivas med en enkel kemisk formel, inklusive med en för svartlut normal 10 15 20 25 30 35 536 'l6'| vattenhalt, se formeln nedan. Tjocklut från sulfitbruk har en avsevärt armorlunda sammansättning med bland annat en betydligt högre svavelhalt i svartluten. Massabruk som tar sin vedråvara från havsnära områden får förhöjda kloridhalter i svartluten.The composition of black liquor BL (aq), also called thick liquor, from Swedish sulphate mills can well be described with a simple chemical formula, including with a normal for black liquor 10 15 20 25 30 35 536 'l6' | water content, see the formula below. Thick liquor from starch use has a considerably poor composition with, among other things, a significantly higher sulfur content in the black liquor. Pulp mills that take their wood raw material from areas close to the sea get elevated chloride levels in the black liquor.

BLÛ-CÛ: NflssKoscai.sH3s.sÛ22.3S1.sNo.icldl'19-5H2Ü Den bildade gasfasen, Gx(g), innehåller ett stort antal olika gasformiga ämnen. De dominerande ämnena i gasfasen är främst molekylema H2, H20, CO, C02, H25, CH4 och N; men även små mängder av gasformiga natrium- och kaliumtöreningar som NaOH(g), NaCKg), KOH och KCl(g) bildas.BLÛ-CÛ: N fl ssKoscai.sH3s.sÛ22.3S1.sNo.icldl'19-5H2Ü The formed gas phase, Gx (g), contains a large number of different gaseous substances. The predominant substances in the gas phase are mainly the molecules H2, H2O, CO, CO2, H25, CH4 and N; but also small amounts of gaseous sodium and potassium compounds such as NaOH (g), NaCKg), KOH and KCl (g) are formed.

Den bildade saltsmältan, Me2A(l), innefattar en blandning av positivt och negativt laddade joner. Smältan kan beskrivas som en homogen jonsmälta som i huvudsak innefattar jonema Nafl KÄ C032] S2", Cl' och OHI I smältan förekommer även små mängder av ett flertal andra joner såsom exempelvis Can, Mgzl, SiO44', PO43', S042] och S22' som har sitt ursprung från vedråvaran men även från kemikalier som tillförts i massabruket.The salt melt formed, Me2A (1), comprises a mixture of positively and negatively charged ions. The melt can be described as a homogeneous ion melt which essentially comprises the ions Na fl KÄ C032] S2 ", Cl 'and OHI. 'which originates from the wood raw material but also from chemicals added to the pulp mill.

Saltsmältan är lågviskös ned till en temperatur av ca 740 °C då den stelnar till ett i huvudsak fast salt bestående av Na2CO3(s) och Na2S(s). Därefter återstår en liten restvolym av en alkalisk saltsmälta med en betydande halt av Na+ och OH' och Cl'- joner som stelnar först vid en temperatur av ca 400°C. Saltsmältan är mycket korrosiv för metaller redan vid en temperatur av ca 550 °C. Vid en temperatur över ca 750 °C korroderar de flesta metaller mycket snabbt om de kommer i kontakt med saltsmältan.The salt melt is low viscosity down to a temperature of about 740 ° C as it solidifies to a substantially solid salt consisting of Na 2 CO 3 (s) and Na 2 S (s). Thereafter, a small residual volume of an alkaline salt melt remains with a significant content of Na + and OH 'and Cl' ions which first solidify at a temperature of about 400 ° C. The salt melt is very corrosive to metals already at a temperature of about 550 ° C. At a temperature above about 750 ° C, most metals corrode very quickly if they come in contact with the salt melt.

Stålet i reaktorhöljet tär naturligtvis inte utsätts för någon nämnvärd korrosion eller en otillåten hög temperatur eller utsättas för någon hög mekanisk belastning från den keramiska infordringen av vare sig lokal eller generell natur utöver noga fastställda hållfasthetsnonner för reaktoms konstruktion.The steel in the reactor casing is of course not subjected to any appreciable corrosion or an impermissibly high temperature or to any high mechanical load from the ceramic casing of either local or general nature in addition to carefully determined strength nodes for the construction of the reactor.

För att upprätthålla en hög driftsäkerhet och uppnå en god energiåtervinning samt undvika stömingar i kemikalieåtervinningen och förhindra skador på den keramiska infodringen eller reaktorhöljet är det föredraget att förgasningsreaktionen sker vid en optimal temperatur och med en lämpligt stor syretilltörsel. En alltför hög reaktortemperatur gör saltsmältan mycket korrosiv mot keraminfodringen vilket förkortar infodringens livslängd. En alltför låg reaktortemperatur gör att förgasningsreaktionen går långsamt, reaktom får en negativ värmebalans varvid förgasningsreaktionen avstannar helt och saltsmältan stelnar. Dessutom blir saltsmältan 10 l5 20 25 30 35 535 'l6'l kraftigt förorenad av sot och dåligt pyrolyserad svartlut vid drift vid en alltför låg reaktortemperatur.In order to maintain a high level of operational reliability and achieve good energy recovery and to avoid disturbances in the chemical recovery and prevent damage to the ceramic liner or reactor casing, it is preferred that the gasification reaction takes place at an optimum temperature and with a suitably large oxygen supply. An excessively high reactor temperature makes the salt melt very corrosive to the ceramic lining, which shortens the service life of the lining. Too low a reactor temperature causes the gasification reaction to proceed slowly, the reactor has a negative heat balance and the gasification reaction stops completely and the salt melt solidifies. In addition, the molten salt is heavily contaminated with soot and poorly pyrolyzed black liquor during operation at too low a reactor temperature.

Smältan stelnar alltså vid ca 740 °C, en temperatur som ligger långt inne i keraminfordringen. Detta leder till en annan mekanism som orsakar volymtillväxt. Då reaktom svalnar sker en volymminskning av smältan och keraminfodringen. Den så uppkomna extra ”sprickvolymen” vid avsvalningen fylls på med smälta från den hetare insidan av keraminfodringen genom kapillärkraften. Efter hand sugs på detta sätt mer och mer smälta in i sprickor och fogar i infodringen tills smältan slutligen stelnar. Detta fenomen kommer med tiden att leda till att keramfodringen växer i storlek och ytterligare späder på den volymökning som kemiska reaktioner mellan smälta och keram åstadkommer och som beskrivits ovan. Denna intema fysiska tillväxt är speciell för förgasare som förgasar en råvara vid en temperatur som avsevärt överstiger smältans stelningstemperatur. I en jämförelse med s.k. slaggande kolförgasning (förgasning ovanför kolslaggens smältpunkt) blir skillnaden tydlig. I en sådan förgasare hålls förgasningstemperaturen strax över (ca S0 °C) kolslaggens smälttemperatur. Slaggen kommer då att stelna i keraminfordringens ytskikt som därför efter hand kommer att svälla och lämna ytan via s.k. spalling. Kerammaterialet djupare in från ytan kommer att förbli i princip opåverkat av kolslaggen. Den beskrivna volymtillväxten sker därför inte på samma sätt som vid förgasning av svartlut där stelningsfronten för smältan ligger djupt inne i materialet.The melt thus solidifies at about 740 ° C, a temperature which is well within the ceramic requirement. This leads to another mechanism that causes volume growth. As the reactor cools, the volume of the melt and the ceramic lining decrease. The extra "crack volume" thus formed during cooling is filled with melt from the hotter inside of the ceramic lining by the capillary force. Gradually, in this way, more and more melt is sucked into cracks and joints in the lining until the melt finally solidifies. This phenomenon will over time lead to the ceramic lining growing in size and further diluting the volume increase that chemical reactions between melt and ceramic bring about and as described above. This intimal physical growth is specific to carburetors that gasify a feedstock at a temperature that significantly exceeds the melting temperature of the melt. In a comparison with so-called slag coal gasification (gasification above the melting point of the coal slag) the difference becomes clear. In such a carburettor, the gasification temperature is kept just above (approx. 50 ° C) the melting temperature of the coal slag. The slag will then solidify in the surface layer of the ceramic claim, which will therefore gradually swell and leave the surface via the so-called spalling. The ceramic material deeper in from the surface will remain basically unaffected by the coal slag. The described volume growth therefore does not take place in the same way as in gasification of black liquor where the solidification front of the melt is deep inside the material.

För att reaktorns ytterhölje av stål inte skall utsätts för en alltför hög temperatur och då kurma ta skada av korrosiva ämnen i gasfasen eller av saltsmältan krävs dels en inre kerarnisk barriär som är beständig mot saltsmältan under lång tid vid en temperatur på ca 1000 °C, dels en lämplig termisk isolering inne i reaktom för att förhindra att reaktorhöljet överhettas men också för att begränsa onödiga värmeförluster genom reaktorväggen till omgivningen. Som termisk isolering och som kemisk barriär inne i reaktorn används i regel flera olika typer av keramiska material men även andra barriärmaterial i ett eller fler lager och som i vissa fall även har specifika egenskaper av värde för konstruktionen i sin helhet.In order for the outer casing of steel of the reactor not to be exposed to too high a temperature and then to be damaged by corrosive substances in the gas phase or by the salt melt, an internal nuclear barrier is required which is resistant to the salt melt for a long time at a temperature of about 1000 ° C. partly a suitable thermal insulation inside the reactor to prevent the reactor housing from overheating but also to limit unnecessary heat losses through the reactor wall to the surroundings. As thermal insulation and as a chemical barrier inside the reactor, your different types of ceramic materials are usually used, but also other barrier materials in one or more layers and which in some cases also have specific properties of value for the construction as a whole.

När en reaktor med en inre keramisk barriär upphettas från rumstemperatur till ca 1000 °C sker en termisk utvidgning av keramen på ca 0.8 %, medan det yttre liggande reaktorhöljet av stål utvidgar sig betydligt mindre ca 0.25% eftersom temperaturökningen av reaktorhöljet är relativt liten, endast ca 200 °C. Den faktiska termiska utvidgningen är naturligtvis beroende av materialvalet och temperaturprofilen i 10 20 25 30 35 535 '|B'l reaktorn men angivna värden är typiska för de flesta ugnskonstruktioner. För en cylinderfonnad stor reaktor med en diameter på ca 2 m och en förväntad drifitemperatur på keraminfodringen på ca 1000 °C, krävs det vid en första start av reaktom att det finns ett radiellt expansionsutrymme på minst 8 mm mellan reaktorhöljets insida och kerambarriärens yttersida, samt ett axiellt expansionsutrymme i motsvarande grad beroende av reaktoms höjd för att undvika att kontakt uppkommer mellan reaktorhöljet av stål och keraminfodringen.When a reactor with an internal ceramic barrier is heated from room temperature to about 1000 ° C, a thermal expansion of the ceramic of about 0.8% takes place, while the outer horizontal reactor shell of steel expands much less about 0.25% because the temperature increase of the reactor shell is relatively small. about 200 ° C. The actual thermal expansion is, of course, dependent on the choice of material and the temperature profile in the reactor, but the values given are typical of most furnace structures. For a cylindrical reactor with a diameter of approx. 2 m and an expected dri fi temperature on the ceramic lining of approx. 1000 ° C, it is required at a first start of the reactor that there is a radial expansion space of at least 8 mm between the inside of the reactor housing and the outside of the ceramic barrier, and an axial expansion space correspondingly dependent on the height of the reactor to avoid contact between the steel reactor housing and the ceramic liner.

Ett flertal i huvudsak hö gsmältande keramiska faser, främst oxidhaltiga faser baserade på elementen Al, Cr, Ca, Mg, Si, och Zr som exempelvis, a-Al2O3, Cr2O3, 3Al2O3~2SiO;, Na2O- 1 lAlzO3, Na2O~7Al2O3, MgO, MgO-AlgOg, CaO och ZrO2 har visat sig vara relativt beständiga eller reaktionströga mot den korrosiva saltsmältan som bildas vid förgasning av svartlut. Även blandningar av två eller flera sådana keramiska faser innehållande a-AlgOg, NagO- 1 lAlzOg, Na20-7Al2O3, Na2O-MgO-5Al2O, MgAl2O4 och MgO kan användas. En blandning bestående av a-AlzO; och flera olika typer av så kallade ß-aluminafaser har också prövats där en del av Naïjoner i ß- aluminastrukturen har bytts ut mot Lil", KJ", Mg” och Cazf En förutsättning för en god funktion både som en kemisk och termisk barriär är dock att de keramiska faserna inte långvarigt utsätts för en temperatur över ca 1300 °C i närvaro av saltsmältan.A number of mainly high-melting ceramic phases, mainly oxide-containing phases based on the elements Al, Cr, Ca, Mg, Si, and Zr such as, for example, α-Al 2 O 3, Cr 2 O 3, 3Al 2 O 3 ~ 2SiO ;, Na 2 O MgO, MgO-AlgO 2, CaO and ZrO 2 have been found to be relatively resistant or inert to the corrosive salt melt formed by black liquor gasification. Mixtures of two or more such ceramic phases containing α-AlgO 2, NagO-1 1 Al 2 O 3, Na 2 O 7 -Al 2 O 3, Na 2 O-MgO-5Al 2 O, MgAl 2 O 4 and MgO can also be used. A mixture consisting of α-AlzO; and fl your different types of so-called ß-alumina phases have also been tested where some of the Naïjons in the ß-alumina structure have been replaced by Lil ", KJ", Mg "and Cazf A prerequisite for good function both as a chemical and thermal barrier is however, that the ceramic phases are not prolonged to a temperature above about 1300 ° C in the presence of the salt melt.

Ett problem med de ingående keramema är främst den ovan nämnda kemiskt och mekaniskt betingade volymökningen. Keraminfodringen kan dessutom vid höga temperaturer direkt reagera med alkaliska ämnen som finns i gasfasen, som naturligtvis via diffusion lätt tränger djupt in i alla öppna porer i infodringen. Dessa oönskade kemiska reaktioner kombinerade med uppbyggda mekaniska spänningar orsakade av volymförändringar gör att keramens egenskaper på flera olika sätt kan försämras så att materialen fysiskt faller sönder i mindre stycken.A problem with the constituent ceramics is mainly the above-mentioned chemical and mechanical volume increase. In addition, the ceramic lining can react directly at high temperatures with alkaline substances present in the gas phase, which of course via diffusion easily penetrates deep into all open pores in the lining. These undesirable chemical reactions combined with built-up mechanical stresses caused by volume changes mean that the properties of the ceramic can be impaired in different ways so that the materials physically fall apart into smaller pieces.

Som redan nämnts är det således ett mycket påtagligt problem som uppkommer vid reaktioner mellan keraminfodringen, saltsmältan och gasfasen då många av dessa reaktioner leder till en ökning av andelen fasta faser i infodringen, vilket i sin tur gör att keramen sakta ökar i volym och det nödvändiga expansionsutrymmet mellan reaktorkärlets insida och keraminfodringens utsida sakta förbrukas varefter reaktorkärlet kan utsättas för en farligt stor mekanisk last av en expanderande infodring.As already mentioned, it is thus a very obvious problem that arises in reactions between the ceramic lining, the salt melt and the gas phase as many of these reactions lead to an increase in the proportion of solid phases in the lining, which in turn causes the ceramic to slowly increase in volume and the necessary the expansion space between the inside of the reactor vessel and the outside of the ceramic liner is slowly consumed, after which the reactor vessel can be exposed to a dangerously large mechanical load from an expanding liner.

Det kan synas enkelt att öka expansionsutrymmet mellan den expanderande keraminfodringen och reaktorkärlets insida med breda öppna spalter eller en tjock 10 IS 20 25 30 35 536 'l6'l eftergivlig keramisk fibermatta så att keraminfodringen skulle kunna tillåtas att expandera i en betydande omfattning utan att kunna komma i någon farlig kontakt med reaktorkärlet väggar. En bred gas spalt eller en tjock porös fibennatta har dessvärre en mycket låg värmeledningsförmåga jämfört med en tät och korrosionsbeständig keraminfodring. Typiskt har en porös keramfiberrnatta 1/ 50-1/ 100 av nämnda kerams värmeledningstörmåga. Även en relativt tunn fiber matta, som ger ett visst men litet expansionsutrymme, resulterar därför i en flack temperaturprofil genom keraminfodringen samt en mycket brant fallande temperaturprofil genom fibermattan.It may seem easy to increase the expansion space between the expanding ceramic liner and the inside of the reactor vessel with wide open slots or a thick resilient ceramic atta mat so that the ceramic liner could be allowed to expand to a significant extent without being able to come into any dangerous contact with the reactor vessel walls. A wide gas gap or a thick porous atta bone night unfortunately has a very low thermal conductivity compared to a dense and corrosion-resistant ceramic lining. Typically, a porous ceramic har berrnatta has 1 / 50-1 / 100 of said thermal conductivity of said ceramic. Even a relatively thin fiber mat, which provides a certain but small expansion space, therefore results in a low temperature profile through the ceramic lining and a very steeply falling temperature profile through the mat.

En sådan mycket ogynnsam temperaturfördelning orsakar dels en alltför hög medeltemperatur på keraminfodringen och dels en högre temperatur på keraminfodringens insida mot smältan som ser en inre kraftigt strålande het flamrna där svartlutsdroppar reagerar med syre. Detta leder till snabbare kemiska reaktioner mellan saltsmältan och keraminfodringen och en snabbare expansion av keramen. l värsta fall kan saltsmältan penetrera hela keraminfodringen och nå ut till fibermattan och där stelna och därigenom snabbt förstöra det nödvändigt expansionsutrymme för infodringen.Such a very unfavorable temperature distribution causes both an excessively high average temperature on the ceramic lining and a higher temperature on the inside of the ceramic lining towards the melt which sees an internal strongly radiant heat där where the black liquor droplets react with oxygen. This leads to faster chemical reactions between the salt melt and the ceramic lining and a faster expansion of the ceramic. In the worst case, the salt melt can penetrate the entire ceramic lining and reach out to the fiber mat, where it solidifies and thereby quickly destroys the necessary expansion space for the lining.

I patentskriflen US 3,528,647 beskrivs en isolerande struktur mellan stålskalet och infodringen i metallurgiska ugnar. Strukturen består av två komponenter, dels en isolerande komponent av ett hårt material närmast infodringen och dels en stressabsorberande komponent av ett mjukt material närmast stålskalet. Den isolerande komponenten består av kiseldioxid med bundet vatten samt asbestfibrer. Syfiet med denna komponent är att undvika värmeöverföring från infodringen till stålskalet. Den stressabsorberande komponenten består av ett material som är fjädrande och kapabelt till deformering, såsom fiberfiltar av mineralullfibrer eller glasfibrer. Skriften lär ut att det är önskvärt att det isolerande materialet skall ha låg värmekonduktivitet för att minimera värmeöverföring. I metallurgiska ugnar sker dock expansionen endast genom termisk expansion medan expansion i förgasningsanläggningar även sker genom kemisk reaktion. Expansion genom kemisk reaktion är mycket större än den expansion som sker genom ordinär temperaturökning hos stenama, d vs tennisk expansion. Vidare är fiberfiltar är ett mycket mjukt material vilket betyder att de inte erbjuder ett nödvändigt och kontrollerat motstånd mot kemisk expansion. Dessutom isolerar fiberfiltar för mycket, varför temperaturgradientkriteriet inte uppfylls för förgasningsanläggningen.U.S. Pat. No. 3,528,647 describes an insulating structure between the steel shell and the lining of metallurgical furnaces. The structure consists of two components, an insulating component of a hard material closest to the lining and a stress-absorbing component of a soft material closest to the steel shell. The insulating component consists of silica with bound water and asbestos fibers. The seam with this component is to avoid heat transfer from the lining to the steel shell. The stress-absorbing component consists of a material that is resilient and capable of deformation, such as mineral wool or glass fibers. The publication teaches that it is desirable for the insulating material to have low thermal conductivity to minimize heat transfer. In metallurgical furnaces, however, the expansion takes place only by thermal expansion, while expansion in gasification plants also takes place by chemical reaction. Expansion by chemical reaction is much greater than the expansion that takes place through ordinary temperature increase in the stones, i.e. tennis expansion. Furthermore, belts are a very soft material which means that they do not offer a necessary and controlled resistance to chemical expansion. In addition, fiber blankets insulate too much, so the temperature gradient criterion is not met for the gasification plant.

I US 6,725,787 beskrivs en eldfast behållare för förgasning av svartlut. I expansionsgapet mellan behållarens metallskal och den keramiska infodringen återfinns ett krossbart mellanlägg med en förbestämd sträckgräns. Nämnda mellanlägg, som består av ett krossbart metallskum, tillhandahåller ett kontrollerat motstånd mot 10 15 20 25 30 35 536 161 expansion för den keramiska infodringen. Dock, efter ett antal start och stopp av förgasningsanläggningen har metallskummets förmåga till motstånd törbrukats efter att metallskinnmet har krossats till fullo.US 6,725,787 describes a refractory container for gasification of black liquor. In the expansion gap between the metal shell of the container and the ceramic lining there is a crushable liner with a predetermined yield strength. Said liner, which consists of a crushable metal foam, provides a controlled resistance to expansion of the ceramic liner. However, after a number of starts and stops of the gasification plant, the ability of the metal foam to resist has been dried after the metal skin has been completely crushed.

KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att eliminera eller åtminstone minimera ovan nämnda problem, vilket åstadkoms genom att en eftergivlig struktur med en återfjädrande förmåga är placerad mellan ett yttre reaktorhölje och en inre eldfasta infodring och att nämnda eítergivli ga struktur innefattar åtminstone en metallprofil anordnad att fördela tryckbelastningen mellan nämnda reaktorhölje och den inre eldfasta infodringen genom att metallprofilen eller ett flertal metallprofiler är positionerade på så vis att nänmda metallprofiler utsträcker sig med centrumlinj en i reaktoms longitudinella riktning och huvudsakligen parallellt med reaktorhöljets centrumlinje och formar parallella tryckupptagande bryggor med mellanliggande spaltzoner, och att nämnda metallproñls eller flertal metallprofilers tvärsnitt utgör en cirkel eller månghöming.BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION It is an object of the present invention to eliminate or at least minimize the above-mentioned problems, which is achieved in that a resilient structure with a resilient capacity is placed between an outer reactor housing and an inner refractory liner and that said resilient structure comprises at least a metal profile arranged to distribute the pressure load between said reactor housing and the inner refractory liner in that the metal profile or a number of metal profiles are positioned such that said metal profiles extend with the center line in the longitudinal direction of the reactor and substantially parallel to the intermediate gap zones, and that the cross-section of said metal profile or several metal profiles forms a circle or polygon.

Tack vare uppfinningen såsom definierad i patentkrav 1, erhålls en relativt konstant motkraft på en, i en förgasare under drift, expanderande keramisk infodring inom ett stort deformeringsornråde, utan att orsaka mekanisk överbelastning på törgasarens reaktorhölje eller på infodringen inne i reaktorn.Thanks to the invention as claimed in claim 1, a relatively constant counterforce is obtained on an expanding ceramic liner in a carburettor during operation within a large deformation range, without causing mechanical overload on the dryer reactor housing or on the liner inside the reactor.

Vidare erhålls tack vare den komprimerbara barriärens återfjädrande förmåga en motkraft som, vid en upprepad termisk cykel av typ start och stopp, vid återuppstart av förgasaren i huvudsak behåller sin förmåga att generera ett visst mottryck vilket medför den stora fördelen att när den keramiska infodringen på nytt utvidgas genom termisk och kemisk expansion erhålls återigen en relativt konstant motkrafi på den keramiska infodringen.Furthermore, thanks to the resilient ability of the compressible barrier, a counterforce is obtained which, in the case of a repeated thermal cycle of the start and stop type, when restarting the carburettor essentially retains its ability to generate a certain back pressure, which has the great advantage that when the ceramic liner is re expanded by thermal and chemical expansion, a relatively constant countercurrent fi is again obtained on the ceramic lining.

Enligt en aspekt av uppfinningen gäller att nämnda eftergivliga struktur är anordnad att komprimeras och deformeras i reaktorhöljets radiella riktning med avseende på sitt omfång med minst 60 % vid ett nonnaltryck på företrädesvis högst 2 MPa, mer föredraget i intervallet 0,5 - 1,5 MPa, att nämnda eftergivliga struktur har en âterfjädrande förmåga på företrädesvis 2-4 %, mer föredraget på 3-4 % vid tryckavlastning från driftstryck till atmosfárstryck, samt att nämnda eftergivliga struktur har en global porositet på minst 60%, företrädesvis minst 80%, mer föredraget minst 90%. Tack vare den höga globala porositeten på den eftergivliga strukturen kan den kraftigt deformeras i reaktorhöljets radiella riktning i ett omfång på upp till 70% 15 20 25 30 35 536 'IE-'l samtidigt som man kan upprätthålla en lämpligt stor värmeledningsfcirinåga i den eftergivliga strukturen.According to one aspect of the invention, said resilient structure is arranged to be compressed and deformed in the radial direction of the reactor shell with respect to its extent by at least 60% at a non-pressure of preferably not more than 2 MPa, more preferably in the range 0.5 - 1.5 MPa , that said resilient structure has a resilient capacity of preferably 2-4%, more preferably of 3-4% at pressure relief from operating pressure to atmospheric pressure, and that said resilient structure has a global porosity of at least 60%, preferably at least 80%, more preferably at least 90%. Due to the high global porosity of the resilient structure, it can be strongly deformed in the radial direction of the reactor housing to an extent of up to 70% 536 IU-1 while maintaining a suitably large thermal conductivity in the resilient structure. .

Enligt ännu en aspekt av uppfinningen gäller att nämnda struktur innefattar en eller flera ihåliga metallprofiler, vars tvärsnitt uppvisar åtminstone en symmetrilinje som skär genom centrmnlinj en i metallprofilenl-ema. Tack vare denna symmetri så kan metallprofilema kraftigt deformeras utan att tippa över mot sina profilgrannar, vilket kan orsaka oönskade överlapp mellan profilerna. En stabil deformering i reaktorhöljets radiella riktning ger däremot ett optimalt stort deformeringsomfång.According to a further aspect of the invention, said structure comprises one or more hollow metal profiles, the cross-section of which has at least one line of symmetry which intersects through the center line one of the metal profile members. Thanks to this symmetry, the metal profiles can be strongly deformed without tipping over towards their profile neighbors, which can cause unwanted overlap between the profiles. A stable deformation in the radial direction of the reactor housing, on the other hand, gives an optimally large extent of deformation.

Enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen gäller att nämnda metallprofiler har åtminstone en longitudinell symmetrilinje. Tack vare detta kan raka metallprofiler enkelt monteras runt om in i ett cylindriskt reaktorkärl och likfonnigt täcka huvudsakligen hela insidan av den cylindriska innerytan med profiler innefattande ett lämpligt avstånd mellan profilema.According to a further aspect of the invention, said metal profiles have at least one longitudinal line of symmetry. Thanks to this, straight metal profiles can be easily mounted all around into a cylindrical reactor vessel and uniformly cover substantially the entire inside of the cylindrical inner surface with profiles comprising a suitable distance between the profiles.

Enligt en aspekt av uppfinningen gäller att nämnda eftergivliga strukturs tvärsnittsmått är mer än 1,5 % av reaktorväggens inre radie r och att nämnda metallprofiler är utplacerade med ett sådant valt avstånd x' mellan respektive metallprofilers utsidor att när metallprofilema är maximalt deforinerade/komprimerade är avståndet x mellan respektive metallprofilers minst någon millimeter. Tack vare att metallprofilema deformeras på ett stabilt sätt i reaktorhöljets radiella riktning kan profilernas maximala bredd beräknas när profilema blir maximalt deformerade varvid minsta tillåtliga delningsavstånd mellan profilema lätt kan beräknas utan att riskera överlapp eller plåtstukning där de berör varandra.According to one aspect of the invention, the cross-sectional dimension of said resilient structure is more than 1.5% of the inner radii of the reactor wall and that said metal profiles are placed with such a selected distance x 'between the outer metal profiles that when the metal profiles are maximally defined / compressed the distance x between the respective metal profiles at least a few millimeters. Due to the fact that the metal profiles are deformed in a stable manner in the radial direction of the reactor housing, the maximum width of the profiles can be calculated when the profiles are maximally deformed, whereby the minimum allowable partition distance between the profiles can be easily calculated without risking overlap or sheet metal cracking.

Enligt ännu en aspekt av uppfinningen gäller att nämnda metallprofiler har spegelsymmetriska tvärsnitt med spegelplanet passerande genom profilcentrum och centrumlinjen och riktad huvudsakligen vinkelrätt med reaktorhöljets tangentiella riktning. Tack vare profilens spegelsymmetri och riktning vinkelrätt mot reaktorhöljet erhålls under hela deformeringsförloppet en stabil deformering utan risk för kantring av metallprofilen.According to yet another aspect of the invention, said metal profiles have mirror-symmetrical cross-sections with the mirror plane passing through the profile center and the center line and directed substantially perpendicular to the tangential direction of the reactor housing. Thanks to the mirror symmetry of the profile and the direction perpendicular to the reactor housing, a stable deformation is obtained during the entire deformation process without risk of overturning the metal profile.

Enligt ännu en aspekt av uppfinningen gäller att det mellan nämnda keramiska infodring och nämnda eftergivliga struktur finns placerad ett barriärmaterial med så pass god termisk isolering så att metallprofilema i den eftergivliga strukturen inte blir hetare än ca 400°C vid normal drift av reaktorn. Tack vare en extra termisk isolering förhindras 10 15 20 25 30 35 536 '161 att eventuell restsmälta kan nå fram till metallprofilerna och orsaka korrosion på dessa.According to another aspect of the invention, a barrier material with such good thermal insulation is placed between said ceramic liner and said resilient structure so that the metal profiles in the resilient structure do not become hotter than about 400 ° C during normal operation of the reactor. Thanks to an extra thermal insulation, any residual melt is prevented from reaching the metal profiles and causing corrosion on them.

Efiersom restsmältan stelnar vid 400 °C kan den därför inte nå fram till metallprofilen.As the residual melt solidifies at 400 ° C, it can therefore not reach the metal profile.

Enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen gäller att det mellan och inuti metallprofilerna placeras en porös keramisk filt som fyller upp den fria volymen i och mellan metallprofilema och därigenom minskar värmetransporten genom den eftergivliga strukturen på grund av både minskad gaskonvektion och minskad värmestrålning. Tack vare den keramiska filten kan den totala värmelcdningen till reaktorkärlets vägg begränsas.According to a further aspect of the invention, a porous ceramic felt is placed between and inside the metal profiles which fills the free volume in and between the metal profiles and thereby reduces the heat transport through the resilient structure due to both reduced gas convection and reduced heat radiation. Thanks to the ceramic salt, the total heat dissipation to the wall of the reactor vessel can be limited.

Enligt ännu en aspekt av uppfinningen gäller att en del av metallprofilerna är anordnade med centrumlinjema vinkelräta mot reaktorhöljets centrumlinje mellan reaktorhöljets insida och kerarninfodringen i form av spiraler eller koncentriska delbara ringar och den återstående delen av insidan täcks av metallprofiler där centrumlinjema är anordnade huvudsakligen parallellt med reaktorhöljets centrumlinje så att de tillsammans omsluter hela reaktorhöljets insida. Tack vare att metallprofilerna relativt lätt kan formas till spiraler eller ringar, hela eller delbara, så kan reaktortoppen, som vanligtvis har kupolfonn av hålfasthetsskäl, relativt lätt täckas av metallspiraler eller koncentriska profilringar. På samma sätt kan även reaktorutloppet som vanligen är konfomiat täckas av koncentriska ringar eller spiraler.According to another aspect of the invention, a portion of the metal coils are arranged with the center lines perpendicular to the center line of the reactor housing between the inside of the reactor housing and the core liner in the form of spirals or concentric divisible rings and the remaining part of the inside is covered centerline so that together they enclose the entire inside of the reactor housing. Due to the fact that the metal coils can be formed relatively easily into spirals or rings, whole or divisible, the reactor top, which usually has a dome shape for reasons of strength, can be relatively easily covered by metal spirals or concentric profile rings. In the same way, the reactor outlet, which is usually confomiat, can also be covered by concentric rings or spirals.

Enligt ännu en aspekt av uppfinningen gäller att nämnda förgasningsråvara innefattar vid pappersmassafrarnställning erhållna avlutar såsom svartlut eller sulfittjocklut. Dessa avlutar är energirika och ger god drifisekonomi samt ett förhållandevis högt energiutbyte.According to yet another aspect of the invention, said gasification raw material comprises liquids obtained in pulp production such as black liquor or salt thick liquor. These liquids are energy-rich and provide good operating economy as well as a relatively high energy yield.

KORT FIGURBESKRIVNING Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas i mer detalj med hänvisning till de bifogare ritningsfigurerna, i vilka: Fig. 1 visar en sektor, med ett omfång på ca en sjättedel av ett radiellt tvärsnitt, genom mitten av en íörgasningsreaktor, Fig. 2 visar tvärsnitt av några olika typer av rörprofiler, Fig. 3 visar utformningen enligt tig. l i något större skala, Fig. 4 visar mottrycket, P (MPa), mot ett reaktorhölje som funktion av deformering/komprimering av en eftergivlig struktur när nämnda struktur deformeras mellan en keraminfodring och insidan av en reaktorvägg; och 10 15 20 25 30 35 536 'lB'l 10 Fig. 5 visar resultatkurvor från tester av en rörprofil av det ferritiska högstyrkestålet Doga18OODP där profilen genomgått ett antal tryck- / avlastningscykler.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 shows a sector, with a circumference of about one sixth of a radial cross-section, through the center of a gasification reactor, Fig. 2 shows cross-sections of some different types of pipe profiles, Fig. 3 shows the design according to fig. 1 on a slightly larger scale, Fig. 4 shows the back pressure, P (MPa), against a reactor shell as a function of deformation / compression of a resilient structure when said structure is deformed between a ceramic liner and the inside of a reactor wall; and 10 15 20 25 30 35 536 '1B'l 10 Fig. 5 shows result curves from tests of a pipe profile of the ferritic high-strength steel Doga18OODP where the profile has undergone a number of pressure / relief cycles.

DETALJERAD FIGURBESKRIVNING För en detaljerad beskrivning av en tänkbar, möjlig konstruktion av en förgasarreaktor enligt uppfinningen hänvisas till förgasningsreaktorer utvecklade av Chemrec AB.DETAILED DESCRIPTION OF FIGURES For a detailed description of a possible, possible construction of a carburettor reactor according to the invention, reference is made to gasification reactors developed by Chemrec AB.

Andra utformningar och konstruktioner av förgasarbehållaren kan också tänkas utan att därmed avvika från uppfinningens omfång. Föredraget är dock att förgasningsreaktionema sker vid så hög temperatur att lutens saltinnehåll bildar en smälta som hanteras vid en temperatur avsevärt (>100 °C) över saltemas smältpunkt för att kurma erhålla fördelarna enligt uppfinningen.Other designs and constructions of the carburettor container are also conceivable without thereby deviating from the scope of the invention. It is preferred, however, that the gasification reactions take place at such a high temperature that the salt content of the lye forms a melt which is handled at a temperature considerably (> 100 ° C) above the melting point of the salts in order to obtain the benefits according to the invention.

I Fig. 1 visas en sektor, med ett omfång på ca en sjättedel av ett radiellt tvärsnitt 15, genom mitten av en cylindriskt utformad förgasningsreaktor 100. Nämnda reaktor 100 är avsedd för förgasning av förgasningsråvaror, företrädesvis vid pappersmassafrarnställning erhållna avlutar, vilka förgasningsråvaror innefattar organiska och oorganiska föreningar, varvid nämnda föreningar vid förgasning i närvaro av syrgas och/eller luft vid en förgasningstemperatur där smälttemperaturerna för de ingående oorganiska föreningama är minst l00°C lägre än förgasningstemperaturen, omvandlas till en het reducerande gas över 950°C men under l300°C och innefattande CO, C02, H2 och H20 och en saltsmälta; nämna reaktor innefattar ett yttre reaktorhölje 7 med en centrumlinje C, vilken centrumlinje C sammanfaller med reaktoms 100 centrumlinje, och en inre eldfast, keramisk infodring 2, 3, 4, som företrädesvis är uppbyggd av ett eller flera keramiska lager, varvid mellan nämnda reaktorhölje 7 och nämnda infodring 2, 3, 4 återfinns en eftergivlig struktur 5 med en återfjädrande fönnåga och där nämnda eftergivliga struktur innefattar åtminstone en metallprofil 12 anordnad att fördela tryckbelastningen mellan nämnda reaktorhölje 7 och den inre eldfasta infodringen 2, 3, 4 genom att metallprofilen 12 eller ett flertal metallprofiler 12 är positionerade på så vis att den/de fonnar parallella tryckupptagande bryggor med mellanliggande spaltzoner 22.Fig. 1 shows a sector, with a circumference of about one sixth of a radial cross-section 15, through the center of a cylindrically designed gasification reactor 100. Said reactor 100 is intended for gasification of gasification raw materials, preferably effluents obtained in pulp production, which gasification organic raw materials and inorganic compounds, wherein said compounds when gasified in the presence of oxygen and / or air at a gasification temperature where the melting temperatures of the constituent inorganic compounds are at least 100 ° C lower than the gasification temperature, are converted to a hot reducing gas above 950 ° C but below 1300 ° C and comprising CO, CO 2, H 2 and H 2 O and a salt melt; said reactor comprises an outer reactor housing 7 with a center line C, which center line C coincides with the center line of the reactor 100, and an inner refractory ceramic liner 2, 3, 4, which is preferably built up of one or more ceramic layers, wherein between said reactor housing 7 and said liner 2, 3, 4 is again a resilient structure 5 with a resilient feature and wherein said resilient structure comprises at least one metal profile 12 arranged to distribute the pressure load between said reactor housing 7 and the inner refractory liner 2, 3, 4 by the metal profile 12 or a number of metal profiles 12 are positioned in such a way that they form parallel pressure-absorbing bridges with intermediate gap zones 22.

Med förgasningstemperatur avses den globala temperaturen ut från reaktorn 100, d v s vilket kan anses motsvara den medeltemperatur som gasen 9 och smältan l har när de lämnar reaktom 100. Reaktionstemperaturen inne i reaktom 100 är i vissa zoner avsevärt högre. 10 20 25 30 35 536 161 ll Nämnda eftergivliga struktur 5 är i en föredragen utföringsforrn anordnad i ett expansionsutrymme 6, vilket utrymme 6 i sin tur är anordnat mellan nämnda reaktorhölje 7 och nämnda infodring 2, 3, 4. Den eftergivliga strukturen 5 kan deformeras/komprimeras när den utsätts för tryck och därefter delvis återfjädra vid tiyckavlastning. Expansionsutrymmet 6 kan företrädesvis på sina inre ytor vara försett med ett barriärrnaterial 13, 14, mellan vilket den eftergivliga strukturen 5 är anordnad.By gasification temperature is meant the global temperature out of the reactor 100, i.e. which can be considered to correspond to the average temperature that the gas 9 and the melt 1 have when they leave the reactor 100. The reaction temperature inside the reactor 100 is in some zones considerably higher. Said resilient structure 5 is in a preferred embodiment arranged in an expansion space 6, which space 6 in turn is arranged between said reactor housing 7 and said liner 2, 3, 4. The resilient structure 5 can be deformed / compressed when subjected to pressure and then partially resilient during pressure relief. The expansion space 6 can preferably be provided on its inner surfaces with a barrier material 13, 14, between which the resilient structure 5 is arranged.

Barriärmaterialet 13, 14 kan företrädesvis innefatta en eller flera lager. I Figur 1 visas även reaktorhöljets radiella riktning 15 samt att den efiergivliga strukturen 5 har en tjocklek y utsträckande sig i reaktorhöljets radiella riktning15.The barrier material 13, 14 may preferably comprise one or more layers. Figure 1 also shows the radial direction 15 of the reactor housing and that the releasable structure 5 has a thickness y extending in the radial direction of the reactor housing 15.

Mellan nämnda infodring 2, 3, 4 och närrmda eftergivliga struktur 5 kan det vara föredraget att det finns placerat ett barriärmaterial 13 med så god termisk isolering att nämnda metallprofiler 12 i den eftergivliga strukturen 5 inte blir hetare än ca 400°C vid normal drift av reaktom.Between said lining 2, 3, 4 and approximate resilient structure 5 it may be preferred that a barrier material 13 with such good thermal insulation is placed that said metal profiles 12 in the resilient structure 5 do not become hotter than about 400 ° C during normal operation of reactor.

I vissa utföringsfonner enligt uppfinningen kan det även vara föredraget att ett barriärmaterial 14 fins placerad mellan reaktorhöljets 7 insida och den eftergivliga strukturen 5 så att reaktorhölj et 7 inte utsätts för höga temperaturer.In certain embodiments according to the invention, it may also be preferred that a barrier material 14 is located between the inside of the reactor housing 7 and the resilient structure 5 so that the reactor housing 7 is not exposed to high temperatures.

För den keramiska infodringens 2, 3, 4 fysiska stabilitet är det vid en upprepad termisk cykel, av typ start och stopp, en mycket önskvärd fördel om de keramblock som infodringen byggs upp av ständigt kan få ett visst inåt mot reaktoms centrum riktat stödtryck av reaktorhöljet via den eftergivliga och delvis återfjädrande strukturen 5.For the physical stability of the ceramic liner 2, 3, 4 in the case of a repeated thermal cycle, of the type start and stop, it is a very desirable advantage if the ceramic blocks of which the liner is built up can constantly have a certain inwardly directed support pressure of the reactor housing. via the resilient and partially resilient structure 5.

Nämnda återfjädrande eftergivliga struktur 5 kan återta bildade glapp mellan keraminfodringen 2, 3, 4 och reaktorhöljet 7, men även minimera uppkomsten av öppna krympsprickor 10 eller spalter som uppkommer i fogar ll mellan de i infodringen 2, 3, 4 ingående olika keramblocken vid avsvalning av reaktom.Said resilient resilient structure 5 can reclaim formed gaps between the ceramic liner 2, 3, 4 and the reactor casing 7, but also minimize the occurrence of open shrinkage cracks 10 or gaps that occur in joints 11 between the various ceramic blocks included in the liner 2, 3, 4. reactor.

För att förhindra övertemperaturer på reaktorhölj et 7 kan det vara föredraget att nänmda rcaktorhölje 7 kyls för att leda bort värmet från reaktorhöljet 7 till omgivande kylmedium, vanligtvis luft 8. Temperaturer på ca 300 °C för tryckkärlsstål är tillåtligt för att gängse hållfasthetsnorrner skall kunna uppfyllas utan att väggtjockleken på reaktom måste göra alltför stor.In order to prevent overtemperatures on the reactor casing 7, it may be preferable for said reactor casing 7 to be cooled to dissipate the heat from the reactor casing 7 to the surrounding cooling medium, usually air 8. Temperatures of about 300 ° C for pressure vessel steel are permissible in order to meet normal strength standards. without the wall thickness of the reactor having to make too large.

Nämnda eftergivliga struktur 5 innefattar företrädesvis en eller flera tunnväggiga profiler 12 företrädesvis gjorda av metall. Fig. 1 visar metallprofiler 12 vilka har ett tvärsnitt motsvarande en regelbunden sexhöming. Metallprofilerna 12 utgörs i sin tur 10 15 20 25 30 35 536 'l6'l 12 företrädesvis av långa rör placerade huvudsakligen parallellt med reaktorhöljets 7 centrumlinje C, d v s i reaktoms 100 longitudinella riktning. Centrumlinjen 21 i rörprofilema 12 utsträcker sig huvudsakligen vinkelrätt mot reaktorhöljets radiella riktning 15 och metallprofilema, även kallade rörprofiler, 12 är utplacerade med ett sådant valt avstånd mellan deras respektive centrumlinjer 21 att ett avstånd x'(se figur 4) erhålls mellan två intilliggande metallprofilers 12 utsidor. När metallprofilema 12 är maximalt defomierade/komprimerade har avståndet x' minskat till x (se figur 4) mellan respektive metallprofilers (12) utsidor och där x är större än noll, företrädesvis en millimeter eller eventuellt något större.Said resilient structure 5 preferably comprises one or more thin-walled profiles 12 preferably made of metal. Fig. 1 shows metal profiles 12 which have a cross section corresponding to a regular hexagon. The metal profiles 12 in turn are constituted by long tubes placed substantially parallel to the center line C of the reactor housing 7, i.e. in the longitudinal direction of the reactor 100. The center line 21 in the pipe profiles 12 extends substantially perpendicular to the radial direction of the reactor housing 15 and the metal profiles, also called pipe profiles, 12 are placed with such a selected distance between their respective center lines 21 that a distance x '(see Figure 4) is obtained between two adjacent metal profiles 12. outside. When the metal profiles 12 are maximally deformed / compressed, the distance x 'has decreased to x (see figure 4) between the outer sides of the respective metal profiles (12) and where x is greater than zero, preferably one millimeter or possibly slightly larger.

I Fig. 2 visas tvärsnitt för ett antal olika typer av metallprofiler 12-a till 12-k. Det är föredraget att nämnda struktur 5 innefattar en eller flera ihåliga metallprofiler företrädesvis med sluten profil, vars tvärsnitt uppvisar åtminstone en symmetrilinje S som skär genom centrumlinjen 21 i metallprofilen/-ema 12 och där förlängningen av syrmnetrilinjen S skär genom reaktorhöljets 7 centrumlinje C.Fig. 2 shows cross-sections for a number of different types of metal profiles 12-a to 12-k. It is preferred that said structure 5 comprises one or more hollow metal profiles preferably with closed profile, the cross section of which has at least one line of symmetry S which intersects through the center line 21 of the metal profile (s) 12 and where the extension of the oxygen line S intersects through the center line C of the reactor shell 7.

För varje tvärsnitt visas symmetrilinjen S i form av en streckad linje. Rörprofilen eller metallprofilen placeras företrädesvis så att tvärsnittets symmetrilinje S är parallell med reaktorhöljets radiella riktning 15, medan rörprofilens centrurnlinje 21 löper huvudsakligen vinkelrätt mot nämnda reaktorhöljes radiella riktning 15, vilket betyder att rörprofilema i deras longitudinella riktning utsträcker sig huvudsakligen parallellt med reaktorhöljets 7 centrumlinje C.For each cross section, the line of symmetry S is displayed in the form of a dashed line. The pipe profile or metal profile is preferably positioned so that the line of symmetry S of the cross section is parallel to the radial direction 15 of the reactor housing, while the center line 21 of the pipe profile runs substantially perpendicular to said radial direction 15 of the reactor housing, which means

I enlighet med vad som visas Fig. 2 kan metallprofilemas 12 tvärsnitt inneha olika form, exempelvis kan tvärsnitten utgöras av olika typer av månghömingar, medan det i en del utföringsforrner kan vara föredraget att den eftergivliga strukturen 5 innefattar ett antal cirkulär-t formade metallprofiler 12-e, 12-h. I en utföringsform kan nämnda efiergivliga struktur 5 företrädesvis innefatta ett antal hexagonalt formade metallprofiler 12-a vilka utsträcker sig med hexagonens centrumlinje 21 riktad huvudsakligen parallellt med reaktorhöljets 7 centrumlinje C.As shown in Fig. 2, the cross sections of the metal profiles 12 may have different shapes, for example the cross sections may be of different types of polygons, while in some embodiments it may be preferred that the resilient structure 5 comprises a number of circularly shaped metal profiles 12. -e, 12-h. In one embodiment, said releasable structure 5 may preferably comprise a number of hexagonally shaped metal profiles 12-a which extend with the center line 21 of the hexagon directed substantially parallel to the center line C of the reactor housing 7.

I ytterligare en utföringsforrn innefattar nämnda eftergivliga struktur 5 ett antal elliptiskt formade metallprofiler 12-c, vilka utsträcker sig med ellipsens storaxel i tvärsnittet riktad huvudsakligen parallellt med reaktorhöljets 7 radiella riktning 15.In a further embodiment, said resilient structure 5 comprises a number of elliptically shaped metal profiles 12-c, which extend with the major axis of the ellipse in the cross section directed substantially parallel to the radial direction 15 of the reactor housing 7.

I andra utföringsfonner kan ett antal pentagonalt formade metallprofiler 12-g, vilka utsträcker sig på samma sätt med pentagonens symmetrilinje i tvärsnittet riktad 10 15 20 25 30 35 536 '161 huvudsakligen parallellt med reaktorhöljets 7 radiella riktning 15, vara mer föredraget.In other embodiments, a number of pentagonally shaped metal profiles 12-g, which extend similarly with the line of symmetry of the pentagon in the cross section directed substantially parallel to the radial direction 15 of the reactor shell 7, may be more preferred.

Ett alternativ till en pentagonal form kan vara en oktaederform 12-d.An alternative to a pentagonal shape may be an octahedral shape 12-d.

Gemensamt för nämnda metallprofiler 12 är att de har åtminstone ett spegelsymrnetriskt tvärsnitt där spegelplanet sammanfaller med centrumlinjen 21 och där symmetrilinjen S är riktad huvudsakligen parallellt med reaktorhöljets 7 radiella riktning 15, d v s på så vis att S är riktad att skära reaktoms centrumlinje C.Common to said metal profiles 12 is that they have at least one mirror symmetrical cross section where the mirror plane coincides with the center line 21 and where the line of symmetry S is directed substantially parallel to the radial direction 15 of the reactor housing 7, i.e. in such a way that S is directed to intersect the center line C.

Profiler enligt de ovan beskrivna olika utföringsforrnerna tillåter en betydande plastisk deformering vid en viss uppnådd måttlig belastningsnivå och ger sedan ett relativt konstant deformeringsmotstånd inom ett stort defonneringsområde. Vidare har denna typ av efiergivliga strukturer 5 en för ugnskonstruktionen, den keramiska infodringen, lämplig värmeledningslörrnåga.Projects according to the various embodiments described above allow a significant plastic deformation at a certain reached moderate load level and then give a relatively constant deformation resistance within a large defining area. Furthermore, this type of removable structures has a heat conduction suitable for the furnace construction, the ceramic lining.

Rörprofilema enligt uppfinningen är företrädesvis tillverkade av på marknaden vanlig förekommande stålkvalitéer lämpade lör den miljö som är karakteristisk för uppfinningen. Rören med den valda profilen placeras i reaktoms axiella riktning och tillverkas i längder som är avpassade till reaktoms utsträckning i axiell led. Rörlängden kan företrädesvis vara anpassad för att nå längs reaktorn hela axiella längd men rörlängderna kan också vara kortare beroende på monteringsteknik och beroende på förekomster av genomtöringar genom reaktorväggen 7 vilket gör det nödvändigt att dela upp rören i delar.The pipe problems according to the invention are preferably made of steel grades commonly used on the market suitable for the environment which is characteristic of the invention. The pipes with the selected profile are placed in the axial direction of the reactor and manufactured in lengths that are adapted to the extent of the reactor in the axial direction. The pipe length can preferably be adapted to reach the entire axial length along the reactor, but the pipe lengths can also be shorter depending on mounting technology and due to the occurrence of penetrations through the reactor wall 7, which makes it necessary to divide the pipes into parts.

I en del utföringsfonner enligt uppfinningen är en del av metallprofilema 12 anordnade med centrumlinjerna 21 vinkelräta mot reaktorhöljets 7 centrumlinje C mellan reaktorhöljets 7 insida och keraminfodringen 2, 3, 4, företrädesvis i form av spiraler eller koncentriska ringar och den återstående delen av insidan täcks av metallprofiler 12 där centrumlinjema (21) är anordnade huvudsakligen parallella med reaktorhöljets 7 centrumlinje C så att de tillsammans omsluter hela reaktorhöljets insida 7.In some embodiments according to the invention, a part of the metal profiles 12 arranged with the center lines 21 perpendicular to the center line C of the reactor housing 7 between the inside of the reactor housing 7 and the ceramic liner 2, 3, 4, preferably in the form of spirals or concentric rings and the remaining part of the inside metal profiles 12 where the center lines (21) are arranged substantially parallel to the center line C of the reactor housing 7 so that they together enclose the entire inside 7 of the reactor housing.

Samtliga i Fi g. 2 visade profiler har minst ett spegelplan genom profilen. Det kan vara en fördel att profilema placeras så att spegelplanet är huvudsakligen vinkelrätt mot tryckkärlsväggen och parallellt med reaktorkärlets radiella riktning 15 liksom parallellt med profilens centrumlinjen 2lfi5r att på så vis minska eventuell risk att profilema 12 viker omkull asymmetriskt när de blir tillplattade mellan reaktorhöljet 7 och keraminfodringen 2, 3, 4. Rörprofilema 12-f, -g, -h kan framställas genom att långsmala plåtar viks till önskade profiler 12 varefter plåtkantema 20 svetsas samman. 10 15 20 25 30 35 536 'lB'l 14 Profilen 12-i är sammansatt av profilen l2-a och 12-j som är staplade på varandra och sedan sarnmansvetsade i midjan 20 . En profil av typ 12-i har nästan en dubbelt så stort deformeringskapacitet jämfört med profil 12-a utan att kräva något större C-C avstånd mellan profilema än profil 12-ai den eftergivliga strukturen 5. Profilen 12-k är uppbyggd av ett antal elliptiska rör av typ 12-c som är fastsvetsade 18 på en plåt 19 och bildar en panel. Sådana paneler kan sedan placeras i reaktorkärlet och svetsas sarrunan där till en sammanhängande eftergivlig struktur 5 med rörprofilerna 12 riktade mot reaktorhöljet 7 och med plåten 19 riktad mot keraminfodringen.All profiles shown in Fig. 2 have at least one mirror plane through the profile. It can be an advantage to place the problems so that the mirror plane is substantially perpendicular to the pressure vessel wall and parallel to the radial direction 15 of the reactor vessel as well as parallel to the center line 21 of the sample the ceramic lining 2, 3, 4. The tube profiles 12-f, -g, -h can be produced by folding elongate plates into desired profiles 12, after which the plate edges 20 are welded together. 15 The profile 12-i is composed of the profile 12-a and 12-j which are stacked on top of each other and then welded together at the waist 20. A type 12-i profile has almost twice the deformation capacity compared to profile 12-a without requiring a slightly larger CC distance between the profiles than profile 12-a in the resilient structure 5. The profile 12-k is made up of a number of elliptical tubes of type 12-c which are welded 18 to a plate 19 and form a panel. Such panels can then be placed in the reactor vessel and welded together there to a coherent resilient structure 5 with the pipe profiles 12 directed towards the reactor housing 7 and with the plate 19 directed towards the ceramic lining.

I Fig. 3 visas en efiergivlíg struktur 5 där panelen innefattar ett antal hexagonala rör 12- a. Det inses att rör även med andra tvärsnittsprofiler, t ex cylindriska 12-e, pentagonala 12-g, på samma vis kan användas för att bygga upp panelen. När en sådan eftergivlig struktur 5 bestående av rörprofiler fastsvetsade på en plåt kompakteras av en expanderande infodring leder detta företrädesvis till att plåten 19 sträcks ut vilket kan ge en extra mothållskrañ mot infodringen utan att tryckbelastningen på reaktorkärlet 7 nödvändigtvis ökar.Fig. 3 shows an original structure 5 where the panel comprises a number of hexagonal tubes 12-a. It is understood that tubes also with other cross-sectional profiles, for example cylindrical 12-e, pentagonal 12-g, can be used in the same way to build up the panel. When such a resilient structure 5 consisting of pipe profiles welded to a plate is compacted by an expanding liner, this preferably leads to the plate 19 being stretched, which can provide an extra abutment crane against the liner without the pressure load on the reactor vessel 7 necessarily increasing.

I Fig. 3 visas även en utföringsform enligt uppfinningen där det mellan och i metallprofilema 12 placeras en keramisk filt 16, 17 som fyller upp den fria volymen mellan metallprofilema 12 liksom inuti metallprofilerna 12 och därigenom minskar värmetransporten genom den efiergivli ga strukturen 5 på grund av både minskad gaskonvektion och minskad vännestrålning.Fig. 3 also shows an embodiment according to the invention where between and in the metal profiles 12 a ceramic film 16, 17 is placed which fills the free volume between the metal profiles 12 as well as inside the metal profiles 12 and thereby reduces the heat transport through the exposed structure 5 due to both reduced gas convection and reduced friend radiation.

För den efiergivliga strukturen 5 kan man beräkna en global fyllfaktor e. Volymkvoten kan med stöd av Fig. 3 beräknas enligt, VMe/Vmfi 6R-t-L/3H~R-L=1,155- t / R, där R är profilens omskrivna radie, H profilens höjd = 2R\/O,75 och L profilens längd och t profilens väggtjocklek samt profilernas delningsavstånd, C- C avstånd =3R vilket innebär ett initialt avstånd mellan profilema motsvarande R . Med insatt mätvärde t/R= 0,0571 blir e=0,066. Detta betyder att strukturen 5, när den är uppbyggd av hexagonala profiler 12-a, innehåller endast 6,6 % tätt material och 93,4 % global porositet.For the permissible structure 5, a global fill factor e can be calculated. The volume ratio can be calculated with the aid of Fig. 3 according to, VMe / Vm height = 2R \ / O, 75 and L the length of the profile and the wall thickness of the profile as well as the division distance of the profiles, C- C distance = 3R which means an initial distance between the profiles corresponding to R. With the input measured value t / R = 0.0571, e = 0.066. This means that the structure 5, when made up of hexagonal profiles 12-a, contains only 6.6% dense material and 93.4% global porosity.

Det förstås att reaktorväggen som visas i figur 3 egentligen har en, totalt sett, krökt form såsom visas i Fig. 1. Det snitt som visas i figur 3 utgör en så pass liten del av hela reaktorväggen att väggen för enkelhets skull visas som en plan vägg i figur 3.It is understood that the reactor wall shown in Figure 3 actually has a, overall, curved shape as shown in Fig. 1. The section shown in Figure 3 forms such a small part of the entire reactor wall that the wall is shown as a plan for simplicity. wall in 3 gur 3.

Fig. 4 visar mottrycket, P(MPa) mot reaktorhöljet 7 som funktion av defonnering/ kompression av de tunnväggiga rörprofilerna 12 när de deformeras/komprimeras mellan 15 20 25 30 35 536 '151 keraminfodringen 2, 3, 4 och reaktorhöljets 7 insida. Inom ett defonneringsområde från 0 % till ca 6 % sker först en elastisk defonnering därefter sker en plastisk deforrnering upp till ca 70 % med en relativt konstant mottryckt. Därefter trycks rörväggarna 12 mot varandra varefter mottrycket stiger snabbt och expansionsutrymmet är förbrukat.Fig. 4 shows the back pressure, P (MPa) against the reactor housing 7 as a function of defining / compression of the thin-walled pipe profiles 12 when they are deformed / compressed between the ceramic liner 2, 3, 4 and the inside of the reactor housing 7. Within a deposition range from 0% to about 6%, an elastic deposition takes place first, then a plastic deformation takes place up to about 70% with a relatively constant back pressure. Thereafter, the tube walls 12 are pressed against each other, after which the back pressure rises rapidly and the expansion space is consumed.

Nämnda efiergivliga struktur 5 är anordnad att komprimeras och deformeras i reaktorhöljets 7 radiella riktning 15 med avseende på sitt omfång (y) med minst 60 % vid ett norrnaltyck på företrädesvis högst 2 MPa, mer föredraget 0,5-l ,5MPa.Said releasable structure 5 is arranged to be compressed and deformed in the radial direction 15 of the reactor housing 7 with respect to its extent (y) by at least 60% at a standard thickness of preferably at most 2 MPa, more preferably 0.5-1.5 MPa.

Det är vidare föredraget att nämnda eftergivliga struktur 5 har en återfjädrande förrnåga på företrädesvis 2-4 %, mer föredraget 3-4 % då strukturen tryckavlastas från driflstryck till atmosfärstryck samt en global porositet på minst 60%, företrädesvis minst 80%, mer föredraget minst 90%.It is further preferred that said resilient structure has a resilient capacity of preferably 2-4%, more preferably 3-4% when the structure is depressurized from driving pressure to atmospheric pressure and a global porosity of at least 60%, preferably at least 80%, more preferably at least 90%.

Genom att mäta deformeringskraften och deformeringen av för mätningen lämpligt långa kapade testdelar av rörprofilema 12, samt ta hänsyn till att profilema 12 är fördelade med ett jämnt C-C avstånd (d v s avståndet mellan en rörprofils centrurnlinje 21 till närmaste rörprofils motsvarande centrumlínje 21) i den eftergivliga strukturen 5, kan medeltrycket mot reaktorhöljet beräknas. Eftersom rörprofilerna har en tunn vägg relativt reaktorhöljet och företrädesvis är regelbundet fördelade med ett konstant C-C avstånd runt hela reaktorhöljet kan belastningen på reaktorhöljet från profilema 12 betraktas som ett likformigt inre tryck som är relativt litet järnfórt med det maximala designtrycket för reaktom.By measuring the deformation force and the deformation of long cut cut parts of the pipe sections 12 suitable for the measurement, and taking into account that the sections 12 are distributed with an even CC distance (ie the distance between a pipe section centerline 21 to the nearest pipe profile corresponding centerline 21) in the resilient structure 5, the average pressure against the reactor shell can be calculated. Since the pipe profiles have a thin wall relative to the reactor casing and are preferably regularly distributed with a constant C-C distance around the entire reactor casing, the load on the reactor casing from the probes 12 can be considered as a uniform internal pressure which is relatively small iron with the maximum design pressure.

I enlighet med vad som tidigare nämnts är metallprofilema 12 lämpligen utplacerade med ett sådant valt avstånd mellan deras respektive centrumlinjer 21 att ett avstånd x'(se figur 4) erhålls mellan två intilliggande metallprofilers 12 utsidor. l en föredragen utföringsfonn är x' företrädesvis ungefär lika med R enligt uträkningen ovan.In accordance with what has been previously mentioned, the metal profiles 12 are suitably arranged with such a selected distance between their respective center lines 21 that a distance x '(see Figure 4) is obtained between the outer sides of two adjacent metal profiles 12. In a preferred embodiment, x 'is preferably approximately equal to R according to the calculation above.

I Fig. 5 visas resultat från kompressionstester genomförda medelst en termisk gradientuppsättning av en metallprofil av ett ferritiskt högstyrkestål benämnt Dogal800DP. På x-axeln visas profilens procentuella deforrnering som funktion av y- axelns last per mm (kN/mm) anläggningsyta av stålröret. Temperatur justerades inför varje test för att erhålla samma temperatur på de två anläggningsytorna som är beräknade att råda för hela den eldfasta lösningen. Provets temperatur kan därför antas uppvisa samma temperaturgradient som om det hade varit placerad i en förgasare enligt uppfinningen. 10 15 20 25 30 35 536 'l5"l 16 Ett antal avlastningscykler utfördes med regelbundna intervall för vardera av testema.Fig. 5 shows results from compression tests performed by means of a thermal gradient set of a metal profile of a ferritic high-strength steel called Dogal800DP. The x-axis shows the percentage deformation of the profile as a function of the y-axis load per mm (kN / mm) of bearing surface of the steel pipe. Temperature was adjusted before each test to obtain the same temperature on the two plant surfaces that are calculated to prevail for the entire refractory solution. The temperature of the sample can therefore be assumed to have the same temperature gradient as if it had been placed in a carburettor according to the invention. 16 15 A number of relief cycles were performed at regular intervals for each of the tests.

Från kurvorna kan utläsas att tester av liknande prover genererar liknande resultat.From the curves it can be deduced that tests of similar samples generate similar results.

Generellt bekräfiar de mekaniska testresultaten resultaten från simuleringarna, både vad gäller kurvornas form och lastens magnitud.In general, the mechanical test results confirm the results from the simulations, both in terms of the shape of the curves and the magnitude of the load.

Den under förgasningen bildade heta saltsmältan l rinner delvis på ytan av keraminfodringen 2 och kan tränga in i den hetare delen av infodringen 2, 3 och där bilda nya fasta keramiska ämnen då den reagerar med kerammaterialet. Detta orsakar att infodringen får en större volym än vad den ursprungligen hade vid monteringen. Sådana volymökande reaktioner gör att den heta delen av infodringen 2, 3 sakta men obevekligen ökar i volym och storlek under normal drift av reaktorn. Keramiska material har i regel en hög tryckhållfasthet varför en expanderande keraminfodring av normal tjocklek lätt kan överbelasta även ett mekanisk starkt reaktorhölje 7 om reaktionen får fortgå under lång tid och om det inte finns något lämpligt expansionsutrymme för keraminfodringen inne i reaktom. Därför finns det vid långvarig drift av reaktom, företrädesvis en tillräckligt stort eñergivlig struktur 5 mellan reaktorhöljets 7 insida och keraminfodringens 4 utsida för att undvika att farligt höga mekaniska laster uppkommer i reaktorhöljet 7 av stål. Höga trycklaster inne i den keramiska infodringen 2 kan även i sig orsaka att delar av infodringen 2 spräcks loss från insidan och förloras genom så kallad spalling, varvid livslängden försämras på infodringen på grund av minskad godstj ocklek. I värsta fall kan stora inre spärmingar även orsaka att inre ras från infodringen uppkommer vilket snabbt kan leda till att en farlig lokal överhettning sker av reaktorväggen 7 på områden där keraminfodringen har förlorats. Särskilt omfattande kan skadoma bli i ett domformat reaktortak där infodringen behöver ett visst stöd av sina grannar för att upprätthålla stabiliteten av taket.The hot salt melt formed during the gasification runs partly on the surface of the ceramic liner 2 and can penetrate into the hotter part of the liner 2, 3 and there form new solid ceramic substances when it reacts with the ceramic material. This causes the lining to have a larger volume than it originally had during assembly. Such volume-increasing reactions cause the hot part of the liner 2, 3 to slowly but relentlessly increase in volume and size during normal operation of the reactor. Ceramic materials generally have a high compressive strength, so an expanding ceramic liner of normal thickness can easily overload even a mechanically strong reactor housing 7 if the reaction is allowed to continue for a long time and if there is no suitable expansion space for the ceramic lining inside the reactor. Therefore, during prolonged operation of the reactor, there is preferably a sufficiently large energy structure 5 between the inside of the reactor casing 7 and the outside of the ceramic liner 4 to prevent dangerously high mechanical loads from arising in the steel reactor casing 7. High pressure loads inside the ceramic liner 2 can also in itself cause parts of the liner 2 to crack loose from the inside and be lost through so-called spalling, whereby the service life of the liner deteriorates due to reduced material thickness. In the worst case, large internal sputtering can also cause an internal race to arise from the lining, which can quickly lead to a dangerous local overheating of the reactor wall 7 in areas where the ceramic lining has been lost. The damage can be particularly extensive in a dome-shaped reactor roof where the lining needs some support from its neighbors to maintain the stability of the roof.

För att förhindra att saltsmältan tränger igenom keraminfodringen och eventuellt når den efiergivlíga strukturen 5 och skadar reaktorväggen är det föredraget att temperaturen på saltsmältan är så låg att saltsmältan stelnar till ett i huvudsak fast salt inne i keraminfodringens kallare delar 3, 4. Huvuddelen av smältan stelnar som redan nämnts vid en temperatur av ca 740 °C medan en liten volymandel av smältan blir anrikad på föroreningar som NaCl och NaOH medförande att hela smältan stelnar först vid ca 400 °C. Rent allmänt kan dock sägas att kemiska reaktioner mellan saltsmältan och en högsmältande keraminfodring är tämligen långsam vid temperaturer under ca 600°C. De olika keramiska infodringamas tjocklek och materialens vänneledningsiönnåga väljs företrädesvis ut på ett sådant sätt att bairiärens insida 2 är 10 15 20 25 30 35 536 161 17 så het att saltsmältan huvudsakligen alltid är fririnnande och lätt rinner ut ur reaktorn vid normal drifttemperatur medan den kallare delen av keraminfodringen 4 får saltsmältan att helt stelna. Därigenom kan förhindras att smältan penetrerar sprickor och porer djupt in i infodringens yttre delar och i värsta fall når reaktorväggen.To prevent the salt melt from penetrating the ceramic liner and possibly reaching the surface structure 5 and damaging the reactor wall, it is preferred that the temperature of the salt melt be so low that the salt melt solidifies into a substantially solid salt inside the colder parts 3, 4 of the ceramic liner. as already mentioned at a temperature of about 740 ° C while a small volume fraction of the melt is enriched in impurities such as NaCl and NaOH causing the whole melt to solidify first at about 400 ° C. In general, however, it can be said that chemical reactions between the salt melt and a high-melting ceramic liner are rather slow at temperatures below about 600 ° C. The thickness of the various ceramic liners and the ductility of the materials are preferably selected in such a way that the inside 2 of the barrier is so hot that the salt melt is substantially always free-flowing and easily flows out of the reactor at normal operating temperature while the colder part of the ceramic lining 4 causes the salt melt to solidify completely. Thereby, the melt can be prevented from penetrating cracks and pores deep into the outer parts of the liner and in the worst case reaching the reactor wall.

Materialvalet för den innersta keramiska infodringen/barriären styrs i huvudsak av att materialen skall ha god kemisk beständighet mot en alkalisk smälta och bör därför ha en hög smälttemperatur. I vissa delar av reaktom kan smältan tidvis ha en temperatur över 1050 °C. Lämpliga keramiska material är kemiskt beständiga mot en alkalisk smälta och har ingen eller en mycket liten öppen porositet. Vidare är det föredraget om de är relativt tåliga mot snabba temperaturväxlingar. Sådana material är dessvärre relativt goda värmeledare.The choice of material for the innermost ceramic lining / barrier is mainly governed by the fact that the materials must have good chemical resistance to an alkaline melt and should therefore have a high melting temperature. In some parts of the reactor, the melt may occasionally have a temperature above 1050 ° C. Suitable ceramic materials are chemically resistant to an alkaline melt and have no or very little open porosity. Furthermore, it is preferred if they are relatively resistant to rapid temperature changes. Such materials are unfortunately relatively good heat conductors.

Kombinationen av de olika eldfasta keraminfodringamas/barriäremas tjocklek, kemiska beständighet och terrnomekaniska egenskaper samt materialens tenniska ledningsfönnåga kan företrädesvis behöva anpassas på ett sådant sätt, så att smältan huvudsakligen är fririnnande på insidan av den innersta keraminfordingen 2. Insidan av kerambarriären har dessutom företrädesvis en temperatur på ca 1000°C för att saltsmältan 1 som bildas inte skall förorenas av sot från ofullständigt reagerad svartlut.The combination of the thickness, chemical resistance and thermomechanical properties of the various refractory ceramic liners / barriers as well as the tinic conductivity of the materials may preferably need to be adjusted in such a way that the melt is substantially free-flowing on the inside of the innermost ceramic liner. at about 1000 ° C so that the salt melt 1 that is formed is not contaminated by soot from incompletely reacted black liquor.

De bakomliggande keramiska barriärmaterialen 3, 4,13 väljs företrädesvis så att värmeledningsförmågan för dessa keramiska infodringar/barriärer blir avsevärt lägre än vad den innersta keraminfodringen 2 har. Lämpligt är att dessa mellanliggande keramiska material har en värmeledningsförmåga som är 1/3-1/ 10 av vad det innersta keraminfodringen 2 har, dels för att minska värmeförlustema genom barriärerna dels förhindra att smältan når den eftergivliga strukturen 5. Eftersom de mellanliggande kerarninfodringama/barriärema 3, 4, 13 får en lägre arbetstemperatur och dessutom slipper inverkan av en förbiströmmande saltsmälta minskas korrosionskraven på dessa material men de måste dock kunna motstå mycket långvariga kemiska angrepp av smältan som tränger relativt djupt in i kerambarriären. Det kan vara föredraget att de mellanliggande kerambarriärer, 3, 4 vid lång kontakttid med saltsmältan inte expanderar nänmvärt så att expansionsutrymmet i strukturen 5 inte förbrukas.The underlying ceramic barrier materials 3, 4, 13 are preferably chosen so that the thermal conductivity of these ceramic linings / barriers becomes considerably lower than that of the innermost ceramic lining 2. It is suitable that these intermediate ceramic materials have a thermal conductivity which is 1 / 3-1 / 10 of what the innermost ceramic lining 2 has, partly to reduce the heat losses through the barriers and partly to prevent the melt from reaching the resilient structure 5. Since the intermediate core linings / barriers 3, 4, 13 have a lower working temperature and in addition avoid the effect of a by-passing salt melt, the corrosion requirements on these materials are reduced, but they must be able to withstand very long-term chemical attacks by the melt which penetrates relatively deep into the ceramic barrier. It may be preferred that the intermediate ceramic barriers, 3, 4 at long contact time with the salt melt do not expand significantly so that the expansion space in the structure 5 is not consumed.

Uppfinningen avser även en metod för tillverkning och anordnande av en eftergivlig struktur S mellan ett reaktorhölje 7 och en inre eldfast infodring 2, 3, 4 i en förgasningsreaktor där nämnda eftergivliga stmktur 5 innefattar ihålig/a metallprofil/er 12, vilken/a placeras på ett c-c avstånd motsvarande 0,3-0,7 av omkretsen av nämnda hålprofil 12, företrädesvis 0,4-O6 av nämnda omkrets. l0 15 20 25 30 35 536 'l6'l Nämnda profil/er 12 fixeras på ett plåtsvep 19, företrädesvis med ungefär samma plåttjocklek som nämnda profil/er 12, varigenom en sektion av profiler på ett plåtsvep 19 bildas, vilka sammanfogas, företrädesvis sammansvetsas, till en sammanhängande eftergivlig struktur 5, varvid sektionemas profilsida riktas mot reaktorhöljet 7.The invention also relates to a method for manufacturing and arranging a resilient structure S between a reactor housing 7 and an inner refractory liner 2, 3, 4 in a gasification reactor where said resilient structure 5 comprises hollow metal profile 12, which is placed on a cc distance corresponding to 0.3-0.7 of the circumference of said hole profile 12, preferably 0.4-O6 of said circumference. Said profile / s 12 are fixed on a sheet metal sweep 19, preferably with approximately the same sheet thickness as said profile / s 12, whereby a section of profiles on a sheet metal sheet 19 is formed, which are joined, preferably welded together. , to a coherent resilient structure 5, the prosthetic side of the sections being directed towards the reactor housing 7.

Nämnda sektioner 19 trimmas till rätt krökningsradie för nänmda reaktor innan sammanfogning.Said sections 19 are trimmed to the correct radius of curvature for said reactor before joining.

Ett flertal av nämnda profiler 12 fixeras parallellt, mittcentrerade med en längsgående svetssöm 18, med proñlemas centrumlinje 21 sig utsträckande huvudsakligen parallellt med reaktoms vertikala centrumlinje C.A number of said profiles 12 are fixed in parallel, centered with a longitudinal weld seam 18, with the center line 21 of the problems extending substantially parallel to the vertical center line C of the reactor.

Uppfinningen begränsas inte av vad som ovan beskrivits, utan kan varieras inom ramama för de eftertölj ande patentkraven. Det inses exempelvis att reaktom enligt uppfinningen lämpar sig väl för fórgasning av olika typer av avlutar från kemisk och halvkemisk pappersmassafrarnställning såsom svartlut och olika typer av sulfitavlutar exempelvis Na- eller K-baserade sulfitavlutar.The invention is not limited by what has been described above, but can be varied within the scope of the appended claims. It will be appreciated, for example, that the reactor of the invention is well suited for the gasification of various types of liquors from chemical and semi-chemical pulp mills such as black liquor and various types of sulfur liquors, for example Na- or K-based sulphite liquors.

Vidare inses att uppfinningen är tillämpbar vid förgasning av många andra olika typer av organiska material och avfall, exempelvis hushållsavfall. Uppfinningen är speciellt tillämpbar på törgasningsråvaror som innefattar salter vilka i törgasningsrealctorn behöver hållas vid en temperatur långt över (> 100 °C) saltemas smältpunkt (smälttemperatur), något som i sin tur leder till att smältan tränger långt in i keraminfordringen 2,3,4 innan den stelnar.Furthermore, it is understood that the invention is applicable to the gasification of many other different types of organic materials and waste, for example household waste. The invention is particularly applicable to dry gas raw materials which include salts which in the dry gas reactor must be kept at a temperature well above (> 100 ° C) the melting point (melting temperature) of the salts, which in turn leads to the melt penetrating far into the ceramic requirement 2,3,4 before it solidifies.

Naturligtvis är det också möjligt att blanda olika typer av avlutar inom vida gränser och iörgasa blandningen i den uppfinningsenliga reaktom. Det är även möjligt att i samband med törgasningen blanda in en mindre mängd finkomigt stoft i avluten, exempelvis elfilterstoft från sodapannor, vilket stoft innehåller relativt lågsmältande föreningar som Na2CÛ3 OC-ll N32SÛ4.Of course, it is also possible to mix different types of liquors within wide limits and gasify the mixture in the inventive reactor. It is also possible in connection with the dry gasification to mix a small amount of incoming dust into the effluent, for example electric dust from recovery boilers, which dust contains relatively low-melting compounds such as Na2CÛ3 OC-ll N32SÛ4.

Det är också tänkbart for fackmannen att inom ramen för uppfinningen placera inte bara en utan två eller flera rader med metallprofiler bredvid varandra sett i reaktoms radiella riktning for att erhålla fördelarna enligt uppfinningen. Vidare kan det vara föredraget i en del utfóringsfonner att anordna metallprofilen i en spiral runt större delen av den inre eldfasta infodringen. En sådan spiralforrnad eftergivlig struktur skulle bland annat 536 'H31 medföra skillnaden att metallprofilens längdutviclgning bidrar till den motíj ädrande krafien.It is also conceivable for the person skilled in the art to place within the scope of the invention not only one but two or more rows of metal profiles next to each other seen in the radial direction of the reactor in order to obtain the advantages according to the invention. Furthermore, in some embodiments it may be preferable to arrange the metal profile in a spiral around most of the internal refractory lining. Such a helically resilient structure would, among other things, 536 'H31 make the difference that the longitudinal development of the metal profile contributes to the counter-changing force.

Claims (13)

l5 20 25 30 35 536 161 20 PATENTKRAVl5 20 25 30 35 536 161 20 PATENT REQUIREMENTS 1. l. Reaktor för förgasning av förgasningsråvaror, anordnad att hantera förgasningsråvaror innefattande organiska och oorganiska föreningar, varvid nämnda föreningar vid förgasning i närvaro av syrgas och/eller luft vid en förgasningstemperatur där smälttemperaturema fór de ingående oorganiska föreningarna är minst 100°C lägre än förgasningstemperaturen, omvandlas till en het reducerande gas över 950°C men under 1300°C och innefattande CO, C02, H2 och H20 (g) och en saltsmälta; varvid nämna reaktor (100) innefattar ett yttre reaktorhölje (7) och en inre eldfast infodring (2, 3, 4) där en eftergivlig struktur (5) med en återfj ädrande förmåga är placerad mellan nämnda yttre reaktorhölje (7) och nämnda inre eldfasta infodring (2, 3, 4), kännetecknad av att nämnda efiergivliga struktur innefattar åtminstone en metallprofil (12) anordnad att fördela tryckbelastningen mellan nämnda reaktorhölje (7) och den inre eldfasta infodringen (2, 3, 4) genom att metallprofilen (12) eller ett flertal metallprofiler (12) är positionerade på så vis att nämnda metallprofiler (12) utsträcker sig med centrumlinjen (21) i reaktoms longitudinella riktning och huvudsakligen parallellt med reaktorhöljets (7) centrumlinje (C) och formar parallella tryckupptagande bryggor med mellanliggande spaltzoner (22), och att nämnda metallprofils eller flertal metallprofilers (12) tvärsnitt utgör en cirkel eller månghöming.1. A gasification gasification reactor, arranged to handle gasification raw materials comprising organic and inorganic compounds, said compounds for gasification in the presence of oxygen and / or air at a gasification temperature where the melting temperatures of the constituent inorganic compounds are at least 100 ° C lower than the gasification temperature, is converted to a hot reducing gas above 950 ° C but below 1300 ° C and comprising CO, CO 2, H 2 and H 2 O (g) and a salt melt; said reactor (100) comprising an outer reactor housing (7) and an inner refractory liner (2, 3, 4) wherein a resilient structure (5) having a resilient capacity is located between said outer reactor housing (7) and said inner refractory liner (2, 3, 4), characterized in that said releasable structure comprises at least one metal profile (12) arranged to distribute the pressure load between said reactor housing (7) and the inner refractory liner (2, 3, 4) by the metal profile (12) or a number of metal profiles (12) are positioned so that said metal profiles (12) extend with the center line (21) in the longitudinal direction of the reactor and substantially parallel to the center line (C) of the reactor housing (7) and form parallel pressure absorbing bridges with intermediate gap zones ( 22), and that the cross section of said metal profile or number of metal profiles (12) forms a circle or polygon. 2. Reaktor enligt krav 1, kännetecknar! av att nämnda eftergivliga struktur (5) är anordnad att komprimeras och deformeras i reaktorhöljets (7) radiella riktning (15) med minst 60 % vid ett norrnaltryck på företrädesvis högst 2 MPa, mer föredraget i intervallet 0,5 - 1,5 MPa.Reactor according to Claim 1, characterized in that in that said resilient structure (5) is arranged to be compressed and deformed in the radial direction (15) of the reactor housing (7) by at least 60% at a normal pressure of preferably not more than 2 MPa, more preferably in the range 0.5 - 1.5 MPa. 3. Reaktor enligt krav l eller 2, kännetecknad av att nämnda eftergivliga struktur (5) har en återtjädrande förmåga på företrädesvis 2-5 %, mer föredraget på 3-4 % vid tryckavlastning från driñstryck till atmosfärstryck.Reactor according to claim 1 or 2, characterized in that said resilient structure (5) has a rebounding capacity of preferably 2-5%, more preferably of 3-4% at pressure relief from drain pressure to atmospheric pressure. 4. Reaktor enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda eftergivliga struktur (5) har en global porositet på minst 60 %, företrädesvis minst 80 %, mer föredraget minst 90 %Reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that said resilient structure (5) has a global porosity of at least 60%, preferably at least 80%, more preferably at least 90% 5. Reaktor enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda struktur (5) innefattar en eller flera ihåliga metallprofiler, vars tvärsnitt uppvisar åtminstone en symmetrilinje (S) vars förlängning skär genom reaktorhöljets (7) centrumlinje (C). 10 15 20 25 30 35 536 'l6'l 21Reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that said structure (5) comprises one or more hollow metal profiles, the cross section of which has at least one line of symmetry (S) whose extension intersects the center line (C) of the reactor housing (7). 10 15 20 25 30 35 536 'l6'l 21 6. Reaktor enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda metallprofiler (12) är utplacerade med ett sådant valt avstånd (x') mellan respektive metallprofilers (12) utsidor att när metallprofilema (12) är maximalt defonnerade/komprimerade är avståndet (x) mellan respektive metallprofiler(l2) större än noll.Reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that said metal profiles (12) are arranged with such a selected distance (x ') between the outer sides of the respective metal profiles (12) that when the metal profiles (12) are maximally defined / compressed, the distance (x ) between the respective metal profiles (l2) greater than zero. 7. Reaktor enligt något av föregående krav, kännetecknad av att det mellan nämnda infodring (2, 3, 4) och nämnda eftergivliga struktur (5) finns placerat ett barriärmaterial (13) med så pass god termisk isolering att metallprofilerna (12) i den eftergivliga strukturen (5) inte blir hetare än ca 400°C vid normal drift av reaktom.Reactor according to any one of the preceding claims, characterized in that a barrier material (13) with such good thermal insulation is placed between said liner (2, 3, 4) and said resilient structure (5) that the metal profiles (12) in the the resilient structure (5) does not become hotter than about 400 ° C during normal operation of the reactor. 8. Reaktor enligt något av föregående krav, kännetecknad av att det mellan och inuti metallprofilema (12) placeras en porös keramisk filt (16, 17) som fyller upp den fria volymen i och mellan metallprofilerna (12) och därigenom minskar värmetransporten genom den eftergivliga strukturen (5) på grund av både minskad gaskonvektion och minskad värmestrålning.Reactor according to one of the preceding claims, characterized in that a porous ceramic film (16, 17) is placed between and inside the metal profiles (12) which fills the free volume in and between the metal profiles (12) and thereby reduces the heat transport through the resilient the structure (5) due to both reduced gas convection and reduced heat radiation. 9. Reaktor enligt något av föregående krav, kännetecknad av att en del av metallprofilema (12) är anordnade med centrumlinjerna (21) vinkelräta mot reaktorhöljets (7) centrumlinje (C) mellan reaktorhöljets (7) insida och den eldfasta infodringen (2, 3, 4) i form av spiraler och den återstående delen av insidan täcks av metallprofiler (12)där centrumlinjema (21) är anordnade huvudsakligen parallella med reaktorhöljets (7) centrumlinje (C) så att de tillsammans omsluter hela reaktorhöljets insida (7).Reactor according to one of the preceding claims, characterized in that a part of the metal profiles (12) is arranged with the center lines (21) perpendicular to the center line (C) of the reactor housing (7) between the inside of the reactor housing (7) and the refractory liner (2, 3). , 4) in the form of spirals and the remaining part of the inside is covered by metal profiles (12) where the center lines (21) are arranged substantially parallel to the center line (C) of the reactor housing (7) so that together they enclose the entire inside (7) of the reactor housing. 10. Reaktor enligt krav 1, kännetecknad av att nämnda fórgasningsråvara innefattar vid pappersmassaframställning erhållna avlutar såsom svartlut eller sulfittjocklut.Reactor according to claim 1, characterized in that said gasification raw material comprises liquids obtained in pulp production such as black liquor or salt thick liquor. 11. 1 1. Metod för tillverkning och anordnande av en eftergivlig struktur (5) mellan ett reaktorhölje (7) och en inre eldfast infodring (2, 3, 4) i en fórgasningsreaktor, kíinnetecknad av att nämnda eftergivliga struktur (5) innefattar ihålig/a metallprofil/er (12), nämnda profil/er (12) fixeras på ett plâtsvep (19), företrädesvis med ungefär samma plåttjocklek som nämnda profil/er (12), varigenom en sektion av profiler på ett plåtsvep (19) bildas, vilka sammanfogas, företrädesvis sammansvetsas, till en sammanhängande eftergivlig struktur (5), varvid sektionemas profilsida riktas mot reaktorhöljet (7), varvid metallprofilerna (12) år utplacerade med ett sådant valt avstånd 10 535 'l6'l 22, mellan deras respektive centrumlinjer (21) att ett avstånd (x') erhålls mellan två intilliggande metallprofilers (12) utsidor.A method of manufacturing and arranging a resilient structure (5) between a reactor housing (7) and an internal refractory liner (2, 3, 4) in a gasification reactor, characterized in that said resilient structure (5) comprises hollow metal profile (s) (12), said profile (s) (12) is fixed on a sheet metal sweep (19), preferably with approximately the same sheet metal thickness as said profile (s) (12), whereby a section of profiles on a sheet metal sweep (19) is formed. , which are joined, preferably welded together, to a coherent resilient structure (5), the profile side of the sections being directed towards the reactor housing (7), the metal profiles (12) being placed at such a selected distance 535 '166' 22, between their respective center lines (21) that a distance (x ') is obtained between the outer surfaces of two adjacent metal profiles (12). 12. Metod enligt krav 1 I, kännetecknad av att nämnda sektioner (19) innan sammanfogning, trimmas till rätt krökningsradie för nämnda reaktor.Method according to claim 1 I, characterized in that said sections (19) are joined to the correct radius of curvature of said reactor before joining. 13. Metod enligt krav ll, kännetecknad av att ett flertal av nämnda profiler (12) fixeras parallellt, mittcentrerade med en längsgående svetssöm (18), med profilemas centrumlinje (21) sig utsträckande huvudsakligen parallellt med reaktorns vertikala centrumlinje (C).Method according to claim 11, characterized in that a plurality of said profiles (12) are fixed in parallel, centered with a longitudinal weld seam (18), with the center line (21) of the profiles extending substantially parallel to the vertical center line (C) of the reactor.
SE1150551A 2011-06-17 2011-06-17 Reactor with resilient structure for gasification of gasification raw material SE536161C2 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1150551A SE536161C2 (en) 2011-06-17 2011-06-17 Reactor with resilient structure for gasification of gasification raw material
CN201280029901.2A CN103827618A (en) 2011-06-17 2012-06-15 Gasification reactor comprising a pressure absorbing compliant structure
EP12800907.3A EP2721360A4 (en) 2011-06-17 2012-06-15 Gasification reactor comprising a pressure absorbing compliant structure
US14/125,334 US20140144081A1 (en) 2011-06-17 2012-06-15 Gasification reactor comprising a pressure absorbing compliant structure
PCT/SE2012/050661 WO2012173566A1 (en) 2011-06-17 2012-06-15 Gasification reactor comprising a pressure absorbing compliant structure
BR112013032461A BR112013032461A2 (en) 2011-06-17 2012-06-15 gasification reactor comprising a pressure-absorbing deformable structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1150551A SE536161C2 (en) 2011-06-17 2011-06-17 Reactor with resilient structure for gasification of gasification raw material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1150551A1 SE1150551A1 (en) 2012-12-18
SE536161C2 true SE536161C2 (en) 2013-06-04

Family

ID=47357346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1150551A SE536161C2 (en) 2011-06-17 2011-06-17 Reactor with resilient structure for gasification of gasification raw material

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20140144081A1 (en)
EP (1) EP2721360A4 (en)
CN (1) CN103827618A (en)
BR (1) BR112013032461A2 (en)
SE (1) SE536161C2 (en)
WO (1) WO2012173566A1 (en)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3120869A (en) * 1958-05-15 1964-02-11 Babcock & Wilcox Co Furnace wall of spaced tubes welded to contoured plate
NL132672C (en) * 1961-12-21
DE1260700B (en) * 1962-08-16 1968-02-08 Demag Ag Vessel for holding molten metal or steel
US3528647A (en) * 1968-12-13 1970-09-15 Koppers Co Inc Insulating structure for use between the steel shell and the internal refractory lining in a metallurgical furnace
US4380896A (en) * 1980-09-22 1983-04-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Annular combustor having ceramic liner
DE3908206A1 (en) * 1989-03-14 1990-10-31 Linn High Therm Gmbh Insulation for a high-temperature heating apparatus, and use of the same
US6725787B2 (en) * 2002-03-11 2004-04-27 Weyerhaeuser Company Refractory vessel and lining therefor
SE0203605D0 (en) * 2002-12-04 2002-12-04 Chemrec Ab Device for the gasification or oxidization of an energy containing fuel
SE530199C2 (en) * 2005-09-07 2008-03-25 Chemrec Ab Process for arranging a ceramic barrier in a gasification reactor, chemical reactor comprising such a ceramic barrier and reactor lining intended for use in such a reactor
JP5102217B2 (en) * 2005-10-31 2012-12-19 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Process reduction reactor

Also Published As

Publication number Publication date
EP2721360A1 (en) 2014-04-23
EP2721360A4 (en) 2015-03-18
SE1150551A1 (en) 2012-12-18
BR112013032461A2 (en) 2019-09-24
US20140144081A1 (en) 2014-05-29
WO2012173566A1 (en) 2012-12-20
CN103827618A (en) 2014-05-28
WO2012173566A9 (en) 2013-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bennett et al. Failure mechanisms in high chrome oxide gasifier refractories
EP3003996B1 (en) Submerged combustion glass melting systems and methods of use
EP1922296B1 (en) Method for arranging a chemical barrier in a gasifying reactor for black liquor and chemical gasifying reactor
BR0300158B1 (en) REFRACTORY VASE
CN101137880A (en) Refractory tile, in particular for gasifier
US6802709B1 (en) Rotary kiln with a hollow brick insulating lining
SE536161C2 (en) Reactor with resilient structure for gasification of gasification raw material
JP2009204264A (en) Refractory structure for boiler lower hopper and boiler comprising the same
Dogan et al. New developments in gasifier refractories
Keiser et al. Improved materials for high-temperature black liquor gasification
Rau CFB refractory improvements for biomass co-firing
Basu et al. Material Issues
Sengupta et al. Refractory Performances and Mechanism of Damages
Slovikovskii et al. A Study of 3D Geometric Shapes, Optimum dimensions, and Designs for Refractory Products for Improved Unit Durability
Headrick Jr et al. Refractory for black liquor gasifiers
Nsiah Determination of Segmented Angular Shapes for Circular Areas of Thermal Equipment
JP6653186B2 (en) Refractory structures
Kwong et al. Functional Design of Refractories for Slagging Gasifiers
Hemrick et al. Refractories for Industrial Processing. Opportunities for Improved Energy Efficiency
Hemrick et al. Material Characterization and Analysis for Selection of Refractories Used in Black Liquor Gasification
Goberis et al. The monolithic refractory lining for furnaces fired by wood fuel
Biswas et al. Hot Stove and Hot Air Carrying System
Sengupta et al. Refractories for Petroleum Refinery
Tokarev et al. Analysis of service of refractories in glass-melting tank furnaces
Ghose Recent trends in refractory practices in reheating and heat treatment furnaces

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed