CS199663B2 - Process for filling reactor for the gasification of coal by oxygen and water vapour - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu plnění reaktoru pro zplyňování uhlí kyslíkem a vodní párou a za případného použití dalších _ o sobě známých zplyňovacích látek za tlaku alespoň 0,5 MPa prostřednictvím ' plnicí komory, která se· plní skrze horní ventil, a která se vyprazdňuje skrze spodní ventil do · uvedeného reaktoru, který je · pod tlakem. ·.

Tlakové zplyňování uhlí a obdobných pevných paliv je známé například z německého patentového spisu DAS 1 021116. Podle tohoto· spisu se plnění materiálu určeného ke zplynění, který se nachází' v zrněném nebo práškovém stavu, do· zplyňovacího· reaktoru provádí pomocí plnicí komory, která je· v podstatě tvořena · tlakovou nádobou. Tato tlaková nádoba se před otevřením spodního ventilu a tedy · před vyprázdněním materiálu určeného· ke zplynění do zplyňovacího· reaktoru naplní plynem, přičemž se při dosud známých způsobech používá k tomuto účelu plynu, ze samotného zplyňovacího reaktoru. Následkem toho uniká tento plyn při zrušení tlaku v · plnicí komoře za účelem jejího opětného naplnění do okolní atmosféry nebo je odváděn vně plnicí komory. Tento plyn· obsahuje všechny nečisto^ ty surového plynu ze zplynění uhlí, jakými jsou kysličník uhelnatý a vodík, pročež mu2 sí být před dalším použitím čištěn. Přitom je třeba s tímto plynem zacházet velmi obezřetně vzhledem k · tomu, že je hořlavý. Při plnění plnicí komory uhlím dochází rovněž k unikání surového plynu horním ventilem, přičemž není možno nechat unikat tento plyn do atmosféry a nesnažit se eliminovat takto· vzniklé ztráty.

Při · o · sobě známých způsobech plnění zplyňovacího reaktoru, · při kterých se· do plnicí komory · vpouští surový plyn, dochází rovněž ke značným · ztrátám produktů zplyňování. To má za · následek kolísání množství surového plynu, vedeného ze zplyňovacího reaktoru do dalšího stupně zpracování tohoto plynu.

Cílem vynálezu tedy · je vyvinout takový způsob plnění zplyňovacího reaktoru, který by byl pokud možno co nejekonomičtější, a při jehož provozování by byly ztráty · surového· plynu omezeny na minimum.

Předmětem· vynálezu je způsob plnění reaktoru pro · zplyňování uhlí kyslíkem · a vodní párou · a · za případného použití dalších zplyňovacích · látek · za tlaku alespoň · 0,5 · MPa pomocí plnicí · komory, · která se · plní skrze · vrchní ventil, · a která · se vyprazdňuje · skrze spodní ventil do reaktoru, který je pod tlakem, · jehož podstata spočívá v tom, · že se do plnicí komory zavádí před jejím vyprázdněním a během jejího vyprazdňování kysličník uhličitý nebo dusík jakožto tlakový plyn, přičemž se během vyprazdňování plnicí komory v této komoře udržuje tlak tlakového plynu, který je vyšší než tlak ve zplyňovacím reaktoru.

Udržovat v plnicí komoře během jejího vyprazdňování takový tlak tlakového plynu, který je vyšší než tlak ve zplyňovacím reaktoru, je výhodné vzhledem к tomu, že se zabrání unikání surového plynu ze zplyňování do plnicí komory a tedy ztrátám tohoto surového plynu.

Při mnoha způsobech zpracování surového plynu, vyrobeného při zplyňování uhlí, jako například při výrobě syntézního plynu, odpadá kysličník uhličitý, který se oddělí vypráním plynu. Tento kysličník uhličitý může být s výhodou použit jakožto výše uvedený tlakový plyn. Náklady na stlačení tlakového plynu se podstatně sníží, jestliže se uvedený plyn před zavedením do plnicí komory zahřeje, .například teplem, vznikajícím při samotném zplyňovacím procesu. Horní hranici teploty, na kterou je možné zahřát tlakový plyn, tvoří teplota, při které začíná v plnicí komoře reagovat kysličník uhličitý použitý jakožto tlakový plyn s uhlím. Proto může být kysličník uhličitý použitý jako tlakový plyn zahřát nejvýše na teplotu asi 300 °C.

Jestliže se jakožto tlakového plynu použije dusíku, potom se tento dusík často získává jakožto vedlejší produkt ze zařízení pro nízkoteplotní rozklad vzduchu, ve kterém se vyrábí kyslík, nezbytný pro zplyňování uhlí.

V následující části popisu bude s pomocí připojeného obrázku vysvětleno jedno příkladné provedení způsobu podle vynálezu. Na připojeném obrázku je zobrazen průřez plnicí komorou a horní části zplyňovacího reaktoru.

Uhlí určené ke zplynění, které je vystaveno pouze atmosférickému tlaku, se nejdříve zavádí dískontinuálně skrze plnicí nálevku 1 a otevřený vrchní ventil 2 do plnicí komory 3. Na obrázku je ventil 2 zobrazen v uzavřené poloze; spodní ventil 4 je otevřen, takže uhlí, obsažené v plnicí komoře 3 může volně propadávat do zplyňovacího reaktoru. Oba uvedené ventily 2 a 4 se ovládají prostřednictvím táhel 2a a 4a. Uhlí v plnicí komoře 3 a ve zplyňovacím reaktoru je znázorněno na obrázku přerušovanými čárkami; rozdělovači perforovaná deska, uspořádaná ve zplyňovacím reaktoru 5 uvnitř válcové stěny 6 za účelem rovnoměrné distribuce uhlí po celém průřezu reaktoru, není na obrázku zobrazena.

Naplnění plnicí komory 3 tlakovým plynem se provádí prostřednictvím vedení 7, kterým se přivádí tlakový plyn, kterým je při způsobu podle vynálezu kysličník uhličitý nebo dusík, jehož tlak je vyšší než tlak ve zplyňovacím reaktoru 5. Při zavřených ventilech 2 a 4 se plnicí komora 3, naplněná uhlím, naplní vedení 7 při otevřeném regulačním ventilu 9 tlakovým plynem. Tlak plnicího plynu v plnicí komoře 3 je přitom vyšší než vnitřní tlak ve zplyňovacím reaktoru 5. Potom se za účelem vyprázdnění plnicí komory 3 do zplyňovacího reaktoru 5 otevře ventil 4, jak „je to zobrazeno na připojeném obrázku, takže může uhlí z plnicí komory 3 volně propadnout do zplyňovacího reaktoru.

Volný prostor, který vznjkl v plnicí komoře 3 po propadnutí uhlí do zplyňovacího reaktoru, se zaplní tlakovým plynem, který se přivádí vedeními 7 a 7a při otevřeném regulačním ventilu 10, přičemž je regulační ventil 9 s výhodou uzavřen. Při jiném způsobu provedení způsobu podle vynálezu, než jaké je zobrazeno na připojeném obrázku, mohou být vedení 7a a regulační ventil 10 vypuštěny a jejich funkci je možné nahradit regulací regulačního ventilu 9.

Jakmile se plnicí komora vyprázdní, ventil 4 se opět uzavře a tlakový plyn, obsažený v uvedené plnicí komoře 3 se odvede vedením 11 při otevřeném ventilu 12. Poněvadž se jedná o tlakový plyn, který je při způsobu podle vynálezu tvořen kysličníkem uhličitým nebo dusíkem, může být tento tlakový plyn vypuštěn do atmosféry sběrným vedením, které není na obrázku znázorněno, bez jakéhokoliv předcházejícího zpracování. V tomto případě není zapotřebí žádných jímacích nádob pro tlakový plyn, které by jinak kladly proudění plynu z plnicí komory 3 určitý, i když relativně velmi malý odpor. Zrušení tlaku v plnicí komoře 3 se proto při způsobu podle vynálezu provádí rychleji než při o sobě známých způsobech.

Během doby, kdy je ventil 4 uzavřen a kdy je plnicí komora 3 znovu plněna uhlím a potom tlakovým plynem, klesne hladina uhlí ve zplyňovacím reaktoru 5 v důsledku kontinuálního průběhu zplyňovacího procesu a ve zplyňovacím reaktoru vznikne volný prostor. Aby se tedy udržel ve zplyňovacím reaktoru 5 konstantní tlak, je nutné zavést do reaktoru 5 vedením 13 při otevřeném regulačním ventilu 14 tlakový plyn. Tlak ve zplyňovacím reaktoru 5 je roven alespoň 0,5 MPa, přičemž je s výhodou vyšší než 1 MPa.

V plnicí nálevce 1 je uspořádáno odsávací vedení 15, kterým se vede tlakový plyn, který při otevřeném ventilu 2 odchází z plnicí komory 3, do sběrného vedení odkud se potom odvádí do okolní atmosféry.

Tlakový plyn, přiváděný к vedení 7 může být nejdříve zahřát na teplotu asi 100 až 300 °C, čímž se dosáhne stlačení tlakového plynu. К tomuto zahřátí tlakového plynu může být použito (v neznázorněném zařízení) tepla, produkovaného při zplyňování uhlí nebo při dalším zpracováni surového plynu, který opouští reaktor 5 výstupem 16, a který má při tomto výstupu teplotu asi 500 až 700 °C.

Claims (4)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   1. Způsob р1цёп! reaktoru pro zplyňování uhlí kyslíkem a vodní párou a za použití případných dalších zplyňovacích látek za tlaku alespoň 0,5 MPa pomocí plnicí komory, která se plní skrze vrchní ventil, a která se vyprazdňuje skrze spodní ventil do reaktoru, který je pod tlakem, vyznačený tím, že se do plnicí komory zavádí před jejím vyprázdněním a během jejího vyprázdňování kysličník uhličitý nebo dusík, jakožto tlakový plyn, přičemž se během vyprazdňování plnicí komory v této komoře udržuje tlak tlakového plynu, který je vyšší než tlak ve zplyňovacím reaktoru.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se jakožto tlakového plynu použije kysličníku uhličitého, který odpadá při dalším zpracování produktu zplyňování.
3. 3. Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že se tlakový plyn zavádí do plnicí komory zahřátý na, teplotu vyšší než okolní teplota, s výhodou zahřátý na teplotu 100 až 300 °C.
4. 4. Způsob podle bodů 1 a 3, vyznačený tím, že se jakožto tlakového j)lynu použije dusíku ze zařízení pro rozklad vzduchu, poskytujícího kyslík pro zplyňovací proces.