KR20110033996A - 연속적인 고체 배출을 갖는 가스화 장치 - Google Patents

연속적인 고체 배출을 갖는 가스화 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20110033996A
KR20110033996A KR1020117000269A KR20117000269A KR20110033996A KR 20110033996 A KR20110033996 A KR 20110033996A KR 1020117000269 A KR1020117000269 A KR 1020117000269A KR 20117000269 A KR20117000269 A KR 20117000269A KR 20110033996 A KR20110033996 A KR 20110033996A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lock hopper
solids
solid
pressure vessel
gasification
Prior art date
Application number
KR1020117000269A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101612029B1 (ko
Inventor
크리스토프 한로트
Original Assignee
우데 게엠베하
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 우데 게엠베하 filed Critical 우데 게엠베하
Publication of KR20110033996A publication Critical patent/KR20110033996A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101612029B1 publication Critical patent/KR101612029B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48Apparatus; Plants
    • C10J3/52Ash-removing devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/48Apparatus; Plants
    • C10J3/52Ash-removing devices
    • C10J3/526Ash-removing devices for entrained flow gasifiers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/82Gas withdrawal means
    • C10J3/84Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1625Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with solids treatment
    • C10J2300/1628Ash post-treatment
    • 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
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/0318Processes
    • 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
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/794With means for separating solid material from the fluid

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

본 발명은 가스화 반응기로부터 클링커(clinker) 및 재(ashes)를 제거하기 위한 방법으로, 상기 고체는 가스화 반응기로부터 압력 용기 내에 가스화 반응기와 함께 존재하는 수조로 이송되며, 적어도 2 개의 제거 컨테이너가 수조 아래에 존재한다. 제거 컨테이너에는 도관 및 분배기를 통해 물/고체 유동이 공급된다. 제거 컨테이너에는 물/고체 유동이 개별적으로 그리고 차단 장치를 통해 제어 방식으로 공급될 수 있으며, 컨테이너의 충전은 퇴적 공정이 충전 제거 컨테이너로부터 액체 유동을 회수함에 의해 촉진되도록 제어 가능하며 그리고 상기 충전은 고체가 밸브 및 제거 컨테이너의 상류에 퇴적되는 것이 방지되도록 시간-제어된다. 본 발명은 또한 가스화 반응기의 수조 아래에 적어도 2 개의 제거 컨테이너를 포함하는 장치에 관한 것이며, 수조와 제거 컨테이너 사이에는 바람직한 실시형태에서는 분배기와 차단 장치가 장착된다.

Description

연속적인 고체 배출을 갖는 가스화 장치{GASIFICATION DEVICE WITH CONTINUOUS SOLID DISCHARGE}
본 발명은 미세 분산된, 특히 고체 연료의 가스화(gasification) 동안, 특히 석탄 가스화 동안 형성되는 고체의 배출을 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 합성 가스(synthesis gas)의 형성을 위한 실제 반응기는 슬래그를 위한 바닥 유출구를 가지며 압력 용기 내에 내장되며 수조가 석탄 가스화(coal gasification) 동안 형성된 고체를 수집하기 위해 반응기 아래에 제공되며, 이들 고체들은 재, 슬래그, 석탄회의 형태이다. 상기 장치는 수조 내에 수집된 고체가 연속적으로 제거되며 적어도 2 개의 다른 록 호퍼(lock hopper)(잠금식(조절식) 호퍼) 내로 향하며 상기 고체는 어느 한 시점에 적어도 하나의 록 호퍼에 축적된다.
탄소 함유 연료들로부터 합성 가스의 형성은 프로세스로부터 제거되어야 하는 고체의 형성을 초래한다. 그 예들은 재(ash)와 슬래그(slag)를 포함한다. DE 3144266 A1과 EP 800569 B1은 압력 하에서 작동되는 가스화 시스템에서 형성되는 재와 슬래그가 또한 급냉 구역(quench zone)으로서 알려진 수조 내에 수집되는, 방법을 기술한다. 재와 슬래그의 입자들은 가스화 시스템 아래의 록 호퍼를 통해 하향 방향으로 가스화 시스템으로부터 일괄 방식으로(in batches) 배출된다. 이를 위해, 유동체 측에서 록 호퍼를 가스화 시스템으로부터 분리하기 위해 록 호퍼의 상하에는 차단 장치가 있다. 록 호퍼가 슬래그로 충전되는 동안, 이것은 가스화 장치에 연결된다. 록 호퍼가 슬래그로 가득찰 경우 록 호퍼를 비우기 위해, 록 호퍼는 상부 차단 장치를 폐쇄시킴에 의해 수조로부터 분리되며 슬래그가 하부 차단 장치를 개방시킴에 의해 배출되기 전에 감압된다. 록 호퍼는 비워진 후에 물로 재충전되며 수조에 재연결된다. 슬래그 배출 동안, 슬래그는 수조 내에 축적된다.
EP 290087 B1은 또한 석탄 가스화를 위한 장치로부터 슬래그의 제거를 위한 방법을 기술한다. 기술된 장치에서는 밸브를 이용하여 압력 용기로부터 분리될 수 있는 압력 용기 하부에 위치한 록 호퍼가 또한 존재한다. 슬래그는 또한 일괄 방식으로 배출된다. 배출 동안, 슬래그는 슬래그 급냉 용기로서 또한 알려진 수조 내에 수집된다. EP 290087 B1은 밸브에 의한 분리와 밸브 위의 슬래그의 축적이 밸브를 직접 가로지르는 슬래그 가교(bridging)로 이어질 수 있음을 기재한다. 이 가교는 록 호퍼가 압력 용기에 재연결될 때 작동 동안 문제를 야기시킨다. EP 290087 B1에서 이러한 가교는 록 호퍼 내부의 가스 버블에 의해 가용화되며, 이 가스 버블은 압력 용기 내에서보다 더 낮은 압력에 있다.
US 6755980 B1은 슬래그의 제거를 위한 장치로서, 상기 장치는 압력 용기와 록 호퍼 사이에 추가적인 중간 용기를 갖는 장치를 기술한다. 슬래그는 록 호퍼 위와 아래에 있는 밸브에 의해 일괄 방식으로 배출된다. 록 호퍼에 수집된 슬래그의 배출 동안, 수조에 축적된 슬래그는 중간 용기에 수집된다. 가교(bridging)는 마찬가지로 문제로 이어질 수 있는 차단된 밸브에 표시된다. 여기서는, 가교의 위험이 록 호퍼로부터 물 흐름의 배출에 의해 감소된다.
상기 기술되는 방법들은 결정적인 단점들을 갖는다. 록 호퍼에 의해 일괄 방식으로(회분식으로)(in batches) 고체를 배출하는 것은 배출 동안 축적되는 고체의 양을 지지하기 위해 압력 용기 내부에 추가적인 수용량 또는 중간 용기를 필요로 한다. 또한 록 호퍼를 일괄 방식으로 비우는 것은 이에 연결된 장치에 큰 변형(strain)을 가져온다. 이것에 연결된 장치는 일괄 방식으로 배출되는 고체의 많은 양을 위해 설계되어야 하며 훨씬 작은 평균 고체 프로세스 흐름에 대해 설계되어야 하는 것이 아니다. 또한, 밸브에 의해 록 호퍼를 분리하는 것은 밸브에서의 가교로 이어지며 따라서 록 호퍼의 재연결 후 고체를 배출함에 있어 문제로 이어진다.
따라서, 본 발명의 목적은 가스화, 특히 석탄 가스화 동안 형성되는 고체의 배출을 위한 방법 및 장치를 발견하는 것으로, 배출 동안 축적되는 고체의 양을 지지하기 위해 압력 용기 내부에 추가적인 수용량 또는 중간 용기에 대한 필요가 없게 된다. 본 발명의 목적은 또한 록 호퍼와 상류/하류 설비의 치수(규모)를 변화시키지 않고 시간 당 배출되는 고체의 양을 증가시키는 것이다. 동시에, 본 발명의 목적은 또한 록 호퍼 밸브 상의 차단물을 제거하여 오작동을 방지하는 것이다.
상기 목적은 연료의 가스화를 위한 장치로부터 슬래그와 재의 배출을 위한 방법으로서, 실제의 가스 발생기는 고체를 위한 바닥 유출구를 가지며 압력 용기 내에 내장되며, 가스 발생기에서 형성되는 고체를 수집하기 위하여 가스 발생기 아래에 수조를 가지며, 그리고 고체는 수조로부터 유동 분할기 요소 및 이어지는 차단 장치를 통해 적어도 2 개의 상이한 록 호퍼들 내로 향하며, 여기서 압력이 감소되는, 본 발명에 의해 달성된다.
특히, 본 발명에서는 합성 가스의 형성을 위한 가스화 장치로부터 고체를 배출하기 위한 방법으로서, 고체는 가스화 장치로부터 가스 발생기 아래에 위치한 수조 내로 향하고, 상기 가스화 장치는 고체를 위한 바닥 유출구를 가지며 압력 용기 내부에 배치되는, 방법에 있어서,
고체 흐름 또는 고체 부유물은 압력 용기 내에 내장된 수조로부터 유동 분할기 요소(flow divider element)와 2 개 이상의 후속하는 차단 장치(shut-off device)로 구성되는 유동 분할기 메커니즘(flow divider mechanism)에 의해 동시에 또는 연속적으로 2 개 이상의 록 호퍼 내로 향하며, 록 호퍼는 유동 분할기 요소를 통해 압력 용기에 직접 또는 간접적으로 연결되며, 그리고
Figure pct00002
고체 흐름 또는 고체 부유물은 가스화기에 형성된 고체를 수집하기 위한 수조로부터 록 호퍼 또는 호퍼들 내로 공급되며, 여기서 그것의 압력이 후속하여 감소되는 것을 특징으로 하는, 합성 가스의 형성을 위한 가스화 장치로부터 고체를 배출하기 위한 방법이 청구된다.
합성 가스는 예를 들면 석탄 가스화 공정에 의해 형성될 수 있다. 석탄 가스화 반응은 석탄 가스화 반응기와 또한 공급 원료를 공급하기 위한 설비 그리고 형성된 합성가스와 고체를 배출하기 위한 설비를 포함하는 압력 용기 내에서 발생한다. 통상의 실시형태에서는 고체는 반응기로부터 하향 방향으로 제거되며, 우선 고체를 합성 가스로부터 분리하고 합성 가스를 냉각 및 배출하기 위하여 하향 순서에 석탄 가스화 반응기의 바닥부에 연결되는 장치가 있으며 또한 고온 고체 및 재 입자들을 수집하기 위한 장치가 있다. 이것은 일반적으로 수조이다. 수조는 일반적으로 그 아래에 있는 2 개의 호퍼에 연결된다.
고체의 세척, 건조 및 제거를 위한 장치는 록 호퍼의 하류 단부에 부착된다. 2 개의 록 호퍼는 대안으로 록 호퍼 위의 차단 장치에 의해 수조에 연결되며 수조로부터 분리된다. 하나의 록 호퍼가 수조에서 액체와 접촉되고 고체로 충전되는 동안, 제2 록 호퍼는 비워진다. 연결된 록 호퍼로부터 액체의 흐름을 배출시킴에 의해 고체가 록 호퍼에서 빠져나오는 것이 촉진된다. 제2 록 호퍼가 비워지자 마자, 그것은 물로 충전되며 그 다음 압력 용기에 재연결된다. 제1 호퍼가 그 최대 레벨로 충전되자 마자, 고체가 빠져나오도록 촉진시키는 액체의 흐름은 더 이상 제1 록 호퍼로부터 배출되지 못하지만, 제2 록 호퍼로부터는 배출된다.
이렇게 함에 있어서, 고체 흐름은 제2 호퍼로 전환되며 제1 록 호퍼는 밸브를 밀폐시킴에 의해 압력 용기로부터 분리될 수 있으며, 이것은 고체로부터 영향을 받지 않으며, 따라서 밸브에서의 고체의 정착이 대부분 방지된다. 록 호퍼의 이러한 연속적인 교대 작동은 상류/하류 플랜트 구성요소들을 변경시킬 필요 없이 더 큰 고체 처리량이 달성되는 것을 가능하게 하며, 이것은 록 호퍼가 비워질 때 배출되는 고체의 양은 증가하지 않기 때문이다.
본 발명의 유리한 실시형태는 록 호퍼 내부의 고체를 제거하는 동안 압력 용기에 연결된 록 호퍼로부터 고체가-격감된 물 흐름을 배출시킴에 의해 수조로부터 최소한 하나의 록 호퍼로의 고체/물의 흐름을 지속시키는 것을 생각할 수 있다. 물의 흐름은 예를 들면 적절한 컨베이어 설비 예를 들면 펌프에 의해 회수되거나, 또는 압력을 감소시킴에 의해 외부로 배출된다. 회수된 액체는 예를 들면 수조 수위 위 또는 아래에 있는 지점에서 압력 용기로 또한 귀환될 수 있다. 이 목적을 위해, 파이프 내의 임의의 지점에 필터링 장치가 있을 수 있다.
제2 호퍼는 고체로 충전된 호퍼가 분리되기 전에 압력 용기에 연결되는 것이 또한 유리하다. 일반적으로, 제2 록 호퍼는 고체로 충전된 제1 호퍼가 분리되기 바로 전에 물로 충전되며 압력 용기에 연결된다. 2 개의 록 호퍼의 작동 동안 수조와 접촉하는 록 호퍼의 충전이 적어도 제2 호퍼가 비워지고 이를 위한 필요한 조치들이 취해질 때까지 계속되는 것이 또한 유리하다. 필요한 조치는 예를 들면 록 호퍼 압력의 가압 및 감압, 록 호퍼 내용물의 냉각, 차단 장치의 개폐 및 물로 록 호퍼의 충전을 포함한다.
작동을 용이하게 하기 위해, 상기 록 호퍼의 충전 동안 록 호퍼의 바닥 섹션 또는 바닥 노즐 내로 액체 흐름을 유입시키는 것이 또한 가능하다. 이것은 록 호퍼의 바닥 섹션 또는 노즐 또는 이에 연결된 파이프에서의 퇴적을 방지할 수 있다.
흐름 분할이 록 호퍼들이 연결되는 적어도 2 개의 상이한 유출구들을 갖는 특별하게 설계된 중간 용기를 통해 제어되도록 본 방법을 구성하는 것이 또한 가능하다. 고체의 보다 양호한 배출을 위해, 고체 용기는 그 내부가 유출구들을 향해 테이퍼질 수 있다. 록 호퍼는 사이에 있는 밸브를 통해 선택된다.
본 발명에서는 탄소를 함유하는 연료의 가스화를 위해 가스화 반응기로부터 고체를 배출하기 위한 장치로서,
Figure pct00003
압력 용기 내에 내장된 가스화 반응기, 및
Figure pct00004
압력 용기 내에 또한 내장되는 가스화 반응기 아래의 수조, 및
Figure pct00005
유동 분할기 요소와 적어도 2 개의 차단 장치로 구성되는 유동 분할기 메커니즘, 및
Figure pct00006
적어도 2 개의 록 호퍼를
포함하는 장치에 있어서,
Figure pct00007
수조는 연결 설비에 의해 유동 분할기 요소에 연결되며,
Figure pct00008
록 호퍼가 2 개 이상의 분리된 연결 설비를 통해 유동 분할기 요소에 연결되며 유동 분할기 요소와 록 호퍼 사이에는 차단 밸브가 위치하여 이에 의해 록 호퍼가 유동 분할기 요소로부터 차단될 수 있는 것을 특징으로 하는, 탄소를 함유하는 연료의 가스화를 위해 가스화 반응기로부터 고체를 배출하기 위한 장치가 또한 청구된다.
유동 분할기 요소는 예를 들면 분할기 스위치 형태일 수도 있다. 그러나, 또한 유출구를 갖는 평평한 플레이트, 유출구를 갖는 반구 셸 또는 유출구를 갖는 수평 실린더 형태일 수도 있다. 차단 장치 및 차단 요소의 경우 임의의 생각할 수 있는 유형의 디자인이 가능하다. 연결 설비는 바람직하게는 파이프 형태이지만; 플랜지 설비로서 또한 설계될 수도 있으며 원칙적으로 임의의 유형이 될 수도 있다. 유동 분할기 요소는 바람직하게는 간단한 파이프 스위치로서 설계되지만, 간단한 파이프 연결부일 수도 있으며, 원칙적으로는 임의의 유형이 될 수도 있다. 차단 장치는 바람직하게는 볼 밸브이다.
유동 분할기 요소 대신에 2 개 이상의 유출구를 가지며 그 내부가 이들 유출구를 향해 테이퍼진 중간 용기를 사용하는 것이 또한 가능하다. 중간 용기와 록 호퍼 사이에는 차단 장치가 있으며, 이에 의해 록 호퍼는 중간 용기로부터 차단될 수 있다. 본 발명에서는 또한 탄소를 함유하는 연료의 가스화를 위해 가스화 반응기로부터 고체를 배출하기 위한 장치에 있어서,
Figure pct00009
유동 분할기 메커니즘은 배출을 위한 연결 설비를 갖는 중간 용기로 구성되며, 중간 용기는 그 내부가 배출을 위한 연결 설비를 향해 테이퍼지며 이들 연결 설비를 통해 록 호퍼에 연결되며, 그리고
Figure pct00010
중간 용기와 록 호퍼 사이에는 차단 장치가 위치하여 이에 의해 록 호퍼가 유동 분할기 요소로부터 차단될 수 있는 것을 특징으로 하는, 탄소를 함유하는 연료의 가스화를 위해 가스화 반응기로부터 고체를 배출하기 위한 장치가 또한 청구된다.
마지막으로, 유동 분할기 메커니즘이 수조 내로 통합되도록 장치를 설계하는 것이 또한 가능하다. 유리하게는, 이것은 수조가 배출을 위해 적어도 2 개의 상이한 연결 설비를 가지며, 그 각각은 록 호퍼 내로 이어지며, 그리고 수조로부터의 배출을 위한 연결 설비에는 차단 장치가 설치되며, 이에 의해 록 호퍼는 수조로부터 분리될 수 있는 방식으로 구현된다. 이것은 고체 흐름 또는 고체 부유물이 차단 밸브를 통해 록 호퍼로 이동되는 것을 가능하게 한다. 고체 흐름 또는 고체 부유물은 수조 내에서 둘로 분할된다. 본 발명의 유리한 실시형태에서는 수조는 그 내부에서 배출 파이프를 향해 테이퍼진다.
본 발명은 도면을 참조로 보다 상세히 설명되며, 본 발명에 따르는 프로세스가 이 실시형태로 제한되지는 않는다.
본 발명은 가스화, 특히 석탄 가스화 동안 형성되는 고체의 배출을 위한 방법 및 장치로서, 배출 동안 축적되는 고체의 양을 지지하기 위해 압력 용기 내부에 추가적인 수용량 또는 중간 용기에 대한 필요가 없게 되며, 또한 록 호퍼와 상류/하류 설비의 치수(규모)를 변화시키지 않고 시간 당 배출되는 고체의 양을 증가시키는 효과와 또한 록 호퍼 밸브 상의 차단물을 제거하여 오작동을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 석탄 가스화 유닛의 록 호퍼 시스템의 실시형태를 도시한다.
도 1은 석탄 가스화 유닛의 록 호퍼 시스템의 실시형태를 도시하며, 이것은 가스화 동안 축적되는 슬래그와 재를 수집하기 위한 수조(2)를 갖는 압력 용기(1), 유동 분할기 요소(flow divider element)(5)를 통해 압력 용기에 연결되는 록 호퍼 A(3) 및 록 호퍼 B(4)를 포함한다. 고체는 수조(2)로부터 제거되며 파이프(6)와 유동 분할기 요소(5)를 통해 록 호퍼 A로 향한다. 이 시점에서, 록 호퍼 A 위의 밸브(7)는 개방되며 록 호퍼 A 아래의 밸브(8)는 폐쇄된다. 펌프(9)는 용기 A로부터 물의 흐름을 배출하며, 따라서 록 호퍼 A의 방향으로의 고체 흐름을 촉진시킨다. 물이 파이프(10)를 통해 록 호퍼 A의 바닥 노즐 내로 유입되어, 노즐 또는 바닥 테이퍼 섹션 내의 퇴적물을 제거한다. 록 호퍼 B는 록 호퍼 B 위의 밸브(11)와 록 호퍼 B와 펌프(9) 사이의 밸브(12)를 폐쇄함에 의해 압력 용기로부터 분리된다. 고체는 록 호퍼 B 아래의 밸브(13)을 개방함에 의해 록 호퍼 B로부터 후속하는 시스템 내로 향한다. 그 다음 밸브(13)는 다시 폐쇄되며 록 호퍼 B는 추가적인 설비들을 통해 물로 충전된다. 그 후, 록 호퍼 B는 상부 밸브(11)를 개방함에 의해 압력 용기에 재연결된다. 록 호퍼 A가 축적된 고체로 최대 레벨로 충전되자 마자, 펌프(9)에 의해 회수된 물의 흐름은 더 이상 록 호퍼 A로부터 회수되지 않지만, 록 호퍼 A와 펌프(9) 사이의 밸브(15)를 폐쇄함에 의해 그리고 록 호퍼 B와 펌프(9) 사이의 밸브(12)를 개방함에 의해 록 호퍼 B로부터 회수된다. 이것은 록 호퍼 A로의 고체 흐름을 중단시키며 고체 흐름을 록 호퍼 B로 전환시킨다. 록 호퍼 B가 충전되는 동안, 물은 마찬가지로 파이프(14)를 통해 호퍼 B의 바닥 노즐 내로 주입된다. 그 다음 록 호퍼 A 위의 밸브(8)는 고체에 의해 영향을 받지 않고 폐쇄될 수 있으며 상기 록 호퍼 내에서 방류가 시작될 수 있다. 이것은 록 호퍼 아래의 밸브(8)를 개방함에 의해 수행될 수 있다.
1 압력 용기
2 수조
3 록 호퍼 A
4 록 호퍼 B
5 유동 분할기 요소
6 파이프
7 밸브
8 밸브
9 펌프
10 물 공급 파이프
11 밸브
12 밸브
13 밸브
14 물 공급 파이프
15 밸브

Claims (16)

  1. 합성 가스의 형성을 위한 가스화 장치로부터 고체를 배출하기 위한 방법으로서, 고체는 가스화 장치로부터 가스화 장치의 아래에 위치한 수조 내로 향하고, 상기 가스화 장치는 고체를 위한 바닥 유출구를 가지며 압력 용기 내부에 배치되는, 방법에 있어서,
    a. 고체 흐름 또는 고체 부유물은 압력 용기 내에 내장된 수조로부터 유동 분할기 요소와 2 개 이상의 후속하는 차단 장치로 구성되는 유동 분할기 메커니즘에 의해 동시에 또는 연속적으로 2 개 이상의 록 호퍼 내로 향하며, 록 호퍼는 유동 분할기 요소를 통해 압력 용기에 직접 또는 간접적으로 연결되며, 그리고
    b. 고체 흐름 또는 고체 부유물은 가스화기에 형성된 고체를 수집하기 위한 수조로부터 록 호퍼 또는 호퍼들 내로 공급되며, 여기서 그것의 압력이 후속하여 감소되는 것을 특징으로 하는, 합성 가스의 제조를 위한 가스화 장치로부터 고체를 배출하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    연속적인 고체 흐름 또는 연속적인 고체 부유물 흐름이 최소한 하나의 록 호퍼에서 지속되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    록 호퍼는 차단 장치에 의해 수조 내의 액체로부터 분리되거나 또는 액체에 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    고체/물의 흐름은 록 호퍼 내부의 고체를 제거하는 동안 압력을 감소시킴에 의해 압력 용기에 연결된 록 호퍼로부터 고체가-격감된 물 흐름을 배출시킴에 의해 지속되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    고체/물의 흐름은 컨베이어 설비에 의해 압력 용기에 연결된 록 호퍼로부터 청구항 제1항에 기재된 압력 용기로 고체가-격감된 물 흐름을 귀환시킴에 의해 지속되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2 록 호퍼는 물로 충전되며 고체로 충전된 제1 호퍼가 분리되기 전에 압력 용기에 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    수조와 접촉하는 록 호퍼의 충전은 적어도 제2 록 호퍼가 비워지는 동안 계속되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    록 호퍼의 비움은 록 호퍼 압력의 가압 및 감압, 물로 록 호퍼의 충전, 차단 장치의 개폐 및 록 호퍼 내용물의 냉각을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    액체 흐름은 파이프에 의해 압력 용기에 연결된 록 호퍼의 바닥 섹션 내로 유입되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 탄소를 함유하는 연료의 가스화를 위해 가스화 반응기로부터 고체를 배출하기 위한 장치로서,
    Figure pct00011
    압력 용기 내에 내장된 가스화 반응기, 및
    Figure pct00012
    압력 용기 내에 또한 내장되는 가스화 반응기 아래의 수조, 및
    Figure pct00013
    유동 분할기 요소와 적어도 2 개의 차단 장치로 구성되는 유동 분할기 메커니즘, 및
    Figure pct00014
    최소한 2 개의 록 호퍼를
    포함하는 장치에 있어서,
    Figure pct00015
    수조는 연결 설비에 의해 유동 분할기 요소에 연결되며,
    Figure pct00016
    록 호퍼가 2 개 이상의 분리된 연결 설비를 통해 유동 분할기 요소에 연결되며 유동 분할기 요소와 록 호퍼 사이에는 차단 밸브가 위치하여 이에 의해 록 호퍼가 유동 분할기 요소로부터 유체적으로 차단될 수 있는 것을 특징으로 하는, 탄소를 함유하는 연료의 가스화를 위해 가스화 반응기로부터 고체를 배출하기 위한 장치.
  11. 제10항에 따르는 탄소를 함유하는 연료의 가스화를 위해 가스화 반응기로부터 고체를 배출하기 위한 장치에 있어서,
    Figure pct00017
    유동 분할기 메커니즘은 배출을 위한 연결 설비를 갖는 중간 용기로 구성되며, 중간 용기는 이들 연결 설비를 통해 록 호퍼에 연결되며,
    Figure pct00018
    중간 용기와 록 호퍼 사이에는 차단 장치가 위치하여 이에 의해 록 호퍼가 유동 분할기 요소로부터 유체적으로 차단될 수 있는 것을 특징으로 하는, 탄소를 함유하는 연료의 가스화를 위해 가스화 반응기로부터 고체를 배출하기 위한 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    중간 용기는 그 내부가 배출을 위한 연결 설비를 향해 테이퍼지는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제10항에 따르는 탄소를 함유하는 연료의 가스화를 위해 가스화 반응기로부터 고체를 배출하기 위한 장치에 있어서,
    Figure pct00019
    수조가 배출을 위해 최소한 2 개 이상의 연결 설비를 가지며, 그 각각은 록 호퍼 내로 이어지며, 그리고
    Figure pct00020
    수조로부터의 배출을 위한 연결 설비에는 차단 장치가 설치되며, 이에 의해 록 호퍼는 유체적으로 수조로부터 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    수조는 그 내부가 배출을 위한 연결 설비를 향해 테이퍼지는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제10항에 따르는 탄소를 함유하는 연료의 가스화를 위해 가스화 반응기로부터 고체를 배출하기 위한 장치에 있어서,
    유동 분할기 메커니즘은 유출구를 갖는 평평한 플레이트, 유출구를 갖는 반구 셸 또는 유출구를 갖는 수평한 실린더 형태로 록 호퍼에 설계되며, 유출구에 록 호퍼에 대한 차단 장치가 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    차단 장치는 볼 밸브인 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020117000269A 2008-07-15 2009-07-11 연속적인 고체 배출을 갖는 가스화 장치 KR101612029B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008033094.9 2008-07-15
DE200810033094 DE102008033094A1 (de) 2008-07-15 2008-07-15 Vergasungsvorrichtung mit kontinuierlichem Feststoffaustrag

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110033996A true KR20110033996A (ko) 2011-04-04
KR101612029B1 KR101612029B1 (ko) 2016-04-12

Family

ID=41428493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117000269A KR101612029B1 (ko) 2008-07-15 2009-07-11 연속적인 고체 배출을 갖는 가스화 장치

Country Status (14)

Country Link
US (1) US8915980B2 (ko)
EP (1) EP2300570B1 (ko)
KR (1) KR101612029B1 (ko)
CN (1) CN102099446A (ko)
AP (1) AP2011005570A0 (ko)
AU (1) AU2009270462B2 (ko)
CA (1) CA2730688C (ko)
CU (1) CU20110006A7 (ko)
DE (1) DE102008033094A1 (ko)
RU (1) RU2011105410A (ko)
TW (1) TWI463005B (ko)
UA (1) UA104726C2 (ko)
WO (1) WO2010006747A2 (ko)
ZA (1) ZA201100339B (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6742746B2 (ja) 2016-02-08 2020-08-19 三菱日立パワーシステムズ株式会社 粉体供給ホッパの加圧システム、ガス化設備およびガス化複合発電設備ならびに粉体供給ホッパの加圧方法
CN113680135B (zh) * 2021-08-27 2022-09-16 四川虹科创新科技有限公司 一种窑炉放水作业回收循环利用装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3153091B2 (ja) * 1994-03-10 2001-04-03 株式会社荏原製作所 廃棄物の処理方法及びガス化及び熔融燃焼装置
DE2556957A1 (de) 1975-12-18 1977-06-30 Otto & Co Gmbh Dr C Anlage zur vergasung feinkoerniger brennstoffe
DE2829629C2 (de) 1978-07-06 1982-07-29 Ruhrchemie Ag, 4200 Oberhausen Verfahren und Vorrichtung zum Ausschleusen von Rückständen aus dem Drucksystem einer Druckvergasungsanlage
GB2029946B (en) * 1978-09-08 1982-12-01 British Gas Corp Slag removal from coal gasification plant
US4377066A (en) * 1980-05-27 1983-03-22 Dickinson Norman L Pollution-free pressurized fluidized bed combustion utilizing a high concentration of water vapor
BR8105270A (pt) 1980-11-12 1982-08-31 Texaco Development Corp Processo para producao de gas de sintese substancialmente isento de particulas
US4433978A (en) 1982-01-21 1984-02-28 Westinghouse Electric Corp. Fluidized bed gasification ash reduction and removal system
DE3207215A1 (de) * 1982-02-27 1983-09-08 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Vorrichtung zur kontinuierlichen granulierung von schlacken mittels kuehlfluessigkeit
DE3220624A1 (de) 1982-05-03 1983-11-10 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Vorrichtung zur kontinuierlichen granulierung von schlacken mittels kuehlfluessigkeit
DE3244742C2 (de) 1982-12-03 1986-07-03 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Vorrichtung zum Austragen von Feststoffpartikeln aus einem Behälter, insbesondere einem Wirbelschichtreaktor sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung
US4704137A (en) * 1987-02-09 1987-11-03 Texaco Inc. Process for upgrading water used in cooling and cleaning of raw synthesis gas
DE3714915A1 (de) 1987-05-05 1988-11-24 Shell Int Research Verfahren und vorrichtung fuer die herstellung von synthesegas
US5851497A (en) * 1994-11-18 1998-12-22 Texaco Inc. Gasifier throat
US5545238A (en) 1994-12-29 1996-08-13 Texaco Inc. Method of monitoring slag removal during controlled oxidation of a partial oxidation reactor
US5980858A (en) * 1996-04-23 1999-11-09 Ebara Corporation Method for treating wastes by gasification
US6755980B1 (en) 2000-09-20 2004-06-29 Shell Oil Company Process to remove solid slag particles from a mixture of solid slag particles and water
US7198655B2 (en) * 2004-05-03 2007-04-03 Evergreen Energy Inc. Method and apparatus for thermally upgrading carbonaceous materials
TWI461522B (zh) * 2008-03-05 2014-11-21 Thyssenkrupp Uhde Gmbh 用於煤的氣化反應器之連續燃料供應系統

Also Published As

Publication number Publication date
AU2009270462B2 (en) 2014-10-09
US8915980B2 (en) 2014-12-23
CA2730688C (en) 2016-09-20
ZA201100339B (en) 2011-10-26
AU2009270462A1 (en) 2010-01-21
EP2300570B1 (de) 2019-09-04
DE102008033094A1 (de) 2010-01-28
UA104726C2 (ru) 2014-03-11
CA2730688A1 (en) 2010-01-21
TW201005081A (en) 2010-02-01
KR101612029B1 (ko) 2016-04-12
CN102099446A (zh) 2011-06-15
TWI463005B (zh) 2014-12-01
RU2011105410A (ru) 2012-08-20
CU20110006A7 (es) 2012-06-29
AP2011005570A0 (en) 2011-02-28
US20110168648A1 (en) 2011-07-14
WO2010006747A2 (de) 2010-01-21
EP2300570A2 (de) 2011-03-30
WO2010006747A3 (de) 2010-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101615605B1 (ko) 석탄 가스화 반응기로부터 슬래그 제거를 위한 장치
CN103261100B (zh) 用于对过程水进行处理的方法和装置
US4425139A (en) Apparatus for sluicing residues from the pressure system of a pressure gasification tank
CN103214049B (zh) 用于闪蒸器中的脱气的***
EP2485001A1 (en) Slag discharge system
EA026266B1 (ru) Динамический сепаратор частиц
CN108368438B (zh) 炉渣排出***及气化炉
CA2712623C (en) Method and plant for removing slag accumulating in particular during synthesis gas recovery from a slag bath container
KR101612029B1 (ko) 연속적인 고체 배출을 갖는 가스화 장치
US7125524B2 (en) Device and method for optimising the circulation of a suspension in a plant comprising a three-phase reactor
JPS5956489A (ja) 灰分含有燃料のガス化の際に生じる残渣を周期的に搬出するための方法
WO2006005653A1 (en) Process and apparatus for granulating a melt
EP0690120A1 (en) Slag handling system and method
JP6962917B2 (ja) 混相液体の移送方法およびそのための装置
Hahn Performance, operation, and maintenance experience of coal ultrafines filtration with modern high-speed disc filters
EA032623B1 (ru) Способ и устройство для подачи сыпучего материала посредством пневмоматериалопровода

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190328

Year of fee payment: 4