SE536161C2 - Reaktor med eftergivlig struktur för förgasning av förgasningsråvara - Google Patents

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Efiersom restsmältan stelnar vid 400 °C kan den därför inte nå fram till metallprofilen.

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.

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.

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.

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.

DETALJERAD FIGURBESKRIVNING För en detaljerad beskrivning av en tänkbar, möjlig konstruktion av en förgasarreaktor enligt uppfinningen hänvisas till förgasningsreaktorer utvecklade av 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Ett alternativ till en pentagonal form kan vara en oktaederform 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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%.

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.

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.

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.

Från kurvorna kan utläsas att tester av liknande prover genererar liknande resultat.

Generellt bekräfiar de mekaniska testresultaten resultaten från simuleringarna, både vad gäller kurvornas form och lastens magnitud.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Nämnda sektioner 19 trimmas till rätt krökningsradie för nänmda reaktor innan sammanfogning.

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.

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.

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.

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.

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.

Claims (13)

l5 20 25 30 35 536 161 20 PATENTKRAV

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.

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.

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.

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 %

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 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.

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.

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.

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).

10. Reaktor enligt krav 1, kännetecknad av att nämnda fórgasningsråvara innefattar vid pappersmassaframställning erhållna avlutar såsom svartlut eller sulfittjocklut.

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.

12. Metod enligt krav 1 I, kännetecknad av att nämnda sektioner (19) innan sammanfogning, trimmas till rätt krökningsradie för nämnda reaktor.

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).