SU607554A3 - Устройство дл газификации угл - Google Patents

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к устройствам дл  газификации угл  путем частич ного сжигани  его с кислородом или с кислородсодержащим газом. в себ  целый р д топлив, содержащих свободный углерод , например, антрацит битуминозный уголь, бурый уголь, лигнит , сажа/ кокс. При газификации угл  образуетс  гаэ, содержащий окись угле рода и водород. Без очистки или после очистки от .нежелательных примесей, на пример серусодержащих соединений, сажи , частиц золы, этот газ можно испол зовать в качестве топлив, содержащих окись углерода и водород. Газы также  вл ютс  важными исходными материалами дл  химического .синтеза, например дл  получени  аммиака и углеводородов . Известно устройство дл  газификации угл / содержащее вертикальный реактор, снабженный вертикальными полыми стенками и трубами дл  ввода пыпевоздушной смеси, установленными под сужени ми, образованными между вертикальными стенками и стенками реактора , и коническим днем с трубой дл  от вода залы i . Недостаток известного устройства состоит в том, что образующийс  в процессе газификации шлак находитс  при температурах газификации в жидком состо нии, и при пбступлении шлака в нижнюю часть реактора, где температура значительно ниже температуры газификации , шлак затвердевает и образует отложени  на дне реактора, что сокращает срок его непр ерывной работы. Указанна  проблема частично решена в известном устройстве дл  газификации угл , которое содержит вертиkaльный реактор с коническим днищем tj средствами дл  ввода угл  и кислорода или кислородсодержащего газа и Камеру дл  сбора шлака, подсоединенную к коническому днищу реактора и снабженную трубами дл  ввода воды и отвода шлака ia вода pj . В процессе газификации образующиес  в реакторе шлаки стекают по его коническому Днищу в камеру дл  сбора шлака, заполненную водой, шлак при контакте с водой охлаждаетс  и затверцевает. Однако в указанном устройстве возможно охлаждение .шлака в выходном отверстии конического днища реактоpa (в сужении/, температура в этой зоне может снижатьс  ниже температуры затвердевани  расплавленного шлака. В предлагаемом устройстве с целью увеличени  срока непрерывной работы устройства за счет предотвращени  отложений шлака на стенках реактора сре ство дл  ввода угл  и кислородсодержащего газа в реактор выполнено в виде коаксиальных вертикальных труб, расположенных в камере дл  сбора шлака под сужением в днище реактора. Дополнительные отличи  состо т в том-, что диаметр сужени  равен 3-10 диаметрам наружной трубы из набора коаксиальных труб, а в боковой стенке камеры дл  сбора шлака выполнены отверсти  дл  ввода кислородсодержащего газа. За счет размещени  труб дл  ввода угл  и кислорода под сужением в камере дл  сбора шлака в сужении в коническом днище поддерживаетс  температура , котора  выше температуры расплавлени  шлака, шлак в этой зоне под держиваетс  в жидком состо нии и стекает из днища реактора в камеру дл  сбора шлака, заполненную охлаждающей водой, где затвердевает в виде тверды частиц. На чертеже схематически представлено предложенное устройство. Устройство содержит реактор 1 с к ническим днищем 2 и сужением 3, подсоединенную к реактору камеру 4 дл  сбора шлака, снабженную трубами 5 и 6 дл  ввода поды и отвода воды и шлака. Вертикальные трубы 7 и 8 дл  ввода угл  и кислородсодержащего газа установлены коаксиально в камере 4 дл  сбора шлака под сужением реактора. В боковой стенке камеры 4 выполнены отверсти  9 дополнительного ввода кисло родсодержащего газа. Устройство работает следующим образом . Порошкообразный уголь и кислородсодержащий газ подают в трубы 7 и Смесь угольного порошка, кислорода и пара, если он требуетс , выход  из труб 7 и 8, поступает через сужение 3 в реактор 1 и поджигаетс . В камеру 4 дл  сбора шлака подают по трубе 5 воду , и поддерисивают в ней посто нный уровень воды. При сжигании угл  образуютс  гор чие газы, которые покидают реактор через трубу дл  отвода газов (на чертеже не показана). Шлак, образующийс  при сжигании угл , в реакторе 1 находитс  в расплавленном состо нии и стекает по коническому днищу 2 через сужение 3 в камеру 4, заполненную водой. При контакте с водой шлак охлаждаетс  и затвердевает в вид твердых частиц. Температура по. всему реактору нас только высока, что зола находитс  в жидком виде и спускаетс  вдоль стен реактора в виде жидкого шлака. Рециркул ци  газов ускор ет стекание шлака . Днище реактора и стенки сужени  наход тс  при высоко температуре, что вызываетс  рециркулирующим , газом, увлекаемым затем вверх струей гор чих газов, образующихс  при сжигании угл . Теплова  радиаци  пламени также подводит тепло к сужению. В этой критической точке реактора, где в противном случае шлак мог бы накапливатьс , он остаетс  в жидком виде благодар  высокой температуре. Жидкий шлак падает- вниз и достигает воды в камере дл  сбора шлака. Здесь шлак затвердевает и удал етс  из камеры через трубу и затвор под давлением. Трубы дл  ввода угл  и газа, размещенные в камере дл  сбора шлака, охлаждаютс  водой, поэтому они могут быть изготовлены из прочного, но менее термостойкого материала по сравнению с известными решени ми, в которых трубы дл  подвода угл  и газа не охлаждаютс . Таким образом, в известном устройстве решена проблема перегрева питающих труб в результате радиации от пламени. Тепло, выдел ющеес  при падении гор чего шлака в воду, превращает ее в пар, который струей увлекаетс  в реактор . Если газификацию провод т с добавкой пара, подаваемого через набор коаксиальных труб, то это количество пара принимаетс  в расчет. Давление в камере дл  сбора шлака равно давлению в реакторе, так что образовавшийс  пар может сразу же использоватьс , что приведет к снижению расхода пара, подаваемого от внешнего источника и снижению энергозатрат. Диаметр сужени  выполн етс  ббльшим диаметра наружной трубы из набора коаксиальных трубы в 3-10 раз, чтобы облегчить выгрузку шлака из реактора. Через отверсти , выполненные в боковой стенке камеры дл  сбора шлака, ввод т, например 5% общего количества кислорода. Наибольшое количество рециркулирующего газа поджигаетс  этим кислородом, что способствует поддержанию стенки сужени  при высокой температуре. С целью увеличени  производительности реактор и камера могут быть выполнены с удлиненным поперечным сечением , что позволит установить р д концентричных труб, расположенных на продольной оси сужени . Формула изобретени  Устройство дл  газификации угл , преимущественно высокозольного порошкообразного угл , содержащее вертикальный реактор с коническим днищем и средством дл  ввода угл  и кислорода

   или кислородсодержащего газа и трубой дл  отвода газа, камеру дл  сбора шлака, подсоединенную к коническому днищу реактора через сужение и снабженную трубами дл  ввода воды и отвода шлака и воды, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  срока непрерывной работы за счет предотвращени  отложений шлака на стеках реактора, средство дл  ввода угл  и кислородсодержащего газа в реактор выполнено в виде вертикальных коаксиальных труб, расположенных в камере дл  сбора шлака под сужением в днище реактора.
2. 2,Устройство по П.1, о т л ичающеес  тем, что диаметр сужени  равен 3-10 диаметрам наружной трубы из набора коаксиальных труб.
3. 3.Устройство по пп.-2, о т л ичающеес  тем, что в боковой стенке камеры дл  сбора шлака вблизи сужени  выполнены отверсти  дл  ввода кислородсодержащего газа.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

   1 . Авторское свидетельство СССР М. 75243,1947, кл. С 10 J 3/18.

   2. Патент США № 3235313, 1966. л. 302-14.