Устройство для газификации угля

Ъй.ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ПАТЕН в У Сотоз Советских Саввиелистических Республик(11) 607554 олнительпып к патенту 1)М,К. с 10 т 3/4 //Р 23 д 9/О 2) Заявлено 26.08.75 (21) 3) Приоритет - (32) 168160/23-2 8,08.74идерланды Гввраврвтввввцв ввввтвтФэввтв Мввввтрвв ЭВЭРвв )вэввв эвээрвтэввви втврцтээ 31) 74114(45) Дата опубликования Иностранец ернот Штаудингер(72) Автор нзобрете Иностранна л Интернэшнл РФирмаерч Маат аппий БВ,1) Заявитель(54) УСТРОЙ ЛЯ ГАЗИФИКАЦИИ УГЛЯ 2Недостаток известного устройствасостоит в том, что образующийся впроцессе газификации шлак находитсяпри температурах газификации в жидкомсостоянии, и при поступлении шлака внижнюю часть реактора, где температура значительно ниже температуры газиФикации, жидкий шлак затвердевает иобразует отложения на дне реактора,что сокращает срок егонепрерывнойработы.Указанная проблема частично решена в известном устройстве для газификации угля, которое содержит вертикальный реактор с коническим днищем)т средствами для ввода угля и. кислорода или кислородсодержащего газа икамеру для сбора шлака, подсоединенную к коническому днищу реактора иснабженную трубами для ввода воды иотвода шлака и воды 23.В процессе газификации образующиеся в реакторе шлаки стекают поего коническому днищу в камеру для 5 сбора шлака, заполненную водой, шлакпри контакте с водой охлаждается иэатвердевает.Однако в укаэанном у озможно охлаждение шлака вотверстии конического дн устройстем частичом или с Изобретение относится к вам для газификации угля пут ного сжигания его с кислород кислородсодержащим газом.Здесь понятие угольф включает в себя целый ряд топлив, содержащих свободный углерод ,например, антрацит, битуминозный уголь, бурый уголь, лигиит, сажа, кокс. При газификации угля образуется гаэ, содержащий окись углерода н водород. Беэ очистки или после очистки от нежелательных примесей, напримерсерусодержащИх соединений, сажи, частиц эолы, этот гаэ можно использовать в качестве топлив, содержащих окись углерода и водород. Газы также являются важными исходными материалами для химического синтеза, например для получения аммиака и углеводородова 26 Известно устции угля, содержреактор, снабженлыми стенками илевоздушной смессужениями, образкальными стенкамира, и оническимвода олы (1 . ойство для гаэификаащее вертикальный ый вертикальными порубами для ввода пыустановленными под ванными между вертии стенками реактодном с трубой для от 30 стройстве в выходномища реактогра (в сужении, так как температура в 1этой зоне может снижаться ниже температуры эатвердевания расплавленногошлака.В предлагаемом устройстве с целью 5увеличения срока непрерывной работыустройства эа счет предотвращения отложений шлака на стенках реактора сред.ство для ввода угля и кислородсодержащего газа в реактор выполнено в ви Оде коаксиальных вертикальных труб,расположенных в камере для сбора шлака под сужением в днище реактора.Дополнительные отличия состоят втом, что диаметр сужения равен 3-10 15диаметрам наружной трубы из наборакоаксиальных труб, а в боковой стенкекамеры для сбора шлака выполнены отверстия для ввода кислородсодержащего газа. 20За счет размещения труб для вводаугля и кислорода под сужением в камере для сбора шлака в сужении в коническом днище поддерживается температура, которая выше температуры расплавления шлака, шлак в этой зоне поддерживается в жидком состоянии и стекает из днища реактора в камеру длясбора шлака, заполненную охлаждающейводой где затвердевает в виде твердыхР30частиц,На чертеже схематически представлено предложенное устройство.Устройство содержит реактор 1 с коническим днищем 2 и сужением 3, подсоединенную к реактору камеру 4 для 35сбора шлака, снабженную трубами 5 и 6для ввода воды и отвода воды и шлака,Вертикальные трубы 7 и 8 для вводаугля и кислородсодержащего газа установлены коаксиально в камере 4 для 40сбора шлака под сужением реактора, Вбоковой стенке камеры 4 выполнены от. -верстия 9 дополнительного ввода кислородсодержащего газа.Устройство работает следующим образом. Порошкообразный уголь и кислородсодержащий газ подают в трубы 7 и 8,Смесь угольного порошка, кислорода ипара, если он требуется, выходя изтруб 7 и 8, поступает через сужение 3в реактор 1 и поджигается. В камеру 4для сбора шлака подают по трубе 5 воду, и поддерживают в ней постоянныйуровень воды . При сжигании угля образуются горячие газы, которые покидаютреактор через трубу для отвода газов(на чертеже не показана). Шлак, образующийся при сжигании угля, в реакторе 1 находится в расплавленном состоянйи и стекает по коническому днищу 2 через сужение 3 в камеру 4, эаполненную водой. При контакте с водойшлак охлаждается и затвердевает в видетвердых частиц.Температура по, всему реактору настолько высока, что эола находится в 65 жидком виде и спускается вдоль стен реактора в виде жидкого шлака. Рециркуляция газов ускоряет стекание шлака. Днище реактора и стенки сужения находятся при высокой температуре, что вызывается рециркулирующим, газом, увлекаемым затем вверх струей горячих газов, образующихся при сжигании угля, Тепловая радиация пламени также подводит тепло к сужению. В этой критической точке реактора, где в противном случае шлак мог бы накапливаться, он остается в жидком виде благодаря высокой температуре, Жидкий шлак падает вниз и достигае 1 воды в камере для сбора шлака. Здесь шлак затвердевает и удаляется иэ камеры через трубу и затвор под давлением. Трубы для ввода угля и газа, размещенные в камере для сбора шлака, охлаждаются водой, поэтому они могут быть изготовлены из прочного, но менее термостойкого материала по сравнению с известными решениями, в которых трубы для подвода угля и газа не охлаждаются. Таким образом, в известном устройстве решена проблема перегрева питающих труб в результате радиации от пламени . Тепло, выделяющееся при падении горячего шлака в воду, превращает ее в пар, который струей увлекается в реактор. Если газификацию проводят с добавкой пара, подаваемого через набор коаксиальных труб, то это количество пара принимается в расчет. Давление в камере для сбора шлака равно давлению в реакторе, так что образовавшийся пар может сразу же использоваться, что приведет к снижению расхода пара, подаваемого от внешнего источника и снижению энергозатрат, Диаметр сужения выполняется большим диаметра наружной трубы из набора коаксиальных трубы в 3-10 раз, чтобы облегчить выгрузку шлака из реактора, Через отверстия, выполненные в боковой стенке камеры для сбора шлака, вводят, напРимер 5% общего количества кислорода. Наибольшое количество рециркулирующего газа поджигается этим кислородом, что способствует поддержанию стенки сужения при высокой температуре.С целью увеличения производительности реактор и камера могут быть выполнены с удлиненным поперечным сечением, что позволит установить ряд концентричных труб, расположенных на продольной оси сужения.Формула изобретенияУстройство для газификации угля, преимущественно высокозольного порошкообразного угля, содержащее вертикальный реактор с коническим днищем и средством для ввода угля и кислорода607554 Составитель Р. ГоряиноТехред О.Андрейко ф10 ек ма Редактор Э,Рент аева Заказ 2636/ ЦНИИПИодписно ров ССС та су ин ий открыт аб, д по делам 35 Москва Ж и изо351 сал ППП Пат нт,или кислородсодержащего газа и трубой для отвода газа, камеру для сбора шлака, подсоединенную к коническому днищу реактора через сужение иснабженную трубами для ввода воды и 5отвода шлака и воды, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения срока непрерывной работы за счетпредотвращения отложений шлака на стенках реактора, средство для ввода угля 10и кислородсодержащего газа в реакторвыполнено в виде вертикальных коаксиальных труб, расположенных в камередля сбора шлака под сужением в днищереактора. 18 2. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что диаметр сужения равен 3-10 диаметрам наружной трубы из набора коаксиальных труб.3. Устройство по пп,1"2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в боковой стенке камеры для сбора шлака вблизи сужения выполнены отверстия для ввода кислородсодержащего газа .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР ч 75243,1947, кл. С 10 д 3/18.2. Патент США 9 3235313, 1966.сл. 302-14. Ужгород. Ул. Проектна