[發明專利]用于氣流床氣化反應器的組合式急冷及清洗系統

有效

• 申請號: 201410480548.0
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104449869B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: F.漢內曼;A.赫克洛茨;H.霍佩;T.尤斯特;M.興尼茨;D.施毛赫
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: C10J3/56
• 分類號: C10J3/56;C10J3/84
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 梁冰;宣力偉

本發明涉及一種用于氣流床氣化反應器的組合式急冷及清洗系統的分部型中央管道。本發明示出用于在氣流床氣化之后處理熱的粗制氣和流態的熔渣的三級清洗系統的裝置。在此粗制氣和熔渣在分成兩個部分的中央管道內向下導入到水池中。中央管道的上部由雙通路的氣密焊接的管棚構成，在該管棚的內部空間中直接作為第一清洗及冷卻級噴入水。在水池中形成吹氣柱，該吹氣柱同時是第二清洗及冷卻級。分三層布置的表面體在此提升清洗效果。在離開吹氣柱之后，粗制氣又被噴入到開放空間中，其中布置有一個或者多個噴嘴環。所述噴嘴環形成第三沖洗級。然后粗制氣在200至220℃的溫度下水蒸汽飽和地離開急冷及清洗裝置并且被輸送進行接下來的處理。

技術領域

本發明涉及一種用于冷卻和清潔氣流床氣化設備的粗制氣的組合式急冷及清洗系統，在所述氣流床氣化設備中含有氧氣和像水蒸汽或二氧化碳這樣的緩和劑的燃燒粉塵在1200到1900℃之間的溫度和高達10MPa的壓力下轉化為富含一氧化碳和氫氣的粗制氣，所述組合式急冷及清洗系統具有本申請的基本方案所述的特征。

背景技術

燃燒粉塵要理解為精細研磨的不同煤化程度的煤、由生物質構成的粉塵、像焦炭這樣的熱預處理的產物、通過“烘焙”得到的干燥物以及來自公共的及工商業的余料及廢料的富含熱量的餾分。所述燃燒粉塵能夠作為氣體-固體-懸浮物或作為液體-固體-懸浮物被輸送給氣化系統。氣化反應器能夠配有冷卻棚或者耐火的內襯，正如專利文獻DE 4446803和EP 0677567示出的那樣。根據在這項技術中引入的不同系統，在此能夠將粗制氣和熔流的熔渣分開地或共同地從氣化裝置的反應室中排出，正如例如在DE 19718131中所描述的那樣。

氣流床氣化由于氣化室中短的反應時間和研磨成細密粉塵的燃料顆粒導致粗制氣中的粉塵含量增大。這種飛塵根據燃料的反應能力由炭黑、未轉換的燃料顆粒以及細小的熔渣顆粒和灰燼顆粒構成。大小在直徑大于0.5mm的粗顆粒和直徑不大于0.1μm的細顆粒之間變化。顆粒與粗制氣的可分離性與直徑有關，但是也與其組成有關。原則上能夠區分炭黑和灰燼或者說熔渣顆粒，其中炭黑顆粒一般來說更小并且更難以與粗制氣分離開。熔渣顆粒具有更大的密度并且因此具有更好的可分離性，但是與之相對地具有更高的硬度并且因此具有腐蝕作用。這導致分離器和引導粗制氣的管路中的更嚴重的磨損并且可能造成影響安全的泄漏和使用壽命受限的后果。為了去除由燃燒材料產生的粉塵使用不同的清洗系統。

迄今為止的現有技術在專利文獻DE 102005041930以及“Die Veredlung vonKohle”（精煉煤）DGMK，漢堡，2008年12月，Schignitz，章節“GSP-Verfahren”中得以描述。據此，氣化粗制氣連同由燃燒材料灰燼形成的熔渣一起在溫度為1200到1900℃時離開氣化室并且在后面的急冷室中通過噴入過剩水得以冷卻并且與熔渣分開并且在小的程度上與攜帶的粉塵分開，其中急冷室能夠構造成開放空間急冷器或者裝備有引導粗制氣的中央管道。例如在DE 102007042543中公開了一種開放空間急冷系統，其中用水噴灑正在離開氣化室的粗制氣并且在一種屋頂結構之下在下部將所述粗制氣抽走。DE 102006031816示出了一種完全沒有裝入件的開放的急冷室，其中在一個或者多個平面內噴入一定量的急冷水，使得粗制氣能夠被冷卻并且飽含水蒸汽，并且過剩的急冷水在下部單獨地或者連同分離的熔渣一起被抽走。專利DE 19952754、DD 145860和DD 265051示出了具有中央管道的變化方案，其中在DE 19952754中中央管道構造成文丘里管的形式，在DD 145860中粗制氣在中央管道的末端上以大型泵的形式經受額外的清洗，在DD 265051中在中央管道的末端上用于分配流出的粗制氣的元件要負責均勻的出流。CN 101003754 B描述了一種具有中央管道的浸入式急冷裝置，其中來自氣化反應器的熱的粗制氣連同同樣熱的熔渣一起向下被導入到水浸池中并且作為氣體-水-懸浮物在構造成雙管道的引導管道的環形間隙中向上流動。氣體-水-分離在引導管道的上端部處進行。在環形間隙中向上流動的氣體-水-懸浮物應該保護內部的中央管道不過熱。