[其他]噴嘴

無效

• 申請號: 87102818
• 申請日: 1987-03-11
• 公開（公告）號: CN87102818A
• 公開（公告）日: 1987-11-11
• 發明（設計）人: 查爾斯·由·利普
• 申請（專利權）人: 陶氏化學公司
• 主分類號: B05B1/00
• 分類號: B05B1/00;B01F3/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 辛哲生

本發明涉及一種用于霧化液-固漿液的雙流體噴嘴。

把由碳質材料例如煤的部分氧化所產生的合成煤氣，送到立流式反應器中，進一步與霧化的碳質漿液反應，能提高它的熱值。立流式反應器可以是向上流動型也可以是向下流動型的。最重要的反應發生在由碳質漿液所提供的固定碳和含在合成煤氣中的CO₂和水之間。這些反應產生CO和H₂，使合成煤氣的熱值增加。這些反應是吸熱的，而且是利用了含在合成煤氣中的熱量。這些煤氣是在1090℃到1650℃的溫度范圍內，典型的是在1370℃時被送入的。

合成煤氣通常是從一個輸流燃氣發生器直接外流時獲得，并送到一個立流式反應器中。最一般的情況，碳質漿液由水和顆粒狀的煤組成，而且一般含大約50%重的水。碳質漿液是在霧化狀態下被送入立流式反應器中，最好直接進入合成煤氣之中，以便實現碳質漿液和合成煤氣均勻的彌散。

本發明的噴嘴特別適用于霧化送入立流式反應器中的水煤氣。一般來說，供給漿液的煤應碾碎成最細的狀態，以便全部達到ASTME11-70C篩子設計標準1.40mm（美國系列No.14），而且至少80%達到ASTME11-70C篩子設計標準425μm（美國系列NO.40）。送到嘴嘴的霧化氣體最好是蒸汽，然而，其他氣體例如氮氣和合成煤氣也可以使用。

本主題的雙流體混合噴嘴包括一個能使氣體流過噴嘴的細長的第一導管，氣體被導入第一導管的上游末端，并從其下游最近端排出。該噴嘴還有一個至少其長度的一部分位于第一導管內的細長的第二導管，該第二導管能使液-固漿液流過噴嘴，且液-固漿液的流動是與在第一導管內的氣體流動相平行。液-固漿液被導入第二導管的上游末端，并從其下游最近端排出。從第一導管最近端排出的氣體和從第二導管最近端排出的液-固漿液均被排入一個彌散腔室。與彌散腔室成流體連通的是一個第三導管，在彌散腔室內形成的彌散物通過第三導管排出噴嘴。重要的是，第三導管與第一導管的縱向軸線是成斜傾關系的。

為了制造經濟和結構簡單，第二導管最好由細長的中心管的內壁構成，而第一導管由一個外管的內壁和中心管的外壁構成。如前所述的那樣，第二導管至少有一部分是在第一導管之中，因此，中心管的外徑要比外管的內徑小使之中心管至少有一部分是在外管內的。

第二導管可以同軸地配置在第一導管內，或與第一導管的縱向軸線成角度配置。第二導管是選擇同軸配置或是選擇成角度配置取決于噴嘴頂部結構形狀和后面會討論的第三導管所需的縱向長度。

正如前面所述的那樣，送入立流式反應器的氣體是在反應器的端頭導入，并沿與反應器縱向軸線基本平行的路徑流動。送入反應器端頭的氣體要有利于導入從安裝在反應器側壁上的噴嘴出來的霧化過的液-固漿液。為了獲得最好的反應結果，氣體和霧化過的液-固漿液必須是彼此之間高度彌散。已經發現的是，獲得高度彌散的良好的反應效率在于：導入反應器的霧化液-固漿液要與成定角度向上流動的氣流方向相交，氣體在反應器的底部或者成定角度向下流動導入的，氣體在反應器頂部導入。本發明的雙流體噴嘴是通過第三導管與第一導管成傾角關系使霧化液-固漿液成角度排出。由于具有如此定向的第三導管，本發明的雙流體噴嘴可以傳統方式安裝在反應器的側壁上， 即噴嘴的縱向軸與反應器的縱向軸是成橫向的。第三導管的縱向軸與第一導管的縱向軸之間引成的角度范圍最好為100°～170°，其中更佳的范圍為130°～140°之中的一個。

本發明的雙流體噴嘴，在一種最佳的形式中，第一導管有一段縮小的部分，該部分的流道橫截面積比近縮小部分上游的流道橫截面積為小。因為第一導管是用于氣體流動的，因此縮小部分具有較小的流道橫截面積會導致通過其中的氣流速度增加。該縮小部分是在彌散腔室處終止，第二導管流出的液-固漿液也入彌散腔室。高速的氣流與液-固漿液相交，產生相同的彌散作用，起到使漿液霧化。如此形成的霧化液-固漿液和氣體的彌散物接著通過如前所述的第三導管。第三導管的流道橫截面積最好小于在其各自排出端處的第二導管和縮小部分的第一導管流道總的橫截面積。具有這樣結構尺寸的第三導管，會使其中的液-固漿液進一步霧化而獲得最終要求的高的霧化程度。

本發明的這些和其它的特性通過下列的說明和附圖會進一步的全面理解，其中各附圖中示出的相同序號表示同一的部分。

圖1為本發明一個實施例的橫剖視圖。