[其他]固体燃料气化反应器用的渣滓排除装置

说明书

本发明涉及固体碳质材料如焦炭、煤或褐煤之类的气化过程。更确地说，本发明涉及排除来自固体燃料气化反应器的渣滓和/或重的灰渣。

正如本项技术中为人们熟知的那样，固体燃料如焦炭、煤或褐煤等能被辗成细颗粒尺寸，并与油或水混合成用于气化反应器的供料流，以便制造出实用的合成气体产品。在实施这一过程中，反应器中会形成大量需要排除的熔渣。在固体燃料气化过程中产生的这些废渣或重的灰渣一般包括：固化的无机物质和少量没有反应的碳。通常，这些渣滓具有较高的温度和压力，以泥浆的形式从反应器的底部排出。被排出的泥浆温度可能高达150-350°F（65-177℃），压力可能高达每平方英寸100-500磅（690-3450KPa）。现有技术所用的设备和方法通常包括：破碎渣滓以减小其颗粒尺寸，用闭锁料斗系统来降低压力，以及从渣滓中放水以便进一步降低被排放泥浆的温度和压力。

概括地说，本发明提供一种改进的装置和过程，它用于连续不断地从有压力的固体燃料气化反应器中排除渣-水泥浆。这种装置包括：至少一个用来减小固体渣滓颗粒尺寸的加压破碎装置，所述破碎装置与反应器的渣滓排出端相连;一个减压装置，它具有一个导管，渣-水泥浆连续地流过此导管，所述导管与破碎装置的排出口相连;以及至少一个节流元件，它限制渣-水泥浆连续流过此导管的流体流量，此节流元件设置在导管内部，元件上有一个开孔，其直径小于导管直径，所述节流元件使得燃压装置排出端处泥浆的压力减力减小到大大低于反应器压力的水平。

泥浆的最后排出压力可以基本上等于大气压，如果泥浆被输送到其它设备，最后排出压力也可高于或低于大气压。本装置还可包括附加的成串排列的破碎装置和节流元件，以便进一步减小来自反应器的渣滓的颗粒尺寸以及造成压降。在反应器的泥浆输送通道中节流元件限制泥浆的流量，因此当流体连续流动穿过此元件时产生压降。

本发明用于排除来自煤气发生器的渣-水泥浆的过程包括：首先破碎从反应器排出的泥浆中的固体渣滓，以便减小其颗粒尺寸，所述的从反应器排出的泥浆的压力基本上等于反应器压力;然后使泥浆通过一个减压装置，此减压装置包括一个泥浆从中连续流过的导管，以及至少一个节流元件，所述节流元件用于限制泥浆的连续流动的流量，因而使泥浆在减压装置排出端的压力降低到大大低于反应器压力的水平，所述节流元件安置在导管内部并具有一个开孔，开孔的直径小于导管的直径。本过程还可以包括一些破碎泥浆中的固体物和限制泥浆流量的附加步骤，以便进一步减小渣滓的粒度和降低减压装置出口处泥浆的压力。本发明还进一步在渣滓固体被破碎之后，在控制的流速下注水并使水与泥浆混合，从而冷却泥浆并调节通过反应器减压装置的泥浆的流量和压力。

本装置为渣滓从加压的气化反应器中连续流动排出创造了条件，这种排出与熟知的闭锁料斗系统所提供的间歇排出相比，减少了堵塞的危险。通过下文更详细的介绍，熟悉本技术的人们将能对本发明的上述和其它方面特点有更清楚的了解。

对照附图会使本发明的优点更为明显。在几个附图中相同的参考标号标出相应的部件和零件，其中：

图1是根据本发明原理构成的，在固体燃料气化过程中的渣滓排除装置的示意图;

图2是根据本发明制成的减压装置的一个具体的节流元件的横截面图;

图3是根据本发明制成的减压装置的另一个节流元件的横截面图;

图4是根据本发明制成的减压装置的又一个节流元件的横截面图;

下面将介绍运用本发明原理的方法，但本发明的范围不受所述方法的限制。

更准确地说，图1所示的渣滓排除装置10用于破碎冷却和减压从煤气发生器1的底部排出的渣-水泥浆。来自反应器1的无用排出物包括固体渣滓，这种渣滓或者是固化的无机渣，或者是重的灰渣。渣滓与水在反应器1中混合成泥浆。反应器1在人们所熟知的将焦炭、煤或褐煤转化成气体燃料的温度、压力和浓度的条件下工作。反应器1排出端的温度在150-350°F（65-177℃）之间，压力在每平方英寸100-500磅（690-3450KPa）之间。反应器1最好是连续工作，反应器中渣-水泥浆的破碎、冷却和减压连续进行。

渣-水泥浆从反应器1排出，流经第一导管2，到达初级破碎装置3。破碎装置3配备的外壳能承受反应器1排出端的全部压力。导管2和破碎装置3由法兰4连接在一起。

来自初级破碎装置3的、经过初步破碎的渣滓排至次级破碎装置3a，并在该处进一步破碎。破碎装置3a也配备有外壳，它象初级破碎装置3的外壳一样，能承受反应器1排出端的全部工作压力。破碎装置3和3a由法兰4a连接在一起。