[发明专利]对由反应容器内排出的气体携带的微粒固体再循环的方法

说明书

本发明涉及一种由反应容器内，尤其是由熔炼煤气发生炉(Einschmelzvergaser)随气体在反应容器出料点排出的微粒固体诸如煤粉循环至反应容器的再循环点的方法，其中在一固体分离器，尤其在一旋风分离器中将固体分离出，接着收集在一收集容器内，并且由此收集容器在保持固体分离器和再循环点间一压差的情况下，微粒固体借助于输送气体被再循环至反应容器内，本发明还涉及实施此方法的装置。

在EP-A-0493752记载了对由诸如熔炼煤气发生炉等煤气发生炉排出的热粉尘在旋风分离器中分离出并克服旋风分离器和煤气发生炉间的压差通过一闸系统，确切地说通过一燃烧器对热粉尘再循环。对已知的闸系统需要付出高昂的设计代价，其中的机械方式工作的闸另外还受到粉尘状固体的巨烈磨损。

在EP-B-0278287中记载了一种在本说明书引言部分中所述方式的方法。其中将在固体分离器中由反应容器中排出的废气中分离并沉降的固体收集在收集容器中，其中在作为旋风分离器的分离器与收集容器间的压力通过距分离器一定间隔处实现的抽气降到等于固体分离器中的最低压力或甚至低于此压力的水平。虽然该方法具有这样的优点，即由固体分离器中排出的固体可以不受阻碍地流向收集容器内，这是因为在固体分离器与收集容器间不存在阻碍固体颗粒移动的、向上的气流，但其缺点在于，由于负压由反应容器排出的废气穿过旋风分离器并且与再循环的固体一起重新返回反应容器，造成反应容器内进行的过程受到干扰或者至少由于已使用过的气体的再循环使其效率较低。

在EP-B-0245268中记载了将由反应容器内排出的烟气引入旋风分离器中，由旋风分离器分离出的固体颗粒然后又重新返回到反应容器中。一部分固体颗粒与旋风分离器中排出的烟气一起通过抽吸与固体颗粒的剩余部分脱离单独被排出并单独返回反应容器中。而且其中除固体颗粒返回外，还有可观份额的烟气也返回到反应器中，这势必因对反应器内进行的反应毫无作用的气体份额而造成穿过反应器的气体通过量的提高并导致在反应器内进行的过程效率降低。

本发明旨在克服这些缺点和困难，其任务在于，改进固体分离器的工作并以稳定的输送状况将固体再循环回反应器，其中一方面避免了由于在反应器中经不同的反应过程已经使用过的反应器废气所造成的对反应容器的附加负荷，或者另一方面当反应器中产生某种产品气体时，将避免产品气体的生产损失。

该任务采用本说明书中引言部分中所述的方法，依照本发明通过如下方案解决，一个独立于反应容器中气流的附加气流顺固体流向循环穿过固体分离器。

通过这一附加气体流-该附加气体流仅穿过固体分离器并且在穿过固体分离器后在固体出口区域由固体分离器中排出并且在固体入口段重新导入固体分离器中-一方面实现了没有气体与固体穿过方向相逆地通过固体分离器并从而不会造成对固体分离器中存在的分离过程的阻碍，并且另一方面因为下述原因提高了分离效率，即虽然顺固体流动方向有一个小的气流，但其中可靠地避免了由反应容器排出的、引入固体分离器中的气体返回反应容器内。

优选根据喷射原理利用高压气体产生附加气体流，其中宜在固体出口段由固体分离器中抽吸出用于附加气体流的气体并且该气体与高压气体一起直接地，即以短的路径与由反应容器内排出的载有固体的气体一起加入固体分离器中。

根据一优选的实施方式，在固体分离器的出口段的一个缓冲室(Beruhigungsraum)中对固体颗粒进行缓冲，并且在缓冲室内将用于产生附加气体流的、在很大程度上去除掉固体颗粒的气体抽吸出，从而实现了对固体几乎充分的分离并且固体绝不会因为附加气体流而再次穿过固体分离器。

为了补偿从出料点至进入反应容器的再循环点之间路径上的压力损耗，宜在用于收集分离出的固体的收集容器中保持一个流化床，其中宜将新输入的固体在流化床下段内以虹吸方式加入流化床中。

在固体分离器中被分离出的固体优选通过一个燃烧器加入反应容器内，其中宜将固体灰通过固体的燃烧烧结。从而可以实现返回的固体不致于被由反应容器内排出的气体再次由反应容器内携带出。经烧结的灰粒不容易被反应容器内向上流动的气体携带，而是沉降到反应容器的底部并由该处被取出，例如以熔融状态或结合入炉渣的形式。

宜将来自流化床的固体用输送气体输送给燃烧器。从而实现了用输送气体和形成流化床的流动气体将有待于再循环的固体转换成易于输送的气/固悬浮体。从而对燃烧器均匀地注入固体，其中在压力损失可观的情况下实现了高的输送速度。此点的优点是，反应容器内的压力变化几乎不会影响输送状况。