Способ удаления остатков из газификатора и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК C10J3/52 

11

Изобретение относится к удалению остатков, в частности к способу удаления остатков из газификатора, а также устройству для его проведения.

Целью изобретения является ускоре ние процесса удаления ос татков из газификатора.

На фиг, 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разделительна камера; на фиг. 3 - направляющий эле- мент конической формы.

Устройство для осуществления способа включает водяную ванну 1, расположенную в нижней части газификатора. Водяная ванна 1 соединена с рас- положенным под ней шлюзом 2 посредством трубопровода 3 с размещенными на нем запорными органами (клапанами) 4 и 5 и гибким соединением, .например компенсатором 6. Водяная ванна 1 снаб жена трубопроводом 7 для подачи в нее воды. Шлюз 2 соединен с емкостью 8 для подачи в него воды посредством трубопровода 9 с размещенным на нем запорным органом 10. С нижней частью шлюза 2 посредством трубопровода 11 с размещенным на нем запорным органом (клапаном) 12 соединена емкость 13 для приема твердых остатков. Над шлюзом 2 установлена разделительная камера 14, верхняя часть которой снабжена кольцевым трубопроводом 15, соединенным с трубопроводами 9 и 7 и с трубопроводом 16, имеющим запорный орган I7 и соединяющим кольцевой трубопровод 15 с емкостью 13. Кольцевой трубопровод 15 соединен с верхней частью емкости 8 для подачи воды в шлюз 2 посредством трубопровода 18 с запорным органом 19. Разделитель- ная камера 14 снабжена центральным патрубком 20 и расположенными параллельно друг другу направляющими элементами 21, образующими центральный канал 22, нижняя часть которого рас- положена в верхней части шлюза 2. Направлягацие элементы 21 могут быть выполнены в виде конуса или наклонных пластинок.

Образовавшиеся в газификаторе при 10-200 бар и 1100-1700°С остатки газификации попадают в водяную ванну 1 охлаждаются там, гранулируются в воде и в виде суспензии попадают через открытый запорный орган 4, компенса- тор 6, открытый запорный орган 5 в разделительную камеру 14, соединенную со шлюзом 2 и находящуюся под тем же самым высоким давлением, ко182

торое имеется в газификаторе. Разделительная камера 14 снабжена уровнемером 23. 1Члюз 2 имеет два уровнемера 24 и 25, а также манометр 26 и охлаждается рубашкой 27.

Водяная ванна 1 имеет зависящую от парциального давления водяного пара в синтез-газе температуру, например 200 С. Во избежание недопустимого повышения концентрации растворенных солей и мелкозернистых твердых частиц в воде через трубопровод 28 постоянно подают регулируемое клапаном 29 количество циркуляционной воды или свежей воды. Регулятор 30 поддерживает постоянный уровень воды в ванне 1 путем включения дроссельного органа (клапана) 31 в отводном трубопроводе 32, содержащем охладители 33 и 34. Гранулированные остатки с плохой способностью к седиментации удаляют из водяной ванны 1 в разделительную камеру 14 при помощи подающего агрегата, например насоса 35, соединенного через трубопровод 36, кольцевой трубопровод 15 и клапан 37 с разделительной камерой 14. В этой камере осуществляется отделение горячей воды от шлака. Отводимая из разделительной камеры вода рециркулируется вместе с циркуляционной водой через трубопровод 7 в водяную ванну 1.

Вследствие всасывающего действия насоса 35 смесь воды и шлака попадает через патрубок 20 в разделительную камеру 14. Скорость смеси и шлака в подающем канале вьшзе, чем между параллельно расположенными направ- лeнны lи вверх поверхностями направляющих элементов 21. Таким образом, между поверхностями элементов 21 имеется замедление скорости течения потока и проходит седиментация твердых веществ. Более крупные частицы шлака падают во время этой загрузки через патрубок 20 в находя1цийся под разделительной камерой I4 шлюз 2.

Поскольку разделительная камера 14 и соединенный с ней шлюз 2 всегда полностью заполнены водой, не осуществляется перемешивание холодного содержимого шлюза 2 с поступающей в камеру 14 смесью горячей воды и шлака. Горячая вода направляется в камере 14 по конусным направлякшщм эле ментам 21 и рециркулируется в водяную ванну 1 посредством кольцевого

313

трубопровода 15, входящего в трубопровод 36, через клапан 37, насос 35 .клапан 38 и трубопровод 7.

После загрузки шлюза 2 шлаком клапаны 29 и 31 закрываются одновремен- но. Подача воды через трубопровод 28 и отвод воды- по трубопроводу 32 прекращаются. Вследствие закрывания клапана 4 прекращается связь с водяной ванной 1, а рециркуляция воды из раз- делительной камеры 14 в водяную ванну 1 прекращается закрыванием клапана 38. В результате открывания клапана 39 имеющаяся в разделительной камере 14 горячая вода охлаждается при помощи охладителя 40, расположенного в трубопроводе 41, соединяющем через трубопровод 3 разделительную камеру 14 и кольцевой трубопровод 15 со всасывающим трубопроводом 36 насоса 35, После охлаждения горячей воды можно понижать давление.

Возможно вытеснение находящейся под давлением в разделительной камере 14 горячей воды путем добавления холодной воды. Для этой цели в разделительную камеру 14 добавляют холодную воду из трубопровода 28 через трубопровод 42, соединяющий трубопровод 28 через клапан 43 с трубопрово- дом 3. При этом находящуюся в разделительной камере 14 горячую воду отводят через кольцевой трубопровод 15, трубопровод 32, охладитель 33 и клапан 31, который открыт на соответст- вующую величину. Клапаны 37 и 39 закрыты. После вытеснения горячей воды и закрывания клапана 31 можно понижать давление в разделительной камере 14 и шлюзе 2.

Кроме того, возможно выт еснение находящейся под давлением в разделительной камере горячей воды в водяную пару путем добавления холодной воды. При этом холодную воду подают описанным вьше образом, т.е. через трубопровод 28, трубопровод 42, клапан 43 и трубопровод 3. Вытесняемая горячая вода выходит из разделительной камеры 14 через кольцевой трубо- провод 15, трубопровод 36, клапан 37 который открывается, насос 35, клапан 38, который также открывается, и попадает через трубопровод 7 в во- .дяную ванну 1. После вытеснения го- рячего содержимого разделительной камеры 14 клапаны 43 и 37 закрываются. Затем в разделительной камере 14 и шлюзе 2 можно понижать давление. По-

184

нижение давления в разделительной камере 4 и шлюзе 2 осуществляется через кольцевой трубопровод 7, трубопровод 18, который путем открытия клапана 19 при одновременно закрытых клапанах 37 и 39 соединяет разделительную камеру с емкостью 8, находящуюся под давлением 0,05-4 бар и снабженную трубопроводом 44 для отвода отходящих газов. При этом выделяются растворенные в воде газообразные вещества (СО и Н).

Выравнивание давления осуществляется спонтанно. Затем закрывается клапан 19. Понижение давления до атмосферного осуществляется с помощью приемной емкости 13 путем открывания клапана 17, через трубопровод 16, который также подключен к кольцевому трубопроводу 15. Приемная емкость 13 снабжена механическим приспособлением 45 для разделения шлака и воды.

Вьщеляющееся при пониженном давлении остаточное количество газа отсасывают через трубопровод 46 и подают на переработку, например путем сжигания.

Разгрузка разделительной камеры

14и соединенного с ней шлюза 2 осуществляется открытием клапана 10, находящегося в соединительном трубопроводе 9 между емкостью 8 и трубопроводом 36,и открытием клапана 12, расположенного в соединительном трубопроводе между шлюзом 2 и приемной емкостью 13. Из емкости 8 вода течет теперь через кольцевой трубопровод

15в разделительную камеру 14 и вымывает шлак, находящийся между отдельными коническими расположенными параллельно направляющими .элементами 21,в шлюз 2. Смесь воды и шлака попадает через открытый клапан 12 в приемную емкость 13, где разделяют воду и шлак.

Из приемной емкости 13 вода попадает в емкость 8 через насос 47 и ре гулируе№ 1Й уровнемером 48 клапан 49. Потеря воды, возникшая в емкости 13 вследствие разделения воды и шлака, компенсируется через трубопровод 50 при ПОМО1ЦИ расположенного на емкости 8 уровнемера 51, открывакяцего расположенный на трубопроводе 52 клапан 53. Таким образом обеспечивается в емкости 8 заданный уровень жидкости.

Полная разгрузка емкости 13 осуществляется за счет преждевременного

закрывания клапанов 10, 12 и 17. Таким образом, шлюз 2 и разделительная камера 14 всегда наполнены водой. Затем в шлюз 2 можно снова подать шлак

Выравнивание давления между ванной 1 и шлюзом 2 осуществляется путем открывания клапана 54 на трубопроводе 55, соединяющем трубопровод 36 с трубопроводом 7. Манометр 56 показывае г выравнивание давления. Так как соединительные трубопроводы 3, 36 и 28 и разделительная камера 14 полностью наполнены водой, выравнивание давления между водяной ванной 1 и разделительной камерой 14 осуществляется спонтанно через водную среду. В результате закрывания клапанов 54 и 39 и открывания запорных органов 4, 37 и 38 снова происходит соединение водяной ванны с раз- 20 посредством трубопровода с размещен- делительной камерой, причем в разделительную камеру снова загружают шлак из водяной ванны 1, Через клапаны 29 и 31 регулятор 30 снова приводят в действие.

ным на нем запорным органом, отличающееся тем, что, с целью ускорения процесса, оно снабжено разделительной камерой, соединенной

25 со шлюзом и расположенной над ним, верхняя часть разделительной камеры снабжена кольцевым трубопроводом, соединенным с трубопроводом, расположенным в нижней части емкости для

Формула изобретения

1. Способ удаления остатков из газификатора, включающий подачу воды в водяную ванну газификатора, подачу воды в шлюз из емкости, гранулирование остатков в водяной ванне, отвод воды и остатков в шлюз, выравнивание давления между шлюзом и газификатором, понижение давления в шлюзе путем подсоединения его к емкости для подачи воды и отвод остатков из шлюза, отличающийся тем, что, с целью уско рения процесса, нагретую смесь воды и остатков подают в разделительную камеру, соединенную со шлюзом, и разделяют на воду и остаток, поступающий в шлюз, выравнивание давления между шлюзом и газификатором ведут путем подачи воды из разделительной камеры в водяную ванну, перед понижением давления в шлюзе находя1цуюся в разделительной камере нагретую воду охлаждают или заменяют холодной водой и понижение давления в шлюзе ведут путем подключения разделительной камеры к емкости дпя подачи воды и подачу воды в шлюз ведут через разделительную камеру. 2. Устройство для удаления остатков из газификатора, включающее водяную ванну, расположенную в нижней части газификатора, соединенную с расположенным под ней шлюзом посредством трубопровода с размещенными на

нем запорными органами, трубопровод для подачи воды в водяную ванну, расположенный в ее нижней части, емкость для подачи воды в шлюз, расположенную над шлюзом и на расстоянии

от него и снабженную расположенным в нижней части трубопроводом с размещенным на нем запорным органом, и емкость для приема твердых остатков, соединенную с нижней частью шлюза

посредством трубопровода с размещен-

ным на нем запорным органом, отличающееся тем, что, с целью ускорения процесса, оно снабжено разделительной камерой, соединенной

со шлюзом и расположенной над ним, верхняя часть разделительной камеры снабжена кольцевым трубопроводом, соединенным с трубопроводом, расположенным в нижней части емкости для

подачи воды в шлюз, с трубопроводом для подачи воды в нижнюю часть водяной ванны, с трубопроводом с размещенным в нем запорным органом, входящим в.емкость для приема твердых

остатков, и с трубопроводом с размещенным в нем запорным органом, входящим в верхнюю часть емкости дпя подачи воды в шлюз, разделительная камера снабжена центральным патрубком и расположенным параллельно руг другу направляющими элементами, образующими центральный канал, нижняя часть которого расположена в верхней части шлюза.

45

50

3.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что направляющие элементы выполнены в виде конуса.

4.Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что направляющие элементы выполнены в виде наклонных пластинок.

п

фиг.1

/5

Изобретение относится к способу удаления остатков из гази4икатора, устройству для его осуществления и позволяет сократить длительность процесса. Способ включает стадии гранулирования остатков в водяной ванне, отвода нагретой смеси воды fi остатков с использованием содержащего воду шлюза, подачи воды в водяную ванну и в шлюз, выравнивания давления между шлюзом и газификатором с водяной ванной и понижения давления шлюза. Отличительная особенность способа заключается в том, что нагретую смесь воды и остатков сначала разделяют в соединенной со шлюзом камере на воду, рециркулируемую в водяную ванну, и остатки, подаваемые в наполненный водой пшюз, и перед понижением давления в шлюзе и разделительной камере, проводимым в один прием, находящуюся в камере нагретую воду охлаждают или заменяют холодной водой, причем подачу воды в шлюз осуществляют через разделительную камеру. Устройство для осуществления способа содержит водянуюванну, расположенную в нижней части газификатора, соединенную со шлюзом через трубопровод с расположенными в нем запорными органами и снабженную входящим в нижнюю часть трубопроводом для подачи воды, емкость для подачи в шлюз, расположенную над шлюзом и на расстоянии от него и снабженную расположенным в нижней части трубопроводом о размещенным в нем запорным органом, и емкость для приема твердых остатков, соединенную с нижней частью шлюза через трубопровод с размещенным в нем запорным органом. Отличительная особенность устройства заключается в том, что шлюз соединен с расположенной над ним разделительной камерой, верхняя часть которой снабжена кольцевым трубопроводом, соединенным с расположенным в нижней части емкости для подачи воды в шлюз трубопроводом, с трубопроводом для подачи воды в нижнюю часть газификатора, с трубопроводом с размещенным в нем запорным органом, входящим в емкость для приема твердых остатков, и с трубопроводом с размещенным в нем запорным органом, входя- в верхнюю часть емкости для подачи воды в шлюз. 2 с.п. ф-лы, 2 3.п. ф-лы, 3 ил. СО с со сэ :о 00 ы

Фиг. 2

cpt/e. J

Составитель Н. Агееико Редактор Л. Веселовская Техред .в. Кадар JCoppeKTOp И. Муска

Заказ 1163/58Тирах 464Подписное

ВНИИПИ Государственного ком1тета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4