Пристрій для вивантажування шлаку з реактора для газифікації вугілля

Номер патенту: 106474

Опубліковано: 10.09.2014

Автор: Ханротт Крістоф

Є ще 1 сторінка.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Пристрій для видалення гарячого шлаку, що утворився при газифікації вугілля або при виробництві синтетичного газу, з шлакової водяної ванни (2), розташованої в ємності високого тиску, в один або більше шлюзових контейнерів для шлаку, з'єднаних з ємністю високого тиску, при цьому під шлаковою ванною (2) є можливість встановити дробильний пристрій і/або пристрій для накопичення шлаку, при цьому підтримується потік рідини, яка містить шлак, з шлакової ванни в шлюзовий контейнер, при цьому щонайменше частина потоку (6b) рідини випускається з верхньої частини шлюзового контейнера (1),

який відрізняється тим, що

шлюзовий контейнер (1) містить верхню (1а) і нижню (1b) циліндричні частини; причому

верхня циліндрична частина (1а) має діаметр менший, ніж діаметр нижньої циліндричної частини (1b), і причому верхня (1а) і нижня (1b) циліндричні частини з'єднані одна з одною фітингом (1с), який має форму зрізаного конуса; і причому

фітинг (1с) у формі зрізаного конуса має кут, який дорівнює куту природного укосу шлаку, тобто кут, що знаходиться в діапазоні від 30° до 60° до горизонталі.

2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що діаметр верхньої циліндричної частини (1а) становить від 0,15 до 0,8 від діаметра нижньої циліндричної частини (1b).

3. Пристрій за будь-яким з пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що фітинг (1с) має форму зрізаного конуса з кутом 45° до горизонталі.

4. Пристрій за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що шлюзовий контейнер (1) містить трубу, яка служить відхилювальним засобом, при цьому труба виступає з шлакового контейнера (2) і входить в шлюзовий контейнер (1) і подає шлак в шлюзовий контейнер, і за допомогою якої потік рідини в шлюзовому контейнері відхиляється.

5. Пристрій за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що шлюзовий контейнер (1) містить циркуляційну трубу з насосом, яка дозволяє потоку циркулювати між шлюзовим контейнером і реакційним відсіком для газифікації вугілля.

6. Пристрій за п. 1, який містить окремий контейнер, з'єднаний з шлюзовим контейнером системою труб.

7. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що містить два або більше шлюзових контейнери (1) для збирання шлаку і містить розподільний елемент в формі плоского дна, сферичної півкулі або горизонтального циліндра, з'єднаний з виходом газифікатора і з'єднані один з одним за допомогою клапанів трубопроводів і/або компенсаторів, при цьому фіксуючі елементи шлюзових контейнерів можуть бути виконані як підвісна або опорна структура як в циліндричній, так і в конічній частині контейнера для збирання шлаку, із захоплювачами або кільцевими опорами кожуха і/або пружинними елементами постійного типу, що застосовуються в сталевій конструкції або технічній бетонній споруді.

8. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що два або більше шлюзових контейнери (1) для збирання шлаку з'єднані з двома або більше вихідними соплами газифікатора через клапани, трубопроводи і/або компенсатори, при цьому кріпильні елементи шлюзових контейнерів можуть бути виконані як підвісна або опорна структура як в циліндричній, так і в конічній частині контейнера для збирання шлаку, із захоплювачами або кільцевими опорами кожуха і/або пружинними елементами постійного типу, що застосовуються в сталевій конструкції або технічній бетонній споруді.

Текст

Дивитися

Реферат: Пристрій для видалення гарячого шлаку, що утворився при газифікації вугілля або при виробництві синтетичного газу, з шлакової водяної ванни (2), розташованої в ємності високого тиску, в один або більше шлюзових контейнерів для шлаку, з'єднаних з ємністю високого тиску, при цьому під шлаковою ванною (2) є можливість встановити дробильний пристрій і/або пристрій для накопичення шлаку, при цьому підтримується потік рідини, який містить шлак, з шлакової ванни в шлюзовий контейнер, при цьому щонайменше частина потоку (6b) рідини випускається з верхньої частини шлюзового контейнера. Шлюзовий контейнер (1) містить верхню (1а) і нижню (1b) циліндричні частини. Верхня циліндрична частина (1а) має діаметр менший, ніж діаметр нижньої циліндричної частини (1b), і причому верхня (1а) і нижня (1b) циліндричні частини з'єднані одна з одною фітингом (1с), який має форму зрізаного конуса. Фітинг (1с) у формі зрізаного конуса має кут, який дорівнює куту природного укосу шлаку, тобто кут, що знаходиться в діапазоні від 30° до 60° до горизонталі. UA 106474 C2 (12) UA 106474 C2 UA 106474 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід стосується процесу і пристрою для видалення шлаку, одержаного при газифікації вугілля або при виробництві синтетичного газу. Вказаний пристрій сконструйований так, щоб шлак спочатку збирався в шлаковій водяній ванні, розташованій в контейнері під тиском. Шлак, що виходить з шлакової ванни, спрямовують через транспортний контейнер шлюзового типу і, в результаті, він розширюється до зниженого тиску. Потім шлак спрямовують з потоком рідини за допомогою відповідних пристроїв, щоб не допустити порушень технологічного процесу. Даний винахід також стосується процесу одержання синтетичного газу і безпроблемного видалення шлаку з відповідного процесу. При виробництві синтетичного газу з вуглецевмісного паливного матеріалу з процесу необхідно видаляти одержані тверді речовини. Цими твердими речовинами є, наприклад, попіл і шлак, які, як правило, залишаються в формі грудок і приводять до закупорки труб, клапанів і шлюзових камер. У документі DE 3144266 A1 описаний такий процес, в якому попіл і шлак, одержані в системі газифікації, збирають у водяну ванну, яку також називають шлаковою водяною ванною. Частинки золи і шлаку періодично видаляються з системи газифікації в формі потоку, що утворюється силою тяжіння, за допомогою транспортного контейнера шлюзового типу, встановленого під цією системою. У цьому випадку пристрої шлюзового типу встановлюються перед транспортним контейнером шлюзового типу і після нього, щоб цей контейнер був ізольований на рідинному боці від системи газифікації. Коли транспортний контейнер шлюзового типу заповнений шлаком, він також знаходиться під підвищеним тиском, оскільки він з'єднаний з газифікатором. Для того, щоб запобігти блокуванню верхніх клапанів, генерують спрямований вниз водяний потік, що містить тверді частинки, який пропускають через клапани. Це роблять, відводячи воду з верхньої частини транспортного контейнера шлюзового типу, переважно, використовуючи листовий дефлектор, щоб розділити вивантажуваний потік так, щоб лише незначна частина частинок захоплювалася відвідним потоком. У DE 60031875 T2 описаний процес видалення шлаку, виникаючого при виробництві синтетичного газу. У цьому випадку між газогенератором і транспортним контейнером шлюзового типу розташований ще один проміжний контейнер. Коли частина потоку води з низьким вмістом твердих частинок відводиться з транспортного контейнера шлюзового типу, виникає викидання, тому тверді частинки виводяться з проміжного контейнера і потрапляють в транспортний контейнер шлюзового типу, таким чином запобігаючи утворенню будь-яких блокуючих кластерів частинок шлаку. Транспортний контейнер шлюзового типу, таким чином, повинен мати розміри, що дозволяють вільно осідати твердим частинкам. В ідеальній конфігурації проміжного контейнера пристрої встановлені так, щоб утворювати частковий потік води з низьким вмістом шлаку, що також поліпшує осадження частинок шлаку з газифікаційної системи в проміжному контейнері. У ЕР 0290087 А2 описане рішення, прийнятне для видалення відкладення шлаку і запобігання закупорюванню клапанів, розташованого вище контейнера шлюзового типу, тобто всередині транспортного контейнера шлюзового типу утворюють об'єм газу, тиск якого нижчий, ніж тиск в системі газифікації. Коли транспортний контейнер шлюзового типу з'єднаний з системою газифікації шляхом відкривання верхніх клапанів, перепад тиску спочатку генерує спрямоване вниз викидання води і шлаку так, що будь-яке закупорювання над верхніми клапанами або на верхніх клапанах, усувається. У цьому випадку об'єм газу розташований в круглому просторі у верхній частині транспортного контейнера і цей простір сформований кожухом контейнера і трубою, що входить в цей контейнер. Документ DE 102008005704.5 стосується процесу видалення шлаку під час виробництва синтетичного газу. Шлак вивантажують з реактора для газифікації вугілля і спрямовують в контейнер для шлаку разом з рідиною, звичайно з водою. Контейнер для шлаку взятий в контейнер, що знаходиться під тиском. Транспортний контейнер шлюзового типу встановлений під контейнером для шлаку в напрямку дії сили тяжіння і відділений від контейнера для шлаку клапаном. Цей спосіб дозволяє зменшувати тиск шлаку, який тече в збірний контейнер. Потік рідини спрямовують в круглий простір, утворений всередині. Тому спрямована вниз частина потоку охолоджуючої води з контейнера для шлаку, що містить деяку кількість шлаку, тече в нижню частину транспортного контейнера шлюзового типу в протитечії спрямованого вниз руху шлаку. Для підсилення охолоджуючого ефекту відповідними внутрішніми структурами утворений обмежуючий канал так, що є можливість регулювання охолоджування до температури меншої 100 °C і уникнути формування парів під час скидання тиску в транспортному контейнері шлюзового типу. Крім того, об'єм газу розташований в круглому просторі під тиском, що перевищує тиск в контейнері, що знаходиться під тиском, тому з'єднання транспортного контейнера шлюзового типу з контейнером, що знаходиться під 1 UA 106474 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 тиском, приводить до спрямованого назад викиду, необхідного для видалення будь-яких закупорюючих кластерів шлаку, що сформувалися. У документі DE 102006040077 А1 також описаний процес видалення шлаку, що сформувався при виробництві синтетичного газу. Шлак вивантажується з реактора для газифікації вугілля і спрямовується в контейнер для шлаку, заповнений рідиною. Транспортний контейнер шлюзового типу розташований в напрямку дії сили тяжіння під контейнером для шлаку і відділений від нього клапаном для вивантажування шлаку. Частина потоку рідини відводиться від транспортного контейнера шлюзового типу і спрямовується в контейнер, що знаходиться під тиском, щоб видалити будь-яке відкладання або пробки з цієї зони. На ескізі, прикладеному до документа DE 102006040077 А1, показано, що це потік рідини відбирається в тій точці контейнера, де низька концентрація шлаку, щоб запобігти захопленню потоком великих шматків шлаку. Охолоджуюча вода, що подається в нижню частину збірного контейнера, примушує частину охолоджуючої води підійматися по збірному контейнеру так, що шлак, який злежався, розрухлюється і необхідне охолоджування досягається до контейнера, в якому відбувається розширення. Охолоджування шлаку і наявність води в контейнері необхідні для запобігання утворенню парів при зниженні тиску. Період часу, необхідний для виконання цієї задачі, залежить, крім іншого, від об'єму шлаку і води в транспортному контейнері шлюзового типу. Процеси, описані вище, мають недоліки. Заходи, які здійснюються для уникнення аварій при вивантаженні шлаку і для звільнення закупорювання, вимагають великої кількості омертвленого об'єму в заповненому водою контейнері, який, отже, не може використовуватися для складування шлаку. Мертвий об'єм, одержаний в описаних процесах, може досягати 50 % від загального об'єму. Контейнери повинні мати завищений розмір, що спричиняє додаткові витрати на виготовлення таких транспортних контейнерів шлюзового типу, і, крім того, необхідні додаткові площі для інтегрування їх з обладнанням підприємства. Крім того, великий запас води відносно кількості шлаку фактично утворює реальне навантаження на розташовані нижче по потоку установки. Додатково, оперативна гнучкість установок обмежується, оскільки мертвий об'єм, насичений водою, також необхідно охолоджувати. На це потрібний додатковий час і приводить до збільшення інтервалів робочого циклу транспортного контейнера шлюзового типу. До речі, описані вище процеси просто дозволяють здійснювати невизначене сепарування великих і дрібних частинок під час вивантаження рідкого потоку з транспортного контейнера шлюзового типу. Більші частинки, випадково захоплені потоком рідини, що випускається, можуть привести до підвищеного зносу подальшого обладнання, наприклад, трубопроводів і насосів і, в гіршому випадку, можуть привести до зупинки всього підприємства. Крім того, небажано одночасно вивантажувати дрібні частинки, які несуть частинки вуглецю, і більші частинки шлаку. Навпаки, загальноприйнята практика полягає в тому, щоб видаляти дрібні частинки з потоку рідини на окремій операції фільтрування або сепарування, і повертати їх в процес. Отже, метою даного винаходу є створення процесу і пристрою, які придатні для безперервного видалення шлаку, одержаного при виробництві синтетичного газу, і для мінімізації накопичення некорисного шлаку в транспортному контейнері шлюзового типу і для досягнення високої точності сепарування дрібних і великих частинок. Ці цілі даного винаходу досягаються за допомогою процесу і пристрою, які відповідають критеріям і мають відмінні ознаки за п. 13 формули винаходу. У залежних пунктах формули описані переважні варіанти пунктів формули. Технологічним рішенням цієї задачі є процес видалення гарячого шлаку, що утворився, зокрема, при газифікації вугілля і виробництві синтетичного газу, тобто з шлакової водяної ванни, розташованої в контейнері, що знаходиться під тиском, в один або множину транспортних контейнерів шлюзового типу, призначених для шлаку і розташованих в напрямку гравітаційного потоку під шлаковою водяною ванною, при цьому під шлаковою ванною встановлений дробильний пристрій і/або пристрій для об'ємного зберігання шлаку, який відрізняється тим, що підтримують потік шлаку і рідини з шлакової ванни в транспортний контейнер шлюзового типу, і протікаючу вниз суспензію шлаку-рідини реверсують в транспортному контейнері шлюзового типу, і реверсований потік переважно спрямовують вгору, частково або повністю, в круглий простір, переважний в цьому випадку і утворений стінкою кожуха і реверсуючим пристроєм, і реверсований потік гомогенізують на частині або на всій поперечній поверхні проміжної камери, і 2 UA 106474 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 реверсування суспензії шлаку-рідини і гомогенізація потоку в проміжній камері дозволяють здійснювати часткове або повне сепарування частинок відповідно до розміру або щільності зерен, при цьому більші частинки осаджують в транспортному контейнері шлюзового типу, а дрібні частинки захоплюються реверсованим потоком і виводяться з контейнера. Переважним способом здійснення процесу є спрямування всього або частини реверсованого потоку вгору в проміжну камеру або, переважно, круглий простір. Перед вивантаженням переважно гомогенізувати вивідний потік. Це можна робити в будь-якому зручному місці або положенні. Для цього вивідний потік гомогенізують, наприклад, внутрішньокорпусними пристроями або фільєрними пластинами. Корисним способом відведення потоку відвідної рідини з верхньої частини контейнера є використання насоса і повернення цього потоку прямо або непрямо в газифікатор. Як варіант, потік відвідної рідини і вихідний потік з газифікатора, можна виводити одночасно і, тим самим, розширювати до нижчого тиску. Потік рідини, що відбирається, легко можна розширити до нижчого тиску у верхній зоні транспортного контейнера. Відбір також можна здійснювати в цій зоні транспортного контейнера за допомогою насоса. Цей потік рідини, що відбирається, можна направити по контуру, що належить до контейнера газифікаційної установки, яка знаходиться під тиском, що означає, що можна запобігти утворенню суттєвого мертвого об'єму в транспортному контейнері шлюзового типу. Ще одну перевагу дає подача потоку рідини, який несе шлак, по трубі в транспортний контейнер шлюзового типу, при цьому труба входить в транспортний контейнер. Цей транспортний контейнер також служить для реверсування потоку. Для цього шлак подають в цей контейнер по трубі, що входить в транспортний контейнер шлюзового типу. Іншу перевагу дає подача потоку рідини, в даному випадку, переважно, холодоагенту, в нижню частину цього контейнера. Конкретну перевагу можна одержати, якщо відповідні частини потоку рідини, який несе шлак, потоку холодоагенту і вивідного потоку регулюють так, щоб холодоагент утворював в контейнері потік, спрямований вгору, а шлак одночасно опускався вниз в протитечії. Це поліпшує охолоджування шлаку і сепарування великих і дрібних частинок. Згідно з одним варіантом винаходу пропонується подавати потік рідини в нижню частину транспортного контейнера і відбирати рідину з верхньої частини транспортного контейнера так, щоб утворювати спрямований вгору потік рідини і спрямований вниз потік шлаку. Це поліпшує сепарування частинок шлаку і теплообмін між гарячим шлаком і холодоагентом. Іншу перевагу можна одержати, якщо рідина в транспортному контейнері шлюзового типу контактує з об'ємом газу, розташованим в окремому збірному контейнері, що знаходиться під тиском, переважно вищим, ніж тиск системи газифікації, і з'єднаним з транспортним контейнером шлюзового типу особливим трубопроводом. Таким чином, тиск об'єму газу можна підвищити до рівня, що перевищує тиск в газифікаторі. Об'єм газу можна використовувати для генерування спрямованого назад ударного викидання в момент, коли транспортний контейнер шлюзового типу з'єднують з системою газифікації, для видалення будь-яких пробок або закупорок. Крім того, об'єм газу можна використовувати для заміщення гарячої води, що залишається у верхній частині транспортного контейнера шлюзового типу після заповнення, викидом холодної води. Особливо корисним способом є ізоляція окремого контейнера від транспортного контейнера шлюзового типу відповідними клапанами так, щоб період часу, необхідного на скидання тиску, можна було різко скоротити, оскільки об'єм газу не вимагає розширення. Окремий пункт формули стосується пристрою для видалення гарячого шлаку, що утворився при газифікації вугілля або при виробництві синтетичного газу, наприклад, з шлакової водяної ванни, розташованої в контейнері, що знаходиться під тиском, в один або більше транспортних контейнерів шлюзового типу, призначених для шлаку і розташованих в напрямку дії сили тяжіння під шлаковою водяною ванною, при цьому під шлаковою водяною ванною розташований дробильний пристрій і/або пристрій для розрухлювання шлаку, при цьому з шлакової ванни в транспортний контейнер шлюзового типу спрямований потік рідини, що містить шлак, при цьому з верхньої частини транспортного контейнера шлюзового типу відбирають щонайменше частину потоку рідини, який відрізняється тим, що транспортний контейнер шлюзового типу містить одну верхню і одну нижню циліндричні секції; верхня циліндрична секція має діаметр менший, ніж діаметр нижньої циліндричної секції, переважно в діапазоні від 0,15 м до 0,8 від величини [діаметра] нижньої циліндричної секції; верхня і нижня циліндричні секції з'єднані конусним з'єднанням; 3 UA 106474 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 конусне з'єднання має кут конуса, який приблизно дорівнює куту природного схилу шлаку, в діапазоні від 30° до 60°, переважно, 45° до горизонталі. Згідно з одним варіантом даного винаходу, транспортний контейнер шлюзового типу складається з двох попередньо виготовлених циліндричних деталей різного діаметра, при цьому нижня деталь має більший діаметр, ніж верхня деталь і ці дві деталі з'єднані одна з одною зрізаним конусом, що сходиться вгору. У цьому варіанті подавальний контейнер з'єднаний з транспортним контейнером системою труб. Подавальний контейнер частково заповнений водою і утримує об'єм газу, який контактує з поверхнею рідини. Верхня циліндрична секція транспортного контейнера має діаметр менший, ніж діаметр нижньої секції. Діаметр верхньої циліндричної секції переважно становить переважно в діапазоні від 0,15 м до 0,8 від величини [діаметра] нижньої циліндричної секції. Конічна секція утворює конус і має особливу переважну конструкцію, тобто, кут приблизно 45°, аналогічний куту природного схилу шлаку відносно горизонталі. Особлива перевага може бути одержана, якщо вивідний потік рідини реверсувати у верхній секції транспортного контейнера шлюзового типу, гомогенізувати внутрішнім пристосуванням і, нарешті, вивести. Для цього пристрій містить внутрішній пристрій, розташований у верхній зоні верхньої циліндричної секції, щоб відводити або виводити потік рідини. Цей спосіб дозволяє відділити зону для збирання шлаку від зони охолоджування і сепарування частинок шлаку, а також видалення потоку рідини. Корисний об'єм шлаку, що збирається, можна збільшити більше ніж на 85 %. Переважний варіант даного винаходу охоплює пристрій для видалення рідкого потоку за даним винаходом і що містить клапан для скидання тиску. Згідно з іншим варіантом, транспортний контейнер шлюзового типу забезпечений пристроєм, що дозволяє реверсувати потік рідини в транспортному контейнері. У ще одному варіанті даного винаходу транспортний контейнер шлюзового типу забезпечений кільцевим трубопроводом і насосом, що дозволяє виконувати кільцевий цикл між транспортним контейнером і реактором для газифікації вугілля. Згідно з іншим переважним варіантом пристрій за даним винаходом охоплює окремий контейнер, з'єднаний з транспортним контейнером системою труб. Таким чином, транспортний контейнер можна спростити і зробити дешевшим. Окремий контейнер або трубопровід, що належить транспортному контейнеру, переважно забезпечений клапанами так, щоб транспортний контейнер можна було ізолювати від окремого контейнера. Згідно з іншим варіантом даного винаходу, контейнер для шлаку має трубу, що виходить з нього і утворює перехід в транспортний контейнер для подачі в нього шлаку. Подавальний контейнер необхідний для зберігання води і підтримки тиску так, щоб в транспортному контейнері не було потрібне утворювання круглого простору, в якому звичайно є об'єм газу для усунення будь-яких перешкод. У цьому випадку можна переважно виконувати функцію а/м, завантажуючи контейнер так, щоб не було потрібним залишати мертвого об'єму для газу в транспортному контейнері. Додатковою перевагою такої конструкції є те, що клапани, встановлені між транспортним контейнером і завантажувальним контейнером, дозволяють ізолювати об'єм газу від транспортного контейнера шлюзового типу. Крім того, таке рішення також дає перевагу, яка полягає в тому, що об'єм газу в завантажувальному контейнері не вимагає розширення під час скидання тиску в транспортному контейнері. Крім того, запас води можна використовувати разом з об'ємом газу в завантажувальному контейнері не тільки для усунення будь-яких пробок і закупорок на початку циклу транспортування, але і для швидкої і ефективної заміни гарячої води у верхній частині на холодну воду в кінці циклу накопичення. Синтетичний газ можна виробляти, наприклад, процесом газифікації вугілля. Реакція газифікації вугілля відбувається в контейнері, який знаходиться під тиском і охоплює реактор для газифікації вугілля, подавальні пристрої для сировини і вивантажувальні пристрої для одержаного газу і твердих залишків. Звичайною практикою є вивантаження твердих залишків потоком, який рухається з реактора під дією сили тяжіння, що вимагає встановлення після газифікатора пристроїв для сепарування твердих залишків від синтетичного газу, охолоджування і виведення одержаного синтетичного газу, а також пристрою для збирання і видалення гарячого шлаку і частинок попелу. Таким пристроєм звичайно є шлакова водяна ванна, з'єднана з транспортним контейнером шлюзового типу в напрямку потоку, що утворюється силою тяжіння. Після транспортного контейнера шлюзового типу встановлені пристрої для очищення, осушування і вивантажування шлаку. Для безпроблемного вивантажування шлаку з шлакової водяної ванни в транспортний контейнер шлюзового типу підтримують безперервний водяний потік, що містить шлак, за допомогою відвідної лінії від приєднаного транспортного контейнера. Для цього потік води, який несе шлак, спрямований 4 UA 106474 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 вниз, частково або повністю реверсують в транспортному контейнері шлюзового типу і потім потік рухається, переважно, вгору в проміжну камеру, сформовану відповідною ділянкою кожуха і реверсуючими внутрішніми пристроями. Перед виведенням води з транспортного контейнера шлюзового типу, наприклад, на верхньому кінці проміжної камери за допомогою відповідних внутрішніх пристроїв, переважно, фільєрних плит, цей потік гомогенізують на частині або на всій площі поперечного перерізу проміжної камери. У порівнянні з іншими процесами такого типу, гомогенізація потоку дозволяє суттєво зменшити площу поверхні поперечного перерізу і висоту проміжної камери і підвищити точність сепарування дрібних частинок від більш великих частинок. Транспортних контейнерів шлюзового типу може бути множина. Згідно з варіантом даного винаходу для збирання шлаку використовують два або три транспортних контейнери, включаючи розподільний елемент в формі плоского дна, сферичної кулі або горизонтального циліндра, і цей елемент з'єднаний з виходом газифікатора і один з одним через клапани, трубопроводи і/або температурні компенсатори. Фіксуючі елементи, необхідні для транспортних контейнерів можуть бути виконані як елементи підвіски або опорні елементи в циліндричній або конічній секції контейнера для збирання шлаку, із захоплювачами або кільцевими опорами кожуха і/або пружинними елементами постійного типу, що є стандартною практикою в технології виготовлення стальних конструкцій або технічних бетонних споруд. Існує можливість використання двох або більше транспортних контейнерів шлюзового типу з двома або більше виходами газифікатора із з'єднанням через клапани, трубопроводи і/або температурні компенсатори. Кріпильні елементи, необхідні для транспортних контейнерів можуть бути виконані як елементи підвіски або опорні елементи в циліндричній або конічній секції контейнера для збирання шлаку, із захоплювачами або кільцевими опорами кожуха і/або пружинними елементами постійного типу, що є стандартною практикою в технології виготовлення стальних конструкцій або технічних бетонних споруд. Пристрій за даним винаходом також стосується вузлів, необхідних для роботи установки по газифікації вугілля, збірного контейнера і системи видалення шлаку. До таких вузлів належать, наприклад, клапани, насоси, термопари, нагрівники і охолоджуючі пристрої, якщо вони використовуються. Процес видалення шлаку з процесу виробництва синтетичного газу особливо стосується газифікації вугілля. Однак описаний вище процес може застосовуватися і в інших технологічних процесах, в яких видалення шлаку здійснюється під дією сили тяжіння і в яких шлак не повинен закупорювати клапани або інше технологічне обладнання. Далі йде більш докладний опис винаходу з посиланнями на прикладене креслення. Потрібно зазначити, що процес за даним винаходом не обмежений варіантами, описаними в цьому документі. На фіг. 1 показаний варіант транспортного контейнера 1 шлюзового типу для реактора 2а газифікації вугілля, розташований в напрямку дії сили тяжіння під водяною шлаковою ванною 2 реактора 2а газифікації вугілля. Видалення шлаку з шлакової ванни 2, яка регулюється випускною лінією 3 і клапаном 4, приводить до падіння тиску в шлаку. Збірний контейнер 1 повністю заповнений водою і містить дві попередньо виготовлені циліндричні секції одну верхню секцію 1а і одну нижню секцію 1b. Ці дві циліндричні секції з'єднані одна з одною попередньо виготовленою конічною секцією 1с. Подавальний контейнер 5 для рідини, розташований над водяною ванною, забезпечений лінією 5а високого тиску для підйому тиску в газовій камері. Збірний контейнер 1 спорожняється під дією сили тяжіння через клапан 7. Шлак 8 накопичується в цьому збірному контейнері 1. Нижня секція збірного контейнера 1 містить живильник 6а для охолоджуючої рідини. Верхня секція збірного контейнера 1 має випускну лінію 6b для рідини з низьким вмістом твердих частинок. Верхня секція збірного контейнера 1 містить пристрій 9 для гомогенізації потоку рідини. Замість круглого простору з об'ємом газу в цьому варіанті є живильний контейнер 5, який заповнений рідиною і містить газову камеру 5b. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 55 1. Пристрій для видалення гарячого шлаку, що утворився при газифікації вугілля або при виробництві синтетичного газу, з шлакової водяної ванни (2), розташованої в ємності високого тиску, в один або більше шлюзових контейнерів для шлаку, з'єднаних з ємністю високого тиску, при цьому під шлаковою ванною (2) є можливість встановити дробильний пристрій і/або пристрій для накопичення шлаку, при цьому підтримується потік рідини, яка 5 UA 106474 C2 5 10 15 20 25 30 35 містить шлак, з шлакової ванни в шлюзовий контейнер, при цьому щонайменше частина потоку (6b) рідини випускається з верхньої частини шлюзового контейнера (1), який відрізняється тим, що шлюзовий контейнер (1) містить верхню (1а) і нижню (1b) циліндричні частини; причому верхня циліндрична частина (1а) має діаметр менший, ніж діаметр нижньої циліндричної частини (1b), і причому верхня (1а) і нижня (1b) циліндричні частини з'єднані одна з одною фітингом (1с), який має форму зрізаного конуса; і причому фітинг (1с) у формі зрізаного конуса має кут, який дорівнює куту природного укосу шлаку, тобто кут, що знаходиться в діапазоні від 30° до 60° до горизонталі. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що діаметр верхньої циліндричної частини (1а) становить від 0,15 до 0,8 від діаметра нижньої циліндричної частини (1b). 3. Пристрій за будь-яким з пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що фітинг (1с) має форму зрізаного конуса з кутом 45° до горизонталі. 4. Пристрій за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що шлюзовий контейнер (1) містить трубу, яка служить відхилювальним засобом, при цьому труба виступає з шлакового контейнера (2) і входить в шлюзовий контейнер (1) і подає шлак в шлюзовий контейнер, і за допомогою якої потік рідини в шлюзовому контейнері відхиляється. 5. Пристрій за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що шлюзовий контейнер (1) містить циркуляційну трубу з насосом, яка дозволяє потоку циркулювати між шлюзовим контейнером і реакційним відсіком для газифікації вугілля. 6. Пристрій за п. 1, який містить окремий контейнер, з'єднаний з шлюзовим контейнером системою труб. 7. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що містить два або більше шлюзових контейнери (1) для збирання шлаку і містить розподільний елемент в формі плоского дна, сферичної півкулі або горизонтального циліндра, з'єднаний з виходом газифікатора і з'єднані один з одним за допомогою клапанів трубопроводів і/або компенсаторів, при цьому фіксуючі елементи шлюзових контейнерів можуть бути виконані як підвісна або опорна структура як в циліндричній, так і в конічній частині контейнера для збирання шлаку, із захоплювачами або кільцевими опорами кожуха і/або пружинними елементами постійного типу, що застосовуються в сталевій конструкції або технічній бетонній споруді. 8. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що два або більше шлюзових контейнери (1) для збирання шлаку з'єднані з двома або більше вихідними соплами газифікатора через клапани, трубопроводи і/або компенсатори, при цьому кріпильні елементи шлюзових контейнерів можуть бути виконані як підвісна або опорна структура як в циліндричній, так і в конічній частині контейнера для збирання шлаку, із захоплювачами або кільцевими опорами кожуха і/або пружинними елементами постійного типу, що застосовуються в сталевій конструкції або технічній бетонній споруді. 6 UA 106474 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Device for the removal of clinker from a coal gasification reactor

Автори російською

Hanrott, Christoph

МПК / Мітки

МПК: C10J 3/52, C10J 3/84

Мітки: вивантажування, вугілля, пристрій, газифікації, реактора, шлаку

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/9-106474-pristrijj-dlya-vivantazhuvannya-shlaku-z-reaktora-dlya-gazifikaci-vugillya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для вивантажування шлаку з реактора для газифікації вугілля</a>

Подібні патенти