180685. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés egyidejű gázhűtésre és salakdarabosításra
3 180685 4 A találmány szerint a kitűzött feladat megoldása úgy történik, hogy a folyékony salak tömör sugarát a reaktorból kiáramló függőlegesen lefelé irányuló forró nyersgázáramban vezetik el, például egy a 208 158 sz. NDK szabadalmi leírás szerinti berendezésben, ahol a salakáramot minden oldalról nyersgázáram veszi körül. Ezt a kétfázisú áramot egy kettősfalú cső veszi körül, amely egy ejtőcsőből és egy külső köpenycsőből áll, amelyet belülről teljes mértékben vízfilm von be. A kettősfalú cső vízfürdőbe merül, amely hirtelen lehűti a salaksugarat és amelyen keresztül kell lépnie egyidejűleg a nyersgázáramnak is. Bebizonyosodott, hogy túl nagy gázsebességek mellett a kettősfalú csőben a tömör salaksugár szétporlad, és a vízfilm ellenére sem válnak elkerülhetővé a salaklerakódások a szilárd csőfalon. Túl alacsony gázsebességeknél ezzel szemben elkerülhetetlenné válik a vízgőz visszaáramlása a kettősfalú csőben a reaktor kifolyószerkezetéig, aminek következtében a salak ezen a helyen megdermedhet és az átfolyónyílást leszűkítheti. Ennek megfelelően az ejtőcső méreteit a gáztérfogatáramhoz kell igazítani. A találmány szerinti gázsebességek az ejtőcsőben 8-10 m/s között mozognak. Ilyen feltételek mellett az ejtőcső hűtőhatása nem elegendő a salak és a gáz kellő mértékű lehűtésére. Mindkét anyag további lehűtése a vízfürdőben történik, ahol a salak a vízbevonat hatására megdermed és a vízben leülepedik, miközben a felszálló gázt egy járulékos berendezésben a vízfürdő hőmérsékletére hűtik. A berendezés működésében beálló észre nem vehető ingadozások (nyomásingadozás következtében beálló gázmennyiségváltozások, ill. a befolyó vízmennyiség ingadozása) következtében előfordulhat, hogy az ejtőcsőben a vízfilm helyenként felszakad és a csőfalat a forró gázáram túlhevíti és károsítja. Ebben az esetben le nem hűtött gáz kerülne a merítés kihagyásával az alacsony üzemi hőmérsékletre méretezett berendezésrészekbe, és itt roncsolásokat okozna. Ezen veszély elkerülése céljából a találmány szerint az ejtőcső kettősfalú kivitelben készül, melynek gyűrűsterében a bevonat kialakításához szükséges vizet lentről felfelé vezetik. Az ejtőcső felső végén egy vagy több víztúlfolyónyílás helyezkedik el. Ezáltal az ejtőcső közvetett vízhűtése akkor is biztosított, ha a vízmennyiség nem volna elegendő egy hézagmentes permetfilm kialakításához. A találmányt részletesebben a mellékelt rajzon feltüntetett kiviteli példa segítségével ismertetjük, amelyen a találmány szerinti berendezés függőleges metszete látható. Egy nyomás alatti reaktorból 12 000 m3/h nyersgázkeverék-áram lép ki. 1300°C hőmérsékleten és 25 bar nyomással a 2 ejtőcső felső 1 nyílásába. A nyersgázárammal párhuzamosan 2000 kg/h mennyiségű tömör salaksugár lép be a 2 ejtőcső felső 1 nyílásába a fal érintése nélkül. A 2 ejtőcső belső átmérője 640 mm; ebből adódóan a gáz tényleges áramlási sebessége kb. 10 m/sec. Ilyen feltételek mellett a salaksugár nem szakad fel. A 12 köpenycső és a 2 ejtőcsőként szolgáló béléscső, mintegy 1200 mm mélyen 3 vízfürdőbe merül. A gázsugár kiszorítja a vizet a 2 ejtőcsőből, eloszlik a 2 ejtőcső végén a kerület mentén és belép a 3 vízfürdőbe, ahol a gáz számára épített külön 4 elosztóépítményeken további hűtés céljából finoman eloszlik. A gázárammal és a salaksugárral párhuzamosan a 2 ejtőcső kerületén egyenletes eloszlásban 5 vízfilm permetez lefele és hűti a 2 ejtőcsövet, és megakadályozza a szüárd salak feltapadását. Ehhez a vízfilmhez kb. 80 000 kg/h vízmennyiséget vezetünk be 150°C hőmérséklettel 6 vízbevezetőn és 7 kettős csövön keresztül. A 7 kettős cső 11 gyűrűsterében felemelkedő víz védi a 2 ejtőcsövet a vízfilm felszakadása esetén a túlhevítéstól. A salaksugár átjutva a 2 ejtőcsövön kismértékben lehűtve éri el a 3 vízfürdőt és ott darabosodik. A salakgranulátumot 8 csőcsonkon keresztül távolítjuk el a 9 tartályból. A 3 vízfürdőn keresztüljutott gáz közel a víz hőmérsékletére hűl le és a 9 tartály gázterében gyűlik össze, ahonnan a lehűtött gáz számára kialakított 10 csőcsonkon keresztül vezetjük további felhasználási helyére. Közben telítődik a víz forrponti nyomásáig gőzzel. A gáznak ezt a vízgőztartalmát a következő technológiai lépésekben lehet hasznosítani. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás egyidejű gázhütésre és salakdarabosításra olyan reaktorok kimenetelénél, amelyekben autotherm módon CO- és H2-tartalmú gázokat állítunk elő ballasztanyag-tartalmú szilárd és folyékony tüzelőanyagokból a ballasztanyagok (hamu) olvadáspontja feletti hőmérsékleten, amelynek során a gázt és a salakot egy vízfürdőbe merülő ejtőcsövön keresztül vezetjük, amelybe belépve és ezen áthaladva a nyersgáz lehűl, a folyékony salak pedig lehűl és darabosodik, azzal jellemezve, hogy a reaktorból úgy vezetünk ki egy tömör, folyékony salaksugarat, hogy ezt minden oldalról azonos irányba áramló gázáram veszi körül, miközben átjut az ejtőcsövön, és hogy egyébként ismert eljárási lépések kombinációjában a gáz és salak áramlási irányával szemben egy az ejtőcsövet körülvevő gyűrűalakú térben salakot hűtő vízáramot vezetünk, az ejtőcső gázoldali belső falán egy a gáz és a salak áramlási irányában lefolyó vízfilmet hozunk létre és legalább a filmképzéshez szükséges vízmennyiség egy részét a már említett gyűrűtérbe vezetett vízáramból vesszük. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az ejtőcsőben a gázsebességet 8-10 m/s határok között tartjuk. 3. Berendezés egyidejű gázhűtésre és salakdarabosításra olyan reaktorok kimeneténél, melyekben autotherm módon CO- és Hj-tartalmú gázokat állítanak elő ballasztanyagtartalmú szilárd és folyékony tüzelőanyagokból a ballasztanyagok (hamu) olvadáspontja feletti hőmérsékleten és amely berendezésnek gázt és salakot vezető, vízfürdőbe merülő ejtőcsöve van, azzal jellemezve, hogy önmagukban ismert alkatrészek kombinációjaként egy tartályban (9) középpontosan és egy gáz- és salakbevezetőnyílás alatt kettősfalú cső (7) van elrendezve, amely köpenycsőből (12) és ejtőcsőként (2) szolgáló béléscsőből áll, a köpenycső (12) és a béléscső közötti gyűrűstér (11) összeköttetésben áll a vízbevezetővel (6), míg a béléscső felső végén vízátfolyó áttörések vannak kialakítva, és a vízfürdő (3) felett a lehűtött gáz számára levezető csőcsonk (10) van elrendezve. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 2
