181855. lajstromszámú szabadalom • Berendezés hamutartalmú tüzelőanyagok pernyefelhőben történő elgázosítására
3 181855 4 A salaklevezető nyílásnak a folyékony salak és a reakciótér magas hőmérséklete következtében nagy az igénybevétele. Ez még tovább növekszik, ha ezen a salaklefolyó nyíláson keresztül még forró reakciógázokat is vezetnek ki a reakciótérből. Amennyiben ez kerámiai anyagból készül, elkerülhetetlen a folyékony salak beszűrődése a kőszerű anyagba vagy a kerámia anyagnak illetve annak egy részének feloldódása a salakban hosszabb távon. Döngölőmasszával bevont csőszerkezetként történő kialakításnál hasonló okokból és a döngölőmasszából a hűtőcső felé irányuló hőelvezetés helyi különbözőségei miatt gyakori a döngölőmassza helyenkénti lehordása. A védőréteg letöredezik és a csőfalazatok helyenként túlhevülnek. Ezáltal a salaklefolyónyílás elhasználódó résszé válik, mely a teljes berendezés üzemelési ciklusát korlátozza. A találmány célja hamutartalmú tüzelőanyagok, különösen szénpor szabad oxigént tartalmazó elgázosítóanyaggal lángreakció formájában pernyefelhőben történő elgázosítására szolgáló olyan berendezés, melynél a reakciótérben keletkező folyékony salak ellenére nagy üzembiztonság és hosszú üzemelési ciklusidő biztosítható. A találmány által megoldandó feladat hamutartalmú tüzelőanyagok, különösen szénport szabad oxigént tartalmazó elgázosítóanyaggal lángreakció formájában, pernyefelhőben történő elgázosítására szolgáló olyan reaktor létrehozása, amely a hamu olvadáspontja feletti hőmérsékleten zajló elgázosítási reakció lefolyására szolgáló reakciótérből és egy ez alatt elhelyezkedő hűtő és darabosító részből áll, s amely reaktornál biztosított a reakciótérben keletkező folyékony salakolvadék és adott esetben ezzel együtt a forró, a reakciótérben keletkező gáz biztonságos átvezetése egy hűtő és darabosító részbe és alkalmas emelt nyomás melletti üzemeltetésre. A találmány értelmében a kitűzött feladatot azáltal oldjuk meg, hogy a reakcióteret alulról lezáró fenékrész egy előnyös módon központosán elrendezett és a fenékrészbe ágyazott gyűrű alakú testből álló salaklevezető nyílással van ellátva, amely összeköti a reakcióteret a hűtő és darabosító résszel. A gyűrű alakú test felső pereme gátszerűen emelkedik ki a reakcíótér ezt körülvevő fenékrészéből. Ezzel a kiviteli alakkal a reakciótér fenékrészén elhelyezkedő folyékony salakot felduzzasztjuk annak érdekében, hogy tartózkodási ideje a forró reakciótérben növekedjen a salak összetételének és folyási tulajdonságainak homogenizálódása céljából. A reakciótér körülvevő fenékrészéből gátszerűen kiemelkedő öntöttvas test felső pereme a találmány értelmében egy vagy több mélyedéssel van ellátva, melyen vagy melyeken keresztül a folyékony salak sugárszerűen átfolyik, és tömör sugárként belép a hűtőzónába. A találmány egyik előnyös kiviteli alakjánál a gyűrű alakú test egy többmenetes, öntöttvasba öntött acélcsőből áll, amely a hűtővíz számára be- és kimenettel van ellátva. Az acélcsőtekercs és az öntöttvas közötti fémes kötés, továbbá az öntöttvas jó hővezetőképessége garantálja az így kialakított salaklevezető nyílás intenzív hűtését, a gyűrű alakú test tömör bevonását megdermedt, vékony salakréteggel, valamint a salaklevezető nyílás külső kontúrjának tartós megőrzését. A reakcióteret sok esetben egy csapokkal ellátott, tűzálló döngölőmasszával bevont csövekből álló, vízzel hűtött ernyő veszi körül. Dyen esetben az egyik találmány szerinti kiviteli alak azzal jellemezhető, hogy a gyűrű alakú test hűtésére szolgáló hűtővíz be- és kivezetése összeköttetésben áll a reakciótérhez tartozó hűtőcsőernyő hűtővízellátó rendszerével, miáltal egységes hűtőrendszer jön létre a hűtőcsőernyő és a salaklevezető nyílás számára. A szénpor pernyefelhőben történő elgázosítására szolgáló reaktorok egyik üzemmódja azzal jellemezhető, hogy a termelt nyersgázt és salakot víz befecskendezésével együttesen hűtik, és eközben a nyersgáz vízgőzzel telítődik. A vízgőzre a következő gázátalakítási folyamathoz, különösen a katalitikus CO-konvertáláshoz van szükség. Egy a találmánynak az ilyen üzemmódhoz alkalmazkodó kiviteli alakja úgy van kiképezve, hogy a salaklevezető nyílás hűtővízkivezetése összeköttetésben áll a nyersgáz közvetlen hűtésére és telítésére szolgáló vízelosztóberendezéssel. Dyen módon elérhető, hogy a salaklevezető nyílás hűtésénél felhevített víz hőtartalma felhasználható legyen a nyersgáz telítettségi hőmérsékletének növelésére és ezáltal a CO-konvertálás javítására. A találmányt részletesebben a csatolt rajz alapján ismertetjük, amely a találmány szerinti reaktor példakénti kiviteli alakját tünteti fel. A rajzon az 1. ábra egy szénpornak lángreakció formájában, pernyefelhőben történő elgázosítására szolgáló reaktort ábrázol, a 2. ábra a salaklevezető nyílás felnagyított metszetét mutatja. A szénpor nyomás alatti elgázosítására szolgáló 1 reaktor 2 reakciótérből és 3 hűtő és darabosítórészből áll. A 2 reakciótéret vízzel töltött 4 hűtőcsőernyő veszi körül, melyet a reakciótér felőli oldalról 5 döngölő massza von be. A 2 reakciótér fejrészénél 6 égő helyezkedik el, amely a szénpor, oxigén és gőz bevezetésére szolgál. A 2 reakcióteret alulról 7 fenékrész zárja le, mely a 4 hűtőcsőernyő megfelelő kialakításával jön létre. A 7 fenékrész közepén helyezkedik el a 8 salaklevezető nyílás, melyet gyűrű alakú 9 test képez, amelyet viszont egy hűtött 12 tartószerkezet tart. Üzemelés közben a 2 reakciótérben olyan hőmérséklet alakul ki, hogy a szénpor salakanyagából folyékony salakolvadék jön létre, melyet a keletkezett nyersgázzal együtt a 8 salaklevezető nyíláson keresztül vezetünk a 3 hűtő és darabosító részbe. Egy az 1. ábrán sematikusan porlasztóként ábrázolt 13 vízelosztó berendezés szolgál a nyersgáz és a salak közvetlen hűtésére. A 3 hűtő és darabosító rész emellett 15 nyersgáz-kilépőcsonkkal és a 16 fenéknyílással van ellátva. A 16 fenéknyílás szolgál a darabosított, granulált salak és az el nem párolgott, beporlasztott víz közös levezetésére a 1 reaktorból, melyek a 3 hűtő és darabosító rész alsó felében gyűlnek össze. Amint a 2. ábra mutatja, a 8 salaklevezető nyílást képező, öntöttvasból készült gyűrű alakú 9 testbe több menetben és a gyűrű alakú 9 test formájának megfelelően egy 17 acélcső van öntve, amely 10 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
