182457. lajstromszámú szabadalom • Eljárás poralakú tüzelőanyagokkal működő gázosító készülékek üzemeltetésére
3 182457 4 A találmány, eljárás por alakú tüzelőanyagokkal működő gázosítókészülékek üzemeltetésére, különösen az ilyen készülékek biztonságának fokozására zavar esetén. A gyakorlatban redukciós gázoknak, fütőgáznak és városi gáznak szilárd tüzelőanyagokból történő előállításánál a por alakú tüzelőanyagok elgázosítása esetén a parciális oxidációt előnyös megoldásként alkalmazzák. Egyik ilyen típusú eljárás esetén a por alakú tüzelőanyagot szabad oxigént tartalmazó gáz alakú oxidációs közeggel, továbbiakban gázosítóközeggel normál nyomáson, vagy megnövelt nyomáson lángreakcióban, például 1200—1600 C°-ig terjedő hőmérséklet-tartományban alakították át, amikor is lényegében CO és Hj keletkezik. Az átalakulás üres reakciótérben történik, míg a tüzelőanyagnak átlagos tartózkodási ideje, és az abból keletkező gáznak a tartózkodási ideje a forró reakciótérben 0,5—10 másodpercet ér el. A gázosítóközeg általában technikailag tiszta oxigén és vízgőz keveréke, ahol az oxigén aránya a tüzelőanyagtól és a felhasználási óéitól függően 60—95% közé esik. Ezen folyamat szabályozása, különösen a reakciótérben az optimális hőmérséklet betartása az oxigén és a por alakú tüzelőanyag viszonyának szabályozásával történik. Az oxigén tüzelőanyaghoz vett viszonyának a névleges értéktől való 10%-os eltérése a reakciótérben 200 K hőmérséklet-változáshoz vezethet. Ilyen gázosítókészülék üzemeltetésénél az a veszély áll fenn, hogy tüzelőanyag-bevezetés zavara esetén különösen a por alakú tüzelőanyag beáramlásának nem kívánt csökkenése esetén a reakciótérben a hőmérséklet olyan magas értéket érhet el, hogy a készülék már nem tekinthető technikailag biztonságosnak. Ha a por alakú tüzelőanyag mennyisége olyan mértékben lecsökken, hogy az oxigénnek a tüzelőanyaghoz képesti viszonya az égéshez szükséges optimális értéktől eltér, vagy a por alakú tüzelőanyag áramlása teljesen megszakad a most már feleslegessé váló oxigén a forró reakciótérben található előzőleg előállított CO-val és H-i-vel reakcióba lép. Ha ezen fázis végéig legalább az oxigénbevezetést biztonságosan nem állítják le, a reakciótér hőmérséklete bár lecsökken, fennáll az a veszély, hogy néhány másodpercen belül a szabad oxigén a forró reakciótérből az utána kapcsolt hűtő- és feldolgozóberendezésbe hatol, és ott robbanóképes keveréket alkot az oxigén és éghető hidrogéntartalmú gázzal, ami súlyos robbanáshoz vezethet. Ezen veszélyes helyzetek elkerülésére ismeretesek olyan porgázosító berendezések, amelyek automatikus leállítószenkezettel vannak ellátva, amelyek az oxigénbevezetést lezárják, nehogy felesleges mennyiségű oxigén kerülhessen a készülékbe. Ez az automatikus leállítószerkezet azonban egy holt idővel rendelkezik, amelyet a mérési érték érzékelésének holt ideje, valamint az oxigénáramot lezáró armatúra zárási ideje határoz meg. Nagy teljesítményű készülékeknél ez a zárásidő néhány másodperoen belül lehet, és az egész holt időt lényegében ez határozza meg. Dacára ezen zárásidő hosszának a por alakú tüzelőanyag-bevezetés hirtelen megszűnése esetén is biztosítható az oxigén feles mennyiségű beáramlása, ha a reaktorban található CO és H2 mennyiséghez áramló oxigént kis értéken tartják, és a reaktor kielégítő recirkulációjáról gondoskodnak. Ez a megoldás azonban a reaktor alacsonyabb teljesítményéhez vezet, azaz túl nagy reaktorméretakhez. Egy másik megoldás esetén a reaktortér több egymástól messzemenően független szakaszra van felosztva önálló tüzelőanyag- és gázosítóanyag-bevezető rendszerrel, míg zavar esetén az egyik szakaszban maradt, még nem átalakított oxigén, a másik szakaszban előállított gázzal reagál. Ez a megoldás is nagy beruházási költségeket igényel. A találmány célja por alakú tüzelőanyaggal működő gázosa tóberendezés és gázosítási eljárás létesítése, amely biztosítja, hogy a por alakú tüzelőanyag-beáramlás megszakadása esetén az oxigénbeáramiás is megszűnik. A találmány feladata por alákú tüzelőanyagokkal működő gázosítókészülék üzemeltetésére szolgáló eljárás létesítése, ahol a por alakú tüzelőanyagot mechanikus eszközökkel vagy éghető vagy nem éghető gáz alakú vagy folyékony közegben szuszpendálva a reaktorba vezetjük, és a szabad oxigént tartalmazó gázosítóközeggel lángreakcióban CO- és H2-tartalmú éghető gázzá alakítjuk át. A találmány szerint a kitűzött feladatot azáltal oldjuk meg, hogy megfelelő tartályban jól folyatható járulékoc tüzelőanyagot a gázosítóíreaktor üzemi nyomásánál nagyobb nyomáson tárolunk, és a gázosítókészülék kikapcsolódásaikor különösen a por alakú tüzelőanyag beáramlásánál keletkező .zavarok esetén a tartályban tárolt jól folyatható tüzelőanyagot rövid időn belül a tartályban uralkodó nyomás segítségével a gázosítókészülék reakcióterébe vezetjük át, és ■a jól folyatható tüzelőanyag bevezetését a reakiciótérbe az oxigént tartalmazó gázosítóközeg Ibeadagolási helyének közelében, vagy a gázosíitóközeg szabad oxigént tartalmazó részáramának beáramlási helye közelében juttatjuk be, miközben a tartály nyomását, tárolási mennyiségét és a tartály és a gázosítókészülék reakciótere közötti összekötő vezeték áramlási ellenállását úg5r igazítjuk egymáshoz, hogy a lekapcsoláshoz vezető zavar kezdete, és a szabad oxigénnek a reakctókamrába áramlásának tökéletes lezárása közötti időintervallumon belül a jól folyatható járulékos bevezetett tüzelőanyag mennyisége nagyobb legyen, mint ezen intervallum alatt a reakciótérbe utánáramló szabad oxigén teljes kötéséhez sztöchometrikusan szükséges mennyiség. A találmány szerinti megoildásnál a jól folyatható járulékos tüzelőanyag milyenségének megválasztásával, vagy a tartalék tartály nyomásá5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
