PL123057B1 - Apparatus for reduction of pressure in reactors - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do re¬ dukcji cisnienia w reaktorach stosowanych przy zgazowywaniu pylistych paliw pod cisnieniem 0,5—5,0 MPa w celu uzyskania gazów zawieraja¬ cych H2 i CO, które bezposrednio lub po odpo- 5 wiedmiej przeróbce mozna stosowac jako gaz opa¬ lowy, syntezowy, redukcyjny, jako domieszke do irinych gazów, zwlaszcza do gazu miejskiego i in¬ nych. Paliwem pylistym sa przy tym rozdrobnione do stopnia pylu wegiel brunatny i/lub kamienny 10 jak równiez rozdrobnione do stopnia pylu stale pozostalosci zawierajace wegiel, otrzymywane w procesie uszlachetniania wegla i przeróbki ropy naftowej, oraz odpowiednio rozdrobnione stale sub¬ stancje organiczne innego pochodzenia, zawieraja- 15 ce wegiel, jak np. .odpadki drzewne, zuzyte opony, odpadki tworzyw sztucznych.Zgazowywanie pylistych paliw za pomoca srodka utleniajacego zawierajacego tlen na drodze reakcji zachodzacej w plomieniu okazalo sde szczególnie 20 korzystne z uwagi na mozliwosc stosowania do tego celu wielu róznorodnych paliw. Przy wykony¬ waniu takich operacji pod zwiekszonym cisnieniem szczególnie klopotliwym 'problemem technicznym jest rozprezanie goracych, znajdujacych sie pod 25 zwiekszonym cisnieniem, gazów w reaktorach, w przypadku zatrzymania instalacji ^ w sytuacjach awaryjnych.~Zaproponowano odprowadzanie goracych gazów, znajdujacych sie pod cisnieniem 2—5 MPa, przez 30 wspólny otwór wylotowy przeznaczony dla suro¬ wego gazu i cieklego zuzla, umieszczany w dolnej czesci reaktora, a nastepnie podjecie chlodzenia tego gazu za pomoca wtryskiwania wody lub za pomoca wprowadzania tego gazu do pluczki gazo¬ wej. Pierwsza wada tego rozwiazania polega na tym, ze w przypadku przerwy w podawaniu py- listego paliwa do palnika pewna ilosc tlenu do¬ staje sie do wnetrza reaktora, zanim nie zostanie zamkniety doplyw tlenu. W przypadku zastosowa¬ nia proponowanego rozprezania gaz zawierajacy tlen przedostaje sie do dalszej czesci instalacji, powodujac zagrozenie.. Druga wada tego rozwiaza¬ nia polega na tym, ze w przypadku zatkania wspólnego otworu odplywowego dla gazu i zuzla przez zestalony zuzel i/lub przez kawalki odpad¬ lego od scian reaktora przywartego do nich stalego zuzla i wykladziny ognioodpornej, rozprezanie ga¬ zu przeponowana metoda staje sie niemozliwe.Znane jest urzadzenie, w którym we" Wkladce palnikowej reaktora lub w górnej czesci reaktora umieszczony jest króciec. Na króccu tym zainsta¬ lowane jest urzadzenie zamykajace z wlaczonym za nim ukladem chlodzacym. Wada tego rozwia¬ zania jest to, ze dla utrzymania zdolnosci funkcjo¬ nowania urzadzenia zamykajacego w eksploatacji niezbedne jest biezace plukanie gazami obojetny¬ mi, wskutek czego rosna koszty czynnika pomoc¬ niczego, zwlaszcza azotu, a obniza sie jakosc wy¬ twarzanego gazu, zwlaszcza pod wzgledem wartosci 123 0SL7123 057 15 20 25 30 opalowej. Dalsza wada wynika z tego, ze wyste¬ puje uwarunkowane stosunkami panujacymi w reaktorze zatykanie zuzlem tego otworu przez na¬ lot zuzlowy lub narzucanie zuzla, a tym samym doznaje uszczerbku zdolnosc funkcjonowania lub 5 wystepuje niezdolnosc funkcjonowania urzadzenia.Trzecia wade stanowi koniecznosc stalego chlo¬ dzenia czynnikiem chlodzacym calego urzadzenia wraz z króccem w celu zapewnienia zdolnosci dzia¬ lania urzadzenia w temperaturze ^panujacej w reak- i0 torze. Wynika z tego dodatkowe zuzycie wody chlodniczej i energii niezbednej dla przesylania wojd^ ch^odnicz^^pa3^ cisnieniem wyzszym od cis¬ nienia panujacego* w freaktorze.Celem wynalazku pest- urzadzenie do redukcji cisnienia wM!eaktorach stosowanych przy zgazowy- w&niu pylistych 'palijw pod zwiekszonym cisnie¬ niem, w którym rozprezanie goracych gazów w przestrzeni reakcyjnej nastepowaloby bez zakló¬ cen przez nalotowe lub narzucone czastki zuzla, bez dodatkowego zuzywania gazu obojetnego oraz bez dodatkowego chlodzenia woda i wtryskiwania wody.Zagadnieniem, które nalezy rozwiazac w tym calu, jest przeto opracowanie urzadzenia do reduk¬ cji cisnienia w reaktorach stosowanych przy zga- zowywaniu pylistych paliw pod zwiekszonym cisf nieniem, zwlaszcza pod cisnieniem 0,5—5 MPa, w którym byloby zapewnione ciagle rozprezanie goracych gazów z urzadzenia w przypadku zatrzy¬ mania instalacji i w sytuacjach awaryjnych, bez obawy wystapienia stanu zagrozenia i bez obawy uszkodzenia samego urzadzenia i dalszej czesci in¬ stalacji, przy minimalnym zuzyciu gazu obojetne¬ go, czynnika chlodzacego i pomocniczej energii.Zagadnienie to rozwiazano za pomoca urzadze¬ nia do redukcji cisnienia w reaktorach, stosowa¬ nych przy zgazowywaniu pylistych paliw pod cis¬ nieniem 0,5—5,0 MPa w celu uzyskania gazów za¬ wierajacych Hi i CO, skladajacych sie z zewnetrz¬ nej wielowarstwowej powloki, w której z zewnatrz ku srodkowi umieszczone sa plaszcz blaszany, plaszcz wodny, plaszcz cisnieniowy i ogniochron- na wymurówka i z wewnetrznego ekranu chlodza¬ cego, przy czym miedzy zewnetrzna powloka, w szczególnosci wymurpwka, a ekranem chlodzacym znajduje sie pusta przestrzen, które to urzadzenie wedlug wynalazku dla rediikcji cisnienia w reak¬ torze ma korzystnie w jego dolnej jednej trzeciej czesci dla doprowadzenia czynnika zobojetniajacego króciec, który z zewnetrznej strony patrzac na reaktor siega az do pustej .przestrzeni miedzy ek¬ ranem chlodzacym a wymurówka, zas pusta prze¬ strzen w .górnej jednej trzeciej czesci reaktora jest poprzez szczeline polaczona z przestrzenia reak¬ cyjna. Korzystnie króciec jest na zewnatrz reak- 55 tora polaczony z doprowadzeniem gazu obojetne¬ go i z przewodem rozprezania ,albo korzystnie kró¬ ciec polaczony jest z doprowadzeniem gazu obpjet- nego, zas dla redukcji cisnienia reaktora jest do¬ datkowo umieszczony oddzielny króciec rozpreza- eo nia, polaczony z przewodem rozprezania.W górnej czesci tego urzadzenia znajduje sie wkladka palnikowa, która jest poprowadzona przez zewnetrzna powloke, przestrzen pusta i ekran chlodzacy do wnetrza reaktora. U spodu znajduje 65 40 45 50 sie wspólny dla gazu i cieklego zuzla króciec od¬ plywowy, który poczynajac od ekranu chlodzacego jest wyprowadzony poprzez scianke reaktora na zewnatrz.Ekran chlodzacy jest omywany woda znajdujaca sie pod podwyzszonym cisnieniem i otacza cala przestrzen reakcyjna. Wyjatkiem z tego jest pier¬ scieniowego ksztaltu szczelina, znajdujaca sie w górnej czesci urzadzenia, korzystnie na przejsciu pionowej sciany reaktora w sklepieniu, poprzez która wnetrze reaktora laczy sie z przestrzenia pusta za ekranem chlodzacym.W dolnym obszarze urzadzenia znajduja sie dwa krócce, które sa prowadzone przez .zewnetrzna oslone az do przestrzeni pustej. Przy tym jeden 'króciec jest przeznaczony dla doprowadzenia gazu obojetnego do przestrzeni pustej, zas drugi króciec dla rozprezenia reaktora. Przestrzen pusta plucze sie gazem obojetnym, korzystnie azotem, podczas uruchamiania i eksploatacji urzadzenia. W rozwia¬ zaniu wedlug wynalazku goracy gaz znajdujacy sie pod cisnieniem odprowadza sie króccem rozpre¬ zania, przy czym gaz z przestrzeni reaktora prze¬ plywa szczelina w ekranie chlodzacym do prze¬ strzeni pustej za ekranem chlodzacym i na w po¬ równaniu z gazem chlodnej scianie ekranu chlo¬ dzacego oraz na wymurówce chlodzi sie w drodze od szczeliny do krócca. Dzieki temu mozliwe jest bezpieczne naprezanie gazu.Nadto w celu przyspieszenia tego 'rozprezania mozliwe- jest dolaczanie do urzadzenia wedlug wynalazku w znany sposób rury szybko chlodz? cej do chlodzenia posredniego.W dalszej postaci wykonania urzadzenia wedlug wynalazku jest mozliwe, by doprowadzanie czyn¬ nika zobojetniajacego do przestrzeni pustej za ek¬ ranem chlodzacym 1 rozprezanie reaktora nastepo¬ walo poprzez tylko jeden króciec. Króciec do roz¬ prezania reaktora jest w tym przypadku wyposa¬ zony w doprowadzenie gazu obojetnego i przewód rozprezania.Przyklad. Przedmiot wynalazku objasniaja dwa przyklady wykonania urzadzenia pokazane na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia urzadze¬ nie z oddzielnym króccem rozprezania, a fig. 2 — urzadzenie ze wspólnym króccem do rozprezania i wprowadzania czynnika zobojetniajacego.Urzadzenie wedlug fig. 1 sklada sie z wkladki palnikowej 1, plaszcza blaszanego 2, plaszcza wod¬ nego 3 do chlodzenia plaszcza cisnieniowego 4, wy- murówki 5 do ochrony plaszcza cisnieniowego 4, szczeliny 6 jako polaczenia przestrzeni reakcyjnej 8 z pusta przestrzenia 10, z ekranu chlodzacego 7, przestrzeni reakcyjnej 8, otworu odplywowego 9 dla wspólnego odprowadzania gazu i zuzla oraz z pus¬ tej przestrzeni 10 za ekranem chlodzacym 7. Z ze¬ wnatrz prowadza do urzadzenia: króciec 11 dla do¬ prowadzania gazu obojetnego i króciec rozprezania 12 dla rozprezania reaktora z pustej przestrzeni 10 miedzy wymurówka 5 a ekranem chlodzacym 7.Rozprezanie urzadzenia przedstawionego na fig. 1 moze przebiegac nastepujaco: Po otwarciu oddzielnego krócca 12 goracy gaz, znajdujacy sie pod zwiekszonym cisnieniem, ply¬ nie z przestrzeni reakcyjnej 8 przez szczeline 6 do pustej przestrzeni 10 za ekranem chlodzacym 7. Na.123 057 5 drodze miedzy szczelina 6 a oddzielnym króccem 12 gaz chlodzi sie w zetknieciu z ekranem chlodza¬ cym 7 i wymurówka 5, tak ze mozna go bezpiecz¬ nie odprowadzac poprzez oddzielny króciec 12.Urzadzenie wedlug fig. 2 sklada palnikowej 1, plaszcza blaszanego 2, plaszcza wod¬ nego 3 do chlodzenia plaszcza cisnieniowego 4, szczeliny 6 jako polaczenia przestrzeni reakcyjnej 8 z pusta przestrzenia 10, ekranu chlodzacego 7, prze¬ strzeni reakcyjnej 8, otworu odplywowego 9 do wspólnego odprowadzania gazu i zuzla oraz z pus¬ tej przestrzeni 10 za ekranem chlodzatym 7. Z ze¬ wnatrz króciec 11 prowadzi do pustej przestrzeni 10, miedzy ekranem chlodzacym 7 a' wymurówka 5.Do krócca 11 podlaczone jest doprowadzenie gazu obojetnego 13 i przewód rozprezajacy 14 gaz z re¬ aktora.Rozprezanie urzadzenia przedstawionego na fig. 2 moze odbywac sie nastepujaco: Po zamknieciu doprowadzenia gazu obojetnego 13 otwiera sie przewód rozprezajacy 14 gaz z reaktora.Dalszy przebieg procesu jest identyczny z przebie¬ giem procesu opisanym wyzej dla urzadzenia we¬ dlug fig. 1.Wykaz oznaczen czesci konstrukcyjnych 1 — Wkladka palnikowa 2 — Plaszcz blaszany 3 — Plaszcz wodny 4 — Plaszcz cisnieniowy 5 — Wymurówka 6 — Szczelina 7 — Ekran chlodzacy 8 — Przestrzen reakcyjna 9 — Odplyw 10 — Pusta przestrzen 11 — Króciec 6 12 — Oddzielny króciec do rozprezania 13 — Doprowadzenie gazu obojetnego 14 — Przewód rozprezajacy 15 — Posrednie chlodzenie (uklad chlodzacy) Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do redukcji cisnienia w reaktorach, stosowanych przy zgazowywaniu pylistych paliw pod cisnieniem 0,5—5,0 MPa w celu uzyskania ga¬ zów zawierajacych H2 i CO, skladajace sie z ze¬ wnetrznej wielowarstwowej powloki, w której z zewnatrz ku srodkowi umieszczone sa plaszcz bla¬ szany, plaszcz wodny, plaszcz cisnieniowy i ognio- chronna wymurówka, oraz z wewnetrznego ekranu chlodzacego, przy czym miedzy zewnetrzna powlo¬ ka, w szczególnosci wymurówka, a ekranem chlo¬ dzacym znajduje sie pusta przestrzen, znamienne tym, ze dla redukcji cisnienia w reaktorze ma ko¬ rzystnie w jego dolnej jednej trzeciej czesci dla doprowadzenia czynnika zobojetniajacego króciec (11), który z zewnetrznej stnony patrzac na reak¬ tor siega az do pustej przestrzeni (10) miedzy ekra¬ nem chlodzacym (7) a wymurówka (5), zas pusta przestrzen (10) w górnej jednej trzeciej czesci reak¬ tora jest poprzez szczeline (6) polaczona z prze¬ strzenia reakcyjna (8). 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze króciec (11) jest na zewnatrz reaktora polaczo¬ ny z doprowadzeniem gazu obojetnego (13) i prze¬ wodem rozprezania (14). 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze króciec (11) polaczony jest z doprowadzeniem gazu obojetnego, zas dla redukcji cisnienia reak¬ tora jest dodatkowo umieszczony oddzielny króciec rozprezania (12), polaczony z przewodem rozpre¬ zania. 10 15 20 25 30123 057 1 Fig.1 Fig. 2 RSW Zakl. Graf. W-wa, Srebrna 16, z. 1017-84/O.Cena 100 zl 80+20 egz. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do redukcji cisnienia w reaktorach, stosowanych przy zgazowywaniu pylistych paliw pod cisnieniem 0,5—5,0 MPa w celu uzyskania ga¬ zów zawierajacych H2 i CO, skladajace sie z ze¬ wnetrznej wielowarstwowej powloki, w której z zewnatrz ku srodkowi umieszczone sa plaszcz bla¬ szany, plaszcz wodny, plaszcz cisnieniowy i ognio- chronna wymurówka, oraz z wewnetrznego ekranu chlodzacego, przy czym miedzy zewnetrzna powlo¬ ka, w szczególnosci wymurówka, a ekranem chlo¬ dzacym znajduje sie pusta przestrzen, znamienne tym, ze dla redukcji cisnienia w reaktorze ma ko¬ rzystnie w jego dolnej jednej trzeciej czesci dla doprowadzenia czynnika zobojetniajacego króciec (11), który z zewnetrznej stnony patrzac na reak¬ tor siega az do pustej przestrzeni (10) miedzy ekra¬ nem chlodzacym (7) a wymurówka (5), zas pusta przestrzen (10) w górnej jednej trzeciej czesci reak¬ tora jest poprzez szczeline (6) polaczona z prze¬ strzenia reakcyjna (8).
2. 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze króciec (11) jest na zewnatrz reaktora polaczo¬ ny z doprowadzeniem gazu obojetnego (13) i prze¬ wodem rozprezania (14).
3. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze króciec (11) polaczony jest z doprowadzeniem gazu obojetnego, zas dla redukcji cisnienia reak¬ tora jest dodatkowo umieszczony oddzielny króciec rozprezania (12), polaczony z przewodem rozpre¬ zania. 10 15 20 25 30123 057 1 Fig.1 Fig. 2 RSW Zakl. Graf. W-wa, Srebrna 16, z. 1017-84/O. Cena 100 zl 80+20 egz. PL