WO2010006747A2 - Vergasungsvorrichtung mit kontinuierlichem feststoffaustrag - Google Patents

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    • Y10T137/794—With means for separating solid material from the fluid

Definitions

  • the invention relates to a method and apparatus for removing the finely divided in the gasification, in particular solid fuels, especially in coal gasification, resulting solids, wherein the actual reactor for synthesis gas production with lower slag outlet is located within a pressure vessel and below the reactor Water bath is provided for receiving solids, and incurred in the coal gasification solids in the form of ash, slag and flue dust incurred.
  • the device is such that the solids collected in the water bath are continuously removed and passed into at least two different lock containers and accumulate in at least one lock container at all times.
  • ash or slag In the production of synthesis gas from carbonaceous fuels are usually solids, which must be discharged from the process. These are, for example, ash or slag.
  • DE 3144266 A1 and EP 800569 B1 describe a method in which the ashes and slags occurring in a gasification system operated under pressure are collected in a water bath, also called a quench zone.
  • the ash and slag particles are discharged in batches from the gasification system via a sluice container located in the direction of gravity below the gasification system.
  • shut-off devices are located above and below the sluice container in order to separate the sluice container from the gasification system on the fluid side.
  • the lock container When filling the lock container with slag, the lock container is in communication with the gasification device. To empty the slag container filled with slag, it is separated from the water bath by closing the upper shut-off elements, and the slag is discharged by opening the lower shut-off devices. After emptying the lock container this is filled again with water and connected again to the water bath. During the discharge of the slag, the slag accumulates in a water bath.
  • EP 290087 B1 also describes a process for the removal of slag from a coal gasification apparatus.
  • a lock container below the pressure vessel, which can be separated by valves from the pressure vessel.
  • the discharge of the slag is also discontinuous.
  • the slag is stored in a water bath, also slag Called quench tank, collected.
  • EP 290087 B1 it is described that the separation by means of a valve and the accumulation of slag above the valve can lead to bridging of slag directly above the valve. These bridge formations cause problems in the operation when reconnecting the lock container with the pressure vessel.
  • this bridge formation is dissolved by a gas bubble within the lock container, which is subjected to a lower pressure than in the pressure vessel.
  • the methods described are characterized by significant disadvantages.
  • the batchwise removal of the solids by means of a lock container requires an intermediate container or additional volume within the pressure vessel for receiving the amount of solids accumulating during the discharge.
  • the intermittent emptying of the lock container leads to a high load on the connected devices.
  • the connected devices must be designed for large, intermittently discharged solid quantities and not on the much smaller average mass flow of solids.
  • the separation of the lock container by means of valves leads to bridge formation on the valves and consequently to problems in discharging the solids after reconnecting the lock container.
  • the invention solves this problem by a method for discharging slag and ash from a device for gasification of fuels, wherein the actual gas generator is arranged with a lower solids outlet within the pressure vessel, below the gas generator, a water bath for receiving the gas generator having solids and the solids are passed from the water bath via a distributor and subsequent shut-off devices in at least two different lock containers, where they are brought to a lower pressure level.
  • Claimed is in particular a method for discharging solids from a gasification apparatus for syngas recovery, wherein the solids are passed from the gasification device with lower solid waste within a pressure vessel in a water bath, which is arranged below the gas generator, and which is characterized in that "the solids stream or the solid suspension from the water bath, which is accommodated in the pressure vessel, via a distributor device, formed by a distribution element and two or more subsequent shut-off devices, simultaneously or sequentially in two or more lock containers is passed, and the lock containers on the Verteilele- ment directly or indirectly connected to the pressure vessel, and
  • Synthesis gas can be produced, for example, by a coal gasification process.
  • the coal gasification reaction takes place in a pressure vessel containing the coal gasification reactor and means for supplying the starting materials and means for carrying out the synthesis gas and the resulting solids.
  • the solids are carried out from the reactor in a frequently occurring embodiment in the direction of gravity, with apparatuses for separating the solids from the synthesis gas, for cooling and execution of the synthesis gas and a device for receiving the hot solids and carbonates first in the direction of gravity Ash particles are located.
  • This is typically a water bath.
  • the water bath is usually connected in the direction of gravity with two lock containers. Then close to the lock container devices for cleaning, drying and removal of solids.
  • the two lock containers are connected by means of shut-off devices above the lock containers alternately with the water bath and separated. While a lock container is in contact with the liquid of the water bath and is filled with solids, the second lock container is emptied. The settling of the solids in the lock container is assisted by discharging a liquid flow from the connected lock container. As soon as the second lock container has been emptied, it is filled with water and then reconnected to the pressure vessel. Once the first container has reached its maximum level, the liquid flow to support the solids deposition is no longer removed from the first lock container, but from the second container.
  • the solids flow is diverted to the second container and the first lock container can be separated by closing the valve in the largely solids-free medium from the pressure vessel and a deposition of solids on the valve are largely avoided.
  • a higher throughput of solids can be achieved without having to change the upstream and downstream system parts, since the amount of solids discharged during the emptying of a lock container is not increased.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that a solid-water stream from the water bath to at least one lock container is maintained by discharging a water stream depleted of solids from the lock container connected to the pressure container, while the solids in the Interior of the lock container settles.
  • the water flow is drawn off by means of suitable conveying devices, for example pumps, or discharged to the outside by expansion to a lower pressure level.
  • the withdrawn liquid can also be recycled, for example, into the pressure vessel at a point above or below the water level of the water bath.
  • filtering devices can be located anywhere in the lines.
  • a second container is connected to the pressure vessel before the filled with solids container is separated from the pressure vessel.
  • the second lock container is filled with water and already connected to the pressure vessel just before the first container filled with solids is separated from the pressure container.
  • the necessary steps include, for example, loading and unloading the lock container, cooling the lock container contents, opening and closing the shut-off devices and filling the lock container with water.
  • the method so that the distribution is controlled by a specially designed intermediate container, which has at least two different outputs to which the lock containers connect.
  • the inlet to the outlets in the solids container can be designed conically in the interior.
  • the control of the lock container is done via intermediate valves.
  • Also claimed is a device for carrying out solids from a gasification reactor for the gasification of carbonaceous fuels
  • a distributor device consisting of a distributor element and at least two shut-off devices
  • the lock containers are connected to the distribution element via two or more separate connection devices and are located between the distribution element ment and the lock containers are shut-off devices with which the lock container can be shut off from the distribution element.
  • the distribution element may be exemplified as a distributor weir. However, it can also be designed in the form of a flat bottom with drains, in the form of a half-shell ball with drains or a horizontal cylinder with drains.
  • the connecting devices are preferably designed as pipelines, but may also be designed as flange devices and in principle be of any kind.
  • the distribution element is preferably designed as a simple pipe switch, but can also be a simple pipe connection and in principle arbitrary.
  • the shut-off devices are preferably ball valves.
  • an intermediate container instead of the distribution element, which has two or more outputs and tapers conically in the interior of the outputs. Between the intermediate container and the lock containers are shut-off devices with which the lock container can be shut off from the intermediate container. Also claimed is a device for carrying out solids from a gasification reactor for the gasification of carbonaceous fuels, which is characterized in that
  • the distributor device consists of an intermediate container with exporting connecting devices, which tapers conically internally to the operating connecting devices, and the intermediate container is connected to the lock containers via these connecting devices, and
  • the device so that the distributor device is integrated into the water bath.
  • the water bath has at least two different exporting connection devices, which open individually into the lock container, and the exporting connection devices from the water bath are provided with shut-off devices with which the lock containers can be separated from the water bath.
  • the solids flow or the solid suspension can be introduced into the lock chamber. ter be controlled via the shut-off.
  • the solids stream or solid suspension is divided in the water bath.
  • the water bath in the interior has conical feeds on the exporting lines.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a coal gasification sluice system
  • a pressure vessel (1) with a water bath (2) for receiving slag and ash accumulating during the gasification, as well as the sluice container A (3) and the sluice container B (4) the pressure vessel via the distribution element (5).
  • the solids are removed from the water bath (2) and passed via a line (6) and the distribution element (5) to lock tank A.
  • the valve (7) above the lock container A is in this case opened and the valve (8) below the lock container A is closed.
  • the pump (9) carries a water flow from container A and thereby supports the flow of solids in the direction of lock container A.
  • Locking container B is separated from the pressure container by closing the valve (11) above the lock container B and from the valve (12) between the lock container B and the pump (9). By opening the valve (13) below the lock container B, the solids are guided from the lock container B in the subsequent system. Subsequently, the valve (13) is closed again and the lock container B is filled with water via additional devices. Then the lock container B is connected by opening the upper valve (11) back to the pressure vessel.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausschleusen von Schlacke und Asche aus einem Vergasungsreaktor, wobei diese Feststoffe aus dem Vergasungsreaktor in ein Wasserbad geführt werden, welches sich mit dem Vergasungsreaktor in einem Druckgefäß befindet, und sich unterhalb des Wasserbades mindestens zwei Schleusbehälter befinden, die über eine Leitung und ein Verteilelement mit einem Wasser-Feststoff-Strom beaufschlagt werden, wobei die Schleusbehälter über Absperreinrichtungen einzeln und gesteuert mit einem Wasser-Feststoff-Strom versorgt werden können und die Befüllung so geregelt wird, dass der Absetzvorgang durch Abzug eines Flüssigkeitsstroms aus dem befüllenden Schleusbehälter unterstützt wird, und die Befüllung zeitlich so gesteuert wird, dass ein Absetzen der Feststoffe oberhalb der Ventile und der Schleusbehälter verhindert wird. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung mit mindestens zwei Schleusbehältern unterhalb des Wasserbades eines Vergasungsreaktors, wobei sich zwischen dem Wasserbad und den Schleusbehältern in einer vorteilhaften Ausführungsform ein Verteilelement und Absperrvorrichtungen befinden.

Description

Vergasungsvorrichtung mit kontinuierlichem Feststoff austrag
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung der bei der Vergasung feinverteilter, insbesondere fester Brennstoffe, insbesondere bei der Kohlevergasung, anfallenden Feststoffe, wobei der eigentliche Reaktor zur Synthesegaserzeugung mit unterem Schlackeabgang innerhalb eines Druckbehälters angeordnet ist und unterhalb des Reaktors ein Wasserbad zur Aufnahme von Feststoffen vorgesehen ist, und die bei der Kohlevergasung anfallenden Feststoffe in Form von Asche, Schlacke und Flugstaub anfallen. Die Vorrichtung ist so geartet, dass die im Wasserbad aufgefangenen Feststoffe kontinuierlich entfernt werden und in mindestens zwei verschiedene Schleusbehälter geleitet werden und sich zu jeder Zeit in zumindest einem Schleusbehälter ansammeln.
[0002] Bei der Herstellung von Synthesegas aus kohlenstoffhaltigen Brennstoffen fallen in der Regel Feststoffe an, die aus dem Prozess ausgeschleust werden müssen. Diese sind beispielsweise Asche oder Schlacke. Die DE 3144266 A1 und die EP 800569 B1 beschreiben ein Verfahren, bei dem die in einem unter Druck betriebenen Vergasungssystem anfallenden Aschen und Schlacken in einem Wasserbad, auch Abschreckzone genannt, aufgefangen werden. Die Asche- und Schlackepartikel werden über einen in Schwerkraftrichtung unterhalb des Vergasungssystems befindlichen Schleusbehälter chargenweise aus dem Vergasungssystem ausgetra- gen. Hierzu befinden sich oberhalb und unterhalb des Schleusbehälters Absperrorgane, um den Schleusbehälter fluidseitig vom Vergasungssystem zu trennen. Beim Befüllen des Schleusbehälters mit Schlacke steht der Schleusbehälter in Verbindung mit der Vergasungsvorrichtung. Zum Entleeren des mit Schlacke gefüllten Schleusbehälters wird dieser durch Schließen der oberen Absperrorgane von dem Wasser- bad getrennt, entspannt und die Schlacke durch Öffnen der unteren Absperrorgane ausgeschleust. Nach dem Entleeren des Schleusbehälters wird dieser wieder mit Wasser gefüllt und erneut mit dem Wasserbad verbunden. Während der Ausschleusung der Schlacke sammelt sich die Schlacke im Wasserbad an.
[0003] Die EP 290087 B1 beschreibt ebenfalls ein Verfahren zur Entfernung von Schlacke aus einer Vorrichtung zur Vergasung von Kohle. Bei der beschriebenen Vorrichtung befindet sich ebenfalls ein Schleusbehälter unterhalb des Druckbehälters, welcher durch Ventile von dem Druckbehälter getrennt werden kann. Die Ausschleusung der Schlacke erfolgt ebenfalls diskontinuierlich. Während der Ausschleusung wird die Schlacke in einem Wasserbad, auch Schlacke- Abschreckbehälter genannt, gesammelt. In der EP 290087 B1 wird beschrieben, dass das Abtrennen mittels Ventil und das Ansammeln der Schlacke oberhalb des Ventils zur Brückenbildung von Schlacke direkt über dem Ventil führen kann. Diese Brückenbildungen verursachen Probleme im Betriebsablauf beim Wiederverbinden des Schleusbehälters mit dem Druckbehälter. In der EP 290087 B1 wird diese Brückenbildung durch eine Gasblase innerhalb des Schleusbehälters, welche mit einem geringerem Druck als im Druckbehälter beaufschlagt ist, aufgelöst.
[0004] In der US 6755980 B1 wird eine Vorrichtung zur Entfernung von Schlacke beschrieben, bei der sich zwischen dem Druckbehälter und dem Schleusbehälter ein weiterer Zwischenbehälter befindet. Auch hier erfolgt die Schlackeausschleusung absatzweise mittels Ventilen ober- und unterhalb des Schleusbehälters. Während der Ausschleusung der im Schleusbehälter angehäuften Schlacke wird die im Wasserbad anfallende Schlacke in dem Zwischenbehälter gesammelt. Auch hier werden Brückenbildungen auf dem geschlossenen Ventil beschrieben, welche ebenfalls zu Problemen führen können. Die Gefahr der Brückenbildung wird hier durch Abführen eines Wasserstroms aus dem Schleusbehälter verringert.
[0005] Die beschriebenen Verfahren sind durch wesentliche Nachteile gekennzeichnet. Das absatzweise Ausschleusen der Feststoffe mittels eines Schleusbehälters erfordert einen Zwischenbehälter oder zusätzliches Volumen innerhalb des Druckbehälters zur Aufnahme der während der Ausschleusung anfallenden Feststoffmenge. Ebenfalls führt das stoßweise Entleeren des Schleusbehälters zu einer hohen Belastung der angeschlossenen Vorrichtungen. Die angeschlossenen Vorrichtungen müssen für große, stoßweise ausgeschleuste Feststoffmengen ausgelegt sein und nicht auf den deutlich kleineren durchschnittlichen Mengenstrom an Fest- Stoffen. Zudem führt das Abtrennen des Schleusbehälters mittels Ventilen zu Brückenbildungen auf den Ventilen und folglich zu Problemen beim Austrag der Feststoffe nach dem Wiederverbinden des Schleusbehälters.
[0006] Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausschleusung der bei der Vergasung, insbesondere bei der Kohlevergasung, anfal- lenden Feststoffe zu finden, bei der auf einen Zwischenbehälter oder auf ein zusätzliches Volumen innerhalb des Druckbehälters zur Aufnahme der während der Ausschleusung anfallenden Feststoffmenge verzichtet werden kann. Ebenso soll bei gleicher Auslegung der Schleusbehälter und der vor- und nachgeschalteten Vorrichtungen die pro Stunde ausgeschleuste Menge an Feststoff erhöht werden. Gleichzei- tig sollen Blockierungen auf den Ventilen des Schleusbehälters und somit auch Störungen im Betriebsablauf vermieden werden. [0007] Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Ausschleusung von Schlacke und Asche aus einer Vorrichtung zur Vergasung von Brennstoffen, wobei der eigentliche Gaserzeuger mit einem unteren Feststoffabgang innerhalb des Druckbehälters angeordnet ist, der unterhalb des Gaserzeugers ein Wasserbad zur Aufnahme der im Gaserzeuger anfallenden Feststoffe aufweist, und die Feststoffe von dem Wasserbad über ein Verteilelement und nachfolgende Absperreinrichtungen in mindestens zwei verschiedene Schleusbehälter geleitet werden, wo sie auf ein niedrigeres Druckniveau gebracht werden.
[0008] Beansprucht wird insbesondere ein Verfahren zur Ausschleusung von Feststoffen aus einer Vergasungsvorrichtung zur Synthesegas-Gewinnung, wobei die Feststoffe aus der Vergasungsvorrichtung mit unterem Feststoffabgang innerhalb eines Druckbehälters in ein Wasserbad geleitet werden, das unterhalb des Gaserzeugers angeordnet ist, und das dadurch gekennzeichnet ist, dass « der Feststoffstrom oder die Feststoffsuspension von dem Wasserbad, welches in dem Druckbehälter untergebracht ist, über eine Verteilervorrichtung, gebildet durch ein Verteilelement und zwei oder mehrere nachfolgende Absperreinrichtungen, gleichzeitig oder nacheinander in zwei oder mehrere Schleusbehälter geleitet wird, und die Schleusbehälter über das Verteilele- ment unmittelbar oder mittelbar mit dem Druckbehälter verbunden sind, und
• der Feststoffstrom oder die Feststoffsuspension von dem Wasserbad zur Aufnahme der im Gaserzeuger anfallenden Feststoffe in den oder die Schleusbehälter gegeben wird, wo diese anschließend auf ein niedrigeres Druckniveau gebracht wird.
[0009] Synthesegas kann beispielhaft durch einen Kohlevergasungsprozess hergestellt werden. Die Kohlevergasungsreaktion findet in einem Druckbehälter statt, das den Kohlevergasungsreaktor beinhaltet sowie Vorrichtungen zur Zuführung der Ausgangsstoffe und Vorrichtungen zum Ausführen des Synthesegases und der anfallenden Feststoffe. Die Feststoffe werden in einer häufig vorkommenden Ausfüh- rungsart in Schwerkraftrichtung aus dem Reaktor ausgeführt, wobei sich an den Kohlevergasungsreaktor in Schwerkraftrichtung zunächst Vorrichtungen zur Abtrennung der Feststoffe aus dem Synthesegas, zur Kühlung und Ausführung des Synthesegases und eine Vorrichtung zum Aufnehmen der heißen Feststoff- und Ascheteilchen befinden. Dies ist typischerweise ein Wasserbad. Das Wasserbad ist üblicherweise in Schwerkraftrichtung mit zwei Schleusbehältern verbunden. [0010] An die Schleusbehälter schließen sich dann Vorrichtungen zur Reinigung, zur Trocknung und zum Abtransport der Feststoffe an. Die zwei Schleusbehälter werden mittels Absperrvorrichtungen oberhalb der Schleusbehälter abwechselnd mit dem Wasserbad verbunden und getrennt. Während ein Schleusbehälter mit der Flüssigkeit des Wasserbades in Kontakt steht und mit Feststoff befüllt wird, wird der zweite Schleusbehälter entleert. Das Absetzen der Feststoffe in den Schleusbehälter wird durch Abführen eines Flüssigkeitsstroms aus dem angeschlossen Schleusbehälter unterstützt. Sobald der zweite Schleusbehälter entleert wurde, wird dieser mit Wasser befüllt und danach wieder mit dem Druckbehälter verbunden. Sobald der erste Behälter seinen maximalen Füllstand erreicht hat, wird der Flüssigkeitsstrom zur Unterstützung der Feststoffabsetzung nicht mehr aus dem ersten Schleusbehälter abgeführt, sondern aus dem zweiten Behälter.
[0011] Hierdurch wird der Feststoffstrom zu dem zweiten Behälter umgeleitet und der erste Schleusbehälter kann durch Schließen des Ventils im weitestgehend feststofffreien Medium vom Druckbehälter getrennt und ein Ablagern von Feststoffen auf dem Ventil weitestgehend vermieden werden. Durch diesen kontinuierlichen wechselseitigen Betrieb der Schleusbehälter kann ein höherer Durchsatz an Feststoffen erreicht werden, ohne die vor- und nachgeschalteten Anlagenteile verändern zu müssen, da die bei der Entleerung eines Schleusbehälters ausgeschleuste Fest- stoffmenge nicht erhöht wird.
[0012] Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass ein Feststoff- Wasser-Strom vom Wasserbad zu mindestens einem Schleusbehälter aufrechterhalten wird, indem ein an Feststoffen abgereicherter Wasserstrom aus dem mit dem Druckbehälter verbundenen Schleusbehälter abgeführt wird, während sich der Fest- stoff im Innern des Schleusbehälters absetzt. Der Wasserstrom wird beispielhaft mittels geeigneter Fördereinrichtungen, beispielsweise Pumpen, abgezogen oder durch Entspannen auf ein niedrigeres Druckniveau nach außen abgeführt. Die abgezogene Flüssigkeit kann auch beispielhaft in den Druckbehälter an einer Stelle oberhalb oder unterhalb des Wasserspiegels des Wasserbades zurückgeführt werden. Hierzu kön- nen sich in den Leitungen an beliebiger Stelle filtrierende Vorrichtungen befinden.
[0013] Weiterhin ist es vorteilhaft, dass ein zweiter Behälter mit dem Druckbehälter verbunden wird, bevor der mit Feststoff befüllte Behälter vom Druckbehälter getrennt wird. Typischerweise wird der zweite Schleusbehälter mit Wasser befüllt und bereits mit dem Druckbehälter verbunden, kurz bevor der erste mit Feststoff be- füllte Behälter vom Druckbehälter getrennt wird. Ebenso ist es vorteilhaft, dass bei einem Betrieb mit zwei Schleusbehältern das Befüllen des mit dem Wasserbad in Kontakt stehenden Schleusbehälters mindestens so lange dauert, bis der zweite Behälter entleert werden kann und die dafür notwendigen Schritte ausgeführt werden können. Zu den notwendigen Schritten gehören beispielsweise das Be- und Entspannen des Schleusbehälters, das Abkühlen des Schleusbehälterinhaltes, das Öff- nen und Schließen der Absperreinrichtungen und das Befüllen des Schleusbehälters mit Wasser.
[0014] Zur Unterstützung des Betriebes ist es auch möglich, während der Befüllung eines Schleusbehälters in den unteren Bereich oder dem unteren Stutzen des Schleusbehälters einen Flüssigkeitsstrom einzubringen. Dieser kann Ablagerungen im unteren Bereich des Schleusbehälters oder in angeschlossen Stutzen oder Rohrleitungen vermeiden.
[0015] Es ist auch möglich, das Verfahren so zu gestalten, dass die Verteilung über einen speziell gestalteten Zwischenbehälter geregelt wird, der mindestens zwei verschiedene Ausgänge besitzt, an die sich die Schleusbehälter anschließen. Zum besseren Feststoffabfluss kann der Zulauf zu den Ausgängen im Feststoffbehälter im Inneren konisch gestaltet sein. Die Ansteuerung der Schleusbehälter geschieht über zwischengeschaltete Ventile.
[0016] Beansprucht wird auch eine Vorrichtung zur Ausführung von Feststoffen aus einem Vergasungsreaktor zur Vergasung kohlenstoffhaltiger Brennstoffe, umfas- send
• einen Vergasungsreaktor, der sich in einem Druckbehälter befindet, und
• ein Wasserbad, dass sich unterhalb des Vergasungsreaktors befindet und das noch in dem Druckbehälter untergebracht ist, und
• eine Verteilervorrichtung, bestehend aus einem Verteilelement und min- destens zwei Absperreinrichtungen, und
• mindestens zwei Schleusbehälter, und
und die dadurch gekennzeichnet ist, dass
• das Wasserbad über Verbindungsvorrichtungen mit dem Verteilelement verbunden ist, und
• die Schleusbehälter über zwei oder mehr separate Verbindungsvorrichtungen mit dem Verteilelement verbunden sind und sich zwischen dem Verteilele- ment und den Schleusbehältern Absperreinrichtungen befinden, mit denen die Schleusbehälter von dem Verteilelement abgesperrt werden können.
[0017] Das Verteilelement kann beispielhaft als Verteilerweiche geartet sein. Es kann jedoch auch in Form eines flachen Bodens mit Abläufen, in Form einer halb- schaligen Kugel mit Abläufen oder eines horizontalen Zylinders mit Abläufen gestaltet sein. Zur Ausführung der Absperreinrichtungen und der Absperrelemente ist jede denkbare Ausführungsart möglich. Die Verbindungsvorrichtungen sind bevorzugt als Rohrleitungen geartet, können jedoch auch als Flanschvorrichtungen gestaltet sein und prinzipiell beliebig geartet sein. Das Verteilelement ist bevorzugt als einfache Rohrweiche geartet, kann jedoch auch als einfache Rohrverbindung und prinzipiell beliebig geartet sein. Bei den Absperreinrichtungen handelt es sich bevorzugt um Kugelventile.
[0018] Es ist auch möglich, statt des Verteilelementes einen Zwischenbehälter zu verwenden, der zwei oder mehr Ausgänge besitzt und der im Inneren konisch auf die Ausgänge zuläuft. Zwischen dem Zwischenbehälter und den Schleusbehältern befinden sich Absperreinrichtungen, mit dem die Schleusbehälter von dem Zwischenbehälter abgesperrt werden können. Beansprucht wird auch eine Vorrichtung zur Ausführung von Feststoffen aus einem Vergasungsreaktor zur Vergasung kohlenstoffhaltiger Brennstoffe, die dadurch gekennzeichnet ist, dass
• die Verteilervorrichtung aus einem Zwischenbehälter mit ausführenden Verbindungsvorrichtungen besteht, der im Inneren konisch auf die ausführenden Verbindungsvorrichtungen zuläuft, und der Zwischenbehälter über diese Verbindungsvorrichtungen mit den Schleusbehältern verbun- den ist, und
• sich zwischen dem Zwischenbehälter und den Schleusbehältern Absperreinrichtungen befinden, mit dem die Schleusbehälter von dem Verteilelement abgesperrt werden können.
[0019] Schließlich ist es auch möglich, die Vorrichtung so zu gestalten, dass die Verteilervorrichtung in das Wasserbad integriert ist. Dies geschieht zweckmäßig so, dass das Wasserbad mindestens zwei verschiedene ausführende Verbindungsvorrichtungen besitzt, die einzeln in die Schleusbehälter münden, und die ausführenden Verbindungsvorrichtungen aus dem Wasserbad mit Absperreinrichtungen versehen sind, mit denen die Schleusbehälter von dem Wasserbad getrennt werden können. Dadurch kann der Feststoffstrom oder die Feststoffsuspension in die Schleusbehäl- ter über die Absperreinrichtungen gesteuert werden. Der Feststoffstrom oder die Feststoffsuspension wird in dem Wasserbad geteilt. In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung besitzt das Wasserbad im Inneren konische Zuläufe auf die ausführenden Leitungen.
[0020] Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung genauer erläutert, wobei das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist.
[0021] FIG. 1 zeigt eine Ausführungsform eines Schleussystems einer Kohlevergasung, bestehend aus einem Druckbehälter (1) mit einem Wasserbad (2) zur Aufnahme bei der Vergasung anfallender Schlacke und Asche, sowie dem Schleus- behälter A (3) und dem Schleusbehälter B (4) verbunden mit dem Druckbehälter ü- ber das Verteilelement (5). Die Feststoffe werden aus dem Wasserbad (2) entfernt und über eine Leitung (6) und das Verteilelement (5) zu Schleusbehälter A geleitet. Das Ventil (7) oberhalb des Schleusbehälters A ist hierbei geöffnet und das Ventil (8) unterhalb des Schleusbehälters A ist geschlossen. Die Pumpe (9) führt einen Was- serstrom aus Behälter A ab und unterstützt hierdurch den Feststoffstrom in Richtung Schleusbehälter A. Über eine Leitung (10) wird Wasser in den unteren Stutzen des Schleusbehälters A eingeleitet, um eine Ablagerung im Stutzen oder dem unteren konischen Teil zu vermeiden. Schleusbehälter B ist durch das Schließen des Ventils (11) oberhalb des Schleusbehälters B und von Ventil (12) zwischen Schleusbehälter B und der Pumpe (9) von dem Druckbehälter getrennt. Durch Öffnen des Ventils (13) unterhalb des Schleusbehälters B werden die Feststoffe aus dem Schleusbehälter B in das nachfolgende System geführt. Anschließend wird das Ventil (13) wieder geschlossen und der Schleusbehälter B über zusätzliche Vorrichtungen mit Wasser gefüllt. Daraufhin wird der Schleusbehälter B durch Öffnen des oberen Ventils (11) wieder mit dem Druckbehälter verbunden. Sobald der Schleusbehälter A seinen maximalen Füllstand angehäufter Feststoffe erreicht hat, wird der von der Pumpe (9) abgezogene Wasserstrom nicht mehr aus dem Schleusbehälter A, sondern vom Schleusbehälter B abgezogen, indem das Ventil (15) zwischen Schleusbehälter A und der Pumpe (9) geschlossen wird und das Ventil (12) zwischen Schleusbehälter B und der Pumpe (9) geöffnet wird. Hierdurch wird der Feststoffstrom zum Schleusbehälter A gestoppt und in Richtung Schleusbehälter B umgelenkt. Während der Befüllung des Schleusbehälters B wird ebenfalls über eine Leitung (14) Wasser in den unteren Stutzen des Behälters B eingedüst. Anschließend kann das Ventil (8) oberhalb vom Schleusbehälter A im weitgehend feststofffreien Medium geschlossen wer- den und der Schleusvorgang des Schleusbehälters A eingeleitet werden. Dies geschieht durch Öffnen des unterhalb des Schleusbehälters angeordneten Ventils (8). ] Bezugszeichenliste
Druckbehälter
Wasserbad
Schleusbehälter A
Schleusbehälter B
Verteilelement
Leitung
Ventil
Ventil
Pumpe
Zuführungsleitung für Wasser
Ventil
Ventil
Ventil
Zuführungsleitung für Wasser
Ventil

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Ausschleusung von Feststoffen aus einer Vergasungsvorrichtung zur Synthesegas-Gewinnung, wobei die Feststoffe aus der Vergasungsvorrichtung mit unterem Feststoffabgang innerhalb eines Druckbehälters in ein Was- serbad geleitet werden, das unterhalb der Vergasungsvorrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
• der Feststoffstrom oder die Feststoffsuspension von dem Wasserbad, welches in dem Druckbehälter untergebracht ist, über eine Verteilervor- richtung, gebildet durch ein Verteilelement und zwei oder mehrere nachfolgende Absperreinrichtungen, gleichzeitig oder nacheinander in zwei oder mehrere Schleusbehälter geleitet wird, und die Schleusbehälter über das Verteilelement unmittelbar oder mittelbar mit dem Druckbehälter verbunden sind, und • der Feststoffstrom oder die Feststoffsuspension von dem Wasserbad zur Aufnahme der im Gaserzeuger anfallenden Feststoffe in den oder die Schleusbehälter gegeben wird, wo diese anschließend auf ein niedrigeres Druckniveau gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein kontinuierli- eher Feststoffstrom oder ein kontinuierlicher Feststoffsuspensionsstrom in mindestens einen Schleusbehälter aufrecht erhalten wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleusbehälter mittels Absperreinrichtungen von der Flüssigkeit in dem Wasserbad getrennt oder mit dieser verbunden werden können.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Feststoff-
Wasser-Strom dadurch unterhalten wird, dass ein an Feststoffen abgereicherter Wasserstrom aus dem mit dem Druckbehälter verbundenen Schleusbehälter durch Entspannen auf ein niedrigeres Druckniveau nach außen abgeführt wird, während sich der Feststoff im Inneren des Schleusbehälters absetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Feststoff- Wasser-Strom dadurch unterhalten wird, dass ein an Feststoffen abgereicherter Wasserstrom aus dem mit dem Druckbehälter verbundenen Schleusbehälter mittels Fördereinrichtungen zu dem Druckbehälter aus Anspruch 1 zurückgelei- tet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schleusbehälter mit Wasser befüllt wird und mit dem Druckbehälter verbunden wird, bevor der erste mit Feststoff befüllte Behälter vom Druckbehälter getrennt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Befüllen des mit dem Wasserbad in Kontakt stehenden Schleusbehälters mindestens so lange dauert wie die Entleerung des zweiten Schleusbehälters.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Entleerung eines Schleusbehälters die Schritte Be- und Entspannen des Schleusbehälters, Befüllen des Schleusbehälters mit Wasser, Öffnen und
Schließen der Absperreinrichtungen umfasst und das Abkühlen des Schleusbehälterinhaltes umfassen kann.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in den unteren Bereich des mit dem Druckbehälter verbundenen Schleusbehäl- ters mittels einer Leitung ein Flüssigkeitsstrom eingebracht wird.
10. Vorrichtung für den Austrag von Feststoffen aus einem Vergasungsreaktor zur Vergasung kohlenstoffhaltiger Brennstoffe, umfassend
• einen Vergasungsreaktor, der sich in einem Druckbehälter befindet, und
• ein Wasserbad, dass sich unterhalb des Vergasungsreaktors befindet und das noch in dem Druckbehälter untergebracht ist, und
• eine Verteilervorrichtung, bestehend aus einem Verteilelement und mindestens zwei Absperreinrichtungen, und
• mindestens zwei Schleusbehältern, dadurch gekennzeichnet, dass • das Wasserbad über Verbindungsvorrichtungen mit dem Verteilelement verbunden ist, und
• die Schleusbehälter über zwei separate Verbindungsvorrichtungen mit dem Verteilelement verbunden sind und sich zwischen dem Verteilele- ment und dem Schleusbehälter Absperreinrichtungen befinden, mit dem die Schleusbehälter von dem Verteilelement fluidmäßig getrennt werden können.
11. Vorrichtung für den Austrag von Feststoffen aus einem Vergasungsreaktor zur Vergasung kohlenstoffhaltiger Brennstoffe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
• die Verteilervorrichtung aus einem Zwischenbehälter mit ausführenden Verbindungsvorrichtungen besteht, und der Zwischenbehälter über diese Verbindungsvorrichtungen mit den Schleusbehältern verbunden ist, und • sich zwischen dem Zwischenbehälter und den Schleusbehältern Absperreinrichtungen befinden, mit dem die Schleusbehälter von dem Verteilelement fluidmäßig getrennt werden können.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenbehälter im Inneren konische Zuläufe auf die ausführenden Verbindungsvorrich- tungen besitzt.
13. Vorrichtung für den Austrag von Feststoffen aus einem Vergasungsreaktor zur Vergasung kohlenstoffhaltiger Brennstoffe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
• das Wasserbad mindestens zwei oder mehr ausführende Verbindungs- Vorrichtungen besitzt, die einzeln in die Schleusbehälter münden, und
• die ausführenden Verbindungsvorrichtungen aus dem Wasserbad mit Absperreinrichtungen versehen sind, mit denen die Schleusbehälter von dem Wasserbad fluidmäßig getrennt werden können.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserbad im Inneren konische Zuläufe auf die ausführenden Verbindungsvorrichtungen besitzt.
15. Vorrichtung zur Ausführung von Feststoffen aus einem Vergasungsreaktor zur Vergasung kohlenstoffhaltiger Brennstoffe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilervorrichtung in Form eines flachen Bodens mit Abläufen, in Form einer halbschaligen Kugel mit Abläufen oder eines horizontalen Zylinders mit Abläufen in die Schleusbehälter ausgeführt ist und sich in den Abläufen zu den Schleusbehältern Absperrvorrichtungen befinden.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Absperreinrichtungen um Kugelventile handelt.
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