CN1014071B - 在冷却器中冷却合成气的装置 - Google Patents
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Abstract
用来冷却合成气的冷却器是被装在气化反应器的出口处，包含一个被冷却了的内壳(5)，它被一个离开一定距离上的压力壳(1)包围，在内壳(5)和气化反应器之间有一个中间段(3)，其直径比内壳(5)小，但比气化反应器的出口直径大。在内壳(5)的内腔中突出一些喷嘴(15)，一个或多个气体出口接管(8)在压力壳(1)下部所设置的水槽(6)上面的平面上进入内壳(5)。在内壳(5)和压力桶(1)之间装有一个朝内壳(5)的内腔敞开放的无压差蒸发冷却器。
Description
本发明涉及一种用一种冷却器来冷却在气化反应器内产生的合成气的装置，该冷却器装在气化反应器出口的下面，它包括一个被冷却的内壳，内壳被离开它一定距离的压力壳所包围，且容纳一个水槽，同时在内壳和气化反应器出口之间设有一个中间段，其直径比内壳小，但比气化反应器的出口大。
在业已公开的冷却器（联邦德国专利DE-C-2940933）中，内壳设有一个喷淋冷却装置。由于水在热表面上会汽化并因此使水膜断开，所以难以在内壳的表面上形成水膜。在已公开的这种冷却器中，在气化反应器所产生的气体穿过水槽同时被冷却，被水所饱和成、并与液态渣和悬浮灰尘分离。这种冷却器的缺点是：水槽中的水还包含有合成气中的卤成份并被这种气体加热，因此，当固体物质分离后，水还必须经过处理和冷却。此外，已公开的这种冷却器还存在着当从水槽中排放气体时带走悬浮有细小灰尘的水滴的危险。这些灰尘会粘附在冷却器壁面上及与其相连接的管道中，从而造成阻塞。
本发明的目的是使已公开的这种装置在冷却合成气时，水槽中不含有卤成份，并避免灰尘粘附。
本目的是通过本发明说明书开始所述的这种装置来实现，即在内壳的内腔中突出一些喷嘴，并在水槽上面的一个平面内穿过内壳装一个或多个气体排出接管，在内壳和外压力壳之间装一个朝内壳的内腔开口的、无压力差的汽化冷却器。本发明中这种装置其它一些优点将
结合实施例一起加以说明。
在本装置中合成气中水蒸汽的含量是由向气流中喷洒水而不是靠穿过水槽进行控制的。正常运行时，被冷却的内壳的表面温度几乎与相应气化工作压力下的沸点一样。表面温度远远高于相应合成气的水蒸汽压力下的饱和温度，因此绝不会使内壳上的露点降低。当装有喷嘴时，通过气化反应器出口和内壳之间的中间段可以使气化反应器出口保温，从而就避免了液态渣流出时的硬化造成反应器出口的阻塞。
附图描述了本发明的各种实施例，详细说明如下：
图1是本发明一种实施例的纵向剖面图;
图2和图3是本发明其它实施例的纵向剖面图;
图4示出图1上所示局部Z的剖视图。
在一个图上未画出的高压气化反应器的出口处用法兰连接一个冷却器，它包含有一个外压力壳1，该冷却器的气体进口2用耐火材料砌衬，其直径与气化反应器的出口一样大。气体进口2与一个直径加大了的中间段3连接，中间段3的高度大致相当于其半个到一个直径，气体进口2和中间段3都用耐火材料砌衬隔热。
在气体进口2的下方离开压力壳1一定距离上为形成环形腔4设置一个内壳5，该内壳5与压力壳1密封连接。内壳5的下部装有一个水槽6，其在压力壳1的下端与出口接管7相连接。水槽6是用来使合成气中所包含的液态渣聚冷，被聚冷的渣同水槽6中的水一起从出口接管7排放出去。
在水槽6的上部装置有一个或多个穿过内壳5和压力壳1的气体出口接管8，在出口接管8进口平面前有一个漏斗形的、由内桶1引伸出来的、倾斜向下的导向面9，导向面9的下边缘凸入内壳5的内腔，并用管子10支撑在内壳5上。在气体经过气体出口接管8流出
之前，流经内壳5的气体以此方式转向，以改善除尘效果。
按照图1所示，内壳5是由一个钢壁板构成，在它的背面装有敞开的、相对工作压力无压力的蒸发冷却器。为此，在压力壳1的下部附加一个通到环形腔4内的接管11，处理过的水通过接管11被送进环形腔4内。在环形腔4的上端设有一个室12。环形腔4内装有落水管13，它们都焊在穿孔钢板14上。落水管13的下端在气体出口接管8的下面穿进内壳5，将室12同内壳5的内腔沟通，使压力平衡。落水管13的下端可以终止在水槽的上面，也可以插到水槽6内。在环形腔4内的水容量应选择的这样多，即在冷却系统可能出现干扰情况时，在一段足以采取相应措施的时间内，能使所产生的全部剩余的和存贮的热量被敞开的蒸发系统所冷却。在运行中由接管11连续供进的水以及形成的饱和汽经过落水管13被导入水槽6内。
在内壳5的内腔突出装一些喷嘴15，它们都装在被冷却了的喷枪16内，喷枪16可更换地穿进压力壳1和内壳5内。如图4所示，喷嘴15不仅可以沿喷枪16轴向而且也可以沿径向或者倾斜向下设置。喷枪16可以是水平，也可以向下倾斜地装在冷却器内。第一排喷枪16直接装在中间段3的下方，其它的喷枪可以装在上述喷枪的下面。
喷枪16的前缘处在一个园周上，其直径大于中间段3的直径。这样，就防止了喷枪16受流经的残渣的损害。另外，中间段3还使被冷却的合成气内回流时不与气体进口2的边缘接触，使回流被冷却。这样，就可避免流出的渣凝结，导致气体进口2阻塞。
经过冷却的内壳5，其表面温度高于合成气的露点。经过喷嘴
15所提供的水流量是这样来确定的：即要使水几乎完全汽化，合成气在穿过气体出口接管8排放时被冷却到300到600℃。在这样高的温度下，合成气中所包含的水蒸汽还未凝聚，因此不会有多少卤成份进入到水槽6内的水中。停止给水槽6加热，就可以很容易在排除骤冷过的渣子时控制水槽的容量。必要时，被冷却过的气体在辐射式冷却器或对流式冷却器中进一步冷却后经过气体洗涤塔被送往继续加工装置中去。
按照图2所示实施例，内壳5是作成一个气密筒壁，而该管壁也有一个中间段3，在筒壁内管子呈螺旋形，并通过管子17加水。在这种实施例中，喷嘴15组合装在内壳5的筒壁内。
按照图3所示实施例，在内壳5和压力壳1之间的环形腔内填充有绝热材料18，冷却管19在其中间穿过。
Claims (12)
1、用一种冷却器来冷却在气体反应器内产生的合成气的装置，冷却器装在气体反应器出口的下面并包括一个被冷却的内壳(5)，内壳被离开它一定距离的压力壳(1)所包围，并且容纳一个水槽(6)，喷嘴(15)伸入到内壳(5)的内腔中，在水槽(6)上面的一个平面上有一个或多个气体出口接管(8)穿过内壳(5)，其特征在于，在内壳(5)和气化反应器出口之间设有一个中间段(3)，其直径比内壳(5)的直径小，但比气化反应器出口的直径大，喷嘴(15)的前缘处在一个园周上，其直径大于中间段(3)的直径。
2、按照权利要求1的装置，其特征为：在气体出口接管（8）的进口平面之前设有一个导向面（9），该导向面（9）是由内壳（5）引伸而来，其下边缘凸出于内壳（5）的内腔中。
3、按照权利要求1的装置，其特征为：在内壳（5）和压力壳（1）之间装一个朝内壳（5）的内腔敞开的、无压差的蒸发冷却器。
4、按照权利要求3的装置，其特征为：在压力壳（1）和内壳（5）之间的环形腔（4）内充满水，其上端是一个室（12），并在环形腔（4）内装有落水管（13），它们在气体出口接管（8）的下面穿入内壳（5）内，将室（12）与内壳（5）的内腔相沟通。
5、按照权利要求4的装置，其特征为：落水管（13）终止于水槽（6）的上方。
6、按照权利要求4的装置，其特征为，落水管（13）插入水槽（6）内。
7、按照权利要求1的装置，其特征为、内壳（5）是由一个密封的、有水流过的筒壁组成。
8、按照权利要求1的装置，其特征为：在内壳（5）和压力壳（1）之间的环形腔（4）内，装填有绝热材料（18），冷却管（19）在其中间穿过。
9、按照权利要求1的装置，其特征为：喷嘴（15）装在可更换的、被冷却的喷枪（16）内。
10、按照权利要求1的装置，其特征为：喷嘴（15）组装在内壳（5）内。
11、按照权利要求9的装置，其特征为：喷枪（16）向下倾斜安装。
12、按照权利要求1或9的装置，其特征为：喷嘴（15）或喷枪（16）在多个平面内重叠安放。
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