[其他]由固体燃料制造含氢和一氧化碳气体的方法

说明书

本发明涉及一种在流态床中提高压力时使用气化剂条件下由固体燃料制造含氢和一氧化碳气体的方法，并且在这情况下流态床的下部设置一由固体气化残留物组成的固态床，从中排出固体气化残留物，并在流态床的上部设置一再气化室，产生的合成气体从再气化室中排出，并通过一分选机输出，其中至少有一部分带入的固体颗粒被分选出来，并通过一回程管道回流到流态床中，这时合成气体在至少是粗选的状况下排出分选机。

为实施本方法一般采用一气化反应器，该气化反应器有一锥形的下部，在这里将要气化的燃料通过气化剂搅拌。在如此形成的流态床中燃料颗粒处于不断运动中，流态床有一上界和一下界，一般来说形成的界限不清楚。下界限通过固态床形成，固态床由细颗粒和粗颗粒需要时由燃烧的固体气化残留物组成。在固态床的下端灰渣从反应器中排出。

燃料颗粒同在流态床中产生的气体和必要时过剩的气化剂一起从流态床的剧烈运动的上界面排出。这些颗粒到达反应器的锥形下部，并向上延伸到通常是圆柱形的部分中，再气化区就处于这部分中。在这再气化区中同样输入气化剂，以使从流态床中排出的燃料颗粒尽可能继续气化。在再气化区中燃料颗粒和产生的气体也处于剧烈运动中，而不是所有颗粒沉积在流态床中。更确切地说，一大部分颗粒同反应器上端的气体产物一起从反应器中排出。这些颗粒必须在一般作为旋分器的分选机中从气体产物中分选出来。

在旋分器中分选出来的固体颗粒含有许多碳，以致使其值得在反应器中进行再循环。当气化剂向流态床增加输送时甚至可达到一种工作状态，这种工作状态被称为“循环的流态层”。因此就不再形成流态床的上界。更确切地说，如果要达到足够的气化程度，就要输送许多气化剂，以使燃料颗粒过多的流量到达再气化室中，并从那里到达分选机中而不必回流。

通过回程管道在旋分器分选出来的固体颗粒重新回流到反应器中，回程管道延伸到旋分器，通常是旋分器的下部和反应器之间，其配置是这样的，在流态床范围内的回程管道，也就是在反应器下部范围内的回程管道是与反应器的出口配置的。为了桥接分选机与反应器之间的水平距离，回程管道至少在部分范围是斜的，也就是同垂直线有一锐角。无论如何反应器的内室、分选机与回程管道组成一个有关联的系统。

当固体再循环时会产生困难，即在该系统中存在着压力降，使反应器中的压力从下向上减少，也就是在流动气体的方向。另外一种压力降是在分选机内形成的，此时同分选固体用的回程管道连接范围内的分选机中的压力再次低于反应器上部范围内的压力。另一方面在回程管道转向分选机的一端（这一端是回程管道与反应器的下部出口配置的），存在着支配回程管道的压力，以使在回程管道的两端有不同压力起作用，这样，不同压力的两个范围通过积聚在回程管道中、回流到反应器中的固体或多或少地起着相互隔离的作用。实际上在回程管道内产生了非一目了然和无法定义的工作状况，这就导致阻碍了在分选机中分选出来的固体回流到反应器中，至少也受其影响。因此会出现回程管道堵塞，因为位于回程管道中的固体颗粒特别附着在它的斜向流动的管段中。此外，根据所述的工作状况发生无法检查和不受影响的压力平衡过程，该压力平衡过程同样导致了工作故障，有时甚至会影响分选机的分选能力。

位于回程管道中的固体附着在其中，其结果在短时间后堵塞在回程管道中的固体到达分选机，这种危险特别归因于回程管道与它的长度相比有一小的直径。长度通常由位于分选机和流态层反应器范围之间必须桥接的距离所确定，再循环的固体应带到流态层反应器中去。用扩大回程管道的直径来防止产生堵塞危险是不可能的，因为由此在全部设备中的压力和流动状况会不符合愿望地受到影响，而且有时该系统在某一点上不再工作。扩大接入反应器的反应器下部范围的回程管道的直径，正如以上所述（在给定反应器直径的情况下），可能导致较大部分气体形状的流态介质（有时带有固体颗粒）进入回程管道的下部范围内，以使与反应器中从下向上、从那里到通向分选机的连接管道和从那里通过回程管道回流到反应器的下部范围内的流动方向起作用的流动条件同增大回程管道直径的流动条件有时发生转换，无论如何也有影响作用。也就是说，回程管道就上述情况而论必须有一个具有相当高流动阻力的小直径，以作为一种节流阀起作用，这种节流阀阻止了反应器下部与分选机之间的压力平衡。

由于系统中压力降的绝对值随着在反应器内压力的增加而增加，压力降对从分选机到反应器中再循环物质的影响在现代气化反应器中相当大，现代气化反应器在20巴和更大的超压下工作。