[发明专利]在冷却器中冷却合成气的装置

说明书

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。