[发明专利]喷嘴总管以及利用这种布置结构的高温气体骤冷方法

说明书

技术领域

本发明涉及喷嘴总管、这种喷嘴总管的布置结构以及利用这种布 置结构使高温气体骤冷的方法。

背景技术

US-A-2006/0260191描述了一种转炉，其中，在相邻气化反应器 中产生的高温合成气体通过将骤冷液喷射到所述高温合成气体流中进 行冷却。特别地，该专利文献的图4显示了一种气化反应器，该气化 反应器用于使固体含碳原料气化以获得温度为1200℃-1800℃的合成 气体混合物。反应器在其上端具有高温合成气体出口，在其下端具有 熔渣出口。反应器本身设置有骤冷装置，以便将第一步骤中的温度降 低到比存在于合成气体中的非气态成分的凝固点低的温度。通过将水 雾喷射到位于单独骤冷转炉中的合成气体流中使合成气体的温度进一 步降低，所述骤冷转炉通过管道连接到气化反应器上。骤冷转炉的优 点在于，这种转炉设计可以比具有多个热交换器管束的废热锅炉更为 简单。进一步的优点在于，可以获得含水率低于饱和程度的合成气体。 这能够获得大体上冷却的合成气体，可以使用例如EP-B-1178858中所 述的过滤器，或者更优选地通过使用旋风分离器使灰尘与所述合成气 体分离。

DE-A-102005004341描述一种喷嘴总管，其包括用于供应雾化气 体的第一同轴通道、存在于所述第一同轴通道内以供应液体的第二同 轴通道。喷嘴总管还具有一个以上横向隔开的喷嘴，其用于使液体雾 化并喷射。

申请人已经发现不是沿顺向将骤冷介质喷射到含有非气态成分 (例如，灰尘)的高温合成气体中。例如，如果使用DE-A-102005004341 的喷嘴总管，由于在高温合成气体中存在非气态成分，会使喷雾嘴发 生严重堵塞。本发明提供了喷射骤冷介质的装置，其不会发生这种堵 塞。

发明内容

喷嘴总管包括用于供应雾化气体的第一同轴通道，位于所述第一 同轴通道中用于供应液体的第二同轴通道，附接在所述第一同轴通道 上的一个以上横向隔开并且沿远离总管纵向轴线的方向喷射液体的雾 化喷嘴，所述喷嘴具有与所述第二同轴通道流体连接的液体入口、与 所述第一同轴通道流体连接的雾化气体入口、使雾化气体和液体混合 的混合室以及用于雾化气体和液体混合物的出口，其中，所述喷嘴具 有用于排放雾化气体的开口，所述开口在所述混合室上游位置与第一 同轴通道流体连通，其中，一防护罩固定到围绕所述喷嘴的第一同轴 通道上。

申请人已经发现，通过提供围绕喷嘴的防护罩以及吹扫所述防护 罩和喷嘴之间空间的装置，可以获得喷嘴总管，其中，可以有效避免 由非气态成分造成的堵塞。

附图说明

图1显示了骤冷转炉的剖视图。

图1b显示了骤冷转炉的另一实施例的剖视图。

图2显示了图1或图1b的骤冷转炉的剖视图AA′，显示了喷嘴总 管的布置结构。

图3显示了喷嘴总管和骤冷转炉壁的一部分。

图4显示了图3所示喷嘴总管的细节。

具体实施方式

利用如上部、顶部、下部、向下、水平、竖直的术语定义喷嘴总 管。这些术语涉及喷嘴总管在如图1-4所示使用时的优选方位。这些 术语不用于将本发明的范围限于只具有这种方位的喷嘴总管。

根据本发明的喷嘴总管具有用于供应雾化气体的第一同轴通道和 存在于所述第一同轴通道内以供应液体的第二同轴通道。这些通道优 选地为管状。横向隔开的喷嘴定位成使液体雾化并将其沿远离总管纵 向轴线的方向喷出。优选地，喷嘴定位在与纵向轴线平行的直线上。 优选地，喷嘴定位成沿与纵向轴线垂直的相同方向喷雾，与定位在通 道末端的附加喷嘴隔开，所述附加喷嘴可以沿不同的方向喷雾，如下 文将要描述的那样。

喷嘴附接到第一同轴通道上。优选地，在一个喷嘴总管上设置3 到10个喷嘴。喷嘴具有可与所述第二同轴通道流体连接的液体入口和 与所述第一同轴通道流体连接的雾化气体入口。喷嘴具有混合室和出 口，雾化气体和液体在所述混合室内混合，雾化气体和液体的混合物 从所述出口排出。