[其他]噴嘴

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87102818
• 申請(qǐng)日: 1987-03-11
• 公開（公告）號(hào): CN87102818A
• 公開（公告）日: 1987-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 查爾斯·由·利普
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陶氏化學(xué)公司
• 主分類號(hào): B05B1/00
• 分類號(hào): B05B1/00;B01F3/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 辛哲生

本發(fā)明涉及一種用于霧化液-固漿液的雙流體噴嘴。

把由碳質(zhì)材料例如煤的部分氧化所產(chǎn)生的合成煤氣，送到立流式反應(yīng)器中，進(jìn)一步與霧化的碳質(zhì)漿液反應(yīng)，能提高它的熱值。立流式反應(yīng)器可以是向上流動(dòng)型也可以是向下流動(dòng)型的。最重要的反應(yīng)發(fā)生在由碳質(zhì)漿液所提供的固定碳和含在合成煤氣中的CO₂和水之間。這些反應(yīng)產(chǎn)生CO和H₂，使合成煤氣的熱值增加。這些反應(yīng)是吸熱的，而且是利用了含在合成煤氣中的熱量。這些煤氣是在1090℃到1650℃的溫度范圍內(nèi)，典型的是在1370℃時(shí)被送入的。

合成煤氣通常是從一個(gè)輸流燃?xì)獍l(fā)生器直接外流時(shí)獲得，并送到一個(gè)立流式反應(yīng)器中。最一般的情況，碳質(zhì)漿液由水和顆粒狀的煤組成，而且一般含大約50%重的水。碳質(zhì)漿液是在霧化狀態(tài)下被送入立流式反應(yīng)器中，最好直接進(jìn)入合成煤氣之中，以便實(shí)現(xiàn)碳質(zhì)漿液和合成煤氣均勻的彌散。

本發(fā)明的噴嘴特別適用于霧化送入立流式反應(yīng)器中的水煤氣。一般來說，供給漿液的煤應(yīng)碾碎成最細(xì)的狀態(tài)，以便全部達(dá)到ASTME11-70C篩子設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1.40mm（美國系列No.14），而且至少80%達(dá)到ASTME11-70C篩子設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)425μm（美國系列NO.40）。送到嘴嘴的霧化氣體最好是蒸汽，然而，其他氣體例如氮?dú)夂秃铣擅簹庖部梢允褂谩?/p>

本主題的雙流體混合噴嘴包括一個(gè)能使氣體流過噴嘴的細(xì)長的第一導(dǎo)管，氣體被導(dǎo)入第一導(dǎo)管的上游末端，并從其下游最近端排出。該噴嘴還有一個(gè)至少其長度的一部分位于第一導(dǎo)管內(nèi)的細(xì)長的第二導(dǎo)管，該第二導(dǎo)管能使液-固漿液流過噴嘴，且液-固漿液的流動(dòng)是與在第一導(dǎo)管內(nèi)的氣體流動(dòng)相平行。液-固漿液被導(dǎo)入第二導(dǎo)管的上游末端，并從其下游最近端排出。從第一導(dǎo)管最近端排出的氣體和從第二導(dǎo)管最近端排出的液-固漿液均被排入一個(gè)彌散腔室。與彌散腔室成流體連通的是一個(gè)第三導(dǎo)管，在彌散腔室內(nèi)形成的彌散物通過第三導(dǎo)管排出噴嘴。重要的是，第三導(dǎo)管與第一導(dǎo)管的縱向軸線是成斜傾關(guān)系的。

為了制造經(jīng)濟(jì)和結(jié)構(gòu)簡單，第二導(dǎo)管最好由細(xì)長的中心管的內(nèi)壁構(gòu)成，而第一導(dǎo)管由一個(gè)外管的內(nèi)壁和中心管的外壁構(gòu)成。如前所述的那樣，第二導(dǎo)管至少有一部分是在第一導(dǎo)管之中，因此，中心管的外徑要比外管的內(nèi)徑小使之中心管至少有一部分是在外管內(nèi)的。

第二導(dǎo)管可以同軸地配置在第一導(dǎo)管內(nèi)，或與第一導(dǎo)管的縱向軸線成角度配置。第二導(dǎo)管是選擇同軸配置或是選擇成角度配置取決于噴嘴頂部結(jié)構(gòu)形狀和后面會(huì)討論的第三導(dǎo)管所需的縱向長度。

正如前面所述的那樣，送入立流式反應(yīng)器的氣體是在反應(yīng)器的端頭導(dǎo)入，并沿與反應(yīng)器縱向軸線基本平行的路徑流動(dòng)。送入反應(yīng)器端頭的氣體要有利于導(dǎo)入從安裝在反應(yīng)器側(cè)壁上的噴嘴出來的霧化過的液-固漿液。為了獲得最好的反應(yīng)結(jié)果，氣體和霧化過的液-固漿液必須是彼此之間高度彌散。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，獲得高度彌散的良好的反應(yīng)效率在于：導(dǎo)入反應(yīng)器的霧化液-固漿液要與成定角度向上流動(dòng)的氣流方向相交，氣體在反應(yīng)器的底部或者成定角度向下流動(dòng)導(dǎo)入的，氣體在反應(yīng)器頂部導(dǎo)入。本發(fā)明的雙流體噴嘴是通過第三導(dǎo)管與第一導(dǎo)管成傾角關(guān)系使霧化液-固漿液成角度排出。由于具有如此定向的第三導(dǎo)管，本發(fā)明的雙流體噴嘴可以傳統(tǒng)方式安裝在反應(yīng)器的側(cè)壁上， 即噴嘴的縱向軸與反應(yīng)器的縱向軸是成橫向的。第三導(dǎo)管的縱向軸與第一導(dǎo)管的縱向軸之間引成的角度范圍最好為100°～170°，其中更佳的范圍為130°～140°之中的一個(gè)。

本發(fā)明的雙流體噴嘴，在一種最佳的形式中，第一導(dǎo)管有一段縮小的部分，該部分的流道橫截面積比近縮小部分上游的流道橫截面積為小。因?yàn)榈谝粚?dǎo)管是用于氣體流動(dòng)的，因此縮小部分具有較小的流道橫截面積會(huì)導(dǎo)致通過其中的氣流速度增加。該縮小部分是在彌散腔室處終止，第二導(dǎo)管流出的液-固漿液也入彌散腔室。高速的氣流與液-固漿液相交，產(chǎn)生相同的彌散作用，起到使?jié){液霧化。如此形成的霧化液-固漿液和氣體的彌散物接著通過如前所述的第三導(dǎo)管。第三導(dǎo)管的流道橫截面積最好小于在其各自排出端處的第二導(dǎo)管和縮小部分的第一導(dǎo)管流道總的橫截面積。具有這樣結(jié)構(gòu)尺寸的第三導(dǎo)管，會(huì)使其中的液-固漿液進(jìn)一步霧化而獲得最終要求的高的霧化程度。

本發(fā)明的這些和其它的特性通過下列的說明和附圖會(huì)進(jìn)一步的全面理解，其中各附圖中示出的相同序號(hào)表示同一的部分。

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的橫剖視圖。