[其他]使液體霧化混合能保持不變的方法和噴嘴

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87102965
• 申請日: 1987-03-13
• 公開（公告）號: CN87102965A
• 公開（公告）日: 1987-12-30
• 發(fā)明（設計）人: 查爾斯·利普
• 申請（專利權）人: 陶氏化學公司
• 主分類號: B05B1/26
• 分類號: B05B1/26;G01L9/00;G01L7/00;G01F1/34
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利代理部
• 代理人: 吳大建

本發(fā)明涉及一種可調節(jié)的、提供基本不變混合能的雙流體噴嘴。本發(fā)明還涉及對含碳漿液進行部分氧化來生產(chǎn)含H₂和CO產(chǎn)品氣體的工藝方法的改進。

雙流體噴嘴（也稱作氣體霧化噴嘴或氣動噴嘴）通過將液體流與高速氣流（通常為空氣或蒸汽）接觸而使液體流散開。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)液體破碎程度（也就是液體霧化程度）直接與噴嘴提供的混合能有關。混合能定義為單位質量霧化液體的等溫氣體膨脹能或者絕熱氣體膨脹能，它的大小主要取決于通過噴嘴的壓力降。在應用中，若給定氣體本身成分、氣體的質量流量和溫度以及液體的質量流量，則可確定噴嘴的尺寸和設計其結構來提供所需壓力降，從而達到所要求的混合能。只要影響混合能的上述變量保持不變，噴嘴將提供所需的霧化。這種霧化穩(wěn)定性對于噴嘴干燥是很重要的，因為為生產(chǎn)出滿足要求的產(chǎn)品液體粒子尺寸必須符合規(guī)定，而且是均勻的。當霧化器起到一個向反應容器（如煤的氣化器）供料的作用時，穩(wěn)定、均勻的霧化也是很重要的。用含碳漿液的非催化部分氧化法來實現(xiàn)煤的氣化需要均勻的霧化，以確保合適的燃燒、防止反應區(qū)出現(xiàn)熱班以及有效地完成此工藝過程。

人們已認識到，當要霧化的液體中含有固體時（例如煤氣化的情況，液體是含有水和磨碎的煤的漿液），要保持霧化器的尺寸和結構是特別困難的。這些固體會侵蝕噴嘴，使其壓力降不再是設計值。由于壓力降的變化，隨之發(fā)生混合能的變化，從而改變了霧化粒度。重新建立滿足要求的霧化標準通常需要停工替換噴嘴。這可能是十分昂貴的，尤其當替換噴嘴時必須使反應區(qū)卸壓和冷卻就更是這樣。

本發(fā)明涉及一種排出已霧化的液-氣散布體的裝置。該裝置包括一個與液體源相連通的第一通道和一個與氣源相連通的第二通道，還有一個可調節(jié)的、為實現(xiàn)液體霧化提供基本不變混合能的雙流體噴嘴。氣體可以是氮氣、空氣或蒸汽，唯一的要求是該氣體適于完成需要的霧化，而且該氣體不會對這種裝置或任何其它輔助裝置所完成的工藝過程起不利的影響。

雙流體噴嘴的混合能最好按下述絕熱氣體膨脹公式來決定：

EM=CMgMl(kK-1)［（PgPv)K-1K-1］TAg]]>

這里，C：常數(shù)

M_g：氣體質量流量，公斤/小時（磅/小時）

M_l：液體質量流量，公斤/小時（磅/小時）

T：下游氣體溫度，°k????（°R）

另一種方法（然而不是最佳的）是用等溫氣體膨脹公式來計算混合能：

E_M＝ (（0.0733)(M_g)(R)(T)［Ln(P_g/P_v)])/(M₁)

M_g、M_l、R、T、P_g、和P_v的單位與上面描述的絕熱氣體膨脹公式相同。