УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЕ ПЛАЗМЕННЫЕ ГАЗИФИКАТОРЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СИНГАЗА

1. Плазменный газификатор, содержащий:
сосуд реактора с огнеупорной футеровкой, включающий в себя во время работы донную секцию, содержащую углеродистый слой, среднюю секцию, содержащую слой отложенного подаваемого материала, и верхнюю секцию, включающую в себя район надводной плиты в нижней части верхней секции, и зону резкого охлаждения в верхней части верхней секции, крышу поверх зоны резкого охлаждения;
верхняя секция дополнительно отличается тем, что она включает в себя одно или более выпускных отверстий для сингаза, соединенных с внешней канализацией, и расположение множества впускных отверстий для текучей среды резкого охлаждения для ввода текучей среды в зону резкого охлаждения.
2. Газификатор по п. 1, в котором:
одно или более выпускных отверстий для сингаза расположено в крыше.
3. Газификатор по п. 2, в котором:
множество впускных отверстий для текучей среды резкого охлаждения расположено в крыше.
4. Газификатор по п. 1, в котором:
множество впускных отверстий для текучей среды резкого охлаждения по существу симметрично расположено вблизи одного или более выпускных отверстий для сингаза.
5. Газификатор по п. 4, в котором:
множество впускных отверстий для текучей среды резкого
охлаждения каждое соединено с внешним подводом текучей среды, включающей воду, пар или смесь воды и пара (или другую текучую среду или среды).
6. Газификатор по п. 1, в котором:
средняя секция имеет общую конфигурацию усеченного перевернутого конуса, который является более широким вблизи верхней секции, чем вблизи донной секции.
7. Газификатор по п.6, в котором:
верхняя секция имеет общую конфигурацию, которая включает в себя коническую часть, начинающуюся вблизи средней секции, которая имеет общую конфигурацию усеченного конуса, который является более широким у более высокого конца этой первой части, чем вблизи средней секции.
8. Газификатор по п. 7, в котором:
конус средней секции имеет больший угол стенки относительно центральной линии сосуда, чем угол стенки конической части верхней секции.
9. Газификатор по п. 7, в котором:
зона резкого охлаждения верхней секции расположена в цилиндрической части между ее конической частью и крышей.
10. Газификатор по п. 1, в котором:
каждое из множества впускных отверстий для текучей среды резкого охлаждения соединено с внешним подводом текучей среды, включающей в себя воду, пар или смесь воды и пара и/или другие текучие среды, которые впускаются в зону резкого охлаждения в таком количестве, чтобы существенно минимизировать расплавленные частицы, проходящие через впускные отверстия для сингаза и
отлагающиеся внутри наружной канализации.
11. Газификатор по п. 9, в котором:
зона резкого охлаждения верхней секции содержится внутри цилиндрической конфигурации, которая простирается вверх от конической части верхней секции, которая находится ниже зоны резкого охлаждения.
12. Газификатор по п. 1, в котором:
средняя секция сосуда имеет одно или более отверстий для подачи, простирающихся через его боковую стенку.
13. Газификатор по п. 12, в котором:
одно или более отверстий для подачи включает в себя множество отверстий для подачи, которые простираются через боковую коническую стенку средней секции и расположены в по существу симметричных местах вокруг боковой конической стенки.
14. Газификатор по п. 12, в котором:
одно или более отверстий для подачи включает в себя по меньшей мере одно отверстие для подачи, ориентированное под углом вверх к горизонтальной плоскости поверх слоя отложенного подаваемого материала.
15. Газификатор по п. 12, в котором:
одно или более отверстий для подачи включает в себя по меньшей мере одно отверстие для подачи, расположенное ниже верхней поверхности слоя отложенного подаваемого материала.
16. Газификатор по п. 12, в котором:
каждое из отверстий для подачи расположено так, чтобы принимать подаваемый материал либо по существу непрерывным и равномерным способом, либо в различных порционных количествах.
17. Газификатор по п. 12, в котором:
одно из отверстий для подачи включает в себя по меньшей мере одно отверстие для подачи, расположенное в сочетании с механизмом для подачи, выбранным из группы, состоящей из питателя типа толкача, системы с клапаном-мигалкой, системы запорного бункера, порционного питателя и винтового питателя.
18. Газификатор по п. 1, в котором:
донная секция сосуда реактора дополнительно имеет одну или более плазменных фурм, направленных через боковую стенку в углеродистый слой и также имеет спускное отверстие для расплавленного металла и шлака; и
сосуд реактора дополнительно снабжен одним или более впускными отверстиями, включающими в себя:
фурмы углеродного слоя для ввода газа в донную секцию;
нижнее отверстие для горелки для запуска в донной секции;
верхнее отверстие для горелки для запуска в верхней секции;
одну или более нижних фурм подаваемого слоя в нижнем районе средней секции вблизи слоя подаваемого материала;
одну или более верхних фурм подаваемого слоя в верхнем районе средней секции вблизи слоя подаваемого материала; и
фурмы газового пространства в средней секции поверх слоя подаваемого материала для использования для контроля температуры посредством введения кислорода и/или воздуха, чтобы вызвать подъем температуры газа до более чем 1000°С.
19. Способ газификации твердого подаваемого материала, чтобы производить сингаз, содержащий этапы на которых:
обеспечивают нагреваемый плазмой углеродистый слой в донной
секции сосуда реактора;
подают подаваемый материал в среднюю секцию сосуда реактора, чтобы образовать слой отложенного подаваемого материала поверх углеродистого слоя в донной секции;
осуществляют реакцию подаваемого материала с горячими газами, поднимающимися из донной секции;
образуют в средней секции смесь сингаза, содержащую изменяющееся количество не прореагировавших частиц подаваемого материала;
дают возможность смеси сингаза подниматься в верхнюю секцию сосуда реактора по направлению к одному или более выпускных отверстий для сингаза вверху верхней секции;
поддерживают условия в сосуде, так что не прореагировавшие частицы из средней секции подвергаются дополнительным реакциям в первой, более низкой, части верхней секции; и
по меньшей мере частично осуществляют резкое охлаждение посредством введения воды, пара или их смеси во вторую, верхнюю часть верхней секции, по меньшей мере некоторых расплавленных фрагментов среди не прореагировавших частиц в смеси сингаза, так что они делаются по существу твердыми, чтобы не подвергаться прилипанию к стенкам внешней канализации из выпускных отверстий для сингаза.
20. Способ по п. 19, в котором:
подача подаваемого материала в среднюю секцию сосуда реактора включает в себя подвод подаваемого материала из одного или более внешних источников подачи через одно или более отверстий для подачи в боковой стенке средней секции сосуда,
причем упомянутое отверстие для подачи расположено не выше, чем поверх и вблизи к верхней поверхности слоя отложенного подаваемого материала; и
подвод подаваемого материала через отверстия для подачи в боковой стенке средней секции и поддержание других условий в сосуде реактора осуществляют таким способом, чтобы повысить реакционность вещества в виде частиц внутри подаваемого материала посредством близости к подаваемому слою и продления времени пребывания непрореагировавшего вещества в виде частиц, содействуя дополнительным реакциям в нем, перед тем, как смесь сигназа достигает выпускных отверстий.
21. Способ по п. 20, в котором:
подачу подаваемого материала выполняют по существу непрерывным и равномерным способом.
22. Способ по п. 19, дополнительно содержащий:
замену прореагировавшего углеродистого материала донной секции дополнительным углеродистым материалом, подводимым через одно или более отверстий для подачи в боковой стенке средней секции.
23. Способ по п. 20, в котором:
подача подаваемого материала включает в себя использование одного или более отверстий для подачи, расположенных непосредственно поверх слоя отложенного подаваемого материала и наклоненных вверх, чтобы предотвратить чрезмерный нагрев посредством реакций в слое подаваемого материала в отверстиях для подачи.
24. Способ по п. 20, в котором:
подача подаваемого материала включает в себя использование одного или более отверстий для подачи, расположенных, чтобы подавать материал непосредственно сбоку в слой отложенного подаваемого материала при существенной реакции подаваемого материала из упомянутых отверстий для подачи внутри самого слоя.
25. Плазменный газификатор, содержащий:
донную секцию с углеродистым слоем и одним или более плазменных факельных впускных отверстий;
среднюю секцию с одним или более боковыми отверстиями для подачи для подвода подаваемого материала, чтобы образовать подаваемый слой поверх углеродистого слоя донной секции, причем упомянутые отверстия для подачи ориентированы под направленным вверх углом и расположены поверх и вблизи к верхней поверхности подаваемого слоя.
26. Плазменный газификатор, содержащий:
донную секцию с углеродистым слоем и одним или более плазменных факельных впускных отверстий;
среднюю секцию с одним или более боковыми отверстиями для подачи для подвода подаваемого материала, чтобы образовать подаваемый слой поверх углеродистого слоя донной секции, причем упомянутые отверстия для подачи включают в себя одно или более отверстий для подачи, расположенные на уровне ниже верхней поверхности подаваемого слоя.
27. Газификатор по п. 26, дополнительно содержащее:
охлаждающее устройство у каждого отверстия для подачи на уровне ниже верхней поверхности подаваемого слоя, чтобы предотвратить нагрев подаваемого материала внутри отверстия для
подачи до условий блокады отверстия для подачи.
28. Газификатор по п. 26, дополнительно содержащее:
механизм для подачи у каждого отверстия для подачи, чтобы нагнетать подаваемый материал в подаваемый слой.