物漿料26的若干部件。在所示的實(shí)施例中，爐渣添加劑漿料供給系統(tǒng)31可包括混合/供給箱60以便接收礦物爐渣添加劑22、漿化劑24和液體漿化介質(zhì)25。箱60可包括漿料攪拌器61以便將礦物爐渣添加劑22、漿化劑24和液體漿化介質(zhì)25混合在一起。漿料泵62可用于將穩(wěn)定礦物漿料26循環(huán)至箱60，和/或?qū)⒎€(wěn)定礦物漿料26從箱60輸送至氣化器30。在某些實(shí)施例中，漿料閥64可設(shè)置在漿料泵62的下游以調(diào)整穩(wěn)定礦物漿料26流向氣化器30的流速。穩(wěn)定礦物漿料26可以各種方式制備。例如，液體漿化介質(zhì)25(例如，水)可添加至箱60，隨后添加漿化劑24，并且使用攪拌器61和/或漿料泵62混合以產(chǎn)生混合物。然后，礦物爐渣添加劑22可添加至箱60中的混合物，并且混合以產(chǎn)生穩(wěn)定礦物漿料26。在其他實(shí)施例中，礦物爐渣添加劑22、漿化劑24和液體漿化介質(zhì)25可以不同方式組合，以產(chǎn)生穩(wěn)定礦物漿料26。例如，爐渣添加劑漿料供給系統(tǒng)31可包括分開(kāi)的混合和供給(即，運(yùn)行)箱。所述混合箱可用于將礦物爐渣添加劑22、漿化劑24和液體漿化介質(zhì)25混合在一起以產(chǎn)生穩(wěn)定礦物漿料26，所述穩(wěn)定礦物漿料26隨后可使用漿料泵62傳輸至所述供給箱。供給箱泵之后可用于將穩(wěn)定礦物漿料26從供給箱傳輸至氣化器30。在另一實(shí)施例中，液體漿化介質(zhì)25 (例如，水)、漿化劑24和礦物爐渣添加劑22可以正確的比例連續(xù)地供給至濕式研磨機(jī)(未示出)，如棒磨機(jī)或球磨機(jī)，在所述濕式研磨機(jī)中，礦物爐渣添加劑22可同時(shí)研磨成適當(dāng)?shù)牧椒植疾⑶遗c液體漿化介質(zhì)25和漿化劑24混合。所產(chǎn)生的漿料可排放到研磨排放箱(未示出)中并且在那里通過(guò)泵(未示出)傳輸至圖2中所示的混合/供給箱26。
[0025]如上文所述，可選擇漿化劑24以調(diào)整穩(wěn)定礦物漿料26的特性。具體來(lái)說(shuō)，漿化劑24可增加穩(wěn)定礦物漿料26的粘度。例如，漿化劑24可使穩(wěn)定礦物漿料26的粘度增加約10%、20%、30%、40%或50%以上，這取決于具體的漿化劑24及其濃度。在某些實(shí)施例中，懸浮在穩(wěn)定礦物漿料26中的礦物爐渣添加劑22在較高粘度下不太可能從穩(wěn)定礦物漿料26中沉降或分離。因此，當(dāng)穩(wěn)定礦物漿料26中的漿化劑24的濃度增加時(shí)，穩(wěn)定礦物漿料26的沉降速率可降低。各種粘度調(diào)節(jié)劑或增稠劑可用于漿化劑24。例如，漿化劑24可為任何有機(jī)化合物，如有機(jī)粘度調(diào)節(jié)劑或增稠劑。因此，漿化劑24連同原料16可在氣化器30中部分氧化，以產(chǎn)生一氧化碳、氫氣和二氧化碳。因此，漿化劑24的部分氧化可向氣化器30提供少量燃料值，同時(shí)對(duì)未處理的合成氣產(chǎn)生可忽略不計(jì)的影響?？稍跉饣?0中使用的楽化劑24的實(shí)例包括，但不限于，羧甲基纖維素(carboxymethyl cellulose, CMC)、鹿糖、木漿、紙漿、纖維素材料、長(zhǎng)鏈聚合物、可溶性聚合物和能夠膠態(tài)懸浮或以其他方式可懸浮的任何其他聚合物。漿化劑24可增加穩(wěn)定礦物漿料26的粘度。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，可選擇也會(huì)降低穩(wěn)定礦物漿料26的沉降速率的其他漿化劑24。
[0026]如上文所論述，可選擇礦物爐渣添加劑22以影響在氣化器30中產(chǎn)生的爐渣的特性。例如，將穩(wěn)定礦物漿料26添加至氣化器30可增加爐渣的粘度?？赡苄枰刂茽t渣的粘度以幫助防止氣化器30的操作問(wèn)題。例如，當(dāng)爐渣的粘度較低時(shí)，爐渣可能滲入保護(hù)性屏障36的孔隙和接縫中。具體來(lái)說(shuō)，低粘度爐渣可能能夠在保護(hù)性屏障36后方移動(dòng)，因而氣化器30的壁因與高溫爐渣接觸而發(fā)生老化。因此，可能需要將爐渣的粘度維持在最小閾值之上。然而，具有高粘度的爐渣可能無(wú)法自由流過(guò)氣化器30和/或流出急冷室集水池48。因此，可能需要將爐渣的粘度維持在最大閾值之下。通過(guò)調(diào)整氣化器30中穩(wěn)定礦物漿料26的流速、濃度或組分，爐渣的粘度可維持在最小粘度閾值與最大粘度閾值之間?？稍诜€(wěn)定礦物漿料26中使用的礦物爐渣添加劑22的實(shí)例包括，但不限于，二氧化硅、碳酸鈣、氧化鐵、氧化銷(xiāo)等等。
[0027]在某些實(shí)施例中，漿料控制器68可用于控制穩(wěn)定礦物漿料26的流速。具體來(lái)說(shuō)，控制器68可從設(shè)置在整個(gè)氣化器30和爐渣添加劑漿料供給系統(tǒng)31中的各個(gè)傳感器72接收信號(hào)70。例如，傳感器72可提供有關(guān)爐渣的特征、氣化器30內(nèi)的操作條件、穩(wěn)定礦物漿料26的流速、原料16的特性、未處理的合成氣的特性等等的信息。在一個(gè)實(shí)施例中，差動(dòng)壓力傳感器72可具有連接至氣化器壓力傳感器的高壓腿部和連接至急冷室或合成氣出口線(xiàn)路壓力傳感器的低壓腿部。如果爐渣開(kāi)始堵塞頸部，差動(dòng)壓力可增加到閾值以上并且向控制器68發(fā)送信號(hào)70。在另一實(shí)施例中，光學(xué)傳感器72可朝向氣化器30的頂部安裝，以便以光學(xué)方式監(jiān)控所述頸部相對(duì)于爐渣堵塞和/或爐渣腐蝕的情況并且提供可由控制器68使用的信號(hào)70?；趶膫鞲衅?2接收的信息，控制器68可向漿料泵62和/或漿料閥64發(fā)送信號(hào)74以調(diào)整穩(wěn)定礦物漿料26流向氣化器30的流速。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器68可接收表明爐渣的目標(biāo)粘度的信號(hào)72，并且向爐渣添加劑漿料供給系統(tǒng)31發(fā)送信號(hào)74以基于爐渣的目標(biāo)粘度來(lái)調(diào)整穩(wěn)定礦物漿料26的流速。在其他實(shí)施例中，控制器68可用于調(diào)整穩(wěn)定礦物漿料26中礦物爐渣添加劑22、漿化劑24和/或液體漿化介質(zhì)25的相對(duì)數(shù)量。
[0028]圖3是針對(duì)含有60wt%的礦物固體的漿料，在y軸上以cm/s為單位的爐渣添加劑漿料固體沉降速度92對(duì)在X軸上以重量百分比(基于干燥爐渣礦物固體或礦物爐渣添加劑22的重量)為單位的漿化劑濃度94的圖表90。如圖3中所示，線(xiàn)96表明爐渣添加劑漿料中固體的沉降速度隨著漿料中漿化劑濃度的增加而減小。由于礦物漿料沉降速率92降低，穩(wěn)定礦物漿料26中發(fā)生沉降或分離的礦物的數(shù)量也可降低。例如，對(duì)于在約0.4與0.5重量百分比之間的漿化劑濃度而言，礦物漿料沉降速率92可在約Ixl0_4cm/S至5xlO_5cm/S之間。在所述低沉降速率下，從穩(wěn)定礦物漿料26中沉降出來(lái)的礦物的數(shù)量可小到足以不干擾穩(wěn)定礦物漿料26至氣化器12的運(yùn)輸。在其他實(shí)施例中，穩(wěn)定礦物漿料26中漿化劑24的濃度可在約0.25%至2%、0.3%至1.75%或0.4%至1.5%之間，這取決于選擇用于穩(wěn)定礦物漿料26的具體材料。此外，沉降速率的范圍可不同于圖3中所示的范圍，這取決于選擇用于穩(wěn)定礦物漿料26的具體材料。因此，與用于特定系統(tǒng)的低沉降速率對(duì)應(yīng)的沉降速率可取決于各種系統(tǒng)特定因素。然而，一般來(lái)說(shuō)，可基于在低流量或無(wú)流量(例如，泵關(guān)閉)情況期間設(shè)備或管道的底部堆積不可接受數(shù)量的固體所花費(fèi)的時(shí)間量來(lái)確定所述低沉降速率。當(dāng)流量繼續(xù)時(shí)，所述不可接受數(shù)量的固體可能無(wú)法連同漿料一起重新懸浮和運(yùn)輸。因此，如果用于所述不可接受數(shù)量的固體的時(shí)間量超過(guò)低流量或無(wú)流量情況的預(yù)期持續(xù)時(shí)間，那么沉降速率將是高的。相反地，如果用于不可接受數(shù)量的固體的時(shí)間量小于低流量或無(wú)流量情況的預(yù)期持續(xù)時(shí)間，那么沉降速率將是低的。實(shí)際上，系統(tǒng)可具有在各種不同情況下以及在所述系統(tǒng)的各個(gè)部分中可提供能接受的性能的低沉降速率范圍。
[0029]圖4是針對(duì)含有基于礦物固體的干重計(jì)算的0.5wt%的楽化劑的楽料，在Y軸上以cm/s為單位的爐渣添加劑漿料固體沉降速度92對(duì)在X軸上以重量百分比為單位的礦物固體濃度104的圖表100。如圖4中所示，線(xiàn)106表明所述爐渣添加劑漿料中固體的沉降速度隨著礦物漿料濃度的增加而減小。例如，對(duì)于在約60被％與65wt%之間的固體濃度而言，礦物漿料沉降速率92可在約5X10_5cm/s至2.7X10_5cm/s之間。在所述低沉降速率下，從穩(wěn)定礦物漿料26中沉降出來(lái)的礦物的數(shù)量可小到足以不干擾穩(wěn)定礦物漿料26至氣化器12的運(yùn)輸。在其他實(shí)施例中，穩(wěn)定礦物漿料26中的礦物固體濃度可在約50至75重量百分比、55至70重量百分比或60至65重量百分比之間，這取決于選擇用于穩(wěn)定礦物漿料26的具體材料。此外，沉降速率范圍可不同于圖4中所示的范圍，這取決于選擇用于穩(wěn)定礦物漿料26的具體材料。
[0030]圖5是針對(duì)含有基于礦物固體的干重計(jì)算的0.5被％的漿化劑的漿料，在y軸上以厘泊(centipoise)為單位的礦物漿料濃度(在125s_l的剪切率下測(cè)量)112對(duì)在x軸上以重量百分比為單位的礦物固體濃度104的圖表110。如圖5所示，線(xiàn)116表明礦物漿料粘度112隨著礦物漿料濃度104的增加而增加。例如，對(duì)于在約60與63重量百分比之間的礦物漿料濃度104而言，礦物漿料粘度92可在約420cP至965cP之間。在某些實(shí)施例中，礦物漿料粘度92可小于約lOOOcP。在其他實(shí)施例中，穩(wěn)定礦物漿料26中礦物爐渣添加劑22的濃度可在約58至