含碳物质的超细颗粒气化系统和气化工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112899033A(43)申请公布日2021.06.04(21)申请号202110373969.3(22)申请日2021.04.07(71)申请人华东理工大学地址200237上海市徐汇区梅陇路130号(72)发明人刘海峰许建良梁钦锋代正华陆海峰于广锁郭庆华王兴军王亦飞王辅臣赵辉郭晓镭李伟锋陈雪莉刘霞龚岩赵丽丽沈中杰丁路(74)专利代理机构上海弼兴律师事务所31283代理人王卫彬邹玲(51)Int.Cl.C10J3/48(2006.01)B01D50/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称含碳物质的超细颗粒气化系统和气化工艺(57)摘要本发明公开了一种含碳物质的超细颗粒气化系统和气化工艺，气化系统包括原料输送单元、气化单元和合成气净化单元；原料输送单元、气化单元和合成气净化单元依次相连；原料输送单元包括载气控制系统和料仓，载气控制系统用于控制加入料仓的载气的加入方式和流量；料仓的下端设置有2～10层环管分支，每层环管分支均匀设置有4～20个进气口，进气口用作将载气载入料仓的入口；合成气净化单元依次包括旋风分离器、颗粒层过滤器、对流废锅和洗涤塔。本发明进一步提升了气流床气化的效率，提升了气化炉的处理能力，降低了反应温度、延长了气化炉衬里的使用寿命、节约了运行成本。CN112899033ACN112899033A权利要求书1/2页1.一种含碳物质的超细颗粒气化系统，其特征在于，其包括原料输送单元、气化单元和合成气净化单元；所述原料输送单元的出口与所述气化单元的进口相连，所述气化单元的出口与所述合成气净化单元的进口相连；所述原料输送单元包括载气控制系统和料仓，所述料仓的下端设置有2～10层环管分支，每层所述环管分支均匀设置有4～20个进气口；所述载气控制系统包括电磁阀、脉冲电源控制器和气体分配器，所述脉冲电源控制器与所述电磁阀电连接，所述电磁阀的出口与所述气体分配器的进口连接，所述气体分配器的出口与各所述进气口连接；所述合成气净化单元依次包括旋风分离器、颗粒层过滤器、对流废锅和洗涤塔，所述旋风分离器的进口即为所述合成气净化单元的进口，所述旋风分离器的出口与所述颗粒层过滤器的进口相连，所述颗粒层过滤器的出口与所述对流废锅的进口相连，所述对流废锅的出口与所述洗涤塔的进口相连。2.如权利要求1所述的含碳物质的超细颗粒气化系统，其特征在于，所述环管分支的层数为4‑8，优选为6‑7；和/或，每层所述环管分支的进气口的数量为5‑15，优选为12。3.如权利要求1所述的含碳物质的超细颗粒气化系统，其特征在于，所述旋风分离器的数量为一个或多个，所述旋风分离器的数量为多个时，各所述旋风分离器之间串联或并联；和/或，所述颗粒层过滤器的数量为一个或多个；所述颗粒层过滤器的数量为多个时，各所述颗粒层过滤器之间串联或并联；和/或，所述对流废锅的数量为一个或多个；所述对流废锅的数量为多个时，各所述对流废锅之间串联或并联；和/或，所述洗涤塔的数量为一个或多个；所述洗涤塔的数量为多个时，各所述洗涤塔之间串联或并联。4.如权利要求1所述的含碳物质的超细颗粒气化系统，其特征在于，所述合成气净化单元还包括回流管线和压缩机，所述回流管线一端与所述对流废锅的出口相连，另一端与所述旋风分离器的进口相连，所述压缩机设置在所述回流管线上，用于将部分出所述对流废锅的合成气重新引入所述合成气净化单元进行二次净化。5.一种含碳物质的超细颗粒气化工艺，其特征在于，其利用权利要求1～4任一项所述的含碳物质的超细颗粒气化系统进行，其包括如下步骤：含碳物质的超细颗粒由所述原料输送单元的载气输送至所述气化单元，与所述气化单元的气化剂进行气化反应，得粗合成气；所述粗合成气通过所述合成气净化单元，即得合成气；所述超细颗粒为平均粒径小于10μm、最大粒径不超过50μm的颗粒。6.如权利要求5所述的气化工艺，其特征在于，所述脉冲电源控制器的脉冲频率为1～60Hz，优选为10‑50Hz，更优选为25Hz。7.如权利要求5所述的气化工艺，其特征在于，所述含碳物质为煤、石油焦、兰炭和生物质中的一种或多种，较佳地为煤。8.如权利要求5所述的气化工艺，其特征在于，所述载气为N2、CO2和空气中的一种或多种，较佳地为N2；和/或，每千克所述含碳物质的超细颗粒对应的所述载气的量为0.0025～0.005Nm3，较2CN112899033A权利要求书2/2页佳地为0.0033Nm3；和/或，所述气化剂为氧气、空气、CO2和水蒸气中的一种或多种，较佳地为氧气和水蒸气；和/或，每千克所述含碳物质的超细颗粒对应的所述气化剂的量为0.45‑0.6Nm3；和/或，所述气化工艺为固态排渣时，每千克所述含碳物质的超细颗粒对应