双层炉体固定床气化炉及有机固废气化方法.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CN112646605A(43)申请公布日2021.04.13(21)申请号202011620956.3(22)申请日2020.12.31(71)申请人苏州允清环境能源科技有限公司地址215000江苏省苏州市高新区科技城锦峰路158号16栋301申请人清华大学(72)发明人赵明董卫果杨竹(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人周慧云(51)Int.Cl.C10J3/20(2006.01)C10J3/72(2006.01)C10J3/84(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图2页(54)发明名称双层炉体固定床气化炉及有机固废气化方法(57)摘要本发明公开了双层炉体固定床气化炉及有机固废气化方法。其中，双层炉体固定床气化炉包括渣仓、膜式水冷壁、炉篦、刮刀、下段炉体、上段炉体、布料装置、进料缓冲仓、进料口、进料缓冲仓上阀、进料缓冲仓下阀、渣仓上阀、渣仓下阀、炉底气化剂进气口、煤气出气口、炉顶气化剂进气口、进料缓冲仓充泄压口、渣仓充泄压口、中段气化剂进气口、惰性气体吹扫进气口、气化剂分布调节器。该双层炉体固定床气化炉可应用于生活垃圾、医疗废物、有机危险废物、工业有机固废、生物质、煤等含碳有机固体的气化处理，解决煤气与料层反方向移动的逆流式气化装置焦油含量多、进料口煤气泄漏，煤气与料层同方向移动的顺流式气化装置固相灰渣中含碳量高的问题。CN112646605ACN112646605A权利要求书1/2页1.一种双层炉体固定床气化炉，其特征在于，包括：进料装置；反应区炉体，所述反应区炉体设在所述进料装置下方，所述反应区炉体包括上段炉体和下段炉体；其中，所述上段炉体的直径小于所述下段炉体的直径，所述上段炉体套设在所述下段炉体内，所述上段炉体与所述下段炉体之间形成有环形空腔，所述环形空腔顶部设有密封件；所述上段炉体内的上方设有布料装置，所述下段炉体内的底部设有炉篦；多个炉顶气化剂进气口，所述炉顶气化剂进气口设在位于所述环形空腔上方的所述上段炉体的侧壁上，延伸至所述上段炉体内；至少一个中段气化剂进气口，所述中段气化剂进气口设在位于所述环形空腔侧方的所述下段炉体的侧壁上，并穿过所述上段炉体的侧壁，延伸至所述上段炉体内；炉底气化剂进气口，所述炉底气化剂进气口设在下段炉体的底壁或底部侧壁上，延伸至所述下段炉体内，与所述炉篦的下部连通；一个或多个煤气出气口，所述煤气出气口设在位于所述环形空腔侧方的所述下段炉体侧壁上，且位于所述中段气化剂进气口的上方，所述煤气出气口与所述环形空腔连通；气化剂分布调节器，所述气化剂分布调节器可上下移动地设在所述炉底气化剂进气口的出口端，且位于所述炉篦内；排渣装置，所述排渣装置设在所述下段炉体的下方或侧下方。2.根据权利要求1所述的双层炉体固定床气化炉，其特征在于，所述进料装置由上至下依次包括进料口、进料缓冲仓上阀、进料缓冲仓、进料缓冲仓下阀、惰性气体吹扫进气口，所述进料缓冲仓的侧部设有进料缓冲仓充泄压口；任选地，所述进料缓冲仓包括一个或两个。3.根据权利要求2所述的双层炉体固定床气化炉，其特征在于，所述进料缓冲仓包括两个，两个所述进料缓冲仓之间设有连通阀门；所述上段炉体进一步包括过渡仓，所述过渡仓位于所述上段炉体的顶部，所述炉顶气化剂进气口设在所述过渡仓的侧壁上。4.根据权利要求1所述的双层炉体固定床气化炉，其特征在于，所述上段炉体的内径为0.3～8.0m，所述下段炉体的内径为0.4～8.0m；任选地，所述上段炉体的高度为所述反应区炉体总高度的40％～80％；任选地，所述上段炉体距所述炉篦的高度为所述反应区炉体总高度的20％～60％；任选地，所述环形空腔的最大厚度与所述反应区炉体内径的比值为(0.1～0.3):1；任选地，所述上段炉体和所述下段炉体的外侧为膜式水冷壁或夹套水冷壁。5.根据权利要求1所述的双层炉体固定床气化炉，其特征在于，所述排渣装置由上至下依次包括渣仓上阀、渣仓、渣仓下阀、所述渣仓的侧部设有渣仓充泄压口；任选地，所述下段炉体的下部呈倒锥形，所述下段炉体的底部设有出渣口，所述排渣装置设在所述下段炉体的下方，且与所述出渣口相连；任选地，所述下段炉体的下部侧壁设有出渣口，所述排渣装置设在所述下段炉体的侧下方，且与所述出渣口相连。6.一种采用权利要求1～5任一项所述的双层炉体固定床气化炉实施的有机固废气化方法，其特征在于，包括：2CN112646605A权利要求书2/2页利用进料装置向反应区炉体供给有机固废；通过惰性气体吹扫进气口向进料装置下方吹扫惰性气体；利用炉顶气化剂进气口、中段气化剂进气口和炉底气化剂进气口向所述反应区炉体供给气化剂，将所述反应区炉体由上至下分为干燥层、干馏层、上氧化层、还原层