气流床气化炉及气化方法.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CN108546569A(43)申请公布日2018.09.18(21)申请号201810682057.2(22)申请日2018.06.27(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)发明人许建良刘海峰代正华于广锁王亦飞龚欣王辅臣陈雪莉梁钦锋郭晓镭赵辉郭庆华陆海峰李伟锋王兴军刘霞龚岩(74)专利代理机构上海弼兴律师事务所31283代理人薛琦邹玲(51)Int.Cl.C10J3/48(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称气流床气化炉及气化方法(57)摘要本发明公开一种气流床气化炉及气化方法。该气流床气化炉包括气化室、旋风分离室和收集室；气化室的侧壁均匀布设有第一喷嘴；气化室的顶部设有合成气出口；旋风分离室具有直筒段和下锥分离段，合成气出口与直筒段连通，直筒段的顶部设有工业燃气出口，下锥分离段的底部设有飞灰出口，旋风分离室还设有从直筒段内引出的旋风升气管；气化室的侧壁均匀布设有第二喷嘴；气化室的底部设有液态熔渣出口；收集室用于收集液态熔渣出口排出的液态熔渣进而阻挡气化室的底部与外界的连通。该气流床气化炉及气化方法，制得的合成气中甲烷的含量进一步提高，且比煤耗及比氧耗进一步降低。CN108546569ACN108546569A权利要求书1/2页1.一种气流床气化炉，其特征在于，所述气流床气化炉包括气化炉主体和旋风分离室；所述气化炉主体具有气化室和位于所述气化室下部的收集室；所述气化室的侧壁均匀布设有第一喷嘴，所述第一喷嘴用于将煤粉和氧化剂通入所述气化室内；所述气化室的顶部设有合成气出口；所述旋风分离室具有直筒段和位于所述直筒段下方的与所述直筒段连通的下锥分离段，所述合成气出口与所述直筒段连通，所述直筒段的顶部设有工业燃气出口，所述下锥分离段的底部设有飞灰出口，所述旋风分离室还设有从所述直筒段内经所述工业燃气出口引出的旋风升气管；所述旋风分离室用于分离经所述合成气出口送入的合成气进而获得工业燃气和飞灰；所述气化室的侧壁均匀布设有位于所述第一喷嘴下方的第二喷嘴，所述第二喷嘴用于将氧化剂、水蒸气和所述飞灰出口排出的飞灰通入所述气化室内；所述气化室的底部设有液态熔渣出口；所述收集室用于收集所述液态熔渣出口排出的液态熔渣进而阻挡所述气化室的底部与外界的连通以维持所述气流床气化炉的操作压力。2.如权利要求1所述的气流床气化炉，其特征在于，所述气化室的高度为5-8D，其中，D指的是所述气化室的圆筒段的内径；和/或，所述第一喷嘴距所述气化室的顶部的距离为2-6D，其中，D指的是所述气化室的圆筒段的内径；和/或，所述第一喷嘴为两通道喷嘴，所述第一喷嘴的内层通道用于将煤粉与输送用惰性气体通入所述气化室内，所述第一喷嘴的外层通道用于将氧气或富氧通入所述气化室内；和/或，所述第一喷嘴的轴线与所述第一喷嘴所在的喷嘴室的轴线的夹角为8-15°，较佳地为10°；和/或，所述第一喷嘴的数量为2n个，较佳地为4个。3.如权利要求1所述的气流床气化炉，其特征在于，所述第二喷嘴为两通道喷嘴，较佳地，所述第二喷嘴的内层通道用于将飞灰与输送用惰性气体通入所述气化室内，所述第二喷嘴的外层通道用于将氧气和水蒸气，或者，富氧和水蒸气通入所述气化室内；或者，所述第二喷嘴为三通道喷嘴，较佳地，所述第二喷嘴的内层通道用于将飞灰与输送用惰性气体通入所述气化室内，所述第二喷嘴的中层通道用于将氧气或富氧通入所述气化室内，所述第二喷嘴的外层通道用于将水蒸气通入所述气化室内。4.如权利要求1所述的气流床气化炉，其特征在于，所述第二喷嘴的轴线与所述第二喷嘴所在的喷嘴室的轴线的夹角为8-15°，较佳地为10°；和/或，所述第二喷嘴的数量为2n个，较佳地为4个；和/或，所述第一喷嘴和所述第二喷嘴的间距为1-2D，其中，D指的是所述气化室的圆筒段的内径。5.如权利要求1所述的气流床气化炉，其特征在于，所述气化炉主体还具有整流室，所述整流室位于所述气化室的正上方，所述整流室的侧壁设有斜向下的与所述旋风分离室连通的导气管，所述整流室用于接收从竖直设置的所述合成气出口排出的合成气并将其转向后经所述导气管输送至所述旋风分离室。2CN108546569A权利要求书2/2页6.如权利要求5所述的气流床气化炉，其特征在于，所述气化室、所述整流室、所述导气管和所述旋风分离室的内壁设置耐火衬里，较佳地，所述耐火衬里为水冷壁。7.如权利要求1所述的气流床气化炉，其特征在于，当气化规模/气流床气化炉的操作压力≤1500t干基煤/天/MPa时，所述旋风分离室的数量为一个；当气化规模/气流床气化炉的操作压力＞1500t干基煤/天/MPa时，所述旋风分离室的数量为≥(气化规模/气化压力)/(1500t