一种热解与气化解耦气化炉.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CN107099339A(43)申请公布日2017.08.29(21)申请号201710542845.7(22)申请日2017.07.05(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王亦飞于广锁龚欣王辅臣赵辉梁钦锋郭晓镭郭庆华李伟锋陈雪莉王兴军刘霞陆海峰李超龚岩王立(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.C10J3/66(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图2页(54)发明名称一种热解与气化解耦气化炉(57)摘要本发明公开了一种热解与气化解耦气化炉，上封头的顶部设有热解气出口，上直筒段上均匀环设有至少2个热解氧气与粉煤喷嘴，热解氧气与粉煤喷嘴上方的直筒段高度为3～10D，热解氧气与粉煤喷嘴的轴线在水平面上与气化炉径向之间的夹角为6°～10°；下直筒段上均匀环设有至少2个气化氧气喷嘴，下封头的底部设有合成气与熔渣出口，气化氧气喷嘴距离热解氧气与粉煤喷嘴的直筒段高度为1～3D，气化氧气喷嘴下方的直筒段高度为2～3D，气化氧气喷嘴的轴线在水平面上与气化炉径向之间的夹角为0°或4.5°，热解气出口与合成气与熔渣出口的直径之比为1/2.5～1/4。本发明的气化炉能同时制备高浓度甲烷热解气和低浓度甲烷合成气。CN107099339ACN107099339A权利要求书1/1页1.一种热解与气化解耦气化炉，所述气化炉包括一金属壳体，其分为一上壳体和一下壳体，所述上壳体包括一上封头和一上直筒段，所述下壳体包括一下直筒段和一下封头，所述上直筒段和所述下直筒段等径设置，其特征在于，所述上封头的顶部设有一热解气出口，在所述上直筒段的同一高度上均匀环设有至少2个热解氧气与粉煤喷嘴，所述热解氧气与粉煤喷嘴上方的直筒段高度为3～10D，所述热解氧气与粉煤喷嘴的轴线在水平面上与气化炉径向之间的夹角α为6°～10°；在所述下直筒段的同一高度上均匀环设有至少2个气化氧气喷嘴，所述下封头的底部还设有一合成气与熔渣出口，所述气化氧气喷嘴距离所述热解氧气与粉煤喷嘴的直筒段高度为1～3D，所述气化氧气喷嘴下方的直筒段高度为2～3D，所述气化氧气喷嘴的轴线在水平面上与气化炉径向之间的夹角β为0°或4.5°，所述热解气出口与所述合成气与熔渣出口的直径之比为1/2.5～1/4。2.如权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述热解氧气与粉煤喷嘴的个数为2～4个。3.如权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述热解氧气与粉煤喷嘴上方的直筒段高度为5D。4.如权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述热解氧气与粉煤喷嘴的轴线在水平面上与气化炉径向之间的夹角α为8°；所述热解氧气与粉煤喷嘴的轴线在竖直面上与气化炉径向之间的夹角为3～9°。5.如权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述气化氧气喷嘴的个数为2～6个。6.如权利要求5所述的气化炉，其特征在于，所述气化氧气喷嘴的个数为4个；所述气化氧气喷嘴距离所述热解氧气与粉煤喷嘴的直筒段高度为2D。7.如权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述气化氧气喷嘴下方的直筒段高度为2.5D；所述气化氧气喷嘴的轴线在竖直面上与气化炉径向之间的夹角为3～9°。8.如权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述热解气出口与所述合成气与熔渣出口的直径之比为1/3；所述合成气与熔渣出口为下锥收缩口，其下锥收缩角为20～70°。9.如权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述热解氧气与粉煤喷嘴设于一第一喷嘴室内，所述第一喷嘴室为双通道喷嘴结构，其中内通道用于通入含碳物质，外通道用于通入热解氧气；所述气化氧气喷嘴设于一第二喷嘴室内，所述第二喷嘴室为双通道喷嘴结构，其中内通道用于通入氧气，外通道用于通入气化用蒸汽。10.如权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述第一喷嘴室的轴线在水平面上与气化炉径向之间的夹角为0°；所述第一喷嘴室的轴线在竖直面上与气化炉径向之间的夹角为3～9°；所述第二喷嘴室的轴线在水平面上与气化炉径向之间的夹角为0°；所述第二喷嘴室的轴线在竖直面上与气化炉径向之间的夹角为3～9°。2CN107099339A说明书1/8页一种热解与气化解耦气化炉技术领域[0001]本发明涉及一种热解与气化解耦气化炉。背景技术[0002]煤气化技术是将煤炭等固态一次能源转化为气态清洁二次能源的主要途径，该技术主要运用于合成氨、合成甲醇、炼厂制氢、高炉还原炼铁化工冶金行业、联合循环发电装置以及工业和民用燃气领域中。[0003]气化炉是煤气化技术的关键装备，其内反应流动特点直接影响到整个气化工艺的配置与性能。现有的煤气化炉按气化原料尺寸和温度可分为固定床气化炉、流化床气化炉和气流床气化炉。固定床气化