專(zhuān)利名稱(chēng)：加壓氣化反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于氣化固態(tài)含碳化合物的加壓氣流床式反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
氣流床加壓氣化固體含碳化合物，是目前國(guó)際上最先進(jìn)的氣化技術(shù)之一。該技術(shù)具有可處理化合物種類(lèi)多、氣化效率高、原料消耗低、設(shè)備生產(chǎn)強(qiáng)度大等特點(diǎn)，所以其應(yīng)用前景十分廣泛。
由于反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行的氣化反應(yīng)發(fā)生在高溫高壓條件下，這種極為苛刻的工作環(huán)境要求反應(yīng)器在能夠獲得先進(jìn)工藝指標(biāo)的前提下，還應(yīng)具有操作使用簡(jiǎn)捷，維護(hù)維修便利的特點(diǎn)。但是已有的專(zhuān)利技術(shù)如專(zhuān)利號(hào)98110616.1采用設(shè)置多個(gè)噴嘴的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)、專(zhuān)利號(hào)01131780.9為兩段組合式結(jié)構(gòu)，一段為耐火材料器壁，另一段為冷卻列管器壁，灰渣以固態(tài)方式排出。專(zhuān)利號(hào)01134311.7也為兩段式組合結(jié)構(gòu)，全部采用冷卻盤(pán)管結(jié)構(gòu)，反應(yīng)產(chǎn)物逆向而行，氣體出口設(shè)于反應(yīng)器上部，液體融渣出口設(shè)于反應(yīng)器下部，反應(yīng)器上段還設(shè)有燃料的二次進(jìn)口。由此可見(jiàn)，上述這些氣化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工制造難度大且成本高，維護(hù)維修不便，操作運(yùn)行不易控制。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題是公開(kāi)一種新的加壓氣化反應(yīng)器，以克服上述不足。
本實(shí)用新型提出的加壓氣化反應(yīng)器，包括豎直式容器；設(shè)置在所述豎直式容器頂部的且與豎直式容器同軸的氣化噴嘴的連接口；設(shè)置在氣化噴嘴的連接口中的多通道氣化噴嘴，多通道氣化噴嘴的作用是使固態(tài)含碳化合物與氣態(tài)氣化劑進(jìn)入反應(yīng)器，并使之良好混合，進(jìn)行氣化反應(yīng)；設(shè)置在豎直式容器底部的氣化產(chǎn)物出口，氣化生成的高溫合成氣與融熔態(tài)灰渣以并流方式通過(guò)出口，高溫氣體對(duì)高粘度融渣的流動(dòng)具有良好的攜帶作用；所述豎直式容器包括外層金屬殼體和內(nèi)襯耐高溫材料。
本實(shí)用新型的加壓氣化反應(yīng)器，可用于氣化固態(tài)含碳化合物，優(yōu)選煤、石油焦、生物質(zhì)、垃圾以及其它含碳固體廢棄物，氣化方法如下將固態(tài)含碳化合物及其載氣、氣化劑和水蒸汽同時(shí)或分別單獨(dú)通過(guò)多通道氣化噴嘴，或部分預(yù)先混合后進(jìn)入多通道氣化噴嘴不同的通道，進(jìn)入反應(yīng)器，進(jìn)行氣化反應(yīng)，高溫合成氣與融熔態(tài)灰渣以并流方式從反應(yīng)器底部出口排出，操作壓力為1.0～8.0MPa，操作溫度為1200～1500℃，在該反應(yīng)器內(nèi)固態(tài)含碳化合物與氣化劑進(jìn)行燃燒與氣化反應(yīng)，生成含有H2、CO、CO2、N2、H2S、Ar、COS、CH4、HCN、NH3等組分的合成氣。
所說(shuō)的氣化劑包括氧化劑、水蒸汽和二氧化碳；氧化劑選自氧氣、空氣或氧含量為60％～80％的富氧空氣；固態(tài)含碳化合物與氧化劑的比例為1公斤固態(tài)含碳化合物∶0.4～4Nm3氧化劑；固態(tài)含碳化合物與水蒸汽的比例為1公斤固態(tài)含碳化合物∶0.1～0.5公斤水蒸汽。
以煤為固態(tài)含碳化合物時(shí)，采用氧含量為～99％的純氧和430℃的過(guò)熱水蒸汽，在1200～1400℃、2.0～4.0Mpa的壓力下進(jìn)行反應(yīng)，所獲得的合成氣的組成是H225％～45％、CO 45％～63％、CO23％～10％、N23％～8％，其它為少量H2S、Ar、COS、CH4、HCN和NH3。該合成氣可用于生產(chǎn)化肥、甲醇、制氫、液體燃料、燃料氣、發(fā)電等，或用于先進(jìn)的IGCC聯(lián)合循環(huán)發(fā)電以及多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。
該反應(yīng)器具有氣化效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作與維護(hù)方便、操作運(yùn)行容易、設(shè)備造價(jià)低等特點(diǎn)。采用該反應(yīng)器氣化固體含碳化合物，其碳轉(zhuǎn)化率可達(dá)99％，生產(chǎn)的合成氣可用作化工原料氣、燃料氣、制氫、合成液體燃料等，用途極為廣泛。


圖1為反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型的加壓氣化反應(yīng)器，包括豎直式容器；設(shè)置在所述豎直式容器頂部的且與豎直式容器同軸的多通道氣化噴嘴的入口(1)；設(shè)置在氣化噴嘴的連接口(1)中的多通道氣化噴嘴(6)，多通道氣化噴嘴(6)的作用是使固態(tài)含碳化合物與氣態(tài)氣化劑進(jìn)入反應(yīng)器(2)，并使之良好混合，進(jìn)行氣化反應(yīng)；設(shè)置在豎直式容器底部的氣化產(chǎn)物出口(3)，氣化生成的高溫合成氣與融熔態(tài)灰渣以并流方式通過(guò)出口(3)，高溫氣體對(duì)高粘度融渣的流動(dòng)具有良好的攜帶作用；所述豎直式容器包括外層金屬殼體(4)和內(nèi)襯耐高溫材料(5)。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)反應(yīng)器的高度與直徑的比例將直接影響其工作效率和效果，優(yōu)選采用的高度與直徑的比例為高度∶直徑＝3～8∶1。
由圖1可見(jiàn)，氣多通道化噴嘴(6)外設(shè)有冷卻裝置，以確保多通道氣化噴嘴(6)正常工作。
權(quán)利要求1.一種加壓氣化反應(yīng)器，其特征在于，包括豎直式容器；設(shè)置在所述豎直式容器頂部的且與豎直式容器同軸的多通道氣化噴嘴的連接口(1)；設(shè)置在氣化噴嘴的連接口(1)中的多通道氣化噴嘴(6)；設(shè)置在豎直式容器底部的氣化產(chǎn)物出口(3)；所述豎直式容器包括外層金屬殼體(4)和內(nèi)襯耐高溫材料(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加壓氣化反應(yīng)器，其特征在于，反應(yīng)器的高度與直徑的比例為高度∶直徑＝3～8∶1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加壓氣化反應(yīng)器，其特征在于，多通道氣化噴嘴(6)外設(shè)有冷卻裝置。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種加壓氣化反應(yīng)器。所述加壓氣化反應(yīng)器包括豎直式容器，設(shè)置在所述豎直式容器頂部的且與豎直式容器同軸的氣化噴嘴的入口，設(shè)置在氣化噴嘴的入口中的多通道氣化噴嘴，設(shè)置在豎直式容器底部的氣化產(chǎn)物出口，氣化生成的高溫合成氣與融熔態(tài)灰渣以并流方式通過(guò)出口，高溫氣體對(duì)高粘度融渣的流動(dòng)具有良好的攜帶作用。本實(shí)用新型的加壓氣化反應(yīng)器，可用于氣化固態(tài)含碳化合物，本實(shí)用新型的反應(yīng)器具有氣化效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作與維護(hù)方便、操作運(yùn)行容易、設(shè)備造價(jià)低等特點(diǎn)。采用該反應(yīng)器氣化固體含碳化合物，其碳轉(zhuǎn)化率可達(dá)99％，生產(chǎn)的合成氣可用作化工原料氣、燃料氣、制氫、合成液體燃料等，用途極為廣泛。
文檔編號(hào)C10J3/56GK2749888SQ20042011403
公開(kāi)日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2004年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月10日
發(fā)明者龔欣, 劉海峰, 代正華, 郭曉鐳, 王輔臣, 周志杰, 李偉鋒, 王亦飛, 陳 峰, 于廣鎖, 梁欽鋒, 于遵宏 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)