專(zhuān)利名稱(chēng)：一種裂解氣化重整爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裂解氣化重整爐，適用于有機(jī)物及煤粉，特別適用于城市有機(jī)垃圾、農(nóng)林廢棄物裂解氣化重整制取燃?xì)狻?br> 背景技術(shù)：
隨著化石能源的日益枯竭和環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)重，開(kāi)發(fā)潔凈可再生能源、廢物的資源化處理已成為緊迫的課題。
城市生活垃圾處理是當(dāng)前困擾城市發(fā)展的一大世界性難題。然而，無(wú)論是填埋、焚燒或是堆肥，還是以此衍生出的其它方法，都存在缺陷或不足。例如垃圾填埋和焚燒投資巨大，資源化效率極低，同時(shí)容易產(chǎn)生二次污染；垃圾堆肥附加值低，因重金屬的原因難以推廣利用。目前我國(guó)城市垃圾年產(chǎn)量達(dá)到1.5億噸以上，且有繼續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。其中大部分是有機(jī)垃圾，這些“可再生資源”沒(méi)有被很好的回收利用。而采用裂解氣化，能使有機(jī)垃圾實(shí)現(xiàn)綜合利用，其特點(diǎn)是減量性好，無(wú)害化程度高，防污染徹底且有較高的經(jīng)濟(jì)效益，能實(shí)現(xiàn)真正意義上的城市垃圾循環(huán)經(jīng)濟(jì)。所以，有機(jī)垃圾的裂解氣化在能源和環(huán)境方面都具有重要意義。
現(xiàn)有技術(shù)中最常見(jiàn)的是固定床下吸式氣化爐，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉。但由于這種氣化爐本身結(jié)構(gòu)上的制約，其氣化效率；屬于有氧氣化，燃?xì)鉄嶂档?；而且燃?xì)庵械慕褂秃科撸乖O(shè)備維護(hù)要求高，常常因焦油的原因設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行，同時(shí)焦油太多無(wú)法處理而造成污染。
目前，固定床下吸式氣化爐存有下述缺點(diǎn)(1)固定床氣化爐間歇性添裝原料、間歇性產(chǎn)氣，影響使用；(2)氣化過(guò)程和重整過(guò)程分別在兩個(gè)不同的爐體中進(jìn)行，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，熱利用率低；(3)以空氣為氣化劑的氣化燃?xì)庵泻写罅縉2和CO2，燃?xì)鉄嶂档停?4)氣化效率低，會(huì)產(chǎn)生大量焦油，易造成二次污染；(5)重整爐需要外加熱源，若采用燃煤容易造成二次污染，若采用電、燃?xì)饣蛉加?，成本高?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種裂解氣化重整爐，該裂解氣化重整爐投資小、成本低，熱效益高，產(chǎn)氣效率高，燃?xì)鉄嶂蹈摺?br> 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種裂解氣化重整爐，爐體為立式，粉塵云燃燒室位于爐體的下部，粉塵云燃燒室的上部為上小、下大的錐體，下部為上大、下小的錐體，在粉塵云燃燒室的底端開(kāi)有殘留物出口，在粉塵云燃燒室的下部開(kāi)有粉體燃料進(jìn)料口，在爐體上部設(shè)有與爐體側(cè)壁相接的第一隔板，第一隔板的上方為集氣室，在集氣室上開(kāi)有煙氣出口，煙氣列管的下端位于粉塵云燃燒室、且與粉塵云燃燒室相通，煙氣列管的上端位于隔板上、且與集氣室相通，在爐體的側(cè)壁與粉塵云燃燒室之間裝有傾斜的第二隔板，第二隔板將爐體分隔為上方的裂解氣化室和下方的催化重整室，在裂解氣化室的上部開(kāi)有原料進(jìn)料口和中間產(chǎn)物氣體出口，下部開(kāi)有出料口，在催化重整室的上部開(kāi)有催化劑加料口、燃?xì)獬隹?，下部開(kāi)有催化劑出料口和催化重整室進(jìn)氣口，中間產(chǎn)物氣體出口與催化重整室進(jìn)氣口相接。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)具有連續(xù)進(jìn)料、連續(xù)產(chǎn)氣功能；(2)粉塵云燃燒室、裂解氣化室和催化重整室集成在一個(gè)爐體內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，造價(jià)低，熱效率高；(3)不以空氣為氣化劑，生成的燃?xì)庵胁缓瑏?lái)源于空氣的氮?dú)?，燃?xì)鉄嶂蹈撸?4)氣化效率高，通過(guò)催化重整，燃?xì)鉂崈?，不?huì)產(chǎn)生大量焦油，產(chǎn)生的少量焦油粘度低，為半透明，可直接燃用，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成二次污染；(5)裂解氣氣化過(guò)程和催化重整過(guò)程所需的熱量都來(lái)源于微米植物粉體燃料，農(nóng)業(yè)秸稈和林業(yè)固廢等植物燃料，是一種可再生的清潔能源，來(lái)源廣、成本低，。


圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的A-A剖面圖。
圖3是圖1的B-B剖面圖。
圖4是本發(fā)明另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖4中一種原料下降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖5的仰視圖。
具體實(shí)施例方式
由圖1～圖3所示，一種裂解氣化重整爐，爐體為立式，粉塵云燃燒室3位于爐體的下部，粉塵云燃燒室3的上部為上小、下大的錐體，下部為上大、下小的錐體，在粉塵云燃燒室3的底端開(kāi)有殘留物出口17，在粉塵云燃燒室3的下端開(kāi)有燃料進(jìn)料口16，在爐體上部設(shè)有與爐體側(cè)壁相接的第一隔板7，第一隔板7的上方為集氣室8，在集氣室8上開(kāi)有煙氣出口9，煙氣列管5的下端位于粉塵云燃燒室3、且與粉塵云燃燒室3相通，煙氣列管5的上端位于第一隔板7上、且與集氣室8相通，在爐體的側(cè)壁與粉塵云燃燒室3之間裝有傾斜的第二隔板13，第二隔板13將爐體分隔為上方的裂解氣化室4和下方的催化重整室14，在裂解氣化室4的上部開(kāi)有原料進(jìn)料口6和中間產(chǎn)物氣體出口10，下部開(kāi)有出料口2，在催化重整室14的上部開(kāi)有催化劑加料口11、燃?xì)獬隹?2，下部開(kāi)有催化劑出料口1和催化重整室進(jìn)氣口15，中間產(chǎn)物氣體出口10與催化重整室進(jìn)氣口15相接。
粉塵云燃燒室3的結(jié)構(gòu)可見(jiàn)專(zhuān)利號(hào)為ZL200420065077.9的粉塵云燃燒爐。
裂解氣化室4與集氣室8之間、裂解氣化室4與催化重整室14之間、裂解氣化室4與粉塵云燃燒室3之間最好氣密性隔離；裂解氣化室4與煙氣列管5之間最好氣密性隔離；粉塵云燃燒室3與催化重整室14之間最好氣密性隔離；粉塵云燃燒室3與煙氣列管5之間的接口處最好密封。
本發(fā)明裂解氣化重整爐的工作過(guò)程如下由圖1所示，粉塵云燃燒室3下部的點(diǎn)火器先預(yù)熱粉塵云燃燒室3，裂解氣化和催化重整所需的熱源由粉塵云燃燒室3提供。微米植物粉體燃料由粉體給料機(jī)和風(fēng)機(jī)從微米燃料進(jìn)料口16吹入粉塵云燃燒室3高效燃燒，燃燒產(chǎn)生的溫度可高達(dá)1340℃以上。粉塵云燃燒室3燃燒產(chǎn)生的熱量通過(guò)間接換熱的方式傳入裂解氣化室4和催化重整室14，裂解氣化室的溫度可高達(dá)850℃，催化重整室的溫度可高達(dá)950℃。燃燒后產(chǎn)生的煙氣由多個(gè)煙氣列管5進(jìn)入集氣室8，再經(jīng)煙氣出口9進(jìn)入除塵系統(tǒng)，燃燒后的殘留物從殘留物出口17排出。
經(jīng)過(guò)破碎處理的城市有機(jī)垃圾(通過(guò)粉選后的高熱值垃圾)、農(nóng)林廢棄物等裂解氣化的原料從原料進(jìn)料口6進(jìn)入裂解氣化室4，原料依靠重力向下運(yùn)動(dòng)，原料在自上而下的過(guò)程中吸收熱量而裂解氣化，氣化殘留物經(jīng)出料口2排出。
從催化劑加料口11加入催化劑填入催化重整室14內(nèi)，約每三個(gè)月?lián)Q一次，催化劑是常用的熱裂解催化劑，催化劑填料層從上至下催化劑顆粒尺寸由大到小變化，再定期從催化劑出料口1卸出失活的催化劑填料。
裂解氣化產(chǎn)物從中間產(chǎn)物氣體出口10、催化重整室進(jìn)氣口15進(jìn)入催化重整室14得到重整，催化重整后的燃?xì)馔ㄟ^(guò)燃?xì)獬隹?2進(jìn)入燃?xì)饫鋮s凈化裝置冷卻，從而得到CO和H2含量占80％左右的中熱值燃?xì)狻?br> 第二隔板13與水平面的夾角α為30°～75°時(shí)，氣化殘?jiān)梢砸揽孔灾氐竭_(dá)出料口2。
所述夾角α為55°～65°時(shí)最佳。
由圖4所示，圖1中還可包括原料下降裝置19，原料下降裝置19位于隔板8的下方、裂解氣化室5內(nèi)，由電機(jī)20帶動(dòng)上、下運(yùn)動(dòng)，其自身重力將原料壓實(shí)。
由圖5～圖6所示，原料下降裝置19的結(jié)構(gòu)為，在壓板22的下面裝有通料桿24，在壓板22上開(kāi)有與煙氣列管5相對(duì)應(yīng)的圓孔25，在壓板22上裝有拉桿23，拉桿23穿過(guò)第一隔板7及爐體頂部與電機(jī)20相連接，可采用鋼絲與電機(jī)20相連。
原料下降裝置19的作用為在加料過(guò)程中，壓板22壓實(shí)裂解氣化的原料，多根通料桿24在排渣過(guò)程中疏通裂解氣化室5。
由圖4所示，圖1中還可包括粉塵過(guò)濾器21，粉塵過(guò)濾器21安裝在催化重整室進(jìn)氣口15與中間產(chǎn)物氣體出口10之間。粉塵過(guò)濾器21的作用是除去燃?xì)庵械姆蹓m，可采用普通型旋風(fēng)除塵器。
由圖4所示，在裂解氣化室5的下部、出料口2的上方還可開(kāi)有水蒸氣入口18。水蒸氣由水蒸氣入口18進(jìn)入裂解氣化室5的底部，向上運(yùn)動(dòng)并與原料發(fā)生反應(yīng)，這樣可提高燃?xì)猱a(chǎn)量并提高其中氫氣的含量。
權(quán)利要求
1.一種裂解氣化重整爐，其特征在于爐體為立式，粉塵云燃燒室(3)位于爐體的下部，粉塵云燃燒室(3)的上部為上小、下大的錐體，下部為上大、下小的錐體，在粉塵云燃燒室(3)的底端開(kāi)有殘留物出口(17)，在粉塵云燃燒室(3)的下端開(kāi)有燃料進(jìn)料口(16)，在爐體上部設(shè)有與爐體側(cè)壁相接的第一隔板(7)，第一隔板(7)的上方為集氣室(8)，在集氣室(8)上開(kāi)有煙氣出口(9)，煙氣列管(5)的下端位于粉塵云燃燒室(3)上、且與粉塵云燃燒室(3)相通，煙氣列管(5)的上端位于第一隔板(7)上、且與集氣室(8)相通，在爐體的側(cè)壁與粉塵云燃燒室(3)之間裝有傾斜的第二隔板(13)，第二隔板(13)將爐體分隔為上方的裂解氣化室(4)和下方的催化重整室(14)，在裂解氣化室(4)的上部開(kāi)有原料進(jìn)料口(6)和中間產(chǎn)物氣體出口(10)，下部開(kāi)有出料口(2)，在催化重整室(14)的上部開(kāi)有催化劑加料口(11)、燃?xì)獬隹?12)，下部開(kāi)有催化劑出料口(1)和催化重整室進(jìn)氣口(15)，中間產(chǎn)物氣體出口(10)與催化重整室進(jìn)氣口(15)相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂解氣化重整爐，其特征在于還包括原料下降裝置(19)，原料下降裝置(19)位于第一隔板(7)的下方、裂解氣化室(4)內(nèi)，由電機(jī)(20)帶動(dòng)上、下運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裂解氣化重整爐，其特征在于原料下降裝置(19)的結(jié)構(gòu)為，在壓板(22)的下面裝有通料桿(24)，在壓板(22)上開(kāi)有與煙氣列管(5)相對(duì)應(yīng)的圓孔(25)，在壓板(22)上裝有拉桿(23)，拉桿(23)穿過(guò)第一隔板(7)及爐體頂部與電機(jī)(20)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裂解氣化重整爐，其特征在于還包括粉塵過(guò)濾器(21)，粉塵過(guò)濾器(21)安裝在催化重整室進(jìn)氣口(15)與中間產(chǎn)物氣體出口(10)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裂解氣化重整爐，其特征在于第二隔板(13)與水平面的夾角α為30°～75°。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裂解氣化重整爐，其特征在于所述夾角α為55°～65°。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裂解氣化重整爐，其特征在于第二隔板(13)與水平面的夾角α為30°～75°。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裂解氣化重整爐，其特征在于所述夾角α為55°～65°。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裂解氣化重整爐，其特征在于在裂解氣化室(4)的下部、出料口(2)的上方開(kāi)有水蒸氣入口(18)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種裂解氣化重整爐，這種裂解氣化重整爐主要包括粉塵云燃燒室、裂解氣化室和催化重整室。微米燃料進(jìn)入粉塵云燃燒室高效燃燒，裂解氣化和催化重整所需的熱源由粉塵云燃燒室提供，裂解氣化的原料在裂解氣化室自上而下的過(guò)程中吸收熱量而裂解氣化，裂解氣化產(chǎn)物在氣化壓力下，進(jìn)入催化重整室得到重整，從而得到CO和H
文檔編號(hào)C10J3/48GK1888017SQ20061001935
公開(kāi)日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2006年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月14日
發(fā)明者肖波, 楊家寬, 王秀萍, 章北平, 羅思義, 易仁金 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)