專利名稱：一氧化碳發(fā)生爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于化工、醫(yī)藥等羰基合成領(lǐng)域生產(chǎn)一氧化碳的設(shè)備，具體 為一種一氧化碳發(fā)生爐。
背景技術(shù)：
目前發(fā)生爐設(shè)備是化肥行業(yè)使用較廣的制氣設(shè)備，其典型設(shè)備為水煤氣發(fā)生爐、 碎煤加壓氣化爐和干粉煤GSP氣化爐，前兩者粗煤氣中CO氣體的含量均在40%以下，且含 有較高的氫氣、甲烷、氨氣，后者CO氣體的含量雖然在50 60%，但氫氣含量高于30%，氮氣 含量達4%左右，因此以上爐型生產(chǎn)的高純度⑶，氣體分離成本較高，不適合作為精制一氧 化碳的原料氣。制藥行業(yè)采用間歇式純氧、焦炭(無煙煤)生產(chǎn)CO氣體的一氧化碳發(fā)生爐， 間歇加料，定期人工停爐排渣，此爐CO單爐生產(chǎn)能力不超過100Nm3/h，且噴嘴易堵，經(jīng)常被 迫停車，不能滿足大型工業(yè)化的需要。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為了解決現(xiàn)有的一氧化碳發(fā)生爐產(chǎn)量小，產(chǎn)氣率低，純度低等問題而 提供了一種氧化碳發(fā)生爐。本實用新型是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，一氧化碳發(fā)生爐，包括帶有煤氣出口的爐 體，爐體上口連接有焦鎖斗，焦鎖斗上方連接帶稱重裝置的料倉；爐體內(nèi)設(shè)有爐蓖以及驅(qū)動 爐篦的爐底傳動裝置，爐體下口連接有灰鎖斗，灰鎖斗下方設(shè)有清理渣裝置。工作原理，以(X)2和A為氣化劑、焦炭(無煙煤)為原料，通過料倉將焦炭定量送入 焦鎖斗，焦鎖斗利用二氧化碳作為保護氣體，通過內(nèi)置的閥門系統(tǒng)，控制焦炭進入爐體內(nèi)， 同時使一氧化碳不至于溢出，爐體內(nèi)的焦渣則通過灰鎖斗排出，灰鎖斗也是內(nèi)置有排渣閥 門，并通過充二氧化碳保護氣的方法隔絕一氧化碳氣體隨著排渣溢出，保證了安全，該爐的 操作壓力略高于常壓，通過自動控制系統(tǒng)，使加料、氣化、排渣均實現(xiàn)連續(xù)化，爐篦具有均勻 布氣、破渣、排渣等多項功能。與現(xiàn)有裝置相比較，本實用新型具有以下優(yōu)點1、產(chǎn)氣量較大該爐氣化強度為1000 1200Nm3/m2 · h，根據(jù)爐體直徑，單爐純CO 氣化的生產(chǎn)能力可達1000 8000Nm7h ；2、純度高凈化后CO純度可達95 99. 6% ；3、可連續(xù)生產(chǎn)焦鎖斗和灰鎖斗采用液壓控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了加焦和排灰的自動控 制，使生產(chǎn)連續(xù)化；4、密封性好采用CO2作為密封氣，不但可有效地防止CO泄漏造成人身安全事故， 而且由于(X)2作為密封氣氣量較小且本身即可為氣化劑，不影響最終煤氣的成分；5、煤氣組分可調(diào)性根據(jù)用戶需求，通過氣化劑混合器向氣化劑中加入一定量自 產(chǎn)的水蒸汽以及調(diào)節(jié)C02+H20A)2的比值，可以調(diào)節(jié)粗煤氣中CO、CO2、H2的含量；6、節(jié)能殼體內(nèi)層采用保溫和耐熱兩層襯里結(jié)構(gòu)、外層為水夾套的設(shè)計可以有效保證安全，還能充分回收熱量，副產(chǎn)0. 2 0. 3MPa(a)低壓蒸汽；爐篦布氣均勻可調(diào)、破渣性 能好，灰渣殘?zhí)悸时ＷC在5%以下，原料消耗低，氣化熱效率高；7、環(huán)保C0是現(xiàn)代化工不可或缺的原料，特別是羰基合成所必需的原料利用CO2 生產(chǎn)C0，減少了(X)2對大氣排放；(X)2氣化焦炭(無煙煤)沒有含氨、氰化物的污水產(chǎn)生，凈化 排出的(X)2循環(huán)回氣化爐加以利用，是環(huán)保的煤氣化過程。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為焦鎖斗的上閥開啟下閥關(guān)閉狀態(tài)圖。圖3為焦鎖斗的上閥關(guān)閉下閥開啟狀態(tài)圖。圖4為爐篦結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-料倉、2-內(nèi)套筒、3-溜槽、4-焦鎖斗、5-耐火內(nèi)襯、6-水夾套、7-爐體、 8-爐篦、9-爐底傳動裝置、10-氣化劑混合器、11-灰鎖斗、12-撈渣機、13-輸送裝置、14-煤 氣出口、15-進氣閥、16-出氣閥、17-進氣閥、18-出氣閥、19-下閥、20-氣體分布孔、21-刮 刀。
具體實施方式
如圖1所示，一氧化碳發(fā)生爐，包括帶有煤氣出口 14的爐體7，爐體7上口連接有 焦鎖斗4，焦鎖斗4上方連帶有稱重裝置的接料倉1 ；爐體7內(nèi)設(shè)有爐蓖8以及驅(qū)動爐篦8 的爐底傳動裝置9，爐體7下口連接有灰鎖斗11，灰鎖斗11下方設(shè)有清理渣裝置。如圖2、3所示意，所述的焦鎖斗4上方通過溜槽3連接料倉1。焦鎖斗4上方為加 焦閥，加焦閥為雙套筒結(jié)構(gòu)，且內(nèi)套筒2在朝向溜槽口側(cè)開有一閥口，焦鎖斗4內(nèi)還設(shè)有下 閥19，加焦閥和下閥19通過閥控制桿與液壓系統(tǒng)連接。焦鎖斗4上設(shè)有進氣閥15和出氣 閥16，以供二氧化碳氣體充放。所述的灰鎖斗11內(nèi)設(shè)有上閥和下閥，上閥和下閥與液壓控制裝置連接?；益i斗1 上設(shè)有進氣閥17和出氣閥18，以供二氧化碳氣體充放。所述的爐體7內(nèi)層為耐火內(nèi)襯5，爐體7外全包裹有水夾套6。所述的煤氣出口 14 在爐體7頂部并帶有水冷卻夾套。如圖4所示意，所述的爐篦8為塔狀多層結(jié)構(gòu)，在周壁均布有氣體分布孔20，底座 一側(cè)還設(shè)有刮刀21。每一層爐篦的角度可保持爐篦上存有不移動的灰渣，以保護爐篦不至 于燒壞；根據(jù)需要，爐篦為多層，可根據(jù)煤質(zhì)不同來確定每層氣化劑的分布情況；爐篦在轉(zhuǎn) 動的過程中具有破渣的功能；根據(jù)原料煤質(zhì)灰分的含量，爐篦中設(shè)有不同數(shù)量的刮灰刀。所述的清理渣裝置為放置在渣坑內(nèi)的撈渣機12和輸送裝置13。在爐體的一側(cè)設(shè)有氣化劑混合器10，氣化劑混合器10與爐篦8底部聯(lián)通。這樣本裝置可根據(jù)焦炭(無煙煤)的性質(zhì)及爐內(nèi)的生產(chǎn)情況設(shè)定加焦周期，將料倉 1中的焦炭(無煙煤)定時、定量的稱量后經(jīng)溜槽3加入焦(煤)鎖斗4中。所述的焦(煤)鎖 斗4位于CO發(fā)生爐的頂部，上面與溜槽3的下法蘭相連接，下面與爐體7的上法蘭相連接， 主要由鋼筒體、加焦閥和液壓控制系統(tǒng)組成。加焦閥為雙套筒結(jié)構(gòu)，且在朝向溜槽口側(cè)開有 一閥口，當推動焦(煤)鎖斗上閥閥桿使溜槽口與焦(煤)鎖斗上閥閥口對齊時，溜槽與焦(煤)鎖斗相連通，焦(煤)鎖斗上閥門處于開啟狀態(tài)(如圖2所示)；當焦(煤)鎖斗上閥被閥桿拉 起，閥口離開溜槽口時，焦(煤)鎖斗上閥門處于關(guān)閉狀態(tài)(如圖3所示)。當向焦(煤)鎖斗4 中加焦時，焦(煤)鎖斗上閥打開，待加焦完畢，關(guān)閉焦(煤)鎖斗上閥后打開(X)2充氣閥至焦 (煤)鎖斗內(nèi)壓力達設(shè)定值；再打開焦(煤)鎖斗下閥，向CO發(fā)生爐內(nèi)加入焦炭(或無煙煤)， 待加料完畢后關(guān)閉焦(煤)鎖斗下閥和(X)2充氣閥，打開焦(煤)鎖斗放空閥直至焦(煤)鎖斗 (4)內(nèi)壓力降至0.002 Mpa (g)后等待下一次加料循環(huán)。焦炭或無煙煤經(jīng)焦(煤)鎖斗4加入爐內(nèi)后，由上至下經(jīng)過干燥層、還原層、氧化層、 灰渣層而后經(jīng)由灰鎖斗11排至爐外。在CO發(fā)生爐內(nèi)，氣化劑通過灰渣層預(yù)熱，氣化劑中的 氧氣與灰渣中的殘?zhí)及l(fā)生燃燒反應(yīng)，放出大量的熱，為還原層二氧化碳和碳反應(yīng)生成一氧 化碳提供熱量。還原反應(yīng)是強吸熱反應(yīng)，隨著溫度的下降至反應(yīng)終止，富含CO達65 73% 的粗煤氣進入干燥層，在此將焦炭(無煙煤)進行干燥，最終富含CO的粗煤氣經(jīng)氣爐體頂部 煤氣出口 14出CO發(fā)生爐，送后續(xù)系統(tǒng)處理。所述的旋轉(zhuǎn)的爐篦8位于爐體7下部，安裝在爐底由傳動裝置9驅(qū)動的灰盤上。爐 篦為耐熱鑄鋼材料，主要由爐底傳動裝置9驅(qū)動，轉(zhuǎn)速為0 2轉(zhuǎn)/小時，起承焦、布氣、破 渣、排渣的作用。灰鎖斗11與爐體7下出口用法蘭連接，與爐篦8的下灰道相連通，灰鎖斗11內(nèi)的 上部和下部均設(shè)有液壓排灰閥。灰鎖斗11將要排灰時，其上閥處于關(guān)閉狀態(tài)，開啟CO2充 氣閥門，待灰鎖斗壓力達設(shè)定值時，打開灰鎖斗的上閥排灰，排灰達設(shè)定時間后，關(guān)閉灰鎖 斗上閥和CO2充氣閥；打開放空閥至灰鎖斗內(nèi)壓力降至0.002 MPa(g)，說明閥門已關(guān)嚴，此 后打開灰鎖斗下閥。達設(shè)定時間后，關(guān)閉灰鎖斗下閥等待下一次排灰指令。落入渣坑中的灰渣用撈渣機撈12至輸灰裝置13，統(tǒng)一運送至指定位置。CO發(fā)生爐內(nèi)徑1. 98 3. Om,根據(jù)用戶需求，可選用不同型號的CO發(fā)生爐。爐 體高度視焦炭(無煙煤)質(zhì)量和產(chǎn)品要求而定，焦炭(無煙煤)粒度20 60mm，O2純度大于 99. 6%，CO2純度大于98. 5%，C02/02的比值視原料性質(zhì)而定。單爐產(chǎn)氣量1000 8000m7h (按C0100%計);爐內(nèi)壓力視后序系統(tǒng)要求而定，一般為0. 03 0. OSMPa (g)；爐內(nèi)溫度視 原料而定；粗煤氣組成⑶65 72% O2 <0. 5% CO2 24 30%，硫化物視原料而定。經(jīng)MDEA或NHD或低溫甲醇洗脫碳凈化后，CO濃度高達95 96%。
權(quán)利要求1.一種一氧化碳發(fā)生爐，其特征在于包括帶有煤氣出口(14)的爐體(7)，爐體(7)上 口連接有焦鎖斗(4)，焦鎖斗(4)上方連帶有稱重裝置的接料倉(1);爐體(7)內(nèi)設(shè)有爐蓖 (8)以及驅(qū)動爐篦(8)的爐底傳動裝置(9)，爐體(7)下口連接有灰鎖斗(11)，灰鎖斗(11) 下方設(shè)有清理渣裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一氧化碳發(fā)生爐，其特征在于焦鎖斗(4)上方通過溜槽(3) 連接料倉(1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一氧化碳發(fā)生爐，其特征在于焦鎖斗(4)上方為加焦閥， 加焦閥為雙套筒結(jié)構(gòu)，且內(nèi)套筒(2)在朝向溜槽口側(cè)開有一閥口，焦鎖斗(4)內(nèi)還設(shè)有下閥 (19)，加焦閥和下閥(19)通過閥控制桿與液壓系統(tǒng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一氧化碳發(fā)生爐，其特征在于焦鎖斗(4)上設(shè)有進氣閥 (15)和出氣閥(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一氧化碳發(fā)生爐，其特征在于所述的灰鎖斗(11)內(nèi)設(shè)有上 閥和下閥，上閥和下閥與液壓控制裝置連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一氧化碳發(fā)生爐，其特征在于灰鎖斗(11)上設(shè)有進氣閥 (17)和出氣閥(18)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一氧化碳發(fā)生爐，其特征在于所述的爐體(7)內(nèi)層為耐火內(nèi) 襯(5 )，爐體(7 )外全包裹有水夾套(6 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一氧化碳發(fā)生爐，其特征在于所述的爐篦(8)為塔狀多層結(jié) 構(gòu)，在周壁均布有氣體分布孔(20)，底座一側(cè)還設(shè)有刮刀(21)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一氧化碳發(fā)生爐，其特征在于所述的清理渣裝置為放置在 渣坑內(nèi)的撈渣機(12)和輸送裝置(13)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一氧化碳發(fā)生爐，其特征在于在爐體的一側(cè)設(shè)有氣化劑混 合器(10)，氣化劑混合器(10)與爐篦(8)底部聯(lián)通。
專利摘要本實用新型涉及一種用于化工、醫(yī)藥等羰基合成領(lǐng)域生產(chǎn)一氧化碳的設(shè)備，具體為一種一氧化碳發(fā)生爐。解決現(xiàn)有的一氧化碳發(fā)生爐產(chǎn)量小，產(chǎn)氣率低，純度低等問題。包括帶有煤氣出口的爐體，爐體上口連接有焦鎖斗，焦鎖斗上方連接帶稱重裝置的料倉；爐體內(nèi)設(shè)有爐蓖以及驅(qū)動爐篦的爐底傳動裝置，爐體下口連接有灰鎖斗，灰鎖斗下方設(shè)有清理渣裝置。與現(xiàn)有裝置相比較，本實用新型具有以下優(yōu)點產(chǎn)氣量較大，純度高，可連續(xù)生產(chǎn)，密封性好，煤氣組分可調(diào)性，節(jié)能環(huán)保。
文檔編號C10J3/34GK201933062SQ20112004503
公開日2011年8月17日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月23日
發(fā)明者張慶庚, 張立銘, 李大尚, 梁杰華, 谷磊, 韓飛, 黃一民 申請人:中國石油和化工勘察設(shè)計協(xié)會煤化工設(shè)計技術(shù)中心, 賽鼎工程有限公司