本實(shí)用新型本實(shí)用新型屬于煤氣化技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種連續(xù)進(jìn)料的微波煤氣發(fā)生裝置。
背景技術(shù):
煤氣化在煤化工中占有巨大的比重,氣化設(shè)備從移動床、流化床向氣流床發(fā)展。氣流床煤氣化具有生產(chǎn)能力大、碳轉(zhuǎn)化率高及合成氣中不含焦油、甲烷和酚等技術(shù)優(yōu)越性。氣流床對褐煤和年輕煙煤有更好的適應(yīng)性,且為了達(dá)到高溫,汽氧比要盡量低。由于煤要粉碎(70%以上的煤粉通過200目篩),因而制粉設(shè)備龐大,耗電量高,氣化需消耗大量的氧氣,因此需要增加空分裝置,又增加了電的消耗。煤氣化發(fā)展的瓶頸是:(1)多數(shù)為間歇操作,嚴(yán)重影響煤的氣化速率;(2)對煤種及原料煤質(zhì)量要求苛刻,特別是灰熔點(diǎn)等參數(shù)對氣化過程影響巨大;(3)耗氧量巨大;(4)能源利用率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本實(shí)用新型本實(shí)用新型的目的在于提供一種連續(xù)進(jìn)料的微波煤氣發(fā)生裝置,以微波輔助煤本身的熱值,以吸波劑為傳熱介質(zhì)進(jìn)行氣流床煤氣化,一方面穩(wěn)定微波場中的氣化溫度,另一方面可通過改變吸波劑與氣化用煤的配比來靈活控溫,可同時解決以上四個問題,具體地:(1)利用氣化劑與反應(yīng)器中的壓差與煤的重力實(shí)現(xiàn)連續(xù)加料,極大地提高了煤的氣化速率;(2)通過吸波劑在微波場中吸收、傳遞熱量及煤本身在吸波劑的高溫環(huán)境解決對煤種要求問題,且微波處理可在一定程度上改善煤的氣化反應(yīng)活性;(3)由于有微波輔助熱源及吸波劑提高氣化溫度,可隨意改變氣化劑的汽氧比來調(diào)控水煤氣組成;(4)以清潔高效的微波能輔助煤本身的熱值來完成氣化過程,提高煤氣熱值的同時將煤氣的熱量回收利用,實(shí)現(xiàn)能量的充分利用。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
一種連續(xù)進(jìn)料的微波煤氣發(fā)生裝置,包括布置有煤-吸波劑混合物床層5的反應(yīng)區(qū)和作用于反應(yīng)區(qū)的微波發(fā)生器9,所述反應(yīng)區(qū)的上部設(shè)置60~80目鉻攔截篩板7,下部通過80目~120目鉻篩板4與金屬填料3隔開,氣化劑導(dǎo)管1穿過金屬填料3下方的橡膠塞2伸入金屬填料3中。
所述反應(yīng)區(qū)、金屬填料3和橡膠塞2均布置在石英玻璃反應(yīng)器8中,石英玻璃反應(yīng)器8連接與其平行的石英玻璃加料管6,石英玻璃加料管6的下部接入煤-吸波劑混合物床層5所在區(qū)域。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型本實(shí)用新型的有益效果是:
1)吸波劑可重復(fù)循環(huán)使用,穩(wěn)定性好。
2)壓力不同的氣化劑分別從石英玻璃加料管及氣化劑導(dǎo)管兩處加入,利用氣化劑與反應(yīng)器中的壓差與煤的重力實(shí)現(xiàn)連續(xù)加料,極大地提高了煤的氣化速率。
3)適用于空氣煤氣、水煤氣、半水煤氣等各種煤氣的制備,對汽氧比無任何要求。
4)對煤種的適應(yīng)性強(qiáng),無煙煤、煙煤、褐煤均可用于氣化用煤。
5)高效的微波能的熱值附加在煤氣之中,煤氣中H2和CO含量高,可用于民用煤氣、合成氣、H2源等。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明本實(shí)用新型本實(shí)用新型的實(shí)施方式。
如圖1所示,一種連續(xù)進(jìn)料的微波煤氣發(fā)生裝置,包括布置有煤-吸波劑混合物床層5的反應(yīng)區(qū)和作用于反應(yīng)區(qū)的微波發(fā)生器9,反應(yīng)區(qū)的上部設(shè)置60~80目鉻攔截篩板7,下部通過80目~120目鉻篩板4與金屬填料3隔開,氣化劑導(dǎo)管1穿過金屬填料3下方的橡膠塞2伸入金屬填料3中。
本實(shí)用新型中,反應(yīng)區(qū)、金屬填料3和橡膠塞2均布置在石英玻璃反應(yīng)器8中,石英玻璃反應(yīng)器8連接與其平行的石英玻璃加料管6,石英玻璃加料管6的下部接入煤-吸波劑混合物床層5所在區(qū)域,進(jìn)行氣化劑和煤粉的加料。
其中,在石英玻璃加料管6中布置有壓力控制裝置PC,石英玻璃反應(yīng)器8相對于反應(yīng)區(qū)外的位置布置有壓力測量裝置P,反應(yīng)區(qū)內(nèi)布置有溫度測量裝置T,以實(shí)現(xiàn)過程監(jiān)控和控制。
本實(shí)用新型中,金屬填料3及80目~120目鉻篩板4一方面均勻分散氣化劑,使氣化劑與煤-吸波劑混合物床層5充分接觸反應(yīng),另一方面避免了高溫氣流床反應(yīng)區(qū)與橡膠塞2直接接觸而使橡膠塞2燒焦,保證了橡膠塞2的密封性。吸波劑在微波場中產(chǎn)生高溫,并將部分熱量傳遞給煤粉,產(chǎn)生高溫反應(yīng)區(qū),反應(yīng)區(qū)溫度控制在950~1450℃。本裝置利用氣化劑與反應(yīng)器中的壓差與煤的重力進(jìn)行連續(xù)加料。由于吸波劑不損耗,不需要另行補(bǔ)充,只需控制煤的加料速率,保持石英玻璃反應(yīng)器8中煤與吸波劑的配比不變即可穩(wěn)定操作。
40~60目煤粉與20~40目吸波劑均勻混合后裝入與煤-吸波劑混合物床層5,石英玻璃加料管6入口物料為氣化劑(空氣、水蒸氣等)與40~60目煤粉,入口溫度為120~180℃,入口壓力為0.55~0.80MPa(表壓)。氣化劑導(dǎo)管1內(nèi)的120~180℃(表壓保持在0.5~0.7Mpa)氣化劑(水蒸氣、空氣等)通過金屬填料3經(jīng)均勻分散后穿過100~140目鉻篩板4。氣化劑在高溫反應(yīng)煤-吸波劑混合物床層5內(nèi)與煤充分接觸反應(yīng)生成煤氣,產(chǎn)生的煤氣穿過60~80目鉻攔截篩板7后被收集,吸波劑被60~80目鉻攔截篩板7攔截后重復(fù)使用。