一種用于多元料漿氣化反應器的多通道噴嘴及其用圖
【專利說明】
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于煤氣化技術(shù)領域。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于多元料漿氣化反應器的多通道噴嘴，還涉及所述多通道噴嘴的用途。
【【背景技術(shù)】】
[0002]有機廢水因含有多種有機污染物(如醇、酚、醛類等)，通常都具有有毒有害、氣味難聞、色度高、難以生物降解等特點，目前有機廢水的處理主要采用物理法，化學法，物理+化學法或者生化法等，但這些方法或多或少存在著處理速度慢，周期長，能耗大，處理成本高，可能存在二次污染等缺點，一直是國內(nèi)外水處理領域的一大難題。
[0003]如果把有機廢水與碳氫化合物、氧氣分別通入氣化噴嘴，在氣化爐內(nèi)高溫燃燒(溫度高于1300?140(TC )，可使有機物高溫融熔或裂解，生成水煤氣，不僅可避免有機廢水對環(huán)境的污染，同時還能節(jié)約水資源，此項技術(shù)能夠在合成氨、合成甲醇工業(yè)、發(fā)電(IGCC)、煤制油等領域得到廣泛的應用，從而實現(xiàn)有機廢水的高效利用。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004][要解決的技術(shù)問題]
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種用于多元料漿氣化反應器的多通道噴嘴。
[0006]本發(fā)明的另一個目的是提供所述多通道噴嘴的用途。
[0007][技術(shù)方案]
[0008]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0009]本發(fā)明涉及一種用于多元料漿氣化反應器的多通道噴嘴。
[0010]該多元料漿氣化反應器多通道噴嘴包括以縱軸重疊方式由內(nèi)而外依次配置的I級廢液管路12、II級廢液管路9、I級給氧管路6、料漿管路3、II級給氧管路I與冷卻系統(tǒng)；
[0011]所述的I級廢液管路12由位于多通道噴嘴頂部的I級廢液入口 13、位于多通道噴嘴底部的I級廢液噴頭16與將它們連接起來的直管組成；
[0012]所述的II級廢液管路9由位于多通道噴嘴頂部與I級給氧入口管道7之間的II級廢液入口 11和II級廢液入口管道10、位于多通道噴嘴下部的II級廢液噴頭17以及將所述管道與噴頭連接起來的直管組成；
[0013]所述的I級給氧管路6由位于II級廢液入口管道10與料漿入口管道4之間的I級給氧入口 8和I級給氧入口管道7、位于多通道噴嘴下部的I級給氧噴頭18以及將所述管道與噴頭連接起來的直管組成；
[0014]所述的料漿管路3由位于I級給氧入口管道7與II級給氧入口管道14之間的料漿入口 5和料漿入口管道4、位于多通道噴嘴下部的料漿噴頭19以及將所述管道與噴頭連接起來的直管組成；
[0015]所述的II級給氧管路I由位于料漿入口管道4與多通道噴嘴底部之間的II級給氧入口 15和II級給氧入口管道14、位于多通道噴嘴下部的II級給氧噴頭20以及將所述管道與噴頭連接起來的直管組成；
[0016]所述的冷卻系統(tǒng)處于在II級給氧入口管道14與多通道噴嘴底部之間的多通道噴嘴外表面上。
[0017]在所述的多通道噴嘴下部外側(cè)設置固定法蘭2，以便將其多通道噴嘴牢固地固定在氣化反應器頂部。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，所述的II級廢液管路9通過位于該管路直管頂端的法蘭以同軸方式固定在I級廢液管路12上；
[0019]所述的I級給氧管路6通過位于該管路直管頂端的法蘭以同軸方式固定在II級廢液管路9上；
[0020]所述的料漿管路3通過位于該管路直管頂端的法蘭以同軸方式固定在I級給氧管路6上；
[0021]所述的II級給氧管路I通過位于該管路直管頂端的法蘭以同軸方式固定在料漿管路3上。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，在II級廢液入口管道10與I級給氧入口管道7之間，按照與所述II級廢液管路9相同的結(jié)構(gòu)與安裝方式在II級廢液管路9外側(cè)順序地同軸安裝N級廢液管路，其中N是大于I的正整數(shù)。
[0023]在本發(fā)明中，設置N級廢液管路的目的在于保證各種不同的有機廢水相互獨立地通過不同的廢液通道，便于利用和處理。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，所述的N級廢液管路是3-10級廢液管路。根據(jù)實際生產(chǎn)需要確定廢液管路級數(shù)對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員而言是不存在任何困難的，是易于實現(xiàn)的。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，I級廢液噴頭16、II級廢液噴頭17、I級給氧噴頭18、料漿噴頭19與II級給氧噴頭20是一種錐形結(jié)構(gòu)噴頭，其錐角為30。彡 α 彡 90° ο
[0026]如果I級廢液噴頭16、II級廢液噴頭17、I級給氧噴頭18、料漿噴頭19與II級給氧噴頭20的錐角小于30°，則會導致各個噴頭噴出的射流混合不充分，影響其霧化效果，同時還可能會導致部分反應物料由于流速太高未參與氣化反應，影響合成氣氣化指標；如果它們的錐角大于90°，則會導致各個噴頭噴出射流的燃燒火焰太短，從而導致噴頭部易被燒毀；因此，所述各個噴頭的錐角為30° ^ α ^90°是合理的；優(yōu)選地是45。彡 α 彡 75° ο
[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，由I級廢液噴頭16、II級廢液噴頭17、I級給氧噴頭18、料漿噴頭19與II級給氧噴頭20構(gòu)成預混區(qū)22，與預混區(qū)22相鄰的是噴嘴出口 23，這些噴頭相鄰之間都安裝定位塊21。
[0028]在本發(fā)明中，安裝定位塊21的目的在于保證各個噴頭具有良好的穩(wěn)定的同心度。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，所述的冷卻系統(tǒng)是一種具有常規(guī)水夾套結(jié)構(gòu)或盤管結(jié)構(gòu)的冷卻系統(tǒng)。
[0030]在本發(fā)明中，安裝冷卻系統(tǒng)的目的在于保證噴頭在使用過程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，從而保證氣化反應器運行穩(wěn)定，還能夠保證這些噴頭不易損壞。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，由II級給氧管路I與料漿管路3形成的空間構(gòu)成II級給氧通道；由料漿管路3與I級給氧管路6形成的空間構(gòu)成料漿通道；由I級給氧管路6與II級廢液管路9形成的空間構(gòu)成I級給氧通道；由II級廢液管路9與I級廢液管道12形成的空間構(gòu)成廢液通道。
[0032]在本發(fā)明中，所述的給氧通道是用于輸送氧化劑的通道。所述的氧化劑例如是以氧氣為主氣化介質(zhì)，水、二氧化碳或者它們的混合物為輔助氣化介質(zhì)。
[0033]所述的廢液通道是用于輸送廢液的通道，所述的廢液例如是含有碳水化合物、月旨肪、蛋白質(zhì)、纖維素的廢液。
[0034]所述的料漿通道是用于輸送料漿的通道，所述的料漿例如是含有煤粉、石油焦、焦粉、半焦、煤液化殘渣及其混合物的漿體。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，由相鄰N級廢液管路之間形成的空間都構(gòu)成廢液通道。
[0036]本發(fā)明還涉及所述多元料漿氣化反應器多通道噴嘴在生產(chǎn)合成氣中的用途。在生產(chǎn)合成氣時使用的料漿是由煤粉、石油焦、焦粉、半焦、煤液化殘渣或其混合物制成的漿體，使用的廢液是含有一種或多種選自碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素的有機物溶液。
[0037]本發(fā)明的多通道噴嘴實施過程如下:首先將一種或多種選自漿體、含碳氫化合物的的漿體通過料漿入口送到料漿管路，將有機廢水通過廢液入口送到廢液管路，將所述氧化劑同時通過I級給氧入口和II級給氧入口分別送到I級給氧管路和II級給氧管路，料漿、有機廢液與來自I級給氧管路的氧化劑在預混區(qū)22充分混合并且霧化，霧化物再與來自II級給氧管路的氧化劑進行二次霧化，接著從多通道噴嘴噴出，然后進入氣化爐內(nèi)，在溫度1100°C -1650°C與壓力為0.l-20MPa的條件下進行部分氧化反應，生成以COXOjP H2為主要成分的合成氣。
[0038]本發(fā)明多通道噴嘴的特點如下:
[0039]本發(fā)明多通道噴嘴可以同時處理多種含碳氫化合物的漿體和多種廢液，特別是危險性有機廢液。在現(xiàn)有合成氣反應器中安裝使用本發(fā)明多通道噴嘴，不僅能夠高效地處理各種有機廢液，還能夠獲得高品質(zhì)的合成氣，從而有效避免有機廢液對環(huán)境的污染，同時還能夠節(jié)省大量水資源，因此，具有非常明顯的經(jīng)濟效益與社會效益。
[0040][有益效果]
[0041]本發(fā)明可用于多種料漿和廢液氣化的多通道噴嘴，不但可用于水煤漿氣化制水煤氣OHH2，還可將難以處理的工業(yè)有機廢液、廢水通過氣化反應實現(xiàn)高效利用。在現(xiàn)有合成氣反應器中安裝使用本發(fā)明多通道噴嘴，不僅能夠高效地處理各種有機廢液，還能夠獲得高品質(zhì)的合成氣，從而有效避免有機廢液對環(huán)境的污染，同時還能夠節(jié)省大量水資源，因此，具有非常明顯的經(jīng)濟效益與社會效益。
【【附圖說明】】
[0042]圖1是本發(fā)明用于多元料漿氣化反應器的多通道噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖2是本發(fā)明多通道嗔嘴頭部結(jié)構(gòu)不意圖；
[0044]圖3是本發(fā)明多通道噴嘴俯視圖；
[0045]圖4是本發(fā)明多通道噴嘴頭部沿A-A的剖視圖；
[0046]圖中:
[0047]1-1I級給氧管路；2_固定法蘭；3_料漿管路；4_料漿入□管道；5_料漿入口 ；6_1級給氧管路；7-1級給氧入口管道；8-1級給氧入口 ；9-11級廢液管路；10-11級廢液入口管道；Il-1I級廢液入口 ；12-1級廢液管路；13-1級廢液入口 ； 14-11級給氧入口管道；15-11級給氧入口 ；16-1級廢液噴頭；17-11級廢液噴頭；18-1級給氧噴頭；19_料漿噴頭；20_11級給氧噴頭；21_定位塊；22_預混區(qū)；23_噴嘴出口。
【【具體實施方式】】
[0048]通過下述實施例將能夠更好地理解本發(fā)明。
[0049]實施例1:本發(fā)明