[發明專利]固體燃料的間接氣化裝置及方法

無效

• 申請號: 200810018827.X
• 申請日: 2008-01-25
• 公開（公告）號: CN101235321A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 沈來宏;肖軍;吳家樺;張輝
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C10J3/56
• 分類號: C10J3/56
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

1、一種固體燃料的間接氣化裝置，其特征在于該裝置包括循環流化床(1)、旋風分離器(2)、噴動流化床(3)、外置隔離器(4)和返料管(5)；循環流化床(1)上部與旋風分離器(2)的上部相連通，旋風分離器(2)下部的料腿(21)插入噴動流化床(3)中，噴動流化床(3)下部和外置隔離器(4)下部相連通，外置隔離器(4)通過返料管(5)和循環流化床(1)的下部相連通，循環流化床(1)的底部設有空氣/氧氣進氣口(A)，旋風分離器(2)的頂部為燃燒煙氣出氣口(B)，噴動流化床(3)的上部為燃料氣體出氣口(C)，噴動流化床(3)的底部設有氣化介質進口(D)，噴動流化床(3)底部中心區域設有固體燃料和氣力輸送氣體進口(E)，外置隔離器(4)的底部設有隔離氣體進口(F)，循環流化床(1)、噴動流化床(3)和外置隔離器(4)內的床料為惰性熱載體顆粒(11)。

2、一種如權利要求1所述的固體燃料的間接氣化裝置的氣化方法，其特征在于固體燃料的氣化方法為：

a熱解氣化反應：采用氣力輸送的方法將固體燃料從噴動流化床(3)底部中心區域的固體燃料和氣力輸送氣體進口(E)輸送進入噴動流化床(3)內，氣化介質從噴動流化床(3)底部的氣化介質進口(D)進入噴動流化床(3)中，循環流化床(1)內的高溫惰性熱載體顆粒(11)經旋風分離器(2)分離后進入噴動流化床(3)，噴動流化床(3)內的高溫惰性熱載體顆粒(11)對固體燃料和氣化介質進行加熱，固體燃料發生熱解氣化反應，產生氫氣、一氧化碳和甲烷等燃料氣體，固體燃料中焦炭顆粒進一步與氣化介質發生氣化反應，氣化反應剩余的焦炭顆粒和惰性熱載體顆粒(11)從噴動流化床(3)下部經過外置隔離器(4)和返料管(5)流入循環流化床(1)，固體燃料氣化的氣體產物從噴動流化床(3)上部的燃料氣體出氣口(C)排出，隔離氣體從外置隔離器(4)底部的隔離氣體進口(F)進入外置隔離器(4)，對外置隔離器(4)內惰性熱載體顆粒(11)進行流化，調節隔離氣體的流量大小，控制循環流化床(1)和噴動流化床(3)之間的惰性熱載體顆粒(11)循環速率，維持噴動流化床(3)內氣化溫度，所述的氣化介質為水蒸汽或二氧化碳，所述的隔離氣體為水蒸汽、二氧化碳、氮氣等不含氧氣的氣體，所述的惰性熱載體顆粒(11)為砂子、灰渣等惰性固體顆粒；

b燃燒反應：循環流化床(1)采用空氣/氧氣流化，從噴動流化床(3)經過外置隔離器(4)和返料管(5)進入到循環流化床(1)內的焦炭顆粒和空氣/氧氣進行燃燒反應，放出的熱量對惰性熱載體顆粒(11)進行加熱，加熱后的高溫惰性熱載體顆粒(11)經旋風分離器(2)分離后返回到噴動流化床(3)內，為固體燃料熱解氣化提供熱源；

c采用雙重顆粒密封的方法，即利用外置隔離器(4)和料腿(21)的顆粒物料進行密封，阻止循環流化床(1)內燃燒的煙氣產物和噴動流化床(3)內氣化的氣體產物的雙向竄混，避免噴動流化床(3)氣化反應器爆炸燃燒，保證整個裝置的安全運行，同時從噴動流化床(3)上部的燃料氣體出氣口

(C)獲得不含燃燒煙氣產物的高品質燃料氣體。

3、如權利要求2所述的固體燃料的間接氣化裝置的氣化方法，其特征在于所述的氣化介質為水蒸汽或二氧化碳。

4、如權利要求2所述的固體燃料的間接氣化裝置的氣化方法，其特征在于所述的隔離氣體為水蒸汽、二氧化碳、氮氣等不含氧氣的氣體。

5、如權利要求2所述的固體燃料的間接氣化裝置的氣化方法，其特征在于所述的惰性熱載體顆粒(11)為砂子、灰渣等惰性固體顆粒。

6、如權利要求2所述的固體燃料的間接氣化裝置的氣化方法，其特征在于所述的，循環流化床(1)處于900～1200℃的狀態，噴動流化床(3)處于600～1000℃的狀態。

7、如權利要求2所述的固體燃料的間接氣化裝置的氣化方法，其特征在于將噴動流化床(3)底部的氣化介質進口(D)并入噴動流化床(3)底部中心區域的固體燃料和氣力輸送氣體進口(E)，氣化介質全部從固體燃料和氣力輸送氣體進口(E)輸送進入噴動流化床(3)。