[實用新型]一種固定床-流化床耦合氣化裝置

無效

• 申請號: 200820233820.5
• 申請日: 2008-12-23
• 公開（公告）號: CN201351156Y
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發明（設計）人: 董衛果;鄧一英;王鵬;文芳;楊宗仁;戢緒國;徐春霞;張科達
• 申請（專利權）人: 煤炭科學研究總院
• 主分類號: C10J3/00
• 分類號: C10J3/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐 寧

技術領域

本實用新型涉及一種氣化裝置，特別是關于一種固定床-流化床耦合氣化裝置。

背景技術

我國工業煤氣與合成氣用量隨著經濟發展，需求量與日遞增，煤炭氣化技術廣泛用于冶金、化工、建材、機械等工業行業和民用燃氣。煤炭氣化技術主要分為固定床、流化床及氣流床氣化，常壓煤炭氣化主要是采用固定床和流化床。

常壓固定床氣化技術以混合發生爐、UGI(常壓固定床煤氣化)、水煤氣爐、兩段混合發生爐、兩段水煤氣爐等為主，其優點是操作簡單，投資少，顆粒尺寸較大，設備成本較低。但是固定床必須使用特定的原料種類，大部分在運行的固定床氣化爐使用空氣作為氣化劑，主要產物是低熱值煤氣，能耗高，使用塊煤作為原料成本也較高；特別是固定床氣化爐產生的煤氣焦油含量高，焦油、苯、氨等物質，需經過分離、凈化處理，污水污染嚴重，技術落后。我國多數中小化肥廠目前仍采用這些技術生產合成氨原料氣。但是，隨著能源政策和對環境要求的提高，這些技術正在逐步被新的煤炭氣化技術所取代。

流化床技術的特性是原料固體在氣化床層內懸浮運動并氣化，其具有較高的氣-固之間的傳熱速率和傳質速率，因而固體在床層中的混合接近于理想混合反應器中的狀態，而且過程容易控制，有利于大規模生產。流化床產生的煤氣中焦油含量較低，氣體成分、熱值也較穩定。但其適用的煤種一般是沒有粘結性的或微粘結性的中、高揮發分的非煉焦煤如長焰煤、不粘煤、褐煤等。傳統流化床氣化方法的灰中含碳量高，造成碳轉化率低。

發明內容

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種焦油含量低，出氣率高，成本低的固定床-流化床耦合氣化裝置。

為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案：一種固定床-流化床耦合氣化裝置，其特征在于：它包括固定連接成一體的固定床氣化爐和流化床氣化爐，所述固定床氣化爐的頂部與所述流化床氣化爐的底部，通過一喉管連通。

所述固定床氣化爐的上部設置進料口，所述固定床氣化爐的下部錐體處設置有一爐箅，所述爐箅下方設置有一氣化劑進口，所述固定床氣化爐底部設置有一固定床出灰口。

所述流化床氣化爐的下部錐體周向設置有水蒸氣進口，所述流化床氣化爐密相區設置有進料口，所述進料口與所述水蒸氣進口之間設置有氧氣進口，所述流化床氣化爐頂部設置有一人孔，所述流化床氣化爐頂部周向設置有一煤氣出口。

所述流化床氣化爐上的水蒸氣進口和氧氣進口的數量分別為均布的2～4個。

在所述喉管內設置有一篩板，所述篩板上設置有若干通氣孔，所述喉管上設置有一流化床出灰口。

本實用新型由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、本實用新型將固定床氣化爐內產生的煤氣，輸入進流化床氣化爐內，使煤氣中90％左右的焦油發生裂解，生成H₂及CO，這樣不但降低了煤氣中的焦油含量，而且提高了煤氣中的有效組分，同時也減少了CO₂的排放量，降低了污水處理成本。2、本實用新型將固定床氣化爐內產生的煤氣，輸入進流化床氣化爐內時，煤氣中的H₂在流化床氣化爐內可起到加氫氣化的作用，達到提高煤氣熱值和有效氣體含量的效果；同時利用固定床氣化爐內產生的煤氣中的CO₂中的碳，可部分減少流化床氣化爐中水蒸氣和煤炭消耗量。3、本實用新型流化床氣化爐內產生的灰分，被富集、粘聚和團聚后，灰分的粒徑加大、質量增加，當流化床氣化爐內上升的氣流達不到對灰分的夾帶速度時，灰渣便會自動通過喉管進入到固定床氣化爐內，使灰渣中的碳再一次參與固定床氣化爐內的氣化反應，進而可提高碳的轉化率3％左右，提高氣化效率。4、本實用新型設置的喉管可以提高從固定床氣化爐進入流化床氣化爐煤氣流速和上沖力，使進入流化床氣化爐內的物料不會輕易回到固定床氣化爐。5、本實用新型從流化床氣化爐的水蒸氣進口進入的水蒸氣，可以與從固定床氣化爐進入流化床氣化爐的煤氣混合，避免發生爆炸。6、本實用新型可以采用煤炭、生物質原料和生活垃圾等作為氣化原料，特別是使用煤炭時，原煤經過簡單篩分就能滿足本實用新型對氣化原料粒度的要求，減少了破碎成本、能耗和投資，具有非常寬泛的適用性。本實用新型具有制氣工藝簡化、流程短、設備緊湊、占地面積小、排污量減少、成本低等優點，對提高我國中小型煤化工企業的經濟效益并降低污水處理成本，具有十分重要的意義。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖

圖2是本實用新型的另一實施例

圖3是圖2中設置在喉管處的篩板結構示意圖

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。