[發(fā)明專利]下行氣流床氣化爐的液渣固體排放結(jié)構(gòu)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210465649.1
• 申請(qǐng)日: 2012-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN102965155A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬英云;田原宇;劉峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): C10J3/52
• 分類號(hào): C10J3/52;C10J3/86
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤化工領(lǐng)域，特別地，涉及煤氣流床氣化。

2.背景技術(shù)

煤氣化是煤的潔凈與高效利用的龍頭和關(guān)鍵技術(shù)。氣流床氣化是最近幾十年發(fā)展起來的新型煤并流式氣化技術(shù)，氣化劑與煤粉或煤漿經(jīng)噴嘴進(jìn)入氣化室，煤的熱解、燃燒以及氣化反應(yīng)幾乎同時(shí)進(jìn)行，高溫保證了煤的完全氣化，煤中的礦物質(zhì)成為熔渣后離開氣化爐。與傳統(tǒng)氣化技術(shù)相比，加壓氣流床氣化溫度高、處理能力大、氣體有效成分高、氣化效率高，是未來合成型煤氣化技術(shù)發(fā)展方向。

目前氣流床煤氣化工藝按煤氣的排放方向，可分為下行式和上行式兩類。如Texaco水煤漿氣化、GSP粉煤氣化、四噴嘴對(duì)置氣流床氣化爐、熔渣非熔渣分級(jí)氣流床氣化爐和HT航天爐等均采用氣渣同向順流的下行方式。Shell氣化爐、F-T氣化爐和西熱工兩段氣流床氣化爐采用了氣體向上、熔渣向下的上行方式。上行方式的氣流床氣化爐往往采用上行廢鍋流程，產(chǎn)生高壓蒸汽，回收了氣體的部分熱量，但冷煤氣循環(huán)量大，增加了循環(huán)壓縮能耗。下行方式的氣流床氣化爐往往采用激冷流程，含水煤氣對(duì)于后續(xù)變換工序有利，非常適合作為化工生產(chǎn)合成氣，但能量未能回收，黑水量大，生化處理難度高。因此開發(fā)高熱量回收、低壓縮能耗的下行氣流床氣化爐的氣渣能量同時(shí)回收裝置是目前氣流床氣化工藝亟待解決難題之

3.發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服現(xiàn)有下行氣流床煤氣化技術(shù)存在的不足而提供一種下行氣流床氣化爐的液渣固體排放結(jié)構(gòu)，同時(shí)回收煤氣和熔渣的熱量、降低循環(huán)壓縮能耗，避免黑水二次污染等優(yōu)點(diǎn)，可滿足產(chǎn)業(yè)部門對(duì)氣化爐的要求。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

本發(fā)明提供下行氣流床氣化爐的液渣固體排放結(jié)構(gòu)，由下行氣流床氣化爐殼體、氣化產(chǎn)物排出口、冷卻室、旋流冷卻套、急冷水管、霧化噴頭、冷煤氣返回口、煤氣出口、固體排渣口組成。下行氣流床氣化爐底部中心中心設(shè)置氣化產(chǎn)物排出口，下行氣流床氣化爐底部與冷卻室相連；氣化產(chǎn)物排出口外側(cè)設(shè)置旋流冷卻套，旋流冷卻套上部接通冷煤氣返回口；在氣化產(chǎn)物排出口與旋流冷卻套之間設(shè)置有急冷水管和霧化噴頭；冷卻室上部設(shè)置煤氣出口，冷卻室底部中心設(shè)置固體排渣口。

旋流冷卻套與氣化產(chǎn)物排出口直徑之比為1.3~2:1，氣化產(chǎn)物排出口長(zhǎng)度為500~1000mm，旋流冷卻套長(zhǎng)度為氣化產(chǎn)物排出口長(zhǎng)度的2~3倍。

冷煤氣返回口距離冷卻室頂部高度為10-100mm.

氣化產(chǎn)物排出口與旋流冷卻套之間設(shè)置的急冷水管距離冷卻室頂部高度為300-800mm.

霧化噴頭為沿激冷水管圓周上均勻布置、大小相同的噴頭。

冷卻室高徑比為4~8:1，煤氣出口距冷卻室頂部高度為100-1000mm.

4.附圖說明

圖1是本發(fā)明的下行氣流床氣化爐的液渣固體排放結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖的圖面說明如下：1.下行氣流床氣化爐殼體、2.氣化產(chǎn)物排出口、3.冷卻室、4.旋流冷卻套、5.激冷水管、6.霧化噴嘴、7.冷煤氣返回口、8.煤氣出口、9.固體排渣口。

5.具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的介紹：圖1所示，本發(fā)明所述的下行氣流床氣化爐的液渣固體排放結(jié)構(gòu)由下行氣流床氣化爐殼體（1）、氣化產(chǎn)物排出口（2）、冷卻室（3）、旋流冷卻套（4）、激冷水管（5）、霧化噴嘴(6)、冷煤氣返回口（7）、煤氣出口（8）、固體排渣口（9）組成；下行氣流床氣化爐殼體（1）底部中心中心設(shè)置氣化產(chǎn)物排出口（2），下行氣流床氣化爐殼體（1）底部與冷卻室（3）相連；氣化產(chǎn)物排出口（2）外側(cè)設(shè)置旋流冷卻套（4），旋流冷卻套（4）上部接通冷煤氣返回口（7）；在氣化產(chǎn)物排出口（2）與旋流冷卻套（4）之間設(shè)置有急冷水管（5）和霧化噴頭（6）；冷卻室（3）上部設(shè)置煤氣出口（8），冷卻室（3）底部中心設(shè)置固體排渣口（9）。

旋流冷卻套（4）與氣化產(chǎn)物排出口（2）直徑之比為1.3~2:1，氣化產(chǎn)物排出口（2）長(zhǎng)度為500~1000mm，旋流冷卻套長(zhǎng)度（4）為氣化產(chǎn)物排出口（2）長(zhǎng)度的2~3倍。

冷煤氣返回口（7）距離冷卻室（3）頂部高度為10-100mm.

氣化產(chǎn)物排出口（2）與旋流冷卻套（4）之間設(shè)置的急冷水管（5）距離冷卻室（3）頂部高度為300-800mm.

霧化噴頭（6）為沿激冷水管（5）圓周上均勻布置、大小相同的噴頭。

冷卻室（3）高徑比為4~8:1，煤氣出口（7）距冷卻室（3）頂部高度為100-1000mm.

下行氣流床氣化爐的液渣固體排放結(jié)構(gòu)工作時(shí)，通過旋流冷卻套上部高速旋轉(zhuǎn)而下的冷煤氣被急冷水管和霧化噴頭噴出的水霧加濕后，與進(jìn)入冷卻室的粗煤氣和液渣旋流混合換熱，液渣固化，在旋流冷卻套下部出口氣固分離；固體渣從冷卻室底部中心的固體排渣口排出；粗煤氣由于慣性小攜帶炭黑向上流動(dòng)，從冷卻室上部的煤氣出口流出進(jìn)入下游的廢鍋換熱工序和中溫煤氣水洗脫碳黑工序，充分利用煤氣和熔渣余熱，利用水霧的氣化潛熱大幅度降低了冷煤氣的循環(huán)量和循環(huán)能耗，避免了下行氣流床氣化爐激冷渣產(chǎn)生的黑水難題。