[發明專利]一種多流道霧化器及氣化反應操作方法

有效

• 申請號: 201910453402.X
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN110172363B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 羅進成;朱春鵬;徐宏偉;韋孫昌;賀根良;徐宏東;曾梅;林益安;鄒濤;袁善祿;劉軍
• 申請（專利權）人: 西北化工研究院有限公司
• 主分類號: C10J3/46
• 分類號: C10J3/46;C10J3/50
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

本發明公開了一種多流道霧化器及氣化反應操作方法，該多流道霧化器包括多流道液態料漿霧化結構和冷卻保護結構，多流道液態料漿霧化結構包括M個內徑不一且按內徑由小到大的順序由內向外同軸依次疊套的套管，M個套管具有n+1個氣體流道和n個液體流道，n+1個所述氣體流道和n個所述液體流道由內向外按照所述氣體流道和所述液體流道的順序交替布設；該氣化反應操作方法包括：一、多流道霧化器的安裝；二、原料的霧化分散；三、原料的氣化反應。本發明能夠實現大規模原料的霧化，不僅能夠實現多種不同流動性能的液態料漿在一個氣化反應器內同時進行氣化反應的目的，而且能夠實現兩種異態原料在一個氣化反應器內同時進行氣化反應的目的。

技術領域

本發明屬于化工設備技術領域，具體涉及一種多流道霧化器及氣化反應操作方法。

背景技術

濕法氣流床氣化技術是目前較為先進的潔凈煤技術之一，該技術多以煤為原料用以生產合成原料氣，進一步用于生產包括合成氨、甲醇、天然氣、燃料油等在內的大宗基礎化學品，在國內很多企業得到了廣泛應用。近年來，隨著企業生產規模的進一步擴大，能源加工類企業對大處理量的濕法氣化技術需求逐漸增加，但目前采用單個常規霧化器的濕法氣流床氣化最大處理量僅為2000t/天左右，在處理量增大時，霧化器磨損及燒蝕風險大幅提高，極大的限制了單系列裝置處理能力的大規模提高；

另外，原料的多樣性問題也是濕法氣流床氣化技術所要解決的問題之一。因原料本身性質的差異性，多種原料共混情況下很難保證制備出符合工藝生產所需的穩定的液態料漿，如何實現原料中不同流動性能或摻混后不能穩定存在的液態料漿的同室氣化是目前氣化技術發展所面臨的棘手困難之一，另外，當原料中的原料之一為可燃氣體時，將可燃氣體與常見氣化劑(如氧氣)常規混合也是非常危險的，因此，有必要開發一種多流道霧化器，并提出利用多流道霧化器進行氣化反應的操作方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種多流道霧化器，其結構簡單、設計合理，能夠實現大規模原料的霧化，不僅能夠實現多種不同流動性能的液態料漿在一個氣化反應器內同時進行氣化反應的目的，而且能夠實現兩種異態原料在一個氣化反應器內同時進行氣化反應的目的，能夠降低投資和運行成本。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種多流道霧化器，其特征在于：包括多流道液態料漿霧化結構和設置在所述多流道液態料漿霧化結構外側的冷卻保護結構，所述多流道液態料漿霧化結構包括M個內徑不一且按內徑由小到大的順序由內向外同軸依次疊套的套管，其中，M＝2n+1，n為正整數，且n≥2，所述套管的頂端為封閉端，所述套管的底端為開口端，所述套管的側壁上設置有入口端，M個所述套管具有n+1個氣體流道和n個液體流道，n+1個所述氣體流道和n個所述液體流道由內向外按照所述氣體流道和所述液體流道的順序交替布設，M個所述套管的開口端之間形成一個預混合空間，所述冷卻保護結構包括套設在位于最外側的所述套管底端外側的筒式結構的冷卻水包、與所述冷卻水包相連通的冷卻水注入管和冷卻水導出管，所述冷卻水包的內壁與位于最外側的所述套管的外壁之間形成冷卻腔。

上述的一種多流道霧化器，其特征在于：所述冷卻水包的頂端設置有冷卻水包頂部凸緣，位于最外側的所述套管的外壁上設置有第一法蘭，所述冷卻水包頂部凸緣與所述第一法蘭固定連接。

上述的一種多流道霧化器，其特征在于：除位于最外側的所述套管之外，其余的所述套管的外壁上均設置有供其外側相鄰的所述套管固定安裝的第二法蘭。

上述的一種多流道霧化器，其特征在于：除位于中心位置的所述套管之外，其余的所述套管的頂端均設置有套管頂部凸緣。

本發明還提供了一種氣化反應操作方法，其特征在于：該操作方法包括以下步驟：

步驟一、多流道霧化器的安裝：

將所述多流道霧化器的底端從氣化反應器的頂部伸入，之后，將氣化反應器頂部凸緣與第一法蘭固定連接；

步驟二、原料的霧化分散：