一種氣化爐的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煤氣化領域，特別是涉及一種氣化爐。
【背景技術】
[0002]煤氣化是一個熱化學過程，以煤或煤焦為原料，以氧氣(空氣、富氧或純氧)、水蒸氣或氫氣等作氣化劑，在高溫條件下通過化學反應將煤或煤焦中的可燃部分轉化為氣體燃料的過程。
[0003]煤氣化工藝是生產合成氣產品的主要途徑之一，通過氣化過程將固態(tài)的煤轉化成氣態(tài)的合成氣，同時副產蒸汽、焦油(個別氣化技術)、灰渣等副產品。煤氣化工藝技術分為:固定床氣化技術、流化床氣化技術、氣流床氣化技術三大類，各種氣化技術均有其各自的優(yōu)缺點，對原料煤的品質均有一定的要求，其工藝的先進性、技術成熟程度也有差異。
[0004]工業(yè)中常用的煤氣化爐通常是將煤粉與氧氣(空氣、富氧或純氧)燃燒，生成氣態(tài)的合成氣，通常參與反應的氧氣純度越高，生成的合成氣越符合要求，工業(yè)生產中，如果使用濃度較低的氧氣參與反應，會影響生成的混合氣中一氧化碳和氫氣的濃度，為了提高合成氣中一氧化碳和氫氣的濃度，需要將空氣分離，提取出濃度較高的氧氣參與反應，但是氧氣提純的過程成本高，而且合成氣制備時，燃燒的過程會消耗較多的能源。
[0005]因此，如何有效的降低合成氣制備的成本，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的是提供一種氣化爐，該裝置有效的降低合成氣制備的成本。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型提供如下技術方案:
[0008]一種氣化爐，用于煤炭化學鏈載氧體制備合成氣技術，包括殼體、布風板和加熱裝置，所述加熱裝置位于所述殼體的內部，所述布風板位于所述殼體的中間位置并將所述殼體的內腔分為第一內腔和第二內腔，所述第一內腔與煤粉及載氧體入口管、合成氣出口管、載氧體出口管和載氧體返料管連通，所述第二內腔與水蒸氣入口管連通，所述布風板上安裝有能夠使水蒸氣由所述第一內腔流入所述第二內腔的風帽。
[0009]優(yōu)選的，所述殼體的內壁設有耐火層，所述耐火層的內壁設有石英玻璃內壁，所述加熱裝置嵌入所述耐火層的內部，所述布風板的邊緣嵌入所述石英玻璃內壁中。
[0010]優(yōu)選的，所述第一內腔設有用于改變煤粉及載氧體流動方向的第一擋板和第二擋板，所述第一擋板固定安裝在所述石英玻璃內壁上，所述第二擋板固定安裝在所述布風板上。
[0011]優(yōu)選的，所述第一擋板為石英玻璃擋板，所述第二擋板為耐熱鋼擋板。
[0012]優(yōu)選的，所述風帽呈圓柱狀，所述風帽的圓周方向設有通孔，所述通孔的延伸方向與所述風帽的軸線方向成80°至85°夾角，所述通孔沿所述風帽的軸線方向設有1-3層，每層所述通孔的個數(shù)為3個，并且每層所述通孔均沿所述風帽的周向均勻排列，所述通孔的孔徑為4mm至6mm ο
[0013]優(yōu)選的，所述煤粉及載氧體入口管的軸線方向與所述殼體的軸線方向成50°至70°夾角，所述載氧體出口管的軸線方向與所述殼體的軸線方向成35°至55°夾角。
[0014]優(yōu)選的，所述布風板上連接有用于使灰塵顆粒排出所述第一內腔的排渣管。
[0015]優(yōu)選的，所述加熱裝置為硅碳棒加熱裝置，所述加熱裝置呈柱狀，所述加熱裝置的軸線方向與所述殼體的軸線方向平行。
[0016]優(yōu)選的，所述殼體包括通過法蘭相連的上殼和下殼，且所述上殼和所述下殼均具有U型槽，所述上殼的U型槽與所述布風板形成所述第一內腔，所述下殼的U型槽與所述布風板形成所述第二內腔。
[0017]優(yōu)選的，所述布風板靠近所述第一內腔的一側還設有耐火泥。
[0018]本實用新型所提供的氣化爐，包括殼體、布風板和加熱裝置，所述加熱裝置位于所述殼體的內部，所述布風板位于所述殼體的中間位置并將所述殼體的內腔分為第一內腔和第二內腔，所述第一內腔與煤粉及載氧體入口管、合成氣出口管、載氧體出口管和載氧體返料管連通，所述第二內腔與水蒸氣入口管連通，所述布風板上安裝有能夠使水蒸氣由所述第一內腔流入所述第二內腔的風帽。煤粉和載氧體經所述煤粉及載氧體入口管進入該氣化爐的所述第一內腔，水蒸氣經所述水蒸氣入口管進入該氣化爐的第二內腔，水蒸氣繼續(xù)通過所述風帽流入所述第一內腔，煤粉、載氧體及水蒸氣在所述第一內腔混合，加熱裝置為該裝置加熱，載氧體及煤粉在水蒸氣的流化作用下，進行氣化反應，載氧體將空氣中的氧原子提供給煤粉，失去氧原子的載氧體通過載氧體出口管流出，與空氣反應再次得到氧原子，再次通過載氧體返料管進入所述第一內腔，該氣化爐內的氣化反應生成以h2、CO為主要成分的合成氣。該裝置內所進行的氣化反應，燃料與氧氣無需接觸，通過載氧體將氧原子傳遞給燃料，避免了氧氣提純的過程，能夠有效的節(jié)約成本，同時，該反應無需燃燒過程，有效的節(jié)約了能源。
[0019]在一種優(yōu)選實施方式中，所述殼體的第一部分設有第一擋板和第二擋板，所述第一擋板固定安裝在所述石英玻璃內壁上，所述第二擋板固定安裝在所述布風板上。當煤粉及載氧體通過所述煤粉及載氧體入口管進入所述第一內腔后，所述第一擋板和所述第二擋板的設置使得煤粉及載氧體能夠流化態(tài)折流流動，充分的與水蒸氣發(fā)生反應，避免了煤粉、載氧體及水蒸氣的氣化反應不充分。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型所提供的氣化爐一種【具體實施方式】的結構示意圖；
[0021]圖2為圖1所示氣化爐A-A截面示意圖；
[0022]圖3為圖1所示氣化爐的俯視示意圖；
[0023]圖4為圖1所示氣化爐一種【具體實施方式】的布風板結構示意圖；
[0024]圖5為圖1所示氣化爐一種【具體實施方式】的風帽結構示意圖；
[0025]圖6為圖1所述氣化爐一種【具體實施方式】的風帽結構的俯視圖。
【具體實施方式】
[0026]本實用新型的核心是提供一種氣化爐，能夠有效的降低合成氣制備的成本。
[0027]為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型方案，下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0028]請參考圖1，圖1為本實用新型所提供的氣化爐一種【具體實施方式】的結構示意圖。
[0029]在一種【具體實施方式】中，該氣化爐包括殼體1、布風板9和加熱裝置11。布風板9位于殼體I的中間位置并將殼體I的內腔分為第一內腔4和第二內腔10，第一內腔4與煤粉及載氧體入口管12、合成氣出口管14、載氧體出口管15和載氧體返料管16連通，第二內腔10與水蒸氣入口管13連通。布風板9上安裝有風帽7，風帽7上設有能夠使水蒸氣由第一內腔4流入第二內腔10的通孔。加熱裝置11位于殼體I的內部，加熱裝置11能夠為殼體I內的反應提供熱量。殼體I通常呈臥式圓筒狀，使用碳鋼材料制成，另外，為了保證載氧體及煤粉能夠充分的反應，并且充分的利用該氣化爐的內部空間，煤粉及載氧體入口管12與載氧體出口管15分別位于該氣化爐沿軸線方向的兩側。
[0030]在該氣化爐制備合成氣時，煤粉及載氧體經煤粉及載氧體入口管12進入該氣化爐的第一內腔4，即反應室，水蒸氣經水蒸氣入口管13送入氣化爐的第二內腔10，即風室，水蒸氣經布風板9上連接的風帽7的通孔送入該氣化爐的反應室。載氧體及煤粉在水蒸氣的流化作用下在第一內腔4內流動，并進行氣化反應，煤粉、載氧體及水蒸氣發(fā)生載氧體氣化反應生成以H2、CO為主要成分的合成氣。反應后的載氧體及部分煤灰經載氧體出口管15送入下游工序，粗合成氣則通過合成氣出口管14溢出。
[0031]失去氧原子的載氧體通過載氧體出口管15流出后，與空氣中的氧原子發(fā)生反應重新得到氧原子，重新得到氧原子的載氧體通過載氧體返料管16重新回到該氣化爐的反應室，繼續(xù)為煤粉提供氧原子。
[0032]載氧體即能夠傳遞氧，又能夠將氧化反應生成的熱量傳遞到還原反應器。載氧體包括金屬載氧體與非金屬載氧體，金屬載氧體主要有N1、Fe、Co、Mn、Cu、Cd等及其構成的復合金屬氧化物，非金屬載氧體主要有CaS04、BaSO4> SrSO4等硫酸鹽載氧體。
[0033]殼體I的內壁還可以設有耐火層2，加熱裝置11嵌入耐火層2的內部，耐火層2的內壁還可以設有石英玻璃內壁3，布風板9的邊緣嵌入石英玻璃內壁3中，布風板9與石英玻璃內壁3之間的縫隙用耐火膠泥密封。石英玻璃內壁3開設小孔，使得爐內氣體的壓力作用在耐火層2上，避免石英玻璃內壁3承受氣化爐內的壓力而破損。
[0034]如圖4所示，布風板9靠近第一內腔4的一側還可以設有耐火泥18，耐火泥18可以有效的保護布風板9，避免布風板9在高溫環(huán)境下受到損害。
[0035]該氣化爐的第一內腔4中還可以設有第一檔板61和第二擋板62。第一擋板61固定安裝在石英玻璃內壁3上，第二擋板62固定安裝在布風板9上。第一擋板61與石英玻璃內壁3 —體成型，為石英玻璃材質，第二擋板62為耐熱鋼材質，第一擋板61與第二檔板61的個數(shù)均為兩個，并且第一擋板61與第二擋板62