一种煤气化装置制造方法及图纸

本申请涉及一种煤气化装置。所述煤气化装置包括炉体、搅拌机、氧蒸汽喷嘴、合成气出口、燃烧环、下渣口，所述合成气出口位于所述炉体的中段上。通过合理地设置合成气出口的位置可以有效地降低合成气组分甲烷的含量。

A coal gasification device

【技术实现步骤摘要】
一种煤气化装置
本技术涉及煤气化领域领域，具体而言，涉及一种煤气化装置。
技术介绍
煤气化工艺是生产合成气产品的主要途径之一，通过气化过程将固态的煤转化成气态的合成气，同时副产蒸汽、焦油(个别气化技术)、灰渣等副产品。煤气化工艺技术分为：固定床气化技术、流化床气化技术、气流床气化技术三大类。现有的煤气化工艺存在一些不足，例如，甲烷气体含量较高，有效气含量较低。因此，提供一种降低甲烷含量的煤气化方法及装置时十分必要的。
技术实现思路
本技术的目地在于提供一种煤气化装置，使用所述煤气化装置进行煤气化可以有效地降低合成气中甲烷气体的含量。所述煤气化装置包括炉体、搅拌机、氧蒸汽喷嘴、合成气出口、燃烧环、下渣口，所述合成气出口位于所述炉体的中段上。在一些实施例中，煤气化过程中所述炉体的中段的内部温度高于800℃。在一些实施例中，所述炉体的轴向长度为L，所述炉体的中段为0.3L至0.7L之间的炉体段。在一些实施例中，所述炉体的中段为所述搅拌机和所述氧蒸汽喷嘴之间的炉体段。在一些实施例中，所述炉体的中段对应所述炉体中干馏层和/或还原层。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本技术提供的一种煤气化流程示意图；<br>图2是本技术提供的一种煤气化装置炉体中各反应层的分布示意图；图3是本技术提供的煤气化装置结构示意图；图4是本技术提供的煤气化装置轴向高度和炉体内部温度的关系示意图；图5是本技术提供的合成气出口安装位置对应的煤气化装置轴向高度和合成气组成的关系示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。图1是本技术提供的一种煤气化流程示意图。如图所示，煤原料从顶部进入煤气化装置(本申请中又称为“气化炉”)，气化剂蒸汽(例如，水蒸气)和氧气通过周向对称布置的多个氧蒸汽喷嘴从气化炉下部进入所述煤气化装置，炉体内气相与固相逆流接触。由此，在煤气化装置的内部可以形成气化燃烧区，经过煤气化反应生成合成气导出到外部。所述合成气包括有效气(例如，一氧化碳和氢气)和废气(例如，甲烷)。所述外部是指所述煤气化装置以外的空间，比如储气装置、合成气导管、大气环境等。上述煤气化反应发生在煤气化装置的炉体内，包括多个反应，比如生成一氧化碳的化学反应、生成甲烷的化学反应。通过研究分析化学反应的产物和反应条件可以控制合成气的组分含量，比如控制合成气中甲烷的含量。以下结合图2对煤气化装置中煤气化反应进行详细的说明。图2是本技术提供的一种煤气化装置炉体中各反应层的分布示意图。煤气化装置的炉体可以分为五层，分别为干燥层201、干馏层202、还原层203、氧化层204和液渣层205。干燥层201、干馏层202、还原层203、氧化层204和液渣层205由煤气化装置的炉体自上而下分布。应当可以理解的是，各层的空间高度仅作为示意，不代表煤气化装置的炉体中各层实际的高度或者各层高度占炉体总高度的实际比例。所述炉体总高度为炉体轴向的高度，所述炉体的轴向为与炉体安装底面垂直的方向。在氧化层204中，炉体内化学反应主要包括以下反应：2C+O2＝2CO(1)C+O2＝CO2(2)在还原层203中，化学反应主要包括以下反应：C+CO2＝2CO(3)C+H2O＝H2+CO(4)C+2H2O＝2H2+CO2(5)除此以外，在干燥层201、干馏层202、还原层203和氧化层204中还存在生成废气的反应，例如，生成甲烷的反应。生成甲烷的反应主要包括：C+2H2＝CH4(6)CO+3H2＝CH4+H2O(7)2CO+2H2＝CH4+CO2(8)CO2+4H2＝CH4+2H2O(9)在煤气化工艺中，需要尽可能的减少合成气组分甲烷的含量。因此，理想情况下以上生成甲烷的四个反应均需要遏制。对上述四个生成甲烷的反应进行实验分析，在同样的反应条件下，反应(6)的平衡常数远远大于反应(7)、(8)和(9)。表一列举了在反应温度为800℃时，反应(6)至(9)的平衡常数。表一反应(6)(7)(8)(9)平衡常数0.039810.003160.003160.00316由表一可知，反应(6)的平衡常数为反应(7)至(9)的十倍。因而，反应(6)为煤气化反应中生成甲烷的主反应。为了高效地减少煤气化工艺中合成气组分甲烷的含量，可以仅根据生成甲烷的主反应(6)来优化煤气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤气化装置，包括炉体、搅拌机、氧蒸汽喷嘴、合成气出口、燃烧环、下渣口，其特征在于，所述合成气出口位于所述炉体的中段上。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤气化装置，包括炉体、搅拌机、氧蒸汽喷嘴、合成气出口、燃烧环、下渣口，其特征在于，所述合成气出口位于所述炉体的中段上。


2.根据权利要求1所述的煤气化装置，其特征在于，煤气化过程中所述炉体的中段的内部温度高于800℃。


3.根据权利要求1所述的煤气化装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，王娟，刘天扬，刘保荣，张雷，刘广飞，
申请(专利权)人：陕西宏远燃气设备有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61