【技术实现步骤摘要】
一种煤气的微波直接生产工艺方法和装置
本专利技术涉及一种煤气生产工艺及装置,尤其涉及一种微波法直接生产煤气的工艺方法和装置。煤气作为一种清洁能源燃料,比燃煤更清洁和高效,其生产方法和技术进步正逐步提高,传统煤气生产的主要反应式如下所示:O2+C→2CO2+Q(1)CO2+C→2CO-Q(2)H2O+C→H2+CO-Q(3)2H2O+C→CO2+2H2-Q(4)其中:O2:代表氧气C:代表碳CO2:代表二氧化碳H2O:代表水-Q:代表吸收热量+Q:代表放出热量+Q:代表放出热量传统方法中,将富含碳的煤粉通入煤气发生炉中产生热量和二氧化碳,然后通入的水蒸气、空气在煤气发生器中与煤粉、二氧化碳发生吸热反应并生产煤气。煤气生产的主要热能来自煤中碳燃烧放出的热量,如上述方程(1),其余方程(2)、(3)、(4)都是消耗热能的反应,方程(1)的唯一放热反应决定了其后的煤气生成时吸热反应方程的能耗限度;由于反应区热能供应的不稳定、温控难度大,导致煤气生成效率低,生成气体中可燃气体比例低,导致煤气质量不稳定。专利CN101307259A(一种煤气生产装置和方法)提供了一种微波煤气生产装置和方法,在反应区侧壁外增设微波源,通过微波加碳化硅热结构来加热碳原料和二氧化碳反应,以生成一氧化碳;如图1所示。其中:混合区100B、原料煤粉进口110B、CO2进气口120B、反应区200B、微波源210B、多孔隔板250B、煤气出口220B、微波防护区300B。该方法生成煤气的热能全部采用微波电源来提供,但碳化硅直接放置在微波加热腔中形成的煤气反应区,碳化硅形成的500-1500℃ ...
【技术保护点】
作为本专利技术的第一方面,一种煤气的微波直接生产工艺方法,其特征在于,包括以下步骤:作为本专利技术的第一方面,一种煤气的微波直接生产工艺方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)向微波煤气发生器炉体各入口分别加入煤粉和CO2气体;(2)煤粉和CO2气体在混合区100B混合后,通过风机加压,由进气管路150进入微波加热腔200A,接受微波腔作用;(3)混合气体先穿过微波腔200A的金属外壳,然后穿过氧化铝腔300壁进入氧化铝保温腔中的煤气反应区200B;(4)在煤气反应区200B,混合气体与碳化硅250B接触,并不断有微波输入,混合气体吸收了碳化硅热能和反应区中微波能,生成CO气体;反应方程为:CO2+C→2CO?Q′?????????????????????????(5)(5)生成的初级煤气从出气口220B被引出反应区陶瓷保温腔后,然后穿过微波加热腔壁,进入炉体的导气区230,经过风机400牵引到导气管410,再经管道连接到旋风分离器500;含有煤粉等颗粒的初级煤气在旋风分离器500中进行气体和颗粒分离,分离出气体经过旋风分离器上部煤气导管510导出,就是所需煤气,将分离出未充分燃烧和反应 ...
【技术特征摘要】
1.一种煤气的微波直接生产工艺方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)向微波煤气发生器炉体各入口分别加入煤粉和CO2气体;(2)煤粉和CO2气体在混合区(100B)混合后,通过风机加压,由进气管路(150)进入微波煤气加热腔(200A)内,接受微波腔作用;(3)混合气体先穿过微波煤气加热腔(200A)的金属外壳,然后穿过氧化铝陶瓷保温腔(300)壁进入氧化铝陶瓷保温腔中的煤气反应区(200B);(4)微波源(210C)通过波导穿过金属壳进入煤气反应区(200B)内,对煤气反应区(200B)内的氧化铝陶瓷保温腔(300)辐射微波,微波穿透过氧化铝陶瓷保温腔(300),作用于其中的碳化硅结构件(250B),在煤气反应区(200B)中,混合气体与碳化硅结构件(250B)接触,并不断有微波输入,混合气体吸收了碳化硅热能和反应区中微波能,生成含CO气体的初级煤气,反应方程为:CO2+C→2CO-Q′;(5)生成的初级煤气从出气口(220B)被引出煤气反应区(200B)中的氧化铝陶瓷保温腔(300)后,然后穿过微波煤气加热腔(200A)的壁,进入炉体的导气区(230),经过风机(400)牵引到导气管(410),再经管道连接到旋风分离器(500),含有煤粉等颗粒的初级煤气在旋风分离器(500)中进行气体和颗粒分离,分离出的气体经过旋风分离器(500)上部的煤气导管(510)导出,成为所需煤气,未充分燃烧和反应的煤粉颗粒通过旋风分离器(500)下部的回引管(520)被回引到炉体的混合区(100B)中,再次进入微波煤气发生器中。2.根据权利要求1所述的煤气的微波直接生产工艺方法,其特征在于,其中步骤(1)中,所述的微波煤气发生器是一种煤气的微波直接生产工艺方法设备,由微波煤气发生器、导气区(230)、风机(400)、导气管(410)、旋风分离(500)、回引管(520)、煤气导管(510)组成,所述的微波煤气发生器前端是煤粉进口(110B)和CO2气体入口(120B),其后是混合区(100B),混合区后部经进气管(150)通向微波煤气加热腔(200A),煤气反应区(200B)在微波煤气加热腔(200A)中,加热腔后部是导气区(230),所述的微波的频率是915MHz或2450MHz;当碳化硅结构尺寸大于100mm时,所述微波的频率为915MHz,功率按实际煤气生成能力来配置。3.根据权利要求2所述的煤气的微波直接生产工艺方法,其特征在于,其中的微波煤气加热腔(200A),其腔体是钢板结构,其外部是微波源(210C),腔壁上有与微波功率输入波导相连的馈入口;腔体前部是混合气体的进气管(150)口,该开口成通气孔状,不透微波,与腔内氧化铝陶瓷保温腔(300)内相通;腔体后部是混合气体反应后的出...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈玉麒,陈玉麟,
申请(专利权)人:上海麦风微波设备有限公司,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。