專(zhuān)利名稱(chēng)：下行氣流床氣化爐的液渣固體排放結(jié)構(gòu)的制作方法
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(lái)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(kāi)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(lái)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(lèi) 。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(kāi)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(mǎn)足產(chǎn)業(yè)部門(mén)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I. 3 2:1，氣化產(chǎn)物排出口長(zhǎng)度為50(Tl000mm，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IO-IOOmm.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IOO-IOOOmm.
4.


圖I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(shuō)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)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的介紹圖I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(I)、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(I)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(I)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I. 3 2:1，氣化產(chǎn)物排出口(2)長(zhǎng)度為50(Tl000mm，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IO-IOOmm.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IOO-IOOOmm.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(guò)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。
權(quán)利要求
1.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，其特征在于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。
2.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)(I)所述的下行氣流床氣化爐的液渣固體排放結(jié)構(gòu)，其特征在于所說(shuō)的旋流冷卻套與氣化產(chǎn)物排出口直徑之比為I. 3 2:1，氣化產(chǎn)物排出口長(zhǎng)度為50(Tl000mm，旋流冷卻套長(zhǎng)度為氣化產(chǎn)物排出口長(zhǎng)度的2 3倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)(I)所述的下行氣流床氣化爐的液渣固體排放結(jié)構(gòu)，其特征在于所說(shuō)的冷煤氣返回口距離冷卻室頂部高度為10-100mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)(I)所述的下行氣流床氣化爐的液渣固體排放結(jié)構(gòu)，其特征在 于所說(shuō)的氣化產(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300-800mmo
5.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)(I)所述的下行氣流床氣化爐的液渣固體排放結(jié)構(gòu)，其特征在于所說(shuō)的霧化噴頭為沿激冷水管圓周上均勻布置、大小相同的噴頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)(I)所述的下行氣流床氣化爐的液渣固體排放結(jié)構(gòu)，其特征在于所說(shuō)的冷卻室高徑比為4 8:1，煤氣出口距冷卻室頂部高度為100-1000mm。
全文摘要
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設(shè)置氣化產(chǎn)物排出口，下部與冷卻室相連；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，冷卻室底部設(shè)置固體排渣口，充分利用氣化產(chǎn)物余熱，消除黑水難題。
文檔編號(hào)C10J3/86GK102965155SQ201210465649
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者喬英云, 田原宇, 劉峰 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(華東)