氣化耦合系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及化工領(lǐng)域，具體地，涉及氣化耦合系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)流化床氣化爐通常采用單爐體，由于氣化反應(yīng)溫度的限制，單爐體氣化爐無法滿足在高碳轉(zhuǎn)化率的情況下，提高氣化爐的甲烷生成量需求。
[0003]由此，流化床氣化爐有待改進。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出一種氣化耦合系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，容易操作，流化床氣化室的反應(yīng)溫度易于控制。
[0005]根據(jù)本實用新型的一個方面，本實用新型提供了一種氣化耦合系統(tǒng)。根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)包括:第一殼體，所述第一殼體內(nèi)具有用于形成流化床的第一氣化室，所述第一氣化室具有固體原料進口、第一流化氣進口、半焦物料出口和第一合成氣出口 ；第二殼體，所述第二殼體內(nèi)具有用于形成流化床的第二氣化室，所述第二氣化室具有半焦物料進口、第二流化氣進口、排渣口和第二合成氣出口 ；以及連接通道，所述連接通道與所述半焦物料出口和所述半焦物料進口相連。
[0006]根據(jù)本實用新型實施例的氣化耦合系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，容易操作，流化床氣化室的反應(yīng)溫度易于控制，氣化爐出口甲烷含量高，可以根據(jù)需求調(diào)節(jié)氣化室的溫度，使氣化爐在中低溫條件下運行，滿足在高碳轉(zhuǎn)化率的情況下，提高氣化爐的甲烷生成量的需求。
[0007]任選地，所述連接通道為下料管。
[0008]任選地，所述第一殼體、第二殼體及連接通道的內(nèi)表面上均設(shè)有耐磨和絕熱襯里。
[0009]任選地，所述第一氣化室和所述第二氣化室均進一步包括:氣體分布板或氣體分布器，所述氣體分布板或氣體分布器設(shè)置在所述第一流化氣進口和所述第二流化氣進口的上部。
[0010]任選地，所述排渣口設(shè)置在所述第二殼體的側(cè)壁或底部。
[0011 ] 任選地，第一流化氣和第二流化氣為氧氣、水蒸汽或合成氣中的至少一種。
[0012]任選地，所述第一氣化室的溫度控制在850-950攝氏度。
[0013]任選地，所述第二氣化室的溫度控制在950-1050攝氏度。
[0014]本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0015]本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0016]圖1顯示了根據(jù)本實用新型一個實施例的氣化耦合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2顯示了根據(jù)本實用新型一個實施例的氣化耦合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0019]在本實用新型的描述中，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、
“豎直”、“水平”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型而不是要求本實用新型必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0020]需要說明的是，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。進一步地，在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0021]根據(jù)本實用新型的一個方面，本實用新型提供了一種氣化耦合系統(tǒng)。參考圖1，根據(jù)本實用新型的實施例，對該系統(tǒng)進行解釋說明，該系統(tǒng)包括:第一殼體100、第二殼體200和連接通道300，其中，第一殼體100內(nèi)具有用于形成流化床的第一氣化室110，該第一氣化室具有固體原料進口 112、第一流化氣進口 114、半焦物料出口 113和第一合成氣出口 111 ;第二殼體200內(nèi)具有用于形成流化床的第二氣化室210，該第二氣化室210具有半焦物料進口 212、第二流化氣進口 214、排渣口 213和第二合成氣出口 211 ;連接通道300，該連接通道300與半焦物料出口 113和半焦物料進口 212相連。
[0022]根據(jù)本實用新型實施例的氣化耦合系統(tǒng)，通過高低溫氣化耦合技術(shù)將第一氣化室和第二氣化室進行耦合，形成了由兩個流化床單體構(gòu)成的的氣化耦合系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，容易操作。根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)的流化床氣化室的反應(yīng)溫度易于控制，可以根據(jù)需求調(diào)節(jié)氣化室的溫度，使氣化爐在中低溫條件下運行，克服了傳統(tǒng)的氣化爐單體爐無法滿足在高碳轉(zhuǎn)化率的情況下，提高氣化爐的甲烷生成量的需求，進而，該系統(tǒng)具有碳轉(zhuǎn)化率高、氣化爐出口甲烷含量高、環(huán)境友好、能量利用率高的優(yōu)點。
[0023]根據(jù)本實用新型的一些實施例，連接通道300為下料管。由此，下料管的耐高溫耐磨效果好，使用壽命長，系統(tǒng)的密封效果好。
[0024]根據(jù)本實用新型的一些實施例，第一殼體100和第二殼體200的內(nèi)表面上均設(shè)有耐磨和絕熱襯里(圖中未示出)。由此，避免反應(yīng)原料對第一殼體和第二殼體的內(nèi)表面造成磨損，并對第一殼體和第二殼體進行絕熱處理，防止第一氣化室和第二氣化室散熱，能量利用率高。
[0025]根據(jù)本實用新型的一些實施例，連接通道300的內(nèi)表面上設(shè)有耐磨和絕熱襯里(圖中未示出)。由此，避免半焦物料在連接通道內(nèi)的傳遞過程中，對連接通道的內(nèi)部造成磨損，并且避免半焦物料的熱量散失，能量利用率高。
[0026]根據(jù)本實用新型的一些實施例，第一氣化室110和第二氣化室210均進一步包括:氣體分布板或氣體分布器115，該氣體分布板或氣體分布器115設(shè)置在第一流化氣進口 114和第二流化氣進口 214的上部。由此，該氣體分布板或氣體分布器使流化氣均勻進入第一氣化室和第二氣化室內(nèi)，與反應(yīng)原料均勻、充分接觸。
[0027]根據(jù)本實用新型的一些實施例，排渣口 213設(shè)置在第二殼體200的側(cè)壁或底部。由此，便于排出和收集氣化反應(yīng)生成的灰渣。
[0028]根據(jù)本實用新型的一些實施例，通過調(diào)整第一氣化室110和第二氣化室210進口流化氣各氣體組分比例(氧氣、蒸汽、合成氣)來控制兩個氣化室的反應(yīng)溫度，使得第一氣化室110的溫度處于850-950攝氏度；第二氣化室210的溫度處于950-1050攝氏度。由此，在850-950攝氏度條件下，甲烷生成量大，保證第一氣化室110的第一合成氣出口 111排出的合成氣中的甲烷含量高并且第一合成氣中不含焦油等成分；在950-1050攝氏度條件下，第二氣化室210中固體半焦的碳轉(zhuǎn)化率高。
[0029]為了便于理解該氣化耦合系統(tǒng)，根據(jù)本實用新型的實施例，對利用該系統(tǒng)對物料進行處理的過程進行說明，其中，第一氣化室110為中低溫流化床氣化室，第二氣化室210為高溫流化床氣化室。固體原料(例如，煤等)由固體原料進口 112進入第一氣化室110(即中低溫流化床氣化室)，流化氣由第一流化氣進口 114進入第一氣化室110，經(jīng)氣體分布板115均勻分別在第一氣化室110中，其中，流化氣可以為氧氣、蒸汽或合成氣中的至少一種，固體原料與氣化室110內(nèi)的床層物料和流化氣充分混合并發(fā)生復(fù)雜的熱解和氣化反應(yīng)，生成含高濃度甲烷的合成氣，合成氣通過氣化室上方的第一合成氣出口 111排出，進入下游后序系統(tǒng)。第一氣化室110中未充分反應(yīng)的半焦通過下料管300進入第二氣化室210 (即高溫流化床反應(yīng)器)，同時，流化氣由第二流化氣進口 214進入第二氣化室210中，經(jīng)氣體分布板115均勻分別在第二氣化室210中，其中，流化氣可以為氧氣、蒸汽或二者的混合物。在第二氣化室210中，半焦與床層物料和流化氣充分混合并發(fā)生氣化反應(yīng)，生成的合成氣通過第二氣化室210上方的第二合成氣出口 211進入下游后序系統(tǒng)。高溫流化床反應(yīng)器內(nèi)經(jīng)充分反應(yīng)后的灰渣經(jīng)排渣口 213排出第二氣化室210。
[0030]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0031]盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項】
1.一種氣化耦合系統(tǒng)，其特征在于，包括: 第一殼體，所述第一殼體內(nèi)具有用于形成流化床的第一氣化室，所述第一氣化室具有固體原料進口、第一流化氣進口、半焦物料出口和第一合成氣出口 ； 第二殼體，所述第二殼體內(nèi)具有用于形成流化床的第二氣化室，所述第二氣化室具有半焦物料進口、第二流化氣進口、排渣口和第二合成氣出口；以及 連接通道，所述連接通道與所述半焦物料出口和所述半焦物料進口相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述連接通道為下料管。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一殼體、第二殼體以及所述連接通道的內(nèi)表面上均設(shè)有耐磨和絕熱襯里。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一氣化室和所述第二氣化室均進一步包括: 氣體分布板或氣體分布器，所述氣體分布板或氣體分布器設(shè)置在所述第一流化氣進口和所述第二流化氣進口的上部。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述排渣口設(shè)置在所述第二殼體的側(cè)壁或底部。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一氣化室的溫度為850-950攝氏度。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二氣化室的溫度為950-1050攝氏度。
【專利摘要】本實用新型公開了氣化耦合系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：第一殼體，所述第一殼體內(nèi)具有用于形成流化床的第一氣化室，所述第一氣化室具有固體原料進口、第一流化氣進口、半焦物料出口和第一合成氣出口；第二殼體，所述第二殼體內(nèi)具有用于形成流化床的第二氣化室，所述第二氣化室具有半焦物料進口、第二流化氣進口、排渣口和第二合成氣出口；以及連接通道，所述連接通道與所述半焦物料出口和所述半焦物料進口相連。該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，容易操作，氣化爐出口甲烷含量高、碳轉(zhuǎn)化率高等特點。
【IPC分類】C10J3/56
【公開號】CN204999863
【申請?zhí)枴緾N201520679641
【發(fā)明人】吳龍, 周懷祖, 孫永才, 崔海駿, 張滋生, 李錕, 楊守青, 劉斌, 周琦, 劉紅艷, 李冬陽, 陸歡慶, 暴秋林
【申請人】上海堯興投資管理有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年9月2日