催化剂回收单元及气化炉的排渣系统的制作方法

本实用新型涉及催化剂回收技术领域，具体而言，涉及一种催化剂回收单元及气化炉的排渣系统。

背景技术：

随着经济的迅速发展以及环保规定的日益严格，对天然气这一清洁能源的需求量呈爆炸式增长。催化气化技术是洁净高效利用煤的一种重要方式，采用催化气化技术，煤在相对较低的温度下与气化剂在催化剂的催化作用下进行气化反应，生成高浓度的甲烷。催化剂的加入能降低反应温度、提高反应速率，提高粗煤气中甲烷含量。但催化气化工艺采用的催化剂成本较高，需进行回收处理，进而提高技术经济性。

煤和气化剂于催化剂作用下在气化炉内发生催化气化反应，得到粗煤气及转化后的灰渣，含催化剂的灰渣通过排渣系统排出气化炉。现有煤气化炉的排渣系统分为干法排渣和湿法排渣两种。干法排渣无废水产生，但存在扬尘等污染，且后续排渣系统相对复杂、设备材质要求高。湿法排渣会产生部分废水，但无粉尘污染问题，且可以在排渣的同时回收灰渣中的水溶性催化剂，简化催化剂回收工序。

现有湿法排渣系统由高压渣斗、变压渣斗和催化剂水洗回收单元组成，灰渣由气化炉底部排至高压渣斗，并与激冷水接触降温后进入变压渣斗，随后降压送至催化剂水洗回收单元中，因灰渣颗粒较大容易在催化剂水洗回收单元底部沉积、与水分层，催化剂水洗回收单元内渣水混合不均匀，后续的输送泵不能将排至催化剂水洗回收单元中的灰渣输运走，灰渣会堆积至催化剂水洗回收单元底部，导致设备及相关管道的堵塞，从而导致排渣系统无法稳定运行，最终影响气化炉的运行稳定性。

技术实现要素：

鉴于此，本实用新型提出了一种催化剂回收单元及气化炉的排渣系统，旨在解决目前灰渣颗粒较大易堵塞设备、管道的问题。

一个方面，本实用新型提出了一种催化剂回收单元，该单元包括：壳体；搅拌机构，搅拌机构设置于壳体内；破碎搅拌机构，破碎搅拌机构设置于壳体内，且位于壳体的底部。

进一步地，上述催化剂回收单元中，搅拌机构包括：主搅拌器，主搅拌器设置于壳体内的中部。

进一步地，上述催化剂回收单元中，搅拌机构还包括：至少两个辅助搅拌器，各辅助搅拌器设置于主搅拌器的周围。

进一步地，上述催化剂回收单元中，破碎搅拌机构包括：多组潜水式破碎搅拌机，各组潜水式破碎搅拌机均设置于壳体内的底部。

进一步地，上述催化剂回收单元中，各组潜水式破碎搅拌机呈矩形或圆形阵列排布。

进一步地，上述催化剂回收单元中，破碎搅拌机构还包括：多个挡板，多个挡板连接成多个隔断区，并且，隔断区的个数与潜水式破碎搅拌机的个数相等，各组潜水式破碎搅拌机一一对应地位于各隔断区内。

进一步地，上述催化剂回收单元中，破碎搅拌机构还包括：倾斜板，壳体的内壁通过倾斜板与各隔断区所构成的隔断集合的外围侧面的挡板相连接。

进一步地，上述催化剂回收单元，还包括：喷射水系统，喷射水系统设置于破碎搅拌机构的底部。

进一步地，上述催化剂回收单元中，壳体开设有渣浆出口，壳体内设置有冲洗水管线，并且，冲洗水管线靠近渣浆出口设置。

进一步地，上述催化剂回收单元中，渣浆出口通过输送管线与渣浆输送泵相连通，输送管线开设有冲洗水吹扫开口。

本实用新型中，壳体内设置有搅拌机构，可对壳体内的渣水进行搅拌，使渣水充分接触、混合均匀，避免灰渣颗粒与水分层，同时，壳体内的底部设置有破碎搅拌机构，破碎搅拌机构可对沉积在底部的大颗粒灰渣破碎成小颗粒，并通过搅拌使小颗粒与水混合均匀，避免灰渣堵塞设备及相关管道，保证排渣系统的稳定运行，从而保证气化炉的稳定运行。

另一方面，本实用新型还提出了一种气化炉的排渣系统，该系统具有上述催化剂回收单元。

进一步地，上述气化炉的排渣系统，还包括：渣锁，渣锁的出口与壳体的内部相连通，并且，渣锁的出口的附近开设有冲洗口。

本实用新型中，该气化炉的排渣系统具有催化剂回收单元，该催化剂回收单元的壳体内设置有搅拌机构，可对壳体内的渣水进行搅拌，使渣水充分接触、混合均匀，避免灰渣颗粒与水分层，同时，壳体内的底部设置有破碎搅拌机构，破碎搅拌机构可对沉积在底部的大颗粒灰渣破碎成小颗粒，并通过搅拌使小颗粒与水混合均匀，避免灰渣堵塞设备及相关管道，保证排渣系统的稳定运行，从而保证气化炉的稳定运行。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的催化剂回收单元的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的气化炉的排渣系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

催化剂回收单元实施例：

参见图1，图中示出了本实施例提供的催化剂回收单元的优选结构。如图所示，该催化剂回收单元包括：壳体1、搅拌机构2和破碎搅拌机构3。其中，壳体1为圆柱形，顶部开设有电缆线入口12、放空口13、压力计口14和渣锁下渣管线接口15，壳体1的侧壁还开设有液位计口16，一般为了保证液位计量的准确，液位计安装两个或多个，分别测量不同液位，通过液位计监控催化剂回收单元内的液位，控制排渣、渣浆输送频率及流量。壳体1的侧壁还开设有温度计口17，用于测试催化剂回收单元内的温度，控制温度在设定范围内。搅拌机构2设置于壳体1内，用于对壳体1内的渣水进行搅拌，使灰渣和水充分接触、混合均匀。由于壳体1的底部容易有密度较大、与水混合较大的大颗粒沉积，会造成灰渣无法顺畅输送及堵塞设备、管道现场的问题，所以，壳体1的底部设置有破碎搅拌机构3，用于将壳体1底部沉积的大颗粒灰渣破碎成小颗粒，并通过搅拌使小颗粒与水混合均匀。

本实施例中，壳体1内设置有搅拌机构2，可对壳体1内的渣水进行搅拌，使灰渣和水充分接触、混合均匀，避免灰渣颗粒与水分层，同时，壳体1内的底部设置有破碎搅拌机构3，破碎搅拌机构3可将沉积在底部的大颗粒灰渣破碎成小颗粒，并通过搅拌使小颗粒与水混合均匀，避免灰渣堵塞设备及相关管道，保证排渣系统的稳定运行，从而保证气化炉的稳定运行。

搅拌机构2包括：主搅拌器21，其设置于壳体1内的中部，对壳体1内中心区域内渣水进行搅拌，使灰渣和水充分接触、混合均匀。具体地，主搅拌器21包括：第一电机211、第一驱动轴212和第一搅拌桨213，第一电机211位于壳体1外，第一驱动轴212与第一电机211相连接，并穿设于壳体1内，第一搅拌桨213与第一驱动轴212相连接且位于壳体1内，第一搅拌桨213位于壳体1内的中部。

搅拌机构2还包括：至少两个辅助搅拌器22，各辅助搅拌器22设置于主搅拌器21的周围，并靠近壳体1的侧壁设置，用于对壳体1壁面周边的渣水进行搅拌，避免灰渣在壳体1壁面附近堆积会造成侧壁开设的管口堵塞的问题，同时也可强化壳体1内渣水的均匀接触和充分混合。具体地，辅助搅拌器22包括：第二电机221、第二驱动轴222和第二搅拌桨223，第二电机221位于壳体1外，第二驱动轴222与第二电机221相连接，并穿设于壳体1内，第二搅拌桨223与第二驱动轴222相连接且位于壳体1内。

破碎搅拌机构3包括：多组潜水式破碎搅拌机31，各组潜水式破碎搅拌机31呈矩形或圆形阵列排布于壳体1内的底部。每组潜水式破碎搅拌机31均包括：潜水电机311、第三驱动轴312和开式破碎叶轮313，潜水电机311与第三驱动轴312相连接，第三驱动轴312与开式破碎叶轮313相连接，各组潜水式破碎搅拌机31的潜水电机311过电缆9并联在一起，电缆9通过电缆线入口12穿出壳体1外。通过潜水电机311带动开式破碎叶轮313工作，将大颗粒灰渣破碎至较小颗粒，有利于灰渣颗粒同水的均匀混合。破碎搅拌机构3还包括：多个挡板32，各个挡板32竖向设置，与壳体1的底壁共同围设成多个方形隔断区33，同一隔断区33的各挡板32之间通过支撑钢筋35连接，以防止挡板32变形。隔断区33的个数与潜水式破碎搅拌机31的个数相等，每个隔断区33内均有一个潜水式破碎搅拌机31，壳体1内上部的大颗粒灰渣落入下部设置的各个隔断区33内，并与隔断区33中心安装的潜水式破碎搅拌机31接触，从而被破碎成粒径较小的颗粒。具体地，潜水电机311位于隔断区33外，第三驱动轴312穿设于隔断区33内，开式破碎叶轮313位于隔断区33内。破碎搅拌机构3还包括：倾斜板34，壳体1的内壁通过倾斜板34与各隔断区33所构成的隔断集合的外围侧面的挡板32相连接，壳体1内壁附近的灰渣通过倾斜板34滑落至隔断区33内，无灰渣堆积死角。具体地，倾斜壁34为倾斜的环形板，环形板的较低的一侧与各隔断区33所构成的隔断集合的外围侧面的挡板32相连接。

该催化剂回收单元还包括：喷射水系统4，喷射水系统4设置于破碎搅拌机构3的底部。具体地，喷射水系统4包括多条高压喷射水管线41，各条高压喷射水管线41分别设置于各个隔断区33的底部，以向各隔断区33内喷射高压喷射水，大颗粒灰渣在隔断区33内被破碎成小粒径颗粒后，在高压喷射水的作用下，与高压喷射水一并上行，与上部含有较小粒径灰渣的渣水混合均匀，并在主搅拌器21和辅助搅拌器22的作用下充分接触混合。

壳体1的侧壁还开设有至少两个高度不同的渣浆出口11，壳体1内还设置有冲洗水管线6，且每个渣浆出口11附近均设置有一个冲洗水管线6，冲洗水管线6对与其相对应的渣浆出口11处的渣浆进行松动、冲洗，从而避免渣浆出口11所连接的输送管线7的管口的堵塞。渣浆出口11通过输送管线7与渣浆输送泵5相连通，输送管线7上开设有冲洗水吹扫口，用于向输送管线7内吹气，避免渣浆在输送管线7内堵塞。

综上，本实施例中，壳体1内设置有搅拌机构2，可对壳体1内的渣水进行搅拌，使渣水充分接触、混合均匀，避免灰渣颗粒与水分层，同时，壳体1内的底部设置有破碎搅拌机构3，破碎搅拌机构3可对沉积在底部的大颗粒灰渣破碎成小颗粒，并通过搅拌使小颗粒与水混合均匀，避免灰渣堵塞设备及相关管道，保证排渣系统的稳定运行，从而保证气化炉的稳定运行。

气化炉的排渣系统实施例：

参见图2，图中示出了本实施例提供的气化炉的排渣系统的优选结构。该系统具有上述催化剂回收单元实施例中所述的催化剂回收单元。具体地，该系统还包括：高压渣斗10和渣锁8，高压渣斗10与气化炉(图中未示出)的底部相连通，高压渣斗10还与可充压泄压的渣锁8相连通。渣锁8的出口与催化剂回收单元的壳体1的内部相连通，且渣锁8的出口的附近开设有冲洗口81，高压水通过冲洗口81进入渣锁8内，对渣锁8底部堆积的灰渣进行松动，避免灰渣架桥而无法顺畅排出。壳体1的侧壁开设有与渣锁8的泄压口82相连通的渣锁泄压物入口18、与渣锁8的放空口83相连通的渣锁放空物入口19、与渣锁8的渣水泄放口85相连通的渣锁渣水泄放管线入口20、与高压渣斗10的溢流口101相连通的高压渣斗溢流管线入口23，以将高压渣斗10、渣锁8中排出的渣水排入催化剂回收单元中。

工作时，气化后的灰渣直接排入高压渣斗10内，高压渣斗10内的溢流物经减压后，通过高压渣斗10的溢流口101直接送入催化剂回收单元。灰渣在高压渣斗10内降温后直接下落至渣锁8中。渣锁8排渣前，首先关闭与高压渣斗10的之间的阀门，再打开冲洗口81处的阀门，高压水通过冲洗口81进入渣锁8中，对渣锁8底部堆积的灰渣进行松动。当渣锁8排渣时，渣锁8的放空口83打开，保持和外界连通，便于下渣和补水操作，渣锁8经渣锁8的泄压口82泄压，泄压后打开渣锁8的放空口83进行排渣操作，将渣锁8中渣水排入催化剂回收单元中，渣水中含有灰渣和水溶性催化剂。催化剂回收单元的主搅拌器21对壳体1中心区域内渣水进行搅拌，使灰渣和水充分接触、混合均匀，辅助搅拌器22对壳体1壁面周边的渣水进行搅拌，避免灰渣在壳体1壁面附近堆积会造成侧壁开设的管口堵塞的问题，同时强化壳体1内渣水的均匀接触和充分混合。潜水式破碎搅拌机31对下落至壳体1的底部的大颗粒灰渣进行破碎，同时，多条高压喷射水管线41向各隔断区33内喷射高压喷射水，大颗粒灰渣在隔断区33内被破碎成小粒径颗粒后，在高压喷射水的作用下，与高压喷射水一并上行，与上部含有较小粒径灰渣的渣水混合均匀，并在主搅拌器21和辅助搅拌器22的作用下充分接触混合。

综上，本实施例中，该气化炉的排渣系统具有催化剂回收单元，该催化剂回收单元的壳体1内设置有搅拌机构2，可对壳体1内的渣水进行搅拌，使渣水充分接触、混合均匀，避免灰渣颗粒与水分层，同时，壳体1内的底部设置有破碎搅拌机构3，破碎搅拌机构3可对沉积在底部的大颗粒灰渣破碎成小颗粒，并通过搅拌使小颗粒与水混合均匀，避免灰渣堵塞设备及相关管道，保证排渣系统的稳定运行，从而保证气化炉的稳定运行。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。