一种气化炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤气化领域，特别是涉及一种气化炉。
【背景技术】
[0002]煤气化是一个热化学过程，以煤或煤焦为原料，以氧气(空气、富氧或纯氧)、水蒸气或氢气等作气化剂，在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为气体燃料的过程。
[0003]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，各种气化技术均有其各自的优缺点，对原料煤的品质均有一定的要求，其工艺的先进性、技术成熟程度也有差异。
[0004]工业中常用的煤气化炉通常是将煤粉与氧气(空气、富氧或纯氧)燃烧，生成气态的合成气，通常参与反应的氧气纯度越高，生成的合成气越符合要求，工业生产中，如果使用浓度较低的氧气参与反应，会影响生成的混合气中一氧化碳和氢气的浓度，为了提高合成气中一氧化碳和氢气的浓度，需要将空气分离，提取出浓度较高的氧气参与反应，但是氧气提纯的过程成本高，而且合成气制备时，燃烧的过程会消耗较多的能源。
[0005]因此，如何有效的降低合成气制备的成本，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种气化炉，该装置有效的降低合成气制备的成本。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案:
[0008]一种气化炉，用于煤炭化学链载氧体制备合成气技术，包括壳体、布风板和加热装置，所述加热装置位于所述壳体的内部，所述布风板位于所述壳体的中间位置并将所述壳体的内腔分为第一内腔和第二内腔，所述第一内腔与煤粉及载氧体入口管、合成气出口管、载氧体出口管和载氧体返料管连通，所述第二内腔与水蒸气入口管连通，所述布风板上安装有能够使水蒸气由所述第一内腔流入所述第二内腔的风帽。
[0009]优选的，所述壳体的内壁设有耐火层，所述耐火层的内壁设有石英玻璃内壁，所述加热装置嵌入所述耐火层的内部，所述布风板的边缘嵌入所述石英玻璃内壁中。
[0010]优选的，所述第一内腔设有用于改变煤粉及载氧体流动方向的第一挡板和第二挡板，所述第一挡板固定安装在所述石英玻璃内壁上，所述第二挡板固定安装在所述布风板上。
[0011]优选的，所述第一挡板为石英玻璃挡板，所述第二挡板为耐热钢挡板。
[0012]优选的，所述风帽呈圆柱状，所述风帽的圆周方向设有通孔，所述通孔的延伸方向与所述风帽的轴线方向成80°至85°夹角，所述通孔沿所述风帽的轴线方向设有1-3层，每层所述通孔的个数为3个，并且每层所述通孔均沿所述风帽的周向均匀排列，所述通孔的孔径为4mm至6mm ο
[0013]优选的，所述煤粉及载氧体入口管的轴线方向与所述壳体的轴线方向成50°至70°夹角，所述载氧体出口管的轴线方向与所述壳体的轴线方向成35°至55°夹角。
[0014]优选的，所述布风板上连接有用于使灰尘颗粒排出所述第一内腔的排渣管。
[0015]优选的，所述加热装置为硅碳棒加热装置，所述加热装置呈柱状，所述加热装置的轴线方向与所述壳体的轴线方向平行。
[0016]优选的，所述壳体包括通过法兰相连的上壳和下壳，且所述上壳和所述下壳均具有U型槽，所述上壳的U型槽与所述布风板形成所述第一内腔，所述下壳的U型槽与所述布风板形成所述第二内腔。
[0017]优选的，所述布风板靠近所述第一内腔的一侧还设有耐火泥。
[0018]本实用新型所提供的气化炉，包括壳体、布风板和加热装置，所述加热装置位于所述壳体的内部，所述布风板位于所述壳体的中间位置并将所述壳体的内腔分为第一内腔和第二内腔，所述第一内腔与煤粉及载氧体入口管、合成气出口管、载氧体出口管和载氧体返料管连通，所述第二内腔与水蒸气入口管连通，所述布风板上安装有能够使水蒸气由所述第一内腔流入所述第二内腔的风帽。煤粉和载氧体经所述煤粉及载氧体入口管进入该气化炉的所述第一内腔，水蒸气经所述水蒸气入口管进入该气化炉的第二内腔，水蒸气继续通过所述风帽流入所述第一内腔，煤粉、载氧体及水蒸气在所述第一内腔混合，加热装置为该装置加热，载氧体及煤粉在水蒸气的流化作用下，进行气化反应，载氧体将空气中的氧原子提供给煤粉，失去氧原子的载氧体通过载氧体出口管流出，与空气反应再次得到氧原子，再次通过载氧体返料管进入所述第一内腔，该气化炉内的气化反应生成以h2、CO为主要成分的合成气。该装置内所进行的气化反应，燃料与氧气无需接触，通过载氧体将氧原子传递给燃料，避免了氧气提纯的过程，能够有效的节约成本，同时，该反应无需燃烧过程，有效的节约了能源。
[0019]在一种优选实施方式中，所述壳体的第一部分设有第一挡板和第二挡板，所述第一挡板固定安装在所述石英玻璃内壁上，所述第二挡板固定安装在所述布风板上。当煤粉及载氧体通过所述煤粉及载氧体入口管进入所述第一内腔后，所述第一挡板和所述第二挡板的设置使得煤粉及载氧体能够流化态折流流动，充分的与水蒸气发生反应，避免了煤粉、载氧体及水蒸气的气化反应不充分。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型所提供的气化炉一种【具体实施方式】的结构示意图；
[0021]图2为图1所示气化炉A-A截面示意图；
[0022]图3为图1所示气化炉的俯视示意图；
[0023]图4为图1所示气化炉一种【具体实施方式】的布风板结构示意图；
[0024]图5为图1所示气化炉一种【具体实施方式】的风帽结构示意图；
[0025]图6为图1所述气化炉一种【具体实施方式】的风帽结构的俯视图。
【具体实施方式】
[0026]本实用新型的核心是提供一种气化炉，能够有效的降低合成气制备的成本。
[0027]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细说明。
[0028]请参考图1，图1为本实用新型所提供的气化炉一种【具体实施方式】的结构示意图。
[0029]在一种【具体实施方式】中，该气化炉包括壳体1、布风板9和加热装置11。布风板9位于壳体I的中间位置并将壳体I的内腔分为第一内腔4和第二内腔10，第一内腔4与煤粉及载氧体入口管12、合成气出口管14、载氧体出口管15和载氧体返料管16连通，第二内腔10与水蒸气入口管13连通。布风板9上安装有风帽7，风帽7上设有能够使水蒸气由第一内腔4流入第二内腔10的通孔。加热装置11位于壳体I的内部，加热装置11能够为壳体I内的反应提供热量。壳体I通常呈卧式圆筒状，使用碳钢材料制成，另外，为了保证载氧体及煤粉能够充分的反应，并且充分的利用该气化炉的内部空间，煤粉及载氧体入口管12与载氧体出口管15分别位于该气化炉沿轴线方向的两侧。
[0030]在该气化炉制备合成气时，煤粉及载氧体经煤粉及载氧体入口管12进入该气化炉的第一内腔4，即反应室，水蒸气经水蒸气入口管13送入气化炉的第二内腔10，即风室，水蒸气经布风板9上连接的风帽7的通孔送入该气化炉的反应室。载氧体及煤粉在水蒸气的流化作用下在第一内腔4内流动，并进行气化反应，煤粉、载氧体及水蒸气发生载氧体气化反应生成以H2、CO为主要成分的合成气。反应后的载氧体及部分煤灰经载氧体出口管15送入下游工序，粗合成气则通过合成气出口管14溢出。
[0031]失去氧原子的载氧体通过载氧体出口管15流出后，与空气中的氧原子发生反应重新得到氧原子，重新得到氧原子的载氧体通过载氧体返料管16重新回到该气化炉的反应室，继续为煤粉提供氧原子。
[0032]载氧体即能够传递氧，又能够将氧化反应生成的热量传递到还原反应器。载氧体包括金属载氧体与非金属载氧体，金属载氧体主要有N1、Fe、Co、Mn、Cu、Cd等及其构成的复合金属氧化物，非金属载氧体主要有CaS04、BaSO4> SrSO4等硫酸盐载氧体。
[0033]壳体I的内壁还可以设有耐火层2，加热装置11嵌入耐火层2的内部，耐火层2的内壁还可以设有石英玻璃内壁3，布风板9的边缘嵌入石英玻璃内壁3中，布风板9与石英玻璃内壁3之间的缝隙用耐火胶泥密封。石英玻璃内壁3开设小孔，使得炉内气体的压力作用在耐火层2上，避免石英玻璃内壁3承受气化炉内的压力而破损。
[0034]如图4所示，布风板9靠近第一内腔4的一侧还可以设有耐火泥18，耐火泥18可以有效的保护布风板9，避免布风板9在高温环境下受到损害。
[0035]该气化炉的第一内腔4中还可以设有第一档板61和第二挡板62。第一挡板61固定安装在石英玻璃内壁3上，第二挡板62固定安装在布风板9上。第一挡板61与石英玻璃内壁3 —体成型，为石英玻璃材质，第二挡板62为耐热钢材质，第一挡板61与第二档板61的个数均为两个，并且第一挡板61与第二挡板62