一种CO2还原制CO气化的方法与流程

本发明涉及一种燃料化工领域，尤其是一种co2还原制co气化的方法。

背景技术：

co2是碳或碳化物氧化的最终产物。随着现代化工业的发展，co2的排放量越来大，因而如何回收利用co2废气，已成为现代科学普遍重视的课题。一氧化碳(co)是一种重要的基本有机合成原料，它与水、氨、甲醇等反应生成甲醇、甲酰胺、二甲基甲酰胺、甲酸甲酯和醋酸等有机化学品，反应式如下：

水co+h2o＝hcooh；

甲酸co+nh3＝hconh2；

甲酰胺co+(ch3)2nh＝hcon(ch3)2；

二甲基甲酰胺co+ch3oh＝hcooch3；

甲酸甲酯co+ch3oh＝ch3cooh；

醋酸ch3cooh+(ch3)2nh＝hcon(ch3)2+ch3oh；

由于甲酸甲酯、二甲基甲酰胺、甲醇、水都是可取资源，氨和甲醇为大众化工产品，对生产甲酸等有机化学品的原料有保障。但羰基合成要求有高纯度co(＞90％)气源，其生产较困难些。国内有机合成厂大多采用负压反烧炉，通过制取空气煤气的方法，再由分离得高纯co气。空气煤气中co含量28～32％，气化室4负压约600～800pa，气化强度只有500～600m2/h.m2。由于工艺落后，炉况不稳，很难保障用气要求，制气成本也比较高。

而国外大规模co的生产是采用水煤浆气化制合成气，操作压力6.5mpa，经脱除酸性气(co2,h2s等)后，再分离co和h2，一部分用于制甲醇。净化后co约为57％,h2约为42％，再采用深冷法分离co或用psa分离co，为羰基合成提供纯co气源。但是采用该工艺，工程投资大，技术复杂，不适宜于我国中小规模生产co原料气的生产，因此如何利用co2还原co气化的方法是目前急需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种co2还原制co气化的方法。

为了实现上述目的，本发明所设计的一种co2还原制co气化的方法，包括混合室、换热器、文丘里反应室、气化室、除尘室、洗涤塔、过滤室、冷却室和储藏室，所述的混合室的输出连接换热器，所述换热器还与文丘里反应室输入连接，文丘里反应室的输出连接气化室的底部，气化室的上部输出通过除尘室返回换热器，换热器还与洗涤塔输入连接，洗涤塔的输出通过过滤室连接冷却室，冷却室的输出连接储藏室，在气化室内靠近底部的位置设有旋转的导流通道，在导流通道的上部设有碳层，在碳层的上部设有过滤层，上述结构的具体反应步骤如下：

步骤一、将纯氧和co2分别送入混合室进行混合；

步骤二、将步骤一混合后的气体送入换热器进行加热；

步骤三、将步骤二加热后的混合气体经文丘里反应室进行反应处理；

步骤四、文丘里反应室反应后的气体送入气化室的气化底部，经旋流的导流通道进入碳层，利用氧气与碳进行氧化反应，使碳层升温蓄热，同时再加热co2气体，还原层中co2与碳进行反应，生成co气后经过过滤层隔离变成相对干净的co气体，然后通过气化室进入除尘室除尘；

步骤五、除尘后的co进入换热器与进入系统的co2原料气换热，然后出换热器的粗co气进入洗涤塔经进一步洗涤、除尘；

步骤六、然后送入过滤室进行进一步过滤，再通过冷却室冷却后送往储藏室进行储藏。

进一步，在步骤一中的纯氧是需要大于等于98。

进一步，所述碳层置于抽屉式隔离板内，且所述抽屉式隔离板能够从气化室内抽拉出来。

进一步，在混合室与换热器之间设有隔离室。

进一步，所述抽屉式隔离板外侧设有把手。

进一步，气化室与除尘室连接的出炉气体温度约600～800℃。

本发明得到的一种co2还原制co气化的方法，本设计利用氧气+co2进行混合构成气化剂，然后利用碳层燃烧，生成粗co气，此时出炉气体温度约600～800℃，再经换热器预热入炉的co2气体并过滤最终生成干净纯度相对高的co气体，因此通过上述结构能够快速方便的将co2还原成co气体，并提高还原后的co的纯度。

附图标记

图1是实施例1中一种co2还原制co气化方法中气化设备的结构示意图；

图2是实施例2中一种co2还原制co气化方法中气化设备的结构示意图；

图3是实施例3中一种co2还原制co气化方法中气化设备的结构示意图。

附图标记中：1.混合室；2.换热器；3.文丘里反应室；4.气化室；5.除尘室；6.洗涤塔；7.过滤室；8.冷却室；9.储藏室；10.导流通道；11.碳层；12.过滤层；13.抽屉式隔离板；14.隔离室；15.把手。

具体实施方式

下面结合实施例对发明创造作进一步说明。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供的一种co2还原制co气化的方法，包括混合室1、换热器2、文丘里反应室3、气化室4、除尘室5、洗涤塔6、过滤室7、冷却室8和储藏室9，所述的混合室1的输出连接换热器2，所述换热器2还与文丘里反应室3输入连接，文丘里反应室3的输出连接气化室4的底部，气化室4的上部输出通过除尘室5返回换热器2，换热器2还与洗涤塔6输入连接，洗涤塔6的输出通过过滤室7连接冷却室8，冷却室8的输出连接储藏室9，在气化室4内靠近底部的位置设有旋转的导流通道10，在导流通道10的上部设有碳层11，在碳层11的上部设有过滤层12，上述结构的具体反应步骤如下：

步骤一、将纯氧和co2分别送入混合室1进行混合；

步骤二、将步骤一混合后的气体送入换热器2进行加热；

步骤三、将步骤二加热后的混合气体经文丘里反应室3进行反应处理；

步骤四、文丘里反应室3反应后的气体送入气化室4的气化底部，经旋流的导流通道10进入碳层11，利用氧气与碳进行氧化反应，使碳层11升温蓄热，同时再加热co2气体，还原层中co2与碳进行反应，生成co气后经过过滤层12隔离变成相对干净的co气体，然后通过气化室4进入除尘室5除尘；

步骤五、除尘后的co进入换热器2与进入系统的co2原料气换热，然后出换热器2的粗co气进入洗涤塔6经进一步洗涤、除尘；

步骤六、然后送入过滤室7进行进一步过滤，再通过冷却室8冷却后送往储藏室9进行储藏。

进一步，在步骤一中的纯氧是需要大于等于98。

进一步，气化室4与除尘室5连接的出炉气体温度约600～800℃。在本实施例中所述的气化室4与除尘室5连接的出炉气体温度约700℃。

本设计利用氧气+co2进行混合构成气化剂，然后利用碳层燃烧，生成粗co气，此时出炉气体温度约600～800℃，再经换热器预热入炉的co2气体并过滤最终生成干净纯度相对高的co气体，因此通过上述结构能够快速方便的将co2还原成co气体，并提高还原后的co的纯度。

实施例2：

如图2所示，本实施例提供的一种co2还原制co气化的方法的大致结构与实施例1相同，不同的是，在混合室1与换热器之间设有隔离室14，通过隔离室14的设计，能够进一步对气体进行隔离，提高气体的干净度。

实施例3：

如图3所示，本实施例提供的一种co2还原制co气化的方法的大致结构与实施例1相同，不同的是，所述碳层11置于抽屉式隔离板13内，且所述抽屉式隔离板13能够从气化室4内抽拉出来。进一步，所述抽屉式隔离板13外侧设有把手15，通过本结构设计当需要更换内部的碳层11内的碳时，可以将其抽出来进行更换。

实施例4：

本实施例提供的一种co2还原制co气化的方法，具体反应步骤如下：

步骤一、将纯氧和co2分别送入混合室1进行混合；

步骤二、将步骤一混合后的气体送入换热器进行加热；

步骤三、将步骤二加热后的混合气体经文丘里反应室3进行反应处理；

步骤四、文丘里反应室3反应后的气体送入气化室4的气化底部，经旋流的导流通道10进入碳层11，利用氧气与碳进行氧化反应，使碳层11升温蓄热，同时再加热co2气体，还原层中co2与碳进行反应，生成co气后经过过滤层12隔离变成相对干净的co气体，然后通过气化室4进入除尘室5除尘；此时气化室4与除尘室5连接的出炉气体温度约600℃；

步骤五、除尘后的co进入换热器2与进入系统的co2原料气换热，然后出换热器的粗co气进入洗涤塔6经进一步洗涤、除尘；

步骤六、然后送入过滤室7进行进一步过滤，再通过冷却室8冷却后送往储藏室9进行储藏。

实施例5：

本实施例提供的一种co2还原制co气化的方法，具体反应步骤如下：

步骤一、将纯氧和co2分别送入混合室1进行混合；

步骤二、将步骤一混合后的气体送入换热器进行加热；

步骤三、将步骤二加热后的混合气体经文丘里反应室3进行反应处理；

步骤四、文丘里反应室3反应后的气体送入气化室4的气化底部，经旋流的导流通道10进入碳层11，利用氧气与碳进行氧化反应，使碳层11升温蓄热，同时再加热co2气体，还原层中co2与碳进行反应，生成co气后经过过滤层12隔离变成相对干净的co气体，然后通过气化室4进入除尘室5除尘；此时气化室4与除尘室5连接的出炉气体温度约800℃；

步骤五、除尘后的co进入换热器2与进入系统的co2原料气换热，然后出换热器的粗co气进入洗涤塔6经进一步洗涤、除尘；

步骤六、然后送入过滤室7进行进一步过滤，再通过冷却室8冷却后送往储藏室9进行储藏。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。