2均大体垂直于布风板。当煤粉及载氧体流入反应室后，会在第一挡板61以及第二挡板62的作用下，折流流动，增加了载氧体及煤粉在气化炉内的停留时间。这里需要说明的是，第一挡板61和第二挡板62的数量可以根据需要设定，不局限于本实施例中所提供的数量。
[0036]如图5和图6所示，布风板9上连接的风帽7可以呈圆柱状，风帽7的圆周方向设有通孔，通孔的延伸方向与风帽7的轴线方向成80°至85°夹角，通孔沿风帽7的轴线方向设有I至3层(比如2层)，每层通孔的个数为3个，并且每层通孔均沿风帽7的周向均匀排列，即同一水平面通孔夹角为120°，通孔孔径为4-6_。由于通孔所处的高度一般会高于布风板9上的耐火泥18的高度，因此将通孔的延伸方向设计为与风帽7的轴线方向成80°至85°夹角，可以保证水蒸气流出风帽7时的方向为倾斜向下，能够与位于通孔位置以下的煤粉及载氧体反应，避免载氧体及煤粉反应不充分，能够有效的节约能源，进而节省成本。通孔沿风帽7的轴线方向设有多层可以保证水蒸气的供应充足，每层通孔的个数为三个并且沿风帽的周向均匀排列是为了避免通孔的位置对称而导致气流滞留。当然，其他能够保证水蒸气顺利流出的通孔数量、位置和孔径亦可。
[0037]煤粉及载氧体入口管12的轴线方向与壳体I的轴线方向可以成50°至70°夹角，载氧体出口管15的轴线方向与壳体I的轴线方向成35°至55°夹角。上述设置，能够保证煤粉及载氧体进入反应室后，在保证竖直方向流动的同时，还能够朝着水平方向流动，载氧体出口管15也设计为与壳体I的轴线方向有一定的夹角，是为了保证载氧体及煤粉能够顺利流出，另外，由于载氧体与煤粉为固体，为了避免载氧体及煤粉在载氧体出口管15中囤积，可以使载氧体出口管15倾斜延伸至气化炉的中水平面后改为垂直于布风板的方向，即竖直方向。上述水平是指与壳体I的轴线平行的方向，竖直方向是指与壳体I的轴线垂直的方向。
[0038]布风板9上还可以连接有排渣管17。排渣管17位于第一内腔4内的一端应与耐火泥18平齐，或低于耐火泥18。在气化反应过程中，部分载氧体及煤粉会发生团聚，团聚后的载氧体及煤粉经排渣管17排出气化炉，避免残渣囤积。
[0039]为了保证该气化炉所连接的管道的耐用性，管道与反应区相连部分采用石英玻璃管道，未与反应区直接连接的管道为耐热钢管道，两段管道承插连接，间隙填充耐火胶泥密封，上述所指管道包括煤粉及载氧体入口管12、载氧体返料管16、合成气出口管14、载氧体出口管15及排渣管17。
[0040]如图2所示，加热装置11为可以为硅碳棒，加热装置11呈柱状，加热装置11的轴线方向与壳体I的轴线方向平行。由于气体炉内的气化反应是在反应室内进行的，因此加热装置11仅嵌入在靠近第一腔体4的耐火层2中，硅碳棒的长度方向与壳体I的轴线方向平行。上述设置是为了保证壳体I内沿轴线方向的加热均匀。当然，硅碳棒的个数可以为多个，多个硅碳棒呈圆弧排列，以保证反应室内各处的加热效果均匀。
[0041]如图3所示，壳体I包括通过法兰相连的上壳和下壳，且上壳和下壳均具有U型槽，上壳的U型槽与布风板9形成第一内腔4，下壳的U型槽与布风板9形成第二内腔10。法兰连接能够保证壳体I的密封性和安全性。另外，壳体I的两端的封头8的横截面可以为圆形或椭圆形，圆形或者椭圆形横截面的封头耐压效果好，此外，位于上盖和下盖的两部分封头之间采用螺栓连接，并在两部分封头之间设置垫片，以保证壳体的密封效果和耐压效果。上述所指的上盖是在该气化炉正常放置时，壳体I位于布风板9与重力方向相反一侧的部分，下盖是指壳体I位于布风板9与重力方向相同一侧的部分。
[0042]本发明所提供的气化炉是一种用于煤炭化学链载氧体制备合成气技术的气化炉，是一种流化床反应器，反应器内物料处于流化状态。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。
[0043]该气化炉内的工作压力为0.1-0.3MPa，反应室工作温度为900-1200°C，主要发生以下反应:
[0044]CaS04+C — CaS+CO
[0045]H20+C — H2+C0
[0046]H20+C0 — H2+C02
[0047]C02+Ca0 — CaCO3
[0048]CaO+H2S — CaS+H20
[0049]CaO+COS — CaS+C02
[0050]以上对本发明所提供的气化炉进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种气化炉，用于煤炭化学链载氧体制备合成气技术，其特征在于，包括壳体(I)、布风板(9)和加热装置(11)，所述加热装置(11)位于所述壳体⑴的内部，所述布风板(9)位于所述壳体(I)的中间位置并将所述壳体(I)的内腔分为第一内腔(4)和第二内腔(10)，所述第一内腔(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，所述第二内腔(10)与水蒸气入口管(13)连通，所述布风板(9)上安装有能够使水蒸气由所述第一内腔(4)流入所述第二内腔(10)的风帽(7)。
2.根据权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述壳体(I)的内壁设有耐火层(2)，所述耐火层⑵的内壁设有石英玻璃内壁(3)，所述加热装置(11)嵌入所述耐火层(2)的内部，所述布风板(9)的边缘嵌入所述石英玻璃内壁(3)中。
3.根据权利要求2所述的气化炉，其特征在于，所述第一内腔(4)设有用于改变煤粉及载氧体流动方向的第一挡板(61)和第二挡板(62)，所述第一挡板(61)固定安装在所述石英玻璃内壁(3)上，所述第二挡板￠2)固定安装在所述布风板(9)上。
4.根据权利要求3所述的气化炉，其特征在于，所述第一挡板￠1)为石英玻璃挡板，所述第二挡板￠2)为耐热钢挡板。
5.根据权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述风帽(7)呈圆柱状，所述风帽(7)的圆周方向设有通孔，所述通孔的延伸方向与所述风帽(7)的轴线方向成80°至85°夹角，所述通孔沿所述风帽(7)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(7)的周向均匀排列，所述通孔的孔径为4mm至6mm。
6.根据权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述煤粉及载氧体入口管(12)的轴线方向与所述壳体(I)的轴线方向成50°至70°夹角，所述载氧体出口管(15)的轴线方向与所述壳体(I)的轴线方向成35°至55°夹角。
7.根据权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述布风板(9)上连接有用于使灰尘颗粒排出所述第一内腔⑷的排渣管(17)。
8.根据权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述加热装置(11)为硅碳棒加热装置，所述加热装置(11)呈柱状，所述加热装置(11)的轴线方向与所述壳体(I)的轴线方向平行。
9.根据权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述壳体(I)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(9)形成所述第一内腔(4)，所述下壳的U型槽与所述布风板(9)形成所述第二内腔(10)。
10.根据权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述布风板(9)靠近所述第一内腔(4)的一侧还设有耐火泥(18)。
【专利摘要】本发明公开了一种气化炉，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。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，同时，该反应无需燃烧过程，有效的节约了能源。
【IPC分类】C10J3-72, C10J3-56, C10J3-48, C10J3-74
【公开号】CN104560211
【申请号】CN201510032686
【发明人】郭宝贵, 郭庆杰, 韩梅, 傅进军, 王军, 田红景, 于利红, 金刚
【申请人】兖矿集团有限公司, 兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司, 青岛科技大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月22日