CN1048230A

CN1048230A - 半干馏富甲烷煤气发生炉制气法

Info

Publication number: CN1048230A
Application number: CN 89102418
Authority: CN
Inventors: 韩连恩
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-06-20
Filing date: 1989-06-20
Publication date: 1991-01-02

Abstract

半干馏富甲烷煤气发生炉及制取方法，采用可燃气体及少量水蒸汽混合成可燃气化剂经预热催化后进入炉内半干馏氧化层中燃烧来提高氧化层温度，使煤料处于氧化层高温缺氧中而被半干馏，半氧化状态下制取富甲烷(CH₄)煤气的方法，结构主要由防爆震炉盖、可燃气止回阀、炉内燃烧器、半干馏氧化层、还原层、可燃气体进口、二次煤气进口、炉上、中部预热夹套、炉体水封圈、炉座水封等组成。

Description

本发明所要给出的是一种新型的煤气发生炉－半干馏富甲烷煤气发生炉及制气工艺流程方法。

现有技术，如反火型煤气发生炉（CN86206045U）。它采用反火气化结构，敞开上部燃料层面，气化运行时可间歇或用机械加煤器不断向炉内添加新燃料供连续气化反应，炉体外部设置一水箱安装潜水吸风机，由真空抽气口，通过真空吸气管道将煤气从炉内吸送入煤气洗涤器内，炉体下部还设置水封池，灰渣可间歇或连续排入池内，其水蒸气随同煤气一起排出，形成半水煤气，池内灰渣也可以在池下部设置绞龙排出炉外。气化过程中，燃料层次由上而下地分布为干燥干馏层、氧化层、还原层及灰渣层。虽然它也具有一定的先进性，然而，它并没有完全摆脱原有各种煤气炉共有的缺陷，即煤气热值比较低，若用空气、水蒸气作气化剂制取的混合煤气则发热量也只有1300大卡左右，仅限于工业生产用气。用空气制取的空气煤气发热量就更低，发热量只有1000大卡左右。这是由于因空气中含有78％以上的氮的缘故，实际使用中除有些企业用作烧废热锅炉外，大都是作为废气向外排放，所以既严重地浪费了燃料又严重地污染了环境。目前人们又在设法减少空气中的氮，试图利用富氧空气作气化剂。然而，其投资成本巨大。

本发明达到的目的在于克服上述存在的问题，提出一种新型的煤气发生炉及制气方法－半干馏富甲烷煤气发生炉及制气的工艺流程方法。它能有效地为普及工业生产和人民生活提供投资少、见效快、制气方便、安全卫生的廉价煤气。

本发明提出的技术设计思想及解决方案：采用可燃气体及少量水蒸气混合组成可燃气化剂经预热催化后，进入炉内半干馏氧化层中燃烧来提高氧化层中温度，使煤料高温缺氧而被处于半干馏，半氧化状态下制成富甲烷（CH4）煤气的方法。具体地讲它不用纯氧或富氧而多用空气与炉内产出的部分可燃气体及少量水蒸气混合成可燃气化剂，经炉上夹套加热后由炉口进入炉内，在炉上部燃烧器内燃烧释放出大量热能，从上而下的被吸入半干馏氧化层中迫使炉内氧化层中的煤料处于高温半干馏和半氧化之中，从而释放出大量的碳氢化合物，生成一氧化碳（CO）和氢（H2）等可燃气体。由于用可燃气体作气化剂，所以在炉内半干馏氧化层直接燃烧来提高氧化层温度，能使氧化层中的高温有较好的扩散性能，增大高温区的厚度，为从上而下继续进入下面还原层中的二氧化碳（CO2）在还原时所需的大量热创造了有利条件。由于可燃气化剂在氧化层中直接燃烧，生成了大量的二氧化碳（CO2），就造成了氧化层高温缺氧，使煤料处于半干馏和半焦状态，有效地提高了料粒在高温中的骨架稳定。另外，根据用中温常压制取甲烷（CH4）的要求，将炉内产出气中的部分可燃气体和水蒸气混合，从炉体中部二次加入炉内还原层中，用来调节炉内气流压差，由于二次被加入炉内的可燃气化剂中的一氧化碳（CO）和氢（H2）在还原层中与煤料中含碱性氧化物和氧化铁等催化剂的作用，可生成相应的富甲烷煤气。至于产出煤气中的甲烷（CH4）含量的多少，它是取决于进入炉内的煤种、煤质和催化剂配比成份及二次加入炉内煤气中的氢（H2）含量多少来决定的。技术解决方案除上述外还通过下述的附图结构来实现的。

附图是本发明展示的结构剖示图。

图中的2是防爆震炉盖、1是炉顶空气调节阀、3是炉内燃烧器、设在防震炉盖2下部，4是可燃气止回阀、5是半干馏氧化层、在燃烧器3下部，6是炉体上部预热夹套、7是炉体上部耐火内衬、8是炉体上部可燃气化剂进气口、9是设在炉体中端的可燃气化剂进气口、10是炉体中部预热夹套、11是炉体中部耐火内衬、12是设在炉体中部下端的二次可燃气化剂进气口、13是设置在炉底部的灰盘式下渣器、14是转动齿轮、15是炉体水封圈、16是聚渣器紧靠水封圈的下部、17是抽吸煤气管、18是绞龙出渣器、19是炉座水封，被设置在炉体的下端部。可燃气止回阀4设在炉上部预热夹套6上部可燃气化剂出口管道中，防止炉内回火。

下面结合附图进一步描述技术解决方案：气化运行前打开设置在本发生炉顶部的防爆震炉盖2加入煤料，借用炉体外的水环式真空泵抽吸炉内烟气，打开调节阀1关上炉盖2，开启炉上部可燃气化剂进口8，使可燃气化剂进入炉上部预热夹套6内，先经石灰石等氧化物中预热催化，后经一次可燃气体进入半干馏氧化层5与空气混合而进入下面半干馏氧化层中燃烧。此时便可释放出大量热能，使其煤料处于半干馏、半氧化状态。在加大水环式真空泵抽气速率的同时，再从二次可燃气化剂进口12再次加入适当的可燃气化剂进入炉中部预热夹套10中，先经石灰石等氧化物预热催化后通过可燃气化剂进气口9进入炉内中部还原层，进行甲烷催化反应。经催化反应后的富甲烷煤气从抽吸管17，被抽吸到设置在炉体外的水环式真空泵内转速洗涤，同时在循环水中加入适量的除脱剂进行二次纯化除脱二氧化碳（CO2）和硫化氢（H2S）等有害气体的过程。并经气水分离器分离出可燃气体，上述过程具体是指经第一次纯化洗涤后的煤气继续送入气水分离器内再进行第二次清洗。由气水分离器分离出来的可燃气体经上部冷凝器冷却至25℃左右输入储气柜内。炉内气化运行至需出渣时，应先启动设置在炉体外的减速机，从而带动转轮14，使设置在炉座内的U型水封圈转动灰盘式下渣器13，炉渣便可下至聚渣器16中，然后聚入绞龙出渣器18内，最后绞出炉外。炉座水封19在正常运行时应保证达到水封水位线的标准，主要用来防止水封缺水，避免造成炉体下部的水封圈15被进入空气后与炉内煤气发生爆震。

本煤气发生炉具有结构简单合理，使用安全可靠，无污染，性能稳定，可有效地为普及工业生产和人民生活提供投资少、见效快、制气方便、安全卫生的廉价煤气。

Claims

1、一种主要由氧化层、还原层、转动齿轮14、水封圈15、抽吸煤气管17、绞龙出渣器18、炉座水封19及机械加煤装置组成的半干馏富甲烷煤气发生炉，其特征是在炉顶设置空气调节阀，紧靠调节阀1下部有一个防爆震炉盖2、在防震炉盖2下部有炉内燃烧器3、燃烧器3下部是半干馏氧化层5、在炉内燃烧器3的下部，炉上部预热夹套6的上部的可燃气化剂出口管道中设置了一个可燃气止回阀4，在炉体上、中部分别设有预热夹套6、10、并且在炉内的上、中部分别设有耐火内衬7、11，在炉体中端设有可燃气剂进气口9、并在炉体上、中部的下端还分别设有可燃气化剂进气口8、12，紧靠炉体中部可燃气化剂12的下端的炉内底部设有灰盘式下渣器13，紧靠炉体水封圈15的下部设有一个聚渣器16，在炉体外还专门设置了一台与抽吸气管17联接的水环式真空泵，还有气水分离器、冷凝器。

2、半干馏富甲烷煤气发生炉的制气工艺流程方法：打开设置在炉顶部的防爆震炉盖2，煤料加入炉内，借用炉体外的水环式真空泵抽吸炉内烟气。同时打开空气调节阀1，关上炉盖2，将采用炉内产出的部分可燃气体及少量水蒸气混合制成的可燃气化剂通过炉上部可燃气体进口8进入炉上部预热夹套6内，先经石灰石等氧化物中预热催化，然后经一次可燃气体进入半干馏氧化层5，与空气混合燃烧，发生剧烈的氧化反应，释放大量的热能，使煤料在氧化层高温中处于半干馏、半氧化状态，在加大水环式真空泵抽气速率的同时再通过二次煤气进口12加入适量的可燃气化剂进炉中部预热夹套10内，同样先经石灰石等氧化物预热催化，然后通过可燃气化剂进气口9送入炉内中部还原层，进行甲烷催化反应，经炉内催化反应后的富甲烷煤气从抽吸煤气管17被抽吸到设置在炉体外的水环式真空泵内转速洗涤，同时在循环水中加入适量的除脱剂进行二次纯化除脱二氧化碳（CO2）和硫化氢（H2S）过程，该过程分二次即经第一次纯化洗涤后的煤气继续送入气水分离器内再进行第二次清洗二氧化碳（CO2）和硫化氢（H2S），经气水分离器分离出来的可燃气体又经上部冷凝器冷却至25℃左右，输入储气柜内，炉内气化运行至需出渣时，启动设置在炉体外的减速机，带动转动齿轮14，使设置在炉座内的U型水封圈去转动灰盘式下渣器13，将炉渣下至聚渣器16中，聚入绞龙出渣器18内，最后被绞出炉外。