CN113652508A - 电磁感应加热重整炉及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电磁感应加热重整炉及其使用方法，属于化工和热工领域。包括炉体加热段、炉体进气口及炉体排气口，炉体进气口位于加热段一端，炉体排气口位于加热段另一端，炉内装有催化剂，加热段包括，炉体内壁耐火材料，电磁感应线圈及电源，电磁感应线圈环绕在炉体内壁耐火材料外层，感应线圈与电源相连，催化剂为发热体，发热体由铁磁性金属，或铁磁性金属和耐火材料构成。加热重整含碳氢化合物的气体时，通过将水和/或二氧化碳气同时吹入重整炉，重整后的气体作为气基竖炉直接还原所需的还原气。本发明解决了燃气加热造成的二氧化碳和氮氧化物排放问题，降低了重整炉的整体投资和运行成本，还能避免气体在加热过程中产生积碳。
Description
技术领域
本发明属于化工领域和热工领域，涉及电磁感应加热重整炉及其使用方法。
背景技术
目前，气基竖炉直接还原的原料气主要来源于天然气、焦炉煤气及煤制气，气基竖炉采用的是管式加热炉，在炉管外燃烧燃气加热炉管，靠炉管壁辐射加热管内原料气。气基竖炉采用的原料气含碳氢化合物，碳氢化合物在加热过程中易裂解，产生碳沉积，俗称积碳，积碳附着在管壁上，轻者堵塞管路，严重的会造成炉管烧穿，甚至发生爆炸等安全事故。尤其是焦炉煤气，焦炉煤气除了含有甲烷成分以外，还含有C2以上的不饱和烃，因此焦炉煤气在加热过程中，更易积碳，影响生产的正常运行，严重的造成生产安全事故。
为了避免或减少积碳的生成，现有技术中，通过在管式加热炉内添加催化剂，使炉管内原料气中的碳氢化合物，在管外燃料燃烧加热和管内催化剂双重条件作用下，与水蒸气和/或二氧化碳反应重整为氢气和一氧化碳，同时避免或减少了积碳，这种装填了催化剂的炉管在化工领域称为重整炉管，加热炉称为重整炉。
如，申请号：CN201910952204.8，名称为，一种用于生产还原气的新型重整炉的专利提出，气基还原铁(俗称，海绵铁)的主要问题是解决还原气的生产，该专利重整炉包括辐射室箱体，重整炉管，燃烧器，过渡段以及对流段；所述的重整炉管成2m排立式并联布置于辐射室箱体内；一排重整炉管对应一根重整原料气进口支干管，每根重整原料气进口支干管上开设与每排重整炉管数量相同的分支，通过柔性管将重整炉管气体进口与重整原料气进口支干管相连；燃烧器成(2m+1)排布置于辐射室下方底壁板；重整炉管气体出口通过斜三通与冷壁支管连接；过渡段是辐射室箱体的两侧壁板上方设有若干个过渡段分支管引出至过渡段分支干管，两分过渡段分支干管在辐射室箱体的一端汇集成过渡段总管；过渡段总管与对流段相连，所述的对流段通过引风机与烟囱相连；所述的对流段由≥4个换热器组成，所述换热器为急速蒸发器、重整原料预热器、蒸汽过热器、脱硫焦炉气预热器、炉顶气预热器和燃烧空气预热器中的至少4种。过渡段出口1200℃的高温烟气，经对流段回收热量，使烟气温度降至100℃以下。
此技术方案虽然可以避免或减少积碳，但是还存在以下问题：(1)采用燃料燃烧加热造成废气排放；(2)由于重整炉管采用外加热，因此限制了重整管直径，造成单个重整管体积小，重整炉管数量庞大。从该专利附图可以看到，重整炉管162根，燃烧器成70个。这造成辐射室加热系统设备庞大，安装复杂；(3)过渡段出口温度高达1200℃，说明重整炉管承受的温度要高于1200℃，这样的重整炉管和燃烧器价格非常昂贵，一套重整炉设备通常需要几百根重整炉管，因此，投资过大；(4)催化剂价格昂贵，使用量大，定期需更换，因此造成生产运行成本高；(5)排放烟气和利用烟气余热的过渡段以及对流段设备庞大，结构复杂，再次增加投资成本。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电磁感应加热重整炉及其使用方法。利用该技术既能降低整体投资及运行成本，又能做到废气零排放，还能避免加热产生积碳。本发明的其它目的将在后面指出，或者对本领域的技术人员显而易见。
为实现此目的，本发明重整炉采用以下的技术方案：
一种电磁感应加热重整炉，包括重整炉加热段、重整炉进气口及重整炉排气口，重整炉进气口位于加热段一端，重整炉排气口位于加热段另一端，炉内装有催化剂，加热段包括，炉体内壁耐火材料，电磁感应线圈及电源，电磁感应线圈环绕在炉体内壁耐火材料外层，感应线圈与电源相连，催化剂为电磁感应的发热体，发热体由铁磁性金属，或铁磁性金属和耐火材料构成。
本发明重整炉的优选方案为：
发热体与炉体内壁紧密接触，发热体由紧密相连的单个发热体构成，发热体内有无数贯通的气流通道。
所述的单个发热体采用下列任一种结构和材质：
(1)单个发热体为两层结构，内层材质为耐火材料，外层材质为铁磁性金属材料；
(2)单个发热体整体材质为铁磁性金属材料；
(3)单个发热体为耐火材料和铁磁性金属材料的混合体。
进一步优选单个发热体为球状直接还原铁。
重整炉还设有进气段和排气段，进气端和排气段与加热段的连接采用以下两种方式：
(1)进气段上部与加热段下部连通，进气段设进气口，排气段下部与加热段上部连通，排气段设排气口；
(2)进气段下部与加热段上部连通，进气段设进气口，排气段上部与加热段下部连通，排气段设排气口。
环绕在炉体加热段内壁耐火材料外层的电磁感应线圈是两段，每段感应线圈分别连接不同的电源。
重整炉预部还设有发热体装入装置，重整炉底部还设有发热体排出段，排出段下部设阀门。
为实现此目的，本发明的使用方法采用以下的技术方案：
重整炉的使用方法，采用如下步骤：
(1)先开启连接电磁感应线圈的电源，发热体被电磁感应加热；
(2)当温度监测装置显示达到规定温度的下限时，打开进气口，吹入气体，气体流过发热体，被发热体加热或既加热又重整，然后再从排气口排出；
(3)当温度监测装置检测到温度达到规定的上限时，电磁感应电源关闭，停止加热，直到温度监测装置检测到温度达到规定的下限时，再启动电源，继续感应加热发热体。
本发明重整炉的使用方法优选方案为：
所述的吹入气体为水和/或二氧化碳气体与含碳氢化合物气体的混合气，此时重整炉发热体既是电磁感应发热体，起到加热混合气的作用，又是碳氢化合物气体与水和/或二氧化碳重整反应的催化剂，能重整气体中的碳氢化合物。
吹入的混合气体经发热体加热和重整后成为CO和H2，作为气基竖炉直接还原反应所需的还原气。
与现有技术相比，本发明方法具有以下有益效果：
1)用电磁感应加热气体，无二氧化碳和氮氧化物排放，有助于工业气体减排；
2)铁磁性金属发热体既是电磁感应发热体，起到加热碳氢化合物气体的作用，还能作为碳氢化合物与水和/或二氧化碳反应的催化剂，重整碳氢化合物，成为氢气和一氧化碳。本发明称之为加热重整一体化技术。铁磁性金属价格远远低于现有的重整碳氢化合物的催化剂，极大地降低了生产运行成本；
3)单个电磁感应加热重整炉直径可以达到2m，是单个辐射加热重整炉管直径的10倍以上，即一个电磁感应加热重整炉的体积与同等高度的100根重整炉管的辐射加热重整炉相当，这极大地简化了设备结构，减小了设备整体尺寸；
4)电磁感应加热重整炉由耐火材料内壁，电磁感应线圈及电源构成，建设投资远低于由辐射室箱体，重整炉管，燃烧器，过渡段以及对流段等复杂结构构成的现有技术的项目投资；
5)本发明电磁感应加热重整炉发热体具有比表面积大、分布均匀，且加热体和催化剂为一体的优势，尤其是采用球状叠加海绵体结构的直接还原铁做发热体，不仅使相邻球状海绵铁间形成空隙，而且由于单个海绵铁内部还拥有发达的微孔结构，这进一步加大了比表面积，使得催化和加热效果更好，更有利于避免产生积碳；
6)电磁感应加热炉设发热体排出段，方便更换发热体，使发热体保持新鲜，有利于加热和催化气体。可用于加热成分复杂的气体，当气体对铁磁性金属性能有影响时，方便更换发热体。
7)本发明采用电磁感应加热，不污染被加热气体。
附图说明
图1为本发明一种气体电磁感应加热重整炉的结构示意图，带发热体排出段，单个发热体为球状；
图2为本发明另一种气体电磁感应加热重整炉的结构示意图，带炉篦，单个发热体为球状；
图3为本发明另一种气体电磁感应加热重整炉的结构示意图，带炉篦，单个发热体为格子状；
图4为本发明图1中A-A线的剖视示意图；
图5为本发明图2中B-B线的剖视示意图；
图6为本发明图3中C-C线的剖视示意图；
图7为内部是耐火材料体，外层是铁磁性金属的格子状发热体的实芯内部结构；
图8为整体是铁磁性金属的格子状发热体实芯内部结构；
图9为内部是耐火材料体，外层是铁磁性金属的球状发热体实芯内部结构；
图10为整体是铁磁性金属的球状发热体实芯内部结构。
图11为本发明另一种气体电磁感应加热重整炉的结构示意图，带发热体排出段及独立的发热体装入装置，单个发热体为球状直接还原铁；
图12为本发明图11中D-D线的剖视示意图。
图13为球状直接还原铁发热体
图中标记为：1-重整炉排气段，2-重整炉加热段，3-重整炉进气段，4-发热体排出段，5-发热体，6-温度监测装置，7-炉篦，8-带炉篦重整炉卸球口，9-发热体装入装置，11-重整炉排气口，12-均温室，21-炉体内壁耐火材料，22-电磁感应线圈，23-外炉体，31-重整炉进气口，41-发热体排出段阀门，42-松动器，51-球状发热体，52-格子状发热体，53-球状发热体间气流通道，54-格子状发热体气流通道，55-耐火材料，56-铁磁性金属，221-电磁感应线圈一，222-电磁感应线圈二。
具体实施方式
为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明，但本发明并不仅仅限于此。
请参阅图1、4、9、10，13，图1为本发明提供的一种气体电磁感应加热重整炉的结构示意图，该结构带发热体排出段，单个发热体为球状。
一种气体电磁感应加热重整炉，包括排气段1，加热段2，进气段3，发热体排出段4。排气段1设均温室，均温室设排气口11，排气段1与重整炉加热段2上部连通，重整炉加热段2包括，炉体内壁耐火材料21，电磁感应线圈22及外炉体23，电磁感应线圈22位于炉体内壁耐火材料21和外炉体23之间，电磁感应线圈22环绕在炉体内壁耐火材料21外层，感应线圈22与中频或工频电源相连，感应线圈22为空心铜管，铜管内通水冷却，进气段3与加热段2下部连通，环绕进气段3均匀分布多个进气口31，进气段3以下设发热体排出段4，发热体排出段4与进气段3连通，排出段4下部设阀门41。重整炉排气段1，加热段2及进气段3为圆筒状，发热体排出段4为圆锥状，重整炉加热段长径比为1.2-3.0。发热体5位于炉体内，与炉体内壁紧密接触，单个发热体为球状发热体51，球状发热体51由铁磁性金属56，或铁磁性金属56和耐火材料55构成，单个球状发热体51紧密相连地分布在阀门41至感应线圈22的上部端口之间的炉体内，发热体5内有无数贯通的气流通道53。炉墙内侧设置有温度检测装置6，温度监测装置6与电磁感应线圈22的开关控制装置联锁。
当加热气体时，先开启连接电磁感应线圈22的中频或工频电源，发热体5被电磁感应加热，当温度监测装置6显示达到规定温度的下限时，打开进气口31，吹入气体，气体从发热体5内无数个气流通道53通过，气体在气流通道53内被单个发热体51加热后进入均温室12，从无数个气流通道53通过的气体在均温室12内气体温度混合均匀后，气体再从排气口11排出，当温度监测装置6检测到温度达到规定的上限时，电磁感应电源关闭，停止加热，直到温度监测装置6检测到温度达到规定的下限时，再启动电源，继续感应加热发热体。当需更换球状发热体51时，打开发热体排出段4下部阀门41，排出旧的球状发热体51，松动器42能协助发热体顺利排出。
请参阅图2、5、9、10，13，图2为本发明提供的另一种气体电磁感应加热重整炉的结构示意图，带炉篦，单个发热体为球状。
一种气体电磁感应加热重整炉，包括重整炉排气段1，加热段2，进气段3。重整炉排气段1设均温室12，均温室12设排气口11，排气段1与重整炉加热段2上部连通，重整炉加热段2包括，炉体内壁耐火材料21，电磁感应线圈22及外炉体23，电磁感应线圈22位于炉体内壁耐火材料21和外炉体23之间，电磁感应线圈22环绕在炉体内壁耐火材料21外层，感应线圈22与中频或工频电源相连，感应线圈22为空心铜管，铜管内通水冷却，进气段3与加热段2下部连通，进气段3设进气口31，炉篦7位于加热段2和进气段3之间，炉篦7与炉体内壁耐火材料21紧密相连，并由进气段炉底间隔的支撑体支撑，在重整炉感应线圈22的下部端口与炉篦7之间设有排卸发热体的卸球口8。重整炉排气段1，加热段2及进气段3为圆筒状，重整炉加热段长径比为1.2-3.0。发热体5位于炉体内，与炉体内壁紧密接触，单个发热体为球状发热体51，球状发热体51由铁磁性金属56，或铁磁性金属56和耐火材料55构成，单个球状发热体51紧密相连地分布在炉篦7至感应线圈22的上部端口之间的炉体内，发热体5内有无数贯通的气流通道53。炉墙内侧设置有温度检测装置6，温度监测装置6与电磁感应线圈22的开关控制装置联锁。
当加热气体时，先开启连接电磁感应线圈22的中频或工频电源，发热体5被电磁感应加热，当温度监测装置6显示达到规定温度的下限时，打开进气口31，吹入气体，气体从发热体5内无数个气流通道53通过，气体在气流通道53内被单个发热体51加热后进入均温室12，从无数个气流通道53通过的气体在均温室12内气体温度混合均匀后，气体再从排气口11排出，当温度监测装置6检测到温度达到规定的上限时，电磁感应电源关闭，停止加热，直到温度监测装置6检测到温度达到规定的下限时，再启动电源，继续感应加热发热体。当需更换球状发热体51时，打开排卸发热体的卸球口8，排出旧的球状发热体51，直到达到要求，再装入新的球状发热体51。
请参阅图3、6、7、8，图3为本发明提供的另一种气体电磁感应加热重整炉的结构示意图，单个发热体为格子状。
此种结构无排卸发热体卸球口8，单个发热体为格子状发热体52，发热体5内有无数个气流通道54，其它结构和操作方法与图2球状发热体结构重整炉相同。
请参阅图11、12、13，图11为本发明提供的另一种气体电磁感应加热重整炉的结构示意图，单个发热体为球状直接还原铁。
与图1结构相比，此种结构增加了独立的发热体加入装置9，能够在线时时更换催化剂，既不影响生产，又能保持催化剂不受污染，使得发热体具有优异的催化性能，避免或减少积碳；此结构装有两段电磁感应线圈，分别是上段电磁感应线圈一221和下段电磁感应线圈二222，两段电磁感应线圈连接不同电源，工作温度不同，上段电磁感应线圈一221工作温度低，是为了避免重整炉上部温度高烧坏炉顶催化剂装入装置9，下段电磁感应线圈二222工作温度高是为了达到加热和重整的工艺温度要求；进气口31在上部，排气口11在下部，同样是为了满足重整炉上部在线加入催化剂，避免重整炉上部温度高烧坏炉顶催化剂装入装置的要求。单个发热体为球状直接还原铁，不仅使相邻球状直接还原铁间形成空隙，而且由于单个球状直接还原铁内部还拥有发达的海绵状微孔结构，这进一步加大了比表面积大，使得催化和加热效果更好，更有利于避免产生积碳；其它结构和操作方法与图1球状发热体结构重整炉相同。
实施例一
本发明重整炉用于加热并重整气基直接还原竖炉的原料气-焦炉煤气和气基竖炉自产净化后煤气的混合气体。混合气体的主要成分约57％H2，约25％CO，约8％CH4，约5％H2O，约2％CO2，约1％C2以上不饱和烃。重整炉采用带发热体排出段的结构，球状发热体51采用低碳钢球。请参阅图1、4、10，使用方法如下：
先开启连接电磁感应线圈22的中频或工频电源，直接还原铁发热体5被电磁感应加热，当温度监测装置6显示达到900度时，打开焦炉煤气和气基竖炉自产净化后煤气的混合气体阀门，混合气进入加湿器，加湿后的混合气体，经进气口31，吹入重整炉，混合气体从发热体5内无数个气流通道53通过，气体在气流通道53内被单个发热体51加热至900度以上，同时在直接还原铁发热体51的催化作用下，混合气体中的碳氢化合物与水和二氧化碳反应，被重整为气基竖炉所需要的H2和CO的还原气体，同时避免了加热过程积碳的形成；然后混合气体进入均温室12，在均温室12内气体温度混合均匀后，气体再从排气口11排出，当温度监测装置6检测到温度达到1000度时，电磁感应电源关闭，停止加热，直到温度监测装置6再次检测到温度达到900度时，再启动电源，继续感应加热发热体5。当需更换球状发热体51时，打开发热体排出段4下部阀门41，排出旧的球状发热体51，松动器42能协助发热体顺利排出。
实施例二
本发明重整炉用于加热并重整气基直接还原竖炉的原料气-煤制气和气基竖炉自产净化后煤气的混合气体。混合气体的主要成分约57％H2，约33％CO，约2％CH4，约3％H2O，约2％CO2。重整炉采用带炉篦的结构，单个发热体为球状，球体外层为低碳钢，内层为耐火材料体。请参阅图2、5、9，使用方法如下：
先开启连接电磁感应线圈22的中频或工频电源，发热体5的外层碳钢被电磁感应加热，当温度监测装置6显示达到900度时，打开煤制气和气基竖炉自产净化后煤气的混合气体阀门，混合气经进气口31，吹入重整炉，再经炉篦7后，进入发热体5，混合气体从发热体5内无数个气流通道53通过，气体在气流通道53内被单个发热体51加热至900度以上，同时在低碳钢发热体51的催化作用下，混合气体中的碳氢化合物与水和二氧化碳反应，被重整为气基竖炉所需要的H2和CO的还原气体，同时避免了加热过程积碳的形成；然后混合气体进入均温室12，在均温室12内气体温度混合均匀后，气体再从排气口11排出，当温度监测装置6检测到温度达到950度时，电磁感应电源关闭，停止加热，直到温度监测装置6再次检测到温度达到900度时，再启动电源，继续感应加热发热体5。当需更换球状发热体51时，打开排卸发热体的卸球口8，排出旧的球状发热体51，直到达到要求，再装入新的球状发热体51。
实施例三
本发明重整炉用于加热并重整气基直接还原竖炉的原料气-焦炉煤气。焦炉煤气的主要成分约60％H2，约7％CO，约23％CH4，约2％H2O，约3％CO2，约3％C2以上不饱和烃。重整炉采用带炉篦的结构，单个发热体采用铁素体不锈钢的格子状发热体。请参阅图3、6、8，使用方法如下：
先开启连接电磁感应线圈22的中频或工频电源，铁素体不锈钢发热体5被电磁感应加热，当温度监测装置6显示达到900度时，打开焦炉煤气阀门，焦炉煤气进入加湿器，加湿后的焦炉煤气，经进气口31，吹入重整炉，再经炉篦7后，进入发热体5，焦炉煤气从发热体5内无数个气流通道54通过，气体在气流通道54内被单个发热体52加热至900度以上，同时在铁素体不锈钢发热体52的催化作用下，混合气体中的碳氢化合物与水和二氧化碳反应，被重整为气基竖炉所需要的H2和CO的还原气体，同时避免了加热过程积碳的形成；然后气体进入均温室12，在均温室12内气体温度混合均匀后，气体再从排气口11排出，当温度监测装置6检测到温度达到1050度时，电磁感应电源关闭，停止加热，直到温度监测装置6再次检测到温度达到900度时，再启动电源，继续感应加热发热体。
实施例四
本发明重整炉用于加热并重整气基直接还原竖炉的原料气-天然气和气基竖炉自产净化后煤气的混合气体。天然气的主要成分为约96％CH4，其它烷烃2-3％；气基竖炉自产净化后煤气成分为约46％H2，约26％CO，约2％CH4，约5％H2O，约18％CO2。重整炉采用带炉篦的结构，单个发热体采用格子状，单个发热体外层是铁素体不锈钢，内层是耐火材料体。请参阅图3、6、7，使用方法如下：
先开启连接电磁感应线圈22的中频或工频电源，发热体5外层铁素体不锈钢被电磁感应加热，当温度监测装置6显示达到900度时，打开天然气和气基竖炉自产净化后煤气的混合气体阀门，混合气经进气口31，吹入重整炉，再经炉篦7后，进入发热体5，混合气体从发热体5内无数个气流通道54通过，气体在气流通道54内被单个发热体52加热至900度以上，同时在发热体52外层铁素体不锈钢的催化作用下，混合气体中的碳氢化合物与水和二氧化碳反应，被重整为气基竖炉所需要的H2和CO的还原气体，同时避免了加热过程积碳的形成；然后气体进入均温室12，在均温室12内气体温度混合均匀后，气体再从排气口11排出，当温度监测装置6检测到温度达到1000度时，电磁感应电源关闭，停止加热，直到温度监测装置6再次检测到温度达到900度时，再启动电源，继续感应加热发热体。
实施例五
本发明重整炉用于加热并重整气基直接还原竖炉的原料气-煤层气和气基竖炉自产净化后煤气的混合气体。煤层气的主要成分为约95％CH4，其它烷烃2％；气基竖炉自产净化后煤气成分为约46％H2，约26％CO，约2％CH4，约5％H2O，约18％CO2。重整炉采用带发热体排出段及独立的发热体装入装置，单个发热体为球状直接还原铁，球状直接还原铁通常含有90％左右的铁和7％左右的二氧化硅和三氧化二铝。请参阅图11、12、13，使用方法如下：
先开启连接上段电磁感应线圈一221和下段电磁感应线圈二222的两个中频或工频电源，直接还原铁发热体51被电磁感应加热，控制上段电磁感应线圈一221的工作温度为400度至500度，控制下段电磁感应线圈二22二的工作温度为900度至1000度，当加热段2下部监测装置6达到900度时，打开煤层气和气基竖炉自产净化后煤气的混合气体阀门，混合气进入加湿器，加湿后的混合气体，经进气口31，吹入重整炉，混合气体从发热体5内无数个气流通道53通过，气体在气流通道53内被单个发热体51加热至900度以上，同时在直接还原铁发热体51的催化作用下，混合气体中的碳氢化合物与水和二氧化碳反应，被重整为气基竖炉所需要的H2和CO的还原气体，同时避免了加热过程积碳的形成；然后混合气体再从排气口11排出，当温度监测装置6检测到温度达到1000度时，电磁感应电源关闭，停止加热，直到温度监测装置6再次检测到温度达到900度时，再启动电源，继续感应加热发热体5。当需更换球状发热体51时，打开发热体排出段4下部阀门41，并从排出段4下部吹入冷煤层气，冷却拟排出的旧球状直接还原铁51，然后从下部排出旧的球状直接还原铁51，同时启动独立的发热体加入装置9，加入新的球状直接还原铁51，发热体加入装置9内平时装满直接还原铁，此处直接还原铁起到料封和隔热作用，发热体加入装置9的上部还设有密封阀。松动器42与发热体排出段4活动链接，松动器42能协助发热体顺利排出。排出的直接还原铁外售或自用。
以上列举的仅是本发明的优选实施例，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电磁感应加热重整炉，包括重整炉加热段、重整炉进气口及重整炉排气口，重整炉进气口位于加热段一端，重整炉排气口位于加热段另一端，炉内装有催化剂，其特征在于加热段包括，炉体内壁耐火材料，电磁感应线圈及电源，电磁感应线圈环绕在炉体内壁耐火材料外层，感应线圈与电源相连，催化剂为电磁感应的发热体，发热体由铁磁性金属，或铁磁性金属和耐火材料构成。
2.根据权利要求1所述的一种电磁感应加热重整炉，其特征在于发热体与炉体内壁紧密接触，发热体由紧密相连的单个发热体构成，发热体内有无数贯通的气流通道。
3.根据权利要求2所述的一种电磁感应加热重整炉，其特征在于单个发热体采用下列任一种结构和材质：
(1)单个发热体为两层结构，内层材质为耐火材料，外层材质为铁磁性金属材料；
(2)单个发热体整体材质为铁磁性金属材料；
(3)单个发热体为耐火材料和铁磁性金属材料的混合体。
4.根据权利要求3所述的一种电磁感应加热重整炉，其特征在于单个发热体为球状直接还原铁。
5.根据权利要求1所述的一种电磁感应加热重整炉，其特征在于重整炉还设有进气段和排气段，进气端和排气段与加热段的连接采用以下两种方式：
(1)进气段上部与加热段下部连通，进气段设进气口，排气段下部与加热段上部连通，排气段设排气口；
(2)进气段下部与加热段上部连通，进气段设进气口，排气段上部与加热段下部连通，排气段设排气口。
6.根据权利要求1所述的一种电磁感应加热重整炉，其特征在于环绕在炉体加热段内壁耐火材料外层的电磁感应线圈是两段，每段感应线圈分别连接不同的电源。
7.根据权利要求1或6所述的一种电磁感应加热重整炉，其特征在于重整炉顶部还设有发热体装入装置，重整炉底部还设有发热体排出段，排出段下部设阀门。
8.一种权利要求1-7任一项所述的电磁感应加热重整炉的使用方法，其特征在于采用如下步骤：
(1)先开启连接电磁感应线圈的电源，发热体被电磁感应加热；
(2)当重整炉内温度监测装置显示达到规定温度的下限时，打开进气口，吹入气体，气体流过发热体，被发热体加热或既加热又重整，然后再从排气口排出；
(3)当重整炉内温度监测装置检测到温度达到规定的上限时，电磁感应电源关闭，停止加热，直到温度监测装置检测到温度达到规定的下限时，再启动电源，继续感应加热发热体。
9.根据权利要求8所述的一种电磁感应加热重整炉的使用方法，其特征在于吹入气体为水和/或二氧化碳气体与含碳氢化合物气体的混合气，此时重整炉发热体既是电磁感应发热体，起到加热混合气的作用，又是碳氢化合物气体与水和/或二氧化碳重整反应的催化剂，能重整气体中的碳氢化合物。
10.根据权利要求8或9所述的一种电磁感应加热重整炉的使用方法，其特征在于吹入的气体经发热体加热或既加热又重整后，作为气基竖炉直接还原反应所需的还原气。
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Cited By (2)
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| CN114933281A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-08-23 | 西安交通大学 | 一种基于电磁感应加热的天然气蒸汽重整炉 |
| CN115323093A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-11-11 | 张伟 | 一种还原气体辅助自重整及净化的方法和装置 |
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