一种煤气化装置及控制煤气化反应的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114989869A(43)申请公布日2022.09.02(21)申请号202110226142.XC10J3/46(2006.01)(22)申请日2021.03.01C02F101/30(2006.01)(71)申请人航天长征化学工程股份有限公司地址101111北京市北京经济技术开发区路东区经海四路141号(72)发明人郭进军张文斌胡春霞(74)专利代理机构北京金信知识产权代理有限公司11225专利代理师喻嵘(51)Int.Cl.C10J3/48(2006.01)C10J3/72(2006.01)C10J3/82(2006.01)B01D53/76(2006.01)C02F1/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种煤气化装置及控制煤气化反应的方法(57)摘要本公开提供一种煤气化装置及控制煤气化反应的方法，所述煤气化装置包括炉壳，所述煤气化装置还包括设于所述炉壳内自上而下连通的煤气化室和中温反应室；所述煤气化室，用于将粉煤或水煤浆气化，以形成高温粗合成气；所述高温粗合成气通过所述煤气化室的高温粗合成气出口进入所述中温反应室；所述中温反应室，用于所述高温粗合成气与工业废水或废气混合反应，用于处理上述工业废水或废气，并形成中温合成气；所述中温合成气通过所述中温反应室的中温合成气出口排出；通过本公开实施例的煤气化装置，有效提高碳转化率，改善有效气组分，同时在工业废水处理、CO2回收等方面取得良好效果，还带来环境友好、节能减排、降本增效的有益效果。CN114989869ACN114989869A权利要求书1/1页1.一种煤气化装置，包括炉壳，其特征在于，所述煤气化装置还包括设于所述炉壳内自上而下连通的煤气化室和中温反应室；其中，所述煤气化室，用于将粉煤或水煤浆气化，以形成高温粗合成气；所述高温粗合成气通过所述煤气化室的高温粗合成气出口进入所述中温反应室；所述中温反应室，用于所述高温粗合成气与工业废水或废气混合反应，用于处理上述工业废水或废气，并形成中温合成气；所述中温合成气通过所述中温反应室的中温合成气出口排出。2.根据权利要求1所述的煤气化装置，其特征在于，所述中温反应室包括多个雾化喷嘴；所述雾化喷嘴贯穿所述炉壳，并沿所述炉壳的周向均匀分布。3.根据权利要求2所述的煤气化装置，其特征在于，所述雾化喷嘴设置为朝向所述高温粗合成气出口。4.根据权利要求2所述的煤气化装置，其特征在于，所述雾化喷嘴设置为4‑80个。5.根据权利要求1所述的煤气化装置，其特征在于，所述中温反应室水冷壁或者耐火砖结构；其中，所述水冷壁为盘管式、列管式或其组合形式。6.根据权利要求1所述的煤气化装置，其特征在于，还包括激冷室和废锅段；所述激冷室通过所述中温合成气出口与所述中温反应室连通；所述废锅段通过所述激冷室的激冷室出口与所述激冷室连通。7.根据权利要求1所述的煤气化装置，其特征在于，还包括激冷室或废锅段，通过所述中温合成气出口与所述中温反应室连通。8.根据权利要求6或7所述的煤气化装置，其特征在于，还包括排渣室；所述排渣室与所述激冷室或所述废锅段连通，用于将废渣通过排渣口排出。9.一种控制煤气化反应的方法，其用于包括权利要求1至8中任一项所述的煤气化装置，其特征在于，所述方法包括如下步骤：第一步骤：粉煤或水煤浆进入煤气化室，燃烧或气化反应，产生高温粗合成气，所述高温粗合成气通过高温粗合成气出口进入中温反应室；第二步骤：工业废水/废气引入中温反应室，工业废水/废气进入中温反应室，与所述高温粗合成气混合及换热，并形成中温合成气；如果处理废水，高温粗合成气利用自身热能将废水中的有机物分解，达到废水处理的目的；如果处理废气，高温粗合成气与废气组分在中温下发生反应，达到废气处理的目的；第三步骤：所述中温合成气进入激冷室或废锅段，所述中温合成气的温度降低，散热由激冷室带走或废锅段回收利用，灰渣由排渣口排出。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述高温粗合成气包括熔融态灰渣颗粒和含碳灰渣；其中，所述熔融态灰渣颗粒在惯性力作用下甩向气化室的水冷壁，并形成液态渣膜。2CN114989869A说明书1/5页一种煤气化装置及控制煤气化反应的方法技术领域[0001]本发明属于煤气化技术领域，特别涉及一种煤气化装置。背景技术[0002]我国的煤炭资源丰富，煤炭是重要的能源来源，大量的化学品均来自于煤炭转化而来的产物，使得煤炭的清洁利用成为国内的重点研究方向之一。煤气化是固体化石燃料煤在高温下转化为气态可燃物的一种工艺，是煤炭高效清洁利用的重要途径。在近些年的发展中，气流床气化技术以其反应速度快、能量利用率高及环境污染小的优势获得了大规模的推广应用。该技术的煤炭转化率能达到99％