鋁煤催化器反應的溫度為1000— 1600°C ;
[0071]IGCC碳氧循環發電系統純氧或富氧燃燒完成主反應:
[0072]2C0+02——2C02 (2)
[0073]優選IGCC碳氧循環發電系統純氧或富氧燃燒的溫度為1300— 1800°C ；
[0074]3)將IGCC碳氧循環發電系統燃燒產生的CO2捕集:一部分CO 2送CO2分離器分離，碳黑送空心電極密閉升降催化爐循環利用，02送IGCC碳氧循環發電系統進行純氧或富氧燃燒發電；一部分(302送高招煤催化器；
[0075]優選0)2分離器采用超高壓脈沖技術，超高壓脈沖200— 1000KV ；
[0076]CO2分離器分離完成的主反應:
[0077]CO2--C+02 (3)
[0078]優選CO2分離器分離反應的溫度為100— 300°C ；
[0079]4)將IGCC碳氧循環發電系統產生的高鋁粉煤灰送空心電極密閉升降催化爐內，在空心電極的作用下，與高鋁粉煤灰中的氧化物進行還原脫氧反應，產生的單質金屬送石墨烯合金合成裝置，生產石墨烯合金、鋁合金、多晶硅、單晶硅；
[0080]高鋁粉煤灰中的氧化物以A1203、S12為例，發生還原反應后產生單質金屬Al、Si:
[0081]A1203+3C——2A1+3C0 (4)
[0082]Si02+2C——Si+2C0 (5)
[0083]優選空心電極密閉升降催化爐反應的溫度為2000— 2300°C ;
[0084]5)將空心電極密閉升降催化爐催化產生的高溫煙氣CO進行收集，一部分CO送IGCC碳氧循環發電系統發電，一部分CO送空心電極作為熱源生產電極，一部分CO送作為熱源與高鋁煤或無煙煤生產高鋁焦炭或無煙煤焦炭，共空心電極密閉升降催化爐催化使用，一部分CO送空心電極密閉升降催化爐的燃燒室作為熱源使用。
[0085]以上的所述乃是本發明的具體實施例及所運用的技術原理，若依本發明的構想所作的改變，其所產生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時，仍應屬本發明的保護范圍。
【主權項】
1.高鋁煤IGCC發電石墨烯合金聯產裝置，其特征在于包括:高鋁煤催化器、IGCC碳氧循環發電系統、二氧化循環利用裝置、空心電極密閉升降催化裝置、遠程防爆監控中心；所述高鋁煤催化器與IGCC碳氧循環發電系統連接，IGCC碳氧循環發電系統與二氧化碳循環利用裝置、空心電極密閉升降催化裝置連接，二氧化碳循環利用裝置與高鋁煤催化器、空心電極密閉升降催化裝置連接，遠程防爆監控中心在線實時監控。2.根據權利要求1所述的高鋁煤IGCC發電石墨烯合金聯產裝置，其特征在于，所述空心電極密閉升降催化裝置包括:滾筒篩貯罐、智能計量送料器、料斗、空心電極密閉升降催化爐、冷卻鍋、顎式破碎機、斗式提升機、過濾篩、石墨烯合金合成裝置；IGCC碳氧循環發電系統與滾筒篩貯罐連接，滾筒篩貯罐與智能計量送料器連接，智能計量送料器與料斗連接，料斗與空心電極密閉升降催化爐連接，空心電極密閉升降催化爐與冷卻鍋、二氧化碳循環利用裝置連接，冷卻鍋與顎式破碎機連接，顎式破碎機與斗式提升機連接，斗式提升機通過過濾篩將鋁合金送石墨烯合金合成裝置；IGCC碳氧循環發電系統產生的高鋁粉煤灰送滾筒篩貯罐儲存，智能計量送料器將滾筒篩貯罐中的高鋁粉煤灰經料斗送入空心電極密閉升降催化爐進行還原催化反應，產生CO送空心電極密閉升降催化爐燃燒，產生0)2送二氧化碳循環利用裝置，產生的單質金屬經冷卻鍋、顎式破碎機、斗式提升機、過濾篩送石墨烯合金合成裝置。3.根據權利要求2所述的高鋁煤IGCC發電石墨烯合金聯產裝置，其特征在于，還包括有雙輥破碎機，高鋁焦炭或無煙煤焦經雙輥破碎機粉碎送滾筒篩貯罐儲存。4.根據權利要求2所述的高鋁煤IGCC發電石墨烯合金聯產裝置，其特征在于，所述空心電極密閉升降催化爐包括:空心電極、升降套、旋轉升降柱、燃燒室、防爆裝置、CO收集罐；所述升降套形成的封閉空間內安裝有空心電極，燃燒室提供動力驅動旋轉升降柱上下移動，旋轉升降柱帶動升降套移動，封閉空間設有排氣口，排氣口與CO收集罐連接，CO收集罐與燃燒室連接，燃燒室與二氧化碳循環利用裝置連接，防爆裝置實時監控空心電極密閉升降催化爐的反應情況并將監控參數送遠程防爆監控中心。5.根據權利要求4所述的高鋁煤IGCC發電石墨烯合金聯產裝置，其特征在于，所述空心電極形狀為:空心長方型或空心啞鈴型或圓空心型或多圓空心型。6.根據權利要求4所述的高鋁煤IGCC發電石墨烯合金聯產裝置，其特征在于，所述空心電極排列方式為:圓型爐3空心電極排列或圓型爐5空心電極排列或圓型爐9空心電極排列或長圓型爐13空心電極排列或長方型18空心電極排列。7.根據權利要求2所述的高鋁煤IGCC發電石墨烯合金聯產裝置，其特征在于，二氧化循環利用裝置包括0)2捕集器、CO 2分離器，CO 2捕集器捕集CO 2送CO 2分離器分離。8.高鋁煤IGCC發電石墨烯合金聯產工藝，其特征在于包括以下步驟: 1)打開各系統、裝置開關，遠程防爆在線監控各系統工況； 2)將CO2送入高鋁煤催化器催化，產生CO，一部分CO送IGCC碳氧循環發電系統進行純氧或富氧燃燒發電，一部分CO送高溫煙氣CO收集儲罐； 3)將IGCC碳氧循環發電系統燃燒產生的CO2捕集:一部分CO2送CO2分離器分離，碳黑送空心電極密閉升降催化爐循環利用，02送IGCC碳氧循環發電系統進行純氧或富氧燃燒發電；一部分0)2送高鋁煤催化器； 4)將IGCC碳氧循環發電系統產生的高鋁粉煤灰送空心電極密閉升降催化爐內，在空心電極的作用下，與高鋁粉煤灰中的氧化物進行還原脫氧反應，產生的單質金屬送石墨烯合金合成裝置，生產石墨烯合金、鋁合金、多晶硅； 5)將空心電極密閉升降催化爐催化產生的高溫煙氣CO進行收集，一部分CO送IGCC碳氧循環發電系統發電，一部分CO送空心電極作為熱源生產電極，一部分CO送空心電極密閉升降催化爐的燃燒室作為熱源使用。9.根據權利要求8所述的高鋁煤IGCC發電石墨烯合金聯產工藝，其特征在于，步驟5)還包括:將一部分CO送作為熱源與高鋁煤或無煙煤生產高鋁焦炭或無煙煤焦炭，共空心電極密閉升降催化爐催化使用。10.根據權利要求8所述的高鋁煤IGCC發電石墨烯合金聯產工藝，其特征在于，空心電極密閉升降催化爐反應的溫度為2000— 2300°C。
【專利摘要】本發明涉及發電領域、石墨烯合金制造領域，尤其涉及高鋁煤IGCC發電石墨烯合金聯產裝置及其工藝，裝置包括：高鋁煤催化器、IGCC碳氧循環發電系統、二氧化循環利用裝置、空心電極密閉升降催化裝置、遠程防爆監控中心；所述高鋁煤催化器與IGCC碳氧循環發電系統連接，IGCC碳氧循環發電系統與二氧化碳循環利用裝置、空心電極密閉升降催化裝置連接，二氧化碳循環利用裝置與高鋁煤催化器、空心電極密閉升降催化裝置連接，遠程防爆監控中心在線實時監控。本發明的有益效果在于：IGCC碳氧循環發電，進行純氧或富氧燃燒，節煤25％，熱能利用率提高15％，捕集二氧化碳，碳減排100％，節水80％；高鋁粉煤灰100％綜合利用，低成本生產高附加值的石墨烯合金、鋁合金、單晶硅產品。
【IPC分類】C22C1/10, C10J1/20
【公開號】CN105176584
【申請號】
【發明人】程禮華, 程皓
【申請人】程禮華
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年10月10日