層、第二還原層，焦炭與高溫氣體發生煤氣化反應：
，該反應為吸熱反應，床層和上升氣流溫度下 降至550~600°C，上升氣流再通過干餾層和干燥層，即與進爐的冷焦炭粒料接觸，進行熱 交換溫度下降至500~550°C，從氣化器頂部氣體出口 15導出，冷焦炭在干餾層和干燥層中 受熱和氣體作用存于焦炭少量揮發份和水分逸出進入上升氣流隨出口煤氣帶走。
[0066] 入爐焦炭破碎篩分為5~25mm及25~50mm兩種顆粒，IC于焦倉20中，按計量進 入變壓進料鎖斗3,按時間順序加入進料罐4和氣化器1，與上升氣流逆向而動，向下通過干 燥層、干餾層、第一還原層、第二還原層、氧化層和灰層，經排灰爐箅9、排灰口 17排入排灰 鎖斗5,灰渣從排灰鎖斗5下口自動閥外排。
[0067] 氣化器1生產的煤氣經氣體出口 15進入洗滌除塵器2,與循環洗滌栗12來的洗滌 水混合，氣體溫度隨水受熱蒸發，溫度降低至200~250°C，同時氣體夾帶的煤灰粉塵和其 他雜質被水洗滌，經氣水分離后煤氣進入飽和塔11，煤氣由飽和塔11底部進氣口經塔內設 置的垂直塔盤與塔頂下來的洗滌水充分接觸，煤氣經水洗滌、傳熱傳質，煤氣中塵和雜質進 一步洗滌清除，同時煤氣被水蒸汽所飽和，經氣水分離器19分離水后送出。
[0068] 氣化劑為氧氣與水蒸汽的混合氣，或者是氧氣、水蒸汽以及二氧化碳的混合氣；變 壓進料鎖斗的鎖斗氣為該工藝最終得到的煤氣或者是惰性氣體。
[0069] 本發明的設備結構合理、高效節能、環保無污染、維修容易、占地少、投資省；本裝 置洗氣除塵污水含油和污染物少，循環利用，水和熱量有效利用，節能、節水。
[0070] 最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制； 盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其 依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征 進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技 術方案的范圍。
【主權項】
1. 一種焦炭固定床加壓氣化裝置，其特征在于，包括：工藝流程相連的氣化劑混合器 和氣化器，以及變壓進料鎖斗、排灰鎖斗、洗滌除塵器和飽和塔； 所述氣化器自下而上分為灰層、氧化層、第一還原層、第二還原層、干餾層和干燥層； 所述變壓進料鎖斗通過進料罐與氣化器頂部的進料口連接，所述變壓進料鎖斗與焦 倉、充壓氣體管路以及卸壓氣體管路連接； 所述排灰鎖斗與氣化器的底部排灰口連接，排灰鎖斗為變壓排灰罐； 所述氣化器上部設置氣體出口，并通過氣體出口與洗滌除塵器、飽和塔依次連接；所述 洗滌除塵器和飽和塔為氣水充分接觸的傳質傳熱設備，飽和塔的頂部送出煤氣，底部排出 廢水。2. 根據權利要求1所述的焦炭固定床加壓氣化裝置，其特征在于，所述氣化器底部設 有排灰爐箅以及氣化劑進口； 所述排灰爐箅為一變速旋轉、均勻布氣和排灰的結構，為多層多邊扇形，由電機驅動變 速旋轉破渣排灰； 所述氣化劑進口為環形多孔分布結構，通過管道與氧氣蒸汽混合器相連。3. 根據權利要求1所述的焦炭固定床加壓氣化裝置，其特征在于，還包括：汽包； 所述氣化器為壓力容器，其工作壓力為〇. 5~5. OMPa ;所述氣化器中下部爐壁或全部 爐壁采用冷卻水夾套，冷卻水夾套的內壁采用炭鋼與不銹鋼復合鋼板或不銹鋼堆焊，具有 吸收熱膨脹量、消除熱應力變形的能力； 所述冷卻水夾套的上部設置與汽包連接的出汽管，冷卻水夾套的下部設置與汽包連接 的進水管；鍋爐給水進入冷卻水夾套受熱產生蒸汽，且冷卻水夾套產生的蒸汽作為副產蒸 汽送出，作為蒸汽源使用。4. 根據權利要求1所述的焦炭固定床加壓氣化裝置，其特征在于，還包括：設置在氣化 器爐壁下部的環形進氣口；所述環形進氣口內送入蒸汽，具有靈活調節氣化器床層溫度功 能。5. 根據權利要求1所述的焦炭固定床加壓氣化裝置，其特征在于，還包括：設置在所述 氣化器頂部進料口處的鐘罩閥布料器； 所述鐘罩閥布料器由一豎直長閥桿液壓缸驅動，能順暢均勻分布焦炭粒料入爐，鐘罩 閥布料器表面堆焊耐磨硬質合金，并能實現氣化器內的密封。6. 根據權利要求5所述的焦炭固定床加壓氣化裝置，其特征在于，還包括：布置在所述 鐘罩閥布料器周圍的布料錐形筒，能夠確保爐頂料面呈同心圓波形平面分布。7. 根據權利要求1所述的焦炭固定床加壓氣化裝置，其特征在于：所述變壓進料鎖斗 的進口和出口處分別設有液壓自動平板閥；變壓進料鎖斗采用單或雙鎖斗設置，鎖斗之間 設置壓力平衡管路； 所述排灰鎖斗的進口和出口處分別設有液壓自動平板閥，排灰鎖斗的內壁襯耐磨耐腐 護板。8. 根據權利要求1所述的焦炭固定床加壓氣化裝置，其特征在于，所述洗滌除塵器為 不銹鋼材質的文丘里氣水洗滌器，所述飽和塔為固閥垂直塔板結構氣液接觸塔或廢熱鍋爐 裝置，使煤氣達到降濕、洗塵和水飽和的目的。9. 一種基于權利要求1~8任一項所述裝置的焦炭固定床加壓氣化工藝，其特征在于， 包括以下步驟： 氣化劑經預熱混合后進入氣化器內，自下而上通過灰層、氧化層、第一還原層、第二還 原層、干餾層和干燥層； 氣化劑經由灰層吸收顯熱升溫；在氧化層，焦炭與O2發生燃燒反應生成CO2，氣固物料 溫度繼續升高；上升氣流再進入第一還原層和第二還原層，焦炭與高溫氣體發生煤氣化反 應：，上升氣流吸熱、溫度下降；上升氣流再通過 干餾層和干燥層，與進爐的冷焦炭粒料接觸，進行熱交換后從氣化器頂部出氣口導出； 氣化器生產的煤氣經出口進入洗滌除塵器與洗滌水混合，煤氣溫度降低，同時煤氣中 夾帶的煤灰粉塵和其他雜質被水洗滌；經氣水分離后，煤氣進入飽和塔，經水洗滌、傳熱傳 質，煤氣中煤灰粉塵和雜質進一步洗滌清除，同時煤氣被水蒸汽所飽和，經氣水分離器分離 水后送出。10. -種基于權利要求9所述的焦炭固定床加壓氣化工藝，其特征在于，所述氣化劑為 氧氣與水蒸汽的混合氣，或者是氧氣、水蒸汽以及二氧化碳的混合氣；所述變壓進料鎖斗的 鎖斗氣為該工藝最終得到的煤氣或者是惰性氣體。
【專利摘要】本發明涉及焦炭原料高溫氧化煤氣化領域，具體涉及一種焦炭固定床加壓氣化裝置及工藝。該裝置包括工藝流程相連的氣化劑混合器和氣化器，以及變壓進料鎖斗、排灰鎖斗、洗滌除塵器和飽和塔；氣化器自下而上分為灰層、氧化層、第一還原層、第二還原層、干餾層和干燥層；氣化器上部通過氣體出口與洗滌除塵器、飽和塔依次連接。氣化劑由下至上經由氣化器的各層，發生煤氣化反應生成煤氣，煤氣經水洗滌、傳熱傳質，清除煤灰粉塵和雜質后送出。本發明的設備結構合理、高效節能、環保無污染、維修容易、占地少、投資省，在當今焦化企業產能嚴重過剩，焦炭產品滯銷、價格低迷的大背景下，對于開發焦炭加壓氣化有著極好的產業前景和社會效益。
【IPC分類】C10J3/20, C10J3/42, C10J3/84, C10J3/30, C10J3/76, C10J3/66
【公開號】CN105176589
【申請號】
【發明人】周孟仁, 王暉, 薛磊, 彭憶平
【申請人】大連金重鼎鑫科技有限公司北京分公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年10月12日