[实用新型]煤气生产装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤气生产装置，尤其涉及一种以煤制备包含一氧化碳的混合气的生产装置。

背景技术

相比于煤的燃烧，煤气的燃烧更为清洁、高效，因此煤气作为一种清洁能源正受到越来越广泛的关注。现有技术中，主要是利用粉煤来生产煤气，其气化原理本质上是碳、氧和水蒸汽的反应。在通常的煤气发生炉中，将粉煤通入煤气发生炉中进行燃烧，产生热量和二氧化碳，并将水蒸汽、空气等通入煤气发生炉中共同组成气化剂，而后粉煤和气化剂在高温环境下发生反应，主要的反应式包括二氧化碳和水蒸汽被碳还原为一氧化碳和氢气的反应，主要反应式如下式(1)、(2)和(3)所示：

CO₂+C→2CO-Q         (1)

H₂O+C→H₂+CO-Q       (2)

2H₂O+C→CO₂+2H₂-Q    (3)

其中，“-Q”代表吸收热量。

采用上述技术实现煤气生产所普遍存在的问题是：煤气转化效率不高；排出的混合气中包含的未反应二氧化碳、水蒸汽、粉煤微粒等杂质多，后续分离步骤繁琐；以煤粉自身加热获取热量，一般会形成过量的二氧化碳，则排出过多的温室气体对环境不利；并且煤粉自身加热得到的温度不易控制，即无法对上述还原反应式(1)～(3)的反应进行精确控制。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种煤气生产装置，以实现煤转化为煤气过程中转化效率的提高，并且减小对环境的污染。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种煤气生产装置，包括内炉和外炉，内炉嵌套设置在外炉之内；所述外炉上设有用于通入燃烧物的第一原料进口和用于通入助燃剂的第一进气口，所述外炉用于进行燃烧反应放热；所述内炉上设有用于通入煤的第二原料进口和用于通入二氧化碳的第二进气口，所述内炉用于在无氧环境及外炉燃烧加热的环境下进行煤和二氧化碳的反应，以生成一氧化碳从所述内炉上设置的第二出气口导出。

如上所述的煤气生产装置，优选的是所述外炉上还设有用于通入水蒸汽或气化剂的第三进气口；所述外炉第一原料进口所通入的燃烧物为煤；所述外炉还用于进行煤与所述水蒸汽或气化剂的反应，以生成一氧化碳和氢气，并从所述外炉上设置的第一出气口导出。

如上所述的煤气生产装置，优选的是所述内炉和所述外炉均竖向设置，所述第一原料进口和所述第二原料进口分别设置在所述内炉和所述外炉的侧壁上，所述第一进气口和所述第二进气口分别设置在所述内炉和所述外炉的下端。

如上所述的煤气生产装置，优选的是所述内炉包括顺次相连的混合区和反应区，所述第二原料进口和所述第二进气口设置在所述混合区上，所述第二出气口设置在所述反应区上。

如上所述的煤气生产装置，优选的是所述内炉的反应区嵌套容纳在所述外炉之内，所述混合区沿伸于所述外炉之外。

如上所述的煤气生产装置，优选的是所述混合区的长度为按照设定速率从所述第二进气口喷入的二氧化碳气流行进0.5秒至6秒的距离。

由以上技术方案可知，本实用新型采用外炉燃烧的方式，将内炉中无氧环境下的煤和二氧化碳加热到高温状态，使其反应生成一氧化碳，实现了碳作为还原物质能够直接与二氧化碳充分接触反应，从而提高了生成一氧化碳的反应效率，即能够提高煤气产量。同时，本实用新型的技术方案利用二氧化碳作为原料，能够消耗利用温室气体，且能够循环利用一次反应后多余的二氧化碳，所以能够有效改善环境。

下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型煤气生产装置具体实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型煤气生产装置具体实施例二的结构示意图；

图3为本实用新型煤气生产装置具体实施例三的结构示意图；

图4为本实用新型煤气生产装置所执行方法的流程图；

图5为本实用新型煤气生产装置所执行方法的流程图。

图中：

100-外炉            110-第一原料进口      120-第一进气口

130-第三进气口      140-第一出气口        200-内炉

210-第二原料进口    220-第二进气口        230-第二出气口

240-反应区          250-混合区            300-旋风分离器

具体实施方式

煤气生产装置实施例一