[发明专利]一种利用固态有机物料制造化工原料气的方法和装置

说明书

技术领域

本发明应用于化工领域，属于先进的节能降耗的一种利用固态有机物料制造化工原料气的方法和装置，使用该方法，可以将常见的固态有机物料，煤粉，木屑，生活有机垃圾等气化成有效气体，满足相关工厂的需求，同时在气化过程中生成的余热可以应用于多种领域，如将低品位的废热（80-200度）应用于废热发电等，气化过程剩余的灰渣应用于水泥制造等，不但将固态有机废料变废为宝，保护环境，而且避免浪费。

背景技术

化工原料气为化工生产中的基础原料，在以往的化工原料气获取中，往往使用石油或者石油焦等来获取化工原料气，也有化工厂使用高品质无烟块煤气化或者烟煤制浆技术气化来生产化工原料气，随着煤炭综合采掘的使用，块煤产率日益下降，伴随而来的是大量的粉煤，严重制约了块煤生产化工原料气的应用，此外煤炭制浆气化对煤炭的特性（灰分，灰熔点，成浆性能）等要求严格，因此仅有少部分煤炭可以制浆气化生产化工原料气，大部分的煤炭（如褐煤，综采生成的粉煤）和有机废料无法使用，在以往的气化技术中，气化过程中生成的低品位废热得不到回收利用，造成热污染，原技术生产的化工原料气中带水、带灰严重，严重影响下游生产，针对这个情况，本发明旨在解决可以使用大部分煤炭，生物质秸秆和固态有机废料生产化工原料气的方法，并回收气化过程中生成的废热，以及解决化工原料气中带水带灰严重的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种利用固态有机物料制造化工原料气的方法和装置，本发明的装置包括：物料预处理模块，物料制粉模块，物料输送模块，气化模块，排渣模块，洗涤模块和水处理模块，其中：

物料预处理模块，物料预处理模块包括一个或多个加热装置，该加热装置内衬耐火材料，可以承受0-5公斤之间的压力，高水分的有机物料，如木屑，褐煤等，在所述加热装置内部隔绝氧气被干燥甚至碳化，由原来高含水物料转变为干燥的固态有机物，经过物料预处理模块处理后的物料被送至物料制粉模块；

物料制粉模块，物料制粉模块包括吹风装置和粉碎装置，粉碎装置将经过物料预处理模块后的物料进行粉碎处理，粉碎后的数百微米级的颗粒在吹风装置带动下离开物料制粉装置进入物料输送模块，没有被吹走的大块物料继续粉碎成合乎规格的粒度。

物料输送模块，包括物料储仓，两个加料罐，一个输送罐，物料储仓运行常压下，用来盛装待气化物料。加料罐是物料储仓和输送罐之间的桥梁，加料罐在常压下与物料储仓连接并接收物料储仓的物料，物料接收完毕后物料储仓与加料罐之间的阀门关闭，输送气给加料罐加压至与输送罐相同的压力，然后输送罐与加料罐之家阀门打开，加料罐中的物料输送至输送罐中，在输送罐底部安装有调节阀，通过阀门的开度大小来确定输送物料的量；本发明优选的加料罐数量为两个，相对于加料罐数量为一个或者三个，两个加料罐具有如下优点：一个加料罐加料完毕后且在进料前，罐内的高压气体需要完全释放，这样造成了高压气体的浪费，高压气体携带大量能量，从而造成能量的浪费，而三个加料罐虽然可以避免上述情况，但三个加料罐配套阀门过多，逻辑复杂，而且控制系统过于复杂则容易发生故障，维修不便，在具体实施较困难，成本很高，本发明中选择虑加料罐数量为两个，既能避免高压气体的浪费，又能降低在具体实施时的成本，降低实施时的难度；输送罐运行在3-7Mpa下，一定压力的输送气进入罐内将罐内的粉末物料在气体的带动下进入气化模块内进行气化，所述一定压力是指大于输送罐压力0.1MPA-1MPA；

气化模块包括喷嘴及其气化装置组成，气化装置内衬耐火材料，和冷却器，气化后的高温化工原料气用水去冷却，气化装置外有承压外壳，氧气，水蒸气等气化剂和有机粉末物料在此进行化学反应生成化工原料气，物料在此进行高温气化反应温度大约1200-1700摄氏度。

排渣模块主要接收并排出气化模块气化过程中生成的灰渣，排渣模块位于气化装置下方，气化过程生成的灰渣靠重力自动进入排渣模块，当排渣模块充满渣后，位于气化模块和排渣模块之间的阀门关闭，排渣模块再将灰渣排出系统。