[发明专利]固体可燃物或碳氢化合物的气化方法

说明书

本文描述了一种用于固体可燃物或碳氢化合物气化的方法及其装置，借用这一方法和方法所涉及的装置，可使煤、沥青、石墨、油渣，工业废油等物质在专门的反应器中不断进行化学物理转化，从而得到合成气化工所需的一定浓度、适合配比、质量较高的原料气，并用于醇类、烃类、酸类等多种化工产品合成。

以上提到的方法和装置是由高压反应器、电源装置、分离器、净化器几部份组成，通过反应器中一对浸于离子性导电液与固体可燃物或碳氢化合物组成的液固混合介质中的放电电极瞬间所作的大电流高电压、脉冲强放电作用产生的强烈爆炸力、声、光、热综合效应和幅值陡峭的高温高压环境下伴随的物理化学反应，达到对上述物质的粉碎、混合及气化的目的。这里谈到的离子性导电液是指包括自来水或其它含有电解质的溶液。文中给出了一种应用液电效应，对固体可燃物质或碳氢化合物进行气化的方法以及这一方法所使用的设备的各种方案。

在本方案提出之前，液电效应的应用和实验装置可见到的有（1）液电效应凿，（2）钻孔装置，（3）切削装置，（4）电水锤破碎装置，（5）喷射器，（6）乳化器，（7）泵，在这些方案以外，人们并设想过将这一效应结果应用于（1）锻压，（2）金属表面冷作硬化，（3）液电锯，（4）饮用水消毒，（5）污水处理，（6）舰船除锈等方面。而在化工行业中对合成化工的原料气制取工艺，可供选择的除以煤干馏为主制气的传统工艺方法外，已有的方案首推温克勒法，德士古法，氧气顶吹炼钢炉气化法。考查上列以移动床、固定式流化床、气流式流化床、溶渣床四种炉型为主要设备的工艺过程，都具有炉子结构复杂、炉内衬和驱动装置易损坏、附属设施多的特点外，尚需配置专门的制氧、氢、蒸汽发生器，而且产生的原料气中氢碳比大多在1以下，用于合成气化工仍需经过一个变换工艺步骤，方使氢碳比达到期望的配比数。在多种方案中一些有希望进入工业实用价值的工艺方法也不断推出，可列出的有催化气化、太阳能气化、核热气化、等离子体气化，这些力图以简化工艺流程、强化生产、降低消耗为主要目的的研究，提高了转化率，降低了成本，改善了气体质量，使氢碳比更趋于合理，其中一种电弧等离子体气化的实验装置中，煤与等离子体载气一起喷入反应器内在等离子体高温下气化，当用氢气作载气将褐煤粉喷入反应器内反应，可得到氢碳化比为2的化工原料气，但这一工艺方法或其它的工艺方法都需专门生产载气或其它气体的装置，这给工业推广应用带来很大的麻烦。

发明的目的在于提供一种单位容积产气量大、气质好，并能给出满足合成反应的适合氢碳比及一定压力的合成原料气的工艺方法，更为重要的是工艺本身无需任何制氧、氢、蒸汽的专用附属设备，流程简单，所得原料气中氧含量极低是一种安全生产方式，发明在选择制气方法之时，首先考虑了为气化各过程的最佳热力学及动力学状况提供较好的反应条件，充分利用了液电效应的物理化学综合效应对过程的作用，在反应器特定的高温高压环境和电水锤效应下，物料处于运动状态并不断增加比表面积，使化学反应的平衡与速度这两个最基本问题得到巧妙地解决。