[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

摘要

本发明提供一种有机物料制造化工原料气的方法和装置，该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，物料通过一系列处理，生成化工原料气。该方法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，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可以将常见有机物生成化工原料气，满足相关工厂使用。

主权项

一种利用固态有机物料制造化工原料气的装置，其特征在于，该装置包括：物料预处理模块（1），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，高水分的有机物料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（2），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（3），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；输送罐运行在3‑7Mpa下，大于输送罐压力0.1MPA‑1MPA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； 气化模块（4）包括喷嘴及其气化装置，气化装置内衬耐火材料，以及冷却装置，气化后的高温化工原料气用水去冷却，气化装置外包括承压外壳，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，所述高温气化反应温度为1200‑1700摄氏度；排渣模块（5）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；洗涤模块（6）包括：文氏管，旋风分离器，洗涤罐以及分离罐；其中洗涤水和来自气化模块的气体在文氏管中进行初步洗涤，洗涤后的混合物进入所述旋 风分离器进行分离，分离后的气体进入洗涤罐进行二次洗涤；所述洗涤罐外壁为承压外壳，内部包括沉降布气管，倒三角形的破泡装置，数层塔板以及安装在顶部的除沫器，气体从沉降布气管下端开有孔的管道上溢出，进入洗涤罐内部水浴，破泡装置将溢出的大气泡破成小气泡避免了水浴液位波动，小气泡上升并经过塔板上洗涤水对其进行洗涤去尘，洗涤后的气体上升进入所述除沫器，对气体中夹带的雾沫进行去除，最后去除雾沫后的气体进入分离罐分离掉气体洗涤过程中夹带的液体；所述分离罐（64）包括一个承压外壳，内部有数层用钢管做成的蛇形盘管，蛇形盘管外部链接一循环泵，循环泵强制蛇形盘管中的冷水不断流动，饱含水蒸气的气体经过蛇形盘管的冷却后温度降低并冷凝出一部分液体，气体相对变得比较干燥，冷凝后的液体继续上升至顶部的除沫器除去微小液滴后送出系统，其中蛇形盘管中流动的水带出热量用于生产低压蒸汽。水处理模块（7）用于回收气化过程中生成的废水中的热量和能量，其包括液力透平（71），闪蒸器，热回收塔；液力透平用于回收高温高压废水中的高压势能，被放置在闪蒸器前；闪蒸器压力低于废水压力，在这里液态废水闪蒸变成汽液两相，气相由热回收塔回收热量，回收热量后的低温残余蒸汽在换热器中再次进行低品位热量回收，回收的热量作为余热发电使用；所述液力透平（71）结构为离心泵结构，包括承压蜗壳，冲击旋转叶轮和主轴，其中主轴贯穿旋转叶轮，2.5‑7Mpa的高压气化废水通过液力透平时引起冲击叶轮旋转，从而带动主轴旋转，主轴另一端可以连接小型发电装置等，由此将液体的静压能转换为电能输出，从而回收了高压气化废水中的高压势能；所述热回收塔（73）包括除沫器，塔板层，布气帽，热水储存室，热回收塔外面有一个承压外壳；冷水从顶部塔板进入，热蒸汽从布气帽进入，并上升，热蒸汽和冷水在塔板区进行逆流接触，回收了蒸汽中的能量，冷水变为热水聚集在热回收塔底部的热水储存室，然后由离心泵引出待用。