一氧化碳发生炉的制作方法

文档序号:5104510阅读:3530来源:国知局
专利名称:一氧化碳发生炉的制作方法
技术领域
本实用新型一氧化碳发生炉属于化工、医药等羰基合成领域的一种工业装置。
我国目前数十套小光气生产的配套装置都是采用间歇式纯氧、焦炭生产CO气体的一氧化碳发生炉,其结构是纯氧通过一个口朝上,带水冷却的喷嘴喷入气化炉内,炉体采用夹套冷却,间歇加料,定期人工停炉排渣。此炉CO单炉生产能力不超过100m3/h,且喷嘴易堵,经常被迫停车。
美国专利USP4564513公开了一种以CO2和O2为气化剂,以焦炭为原料生产CO气体的一氧化碳发生炉,气化剂通过一个或几个朝下且可冷却的装在炉夹套上的喷嘴喷入,喷嘴与发生炉炉底隔开一定距离,添加助熔剂,将液态炉渣收集于炉底,可间歇或连续液态排渣,其缺点是炉底难以密封,耐火材料要求高,操作条件苛刻,排渣总出问题。
本实用新型的目的在于开发一种操作简便、纯度高、单炉生产能力大的一氧化碳发生炉。
本实用新型一氧化碳发生炉以CO2和O2为气化剂,以焦炭为原料,炉体带有水夹套及耐火衬里,其特征在于该炉的操作压力略高于常压,采用低于灰熔点的气化温度进行连续气化、连续固态排渣和连续加料,炉篦具有均匀布气、破渣、排渣等多项功能。
本实用新型的实例结合
如下图1为本实用新型一氧化碳发生炉的结构示意图。
如图所示,1.排灰装置,2.炉底传动装置、3.炉篦,4.炉体,5.焦箱,6.煤气出口,7.气化剂进口管。
所述的焦箱(5)位于一氧化碳发生炉的顶部,与炉体的上法兰相连接,主要由钢筒体、加焦阀和气动系统组成。它可根据焦炭性质及炉内的生产情况设定加焦周期。加焦阀为双套筒结构,焦炭通过加焦阀定期加入到炉内,同时在结构上采用软硬密封及CO2气封以防止高浓度的CO气体从阀体处逸出。
焦炭经焦箱(5)加入炉内后,由上至下经过干燥层、还原层、氧化层、灰渣层而后将灰渣排至排灰装置(1)。气化剂O2和CO2按严格的摩尔比由气化剂进口管(7)由下至上进入转动的炉篦(3)内,经布气孔均匀分布到炉体(4)内的灰渣层,在灰渣层预热后上升到氧化层,在此O2与焦炭燃烧,主要生成CO2并放出大量的热量。CO2进入还原层与焦炭反应还原生成含CO65~73%的粗煤气,进入干燥层与刚入炉的焦炭进行换热,最终富含CO的粗煤气从煤气出口(6)排出,送后续系统处理。
旋转的炉篦(3)位于炉体(4)下部,支承在炉底传动装置(2)内的灰盘上。炉篦材料耐热铸钢,主要由炉底传动装置(2)驱动,转速为每小时0~3转,起承焦、布气、破渣、排渣的作用。
排灰装置(1)与炉底传动装置(2)下部用法兰连接,与炉篦(3)的下灰道相通,左右各有一个灰箱,灰箱内均设有两道气动排灰阀交替动作。运行时先开启一个灰箱的灰进口阀,关闭灰出口阀,待灰放满后,关闭灰进口阀,开启另一个已排空的灰箱进行同样操作。最后将两个灰箱的放灰阀全部打开,排空其中的灰渣后,关闭以备下次切换。为防止CO气体泄漏,在灰箱上设多处CO2置换口。
综上所述,本实用新型具备以下优点1.气化强度高该炉气化强度为1000Nm3/m2.h,根据炉体直径的大小,单炉CO气化的生产能力可达1000~6000Nm3/h。
2.纯度高净化后CO纯度可高达95~97%。
3.连续操作采用气动装置控制阀门实现了自动加焦和自动排灰,操作简便,容易控制。
4.炉篦布气均匀可调、破渣性能好,灰渣含碳量保证<5%,一般为3%。
5.密封性能好,能有效地防止CO泄露。
6.根据O2和CO2与焦炭反应的热力学和动力学特征确定了最适宜的气化炉高度。
该实用新型的具体实例如下实施例1CO发生炉内径Φ1.98m,炉体高度视焦炭质量和产品要求而定,一般有效高度为6~8m,焦炭粒度25~60mm,O2纯度>99%,CO2纯度>98%,CO2/O2的摩尔比视焦炭性质而定。
单炉产气量2500m3/h(按CO100%计)炉内压力视后系统要求而定,一般1000~3000mmH2O炉内温度视原料而定粗煤气组成CO 65~73% O2<0.5%CO224~28% 其它视原料而定经脱碳MDEA/NHD净化后,CO浓度高达95~97%。
实施例2除下述外其它同实施例1,炉内径为Φ1.6m,单炉折算成CO产气量1000~1500m3/h,该炉型适合小型工业生产使用。
实施例3除下述外其它同实施例1,炉内径为Φ2.4m,单炉折算成CO产气量4000m3/h,该炉型适合中型工业生产使用。
权利要求1.一种CO发生炉是由焦箱(5)、炉体(4)、炉篦(3)、炉底传动装置(2)、排灰装置(1)构成,其特征在于所述的炉篦(3)为均匀布气、排渣和碎渣功能的转动炉篦。
2.如权利要求所述的一种CO发生炉,其特征在于所述的气化剂进气管(7)位于炉底或炉侧。
3.如权利要求所述的一种CO发生炉,其特征在于所述的排灰装置(1)为分置两侧的交替排灰装置。
4.如权利要求所述的一种CO发生炉,其特征在于所述的焦箱(5)、炉底传动装置(2)和排灰装置(1)均采用了CO2气封。
5.如权利要求所述的一种CO发生炉,其特征在于所述的焦箱(5)连接在炉体(4)的上部,法兰连接,可定时定量将焦炭加入发生炉内。
6.如权利要求所述的一种CO发生炉,其特征在于所述的炉体(4)为外设全水夹套内设部分或全部耐火衬里结构。
7.如权利要求所述的一种CO发生炉,其特征在于所述的煤气出口(6)设在炉体顶部并有水夹套冷却。
8.如权利要求所述的一种CO发生炉,其特征在于所述的炉底传动装置(2)内的灰盘采用特殊装置防止灰尘进入。
专利摘要本实用新型是由焦箱5、排灰装置1、炉体4、炉箅3、炉底及传动装置2构成,其中炉箅3是具有布气、碎渣、排渣多种功能的旋转炉箅,加焦及排灰装置设有气封以防CO逸出。以CO
文档编号C10J3/20GK2545202SQ0122350
公开日2003年4月16日 申请日期2001年5月14日 优先权日2001年5月14日
发明者李大尚, 何志强, 孙传忠, 王祖培, 马斌, 孙凝江, 李晓光 申请人:化学工业第二设计院, 全国煤化工设计技术中心, 济南石化(集团)股份有限公司
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