专利名称：一氧化碳发生炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于化工、医药等羰基合成领域生产一氧化碳的设备，具体 为一种一氧化碳发生炉。
背景技术：
目前发生炉设备是化肥行业使用较广的制气设备，其典型设备为水煤气发生炉、 碎煤加压气化炉和干粉煤GSP气化炉，前两者粗煤气中CO气体的含量均在40%以下，且含 有较高的氢气、甲烷、氨气，后者CO气体的含量虽然在50 60%，但氢气含量高于30%，氮气 含量达4%左右，因此以上炉型生产的高纯度⑶，气体分离成本较高，不适合作为精制一氧 化碳的原料气。制药行业采用间歇式纯氧、焦炭(无烟煤)生产CO气体的一氧化碳发生炉， 间歇加料，定期人工停炉排渣，此炉CO单炉生产能力不超过100Nm3/h，且喷嘴易堵，经常被 迫停车，不能满足大型工业化的需要。
发明内容本实用新型为了解决现有的一氧化碳发生炉产量小，产气率低，纯度低等问题而 提供了一种氧化碳发生炉。本实用新型是由以下技术方案实现的，一氧化碳发生炉，包括带有煤气出口的炉 体，炉体上口连接有焦锁斗，焦锁斗上方连接带称重装置的料仓；炉体内设有炉蓖以及驱动 炉篦的炉底传动装置，炉体下口连接有灰锁斗，灰锁斗下方设有清理渣装置。工作原理，以(X)2和A为气化剂、焦炭(无烟煤)为原料，通过料仓将焦炭定量送入 焦锁斗，焦锁斗利用二氧化碳作为保护气体，通过内置的阀门系统，控制焦炭进入炉体内， 同时使一氧化碳不至于溢出，炉体内的焦渣则通过灰锁斗排出，灰锁斗也是内置有排渣阀 门，并通过充二氧化碳保护气的方法隔绝一氧化碳气体随着排渣溢出，保证了安全，该炉的 操作压力略高于常压，通过自动控制系统，使加料、气化、排渣均实现连续化，炉篦具有均勻 布气、破渣、排渣等多项功能。与现有装置相比较，本实用新型具有以下优点1、产气量较大该炉气化强度为1000 1200Nm3/m2 · h，根据炉体直径，单炉纯CO 气化的生产能力可达1000 8000Nm7h ；2、纯度高净化后CO纯度可达95 99. 6% ；3、可连续生产焦锁斗和灰锁斗采用液压控制系统，实现了加焦和排灰的自动控 制，使生产连续化；4、密封性好采用CO2作为密封气，不但可有效地防止CO泄漏造成人身安全事故， 而且由于(X)2作为密封气气量较小且本身即可为气化剂，不影响最终煤气的成分；5、煤气组分可调性根据用户需求，通过气化剂混合器向气化剂中加入一定量自 产的水蒸汽以及调节C02+H20A)2的比值，可以调节粗煤气中CO、CO2、H2的含量；6、节能壳体内层采用保温和耐热两层衬里结构、外层为水夹套的设计可以有效保证安全，还能充分回收热量，副产0. 2 0. 3MPa(a)低压蒸汽；炉篦布气均勻可调、破渣性 能好，灰渣残碳率保证在5%以下，原料消耗低，气化热效率高；7、环保C0是现代化工不可或缺的原料，特别是羰基合成所必需的原料利用CO2 生产C0，减少了(X)2对大气排放；(X)2气化焦炭(无烟煤)没有含氨、氰化物的污水产生，净化 排出的(X)2循环回气化炉加以利用，是环保的煤气化过程。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为焦锁斗的上阀开启下阀关闭状态图。图3为焦锁斗的上阀关闭下阀开启状态图。图4为炉篦结构示意图。图中1-料仓、2-内套筒、3-溜槽、4-焦锁斗、5-耐火内衬、6-水夹套、7-炉体、 8-炉篦、9-炉底传动装置、10-气化剂混合器、11-灰锁斗、12-捞渣机、13-输送装置、14-煤 气出口、15-进气阀、16-出气阀、17-进气阀、18-出气阀、19-下阀、20-气体分布孔、21-刮 刀。
具体实施方式
如图1所示，一氧化碳发生炉，包括带有煤气出口 14的炉体7，炉体7上口连接有 焦锁斗4，焦锁斗4上方连带有称重装置的接料仓1 ；炉体7内设有炉蓖8以及驱动炉篦8 的炉底传动装置9，炉体7下口连接有灰锁斗11，灰锁斗11下方设有清理渣装置。如图2、3所示意，所述的焦锁斗4上方通过溜槽3连接料仓1。焦锁斗4上方为加 焦阀，加焦阀为双套筒结构，且内套筒2在朝向溜槽口侧开有一阀口，焦锁斗4内还设有下 阀19，加焦阀和下阀19通过阀控制杆与液压系统连接。焦锁斗4上设有进气阀15和出气 阀16，以供二氧化碳气体充放。所述的灰锁斗11内设有上阀和下阀，上阀和下阀与液压控制装置连接。灰锁斗1 上设有进气阀17和出气阀18，以供二氧化碳气体充放。所述的炉体7内层为耐火内衬5，炉体7外全包裹有水夹套6。所述的煤气出口 14 在炉体7顶部并带有水冷却夹套。如图4所示意，所述的炉篦8为塔状多层结构，在周壁均布有气体分布孔20，底座 一侧还设有刮刀21。每一层炉篦的角度可保持炉篦上存有不移动的灰渣，以保护炉篦不至 于烧坏；根据需要，炉篦为多层，可根据煤质不同来确定每层气化剂的分布情况；炉篦在转 动的过程中具有破渣的功能；根据原料煤质灰分的含量，炉篦中设有不同数量的刮灰刀。所述的清理渣装置为放置在渣坑内的捞渣机12和输送装置13。在炉体的一侧设有气化剂混合器10，气化剂混合器10与炉篦8底部联通。这样本装置可根据焦炭(无烟煤)的性质及炉内的生产情况设定加焦周期，将料仓 1中的焦炭(无烟煤)定时、定量的称量后经溜槽3加入焦(煤)锁斗4中。所述的焦(煤)锁 斗4位于CO发生炉的顶部，上面与溜槽3的下法兰相连接，下面与炉体7的上法兰相连接， 主要由钢筒体、加焦阀和液压控制系统组成。加焦阀为双套筒结构，且在朝向溜槽口侧开有 一阀口，当推动焦(煤)锁斗上阀阀杆使溜槽口与焦(煤)锁斗上阀阀口对齐时，溜槽与焦(煤)锁斗相连通，焦(煤)锁斗上阀门处于开启状态(如图2所示)；当焦(煤)锁斗上阀被阀杆拉 起，阀口离开溜槽口时，焦(煤)锁斗上阀门处于关闭状态(如图3所示)。当向焦(煤)锁斗4 中加焦时，焦(煤)锁斗上阀打开，待加焦完毕，关闭焦(煤)锁斗上阀后打开(X)2充气阀至焦 (煤)锁斗内压力达设定值；再打开焦(煤)锁斗下阀，向CO发生炉内加入焦炭(或无烟煤)， 待加料完毕后关闭焦(煤)锁斗下阀和(X)2充气阀，打开焦(煤)锁斗放空阀直至焦(煤)锁斗 (4)内压力降至0.002 Mpa (g)后等待下一次加料循环。焦炭或无烟煤经焦(煤)锁斗4加入炉内后，由上至下经过干燥层、还原层、氧化层、 灰渣层而后经由灰锁斗11排至炉外。在CO发生炉内，气化剂通过灰渣层预热，气化剂中的 氧气与灰渣中的残碳发生燃烧反应，放出大量的热，为还原层二氧化碳和碳反应生成一氧 化碳提供热量。还原反应是强吸热反应，随着温度的下降至反应终止，富含CO达65 73% 的粗煤气进入干燥层，在此将焦炭(无烟煤)进行干燥，最终富含CO的粗煤气经气炉体顶部 煤气出口 14出CO发生炉，送后续系统处理。所述的旋转的炉篦8位于炉体7下部，安装在炉底由传动装置9驱动的灰盘上。炉 篦为耐热铸钢材料，主要由炉底传动装置9驱动，转速为0 2转/小时，起承焦、布气、破 渣、排渣的作用。灰锁斗11与炉体7下出口用法兰连接，与炉篦8的下灰道相连通，灰锁斗11内的 上部和下部均设有液压排灰阀。灰锁斗11将要排灰时，其上阀处于关闭状态，开启CO2充 气阀门，待灰锁斗压力达设定值时，打开灰锁斗的上阀排灰，排灰达设定时间后，关闭灰锁 斗上阀和CO2充气阀；打开放空阀至灰锁斗内压力降至0.002 MPa(g)，说明阀门已关严，此 后打开灰锁斗下阀。达设定时间后，关闭灰锁斗下阀等待下一次排灰指令。落入渣坑中的灰渣用捞渣机捞12至输灰装置13，统一运送至指定位置。CO发生炉内径1. 98 3. Om,根据用户需求，可选用不同型号的CO发生炉。炉 体高度视焦炭(无烟煤)质量和产品要求而定，焦炭(无烟煤)粒度20 60mm，O2纯度大于 99. 6%，CO2纯度大于98. 5%，C02/02的比值视原料性质而定。单炉产气量1000 8000m7h (按C0100%计);炉内压力视后序系统要求而定，一般为0. 03 0. OSMPa (g)；炉内温度视 原料而定；粗煤气组成⑶65 72% O2 <0. 5% CO2 24 30%，硫化物视原料而定。经MDEA或NHD或低温甲醇洗脱碳净化后，CO浓度高达95 96%。
权利要求1.一种一氧化碳发生炉，其特征在于包括带有煤气出口(14)的炉体(7)，炉体(7)上 口连接有焦锁斗(4)，焦锁斗(4)上方连带有称重装置的接料仓(1);炉体(7)内设有炉蓖 (8)以及驱动炉篦(8)的炉底传动装置(9)，炉体(7)下口连接有灰锁斗(11)，灰锁斗(11) 下方设有清理渣装置。
2.根据权利要求1所述的一氧化碳发生炉，其特征在于焦锁斗(4)上方通过溜槽(3) 连接料仓(1)。
3.根据权利要求2所述的一氧化碳发生炉，其特征在于焦锁斗(4)上方为加焦阀， 加焦阀为双套筒结构，且内套筒(2)在朝向溜槽口侧开有一阀口，焦锁斗(4)内还设有下阀 (19)，加焦阀和下阀(19)通过阀控制杆与液压系统连接。
4.根据权利要求1或3所述的一氧化碳发生炉，其特征在于焦锁斗(4)上设有进气阀 (15)和出气阀(16)。
5.根据权利要求1所述的一氧化碳发生炉，其特征在于所述的灰锁斗(11)内设有上 阀和下阀，上阀和下阀与液压控制装置连接。
6.根据权利要求1所述的一氧化碳发生炉，其特征在于灰锁斗(11)上设有进气阀 (17)和出气阀(18)。
7.根据权利要求1所述的一氧化碳发生炉，其特征在于所述的炉体(7)内层为耐火内 衬(5 )，炉体(7 )外全包裹有水夹套(6 )。
8.根据权利要求1所述的一氧化碳发生炉，其特征在于所述的炉篦(8)为塔状多层结 构，在周壁均布有气体分布孔(20)，底座一侧还设有刮刀(21)。
9.根据权利要求1所述的一氧化碳发生炉，其特征在于所述的清理渣装置为放置在 渣坑内的捞渣机(12)和输送装置(13)。
10.根据权利要求1所述的一氧化碳发生炉，其特征在于在炉体的一侧设有气化剂混 合器(10)，气化剂混合器(10)与炉篦(8)底部联通。
专利摘要本实用新型涉及一种用于化工、医药等羰基合成领域生产一氧化碳的设备，具体为一种一氧化碳发生炉。解决现有的一氧化碳发生炉产量小，产气率低，纯度低等问题。包括带有煤气出口的炉体，炉体上口连接有焦锁斗，焦锁斗上方连接带称重装置的料仓；炉体内设有炉蓖以及驱动炉篦的炉底传动装置，炉体下口连接有灰锁斗，灰锁斗下方设有清理渣装置。与现有装置相比较，本实用新型具有以下优点产气量较大，纯度高，可连续生产，密封性好，煤气组分可调性，节能环保。
文档编号C10J3/34GK201933062SQ20112004503
公开日2011年8月17日 申请日期2011年2月23日 优先权日2011年2月23日
发明者张庆庚, 张立铭, 李大尚, 梁杰华, 谷磊, 韩飞, 黄一民 申请人:中国石油和化工勘察设计协会煤化工设计技术中心, 赛鼎工程有限公司