24的直径相同，并且它们的中心线重合，所述的管筒一端通过法兰与箱式激冷筒 24连接，所述的管筒另一端通过法兰与外旋式切灰器29连接；由箱式激冷筒24出水孔26 沿俯角9方向喷出的带压水流被内圆筒改变方向后，沿管筒壁均匀下行形成一种厚度6~ 10mm的水帘，从而使来自反应室22的气化产物激冷。
[0023] 根据本发明的另一种优选实施方式，所述外旋式切灰器29由一些相对反应炉1中 心线外旋的方形卷角齿片31组成，这些方形卷角齿片31沿着反应炉1中心轴对称均匀分 布，形成半包围状；来自反应炉1的气化反应生成物通过箱式激冷筒24与筒状水幕墙28 后，接着通过安装在筒状水幕墙28底部的外旋式切灰器29,所述气化反应生成物中的灰渣 被外旋的卷角齿片31切割下来，沉降于激冷水浴槽27中，而合成气上行冲破激冷水浴槽27 激冷水层，从位于激冷水浴槽27拱顶部的合成气出口 30排出。
[0024] 根据本发明的另一种优选实施方式，所述激冷水浴槽27是一种由拱顶、圆锥底与 中间圆筒组成的压力容器，在所述中间圆筒的中部配备激冷水液位限制器。
[0025] 根据本发明的另一种优选实施方式，所述的炭质粉体是一种或多种选自煤制粉 体、生物质制粉体或城市垃圾制粉体的炭质粉体。
[0026] 根据本发明的另一种优选实施方式，所述炭质粉体的最大粒径U=76iim，它的 含水量是以重量计2%以下。
[0027] 根据本发明的另一种优选实施方式，所述的气化剂是一种或多种选自纯氧、氧含 量为以体积计92. 0~99. 6%的富氧气体、由纯氧与过热蒸汽按照体积比1:0. 25~0. 35 组成的混合物或由所述富氧气体与过热蒸汽按照体积比1 :〇. 2~0. 3组成的混合物的气化 剂。
[0028] 根据本发明的另一种优选实施方式，所述合成气的0)+112含量是以体积计85.0~ 95.0%，H2含量 43.0~68.0%，其中H2/C0 比值是 1.0~2. 5。
[0029] 下面将更详细地描述本发明。
[0030] 本发明涉及一种以炭质粉体和天然气/甲烷为原料生产合成气的方法。
[0031] 所述方法的步骤如下：
[0032] 让炭质粉体与天然气/甲烷分别通过位于反应炉1顶部多通道喷嘴2的炭质粉体 通道15与天然气/甲烷通道16送到多通道喷嘴球状内置预混舱20中充分预混，得到的预 混物在多通道喷嘴2出口处与由气化剂通道17送来的气化剂汇合，接着送到反应炉1的反 应室22中，所述的预混物与所述的气化剂在温度1200~1500°C与压力1. 0~10.OMPa的 条件下进行共气化反应；共气化反应生成物接着连续通过箱式激冷筒24、筒状水幕墙28和 激冷水浴槽27三级冷却换热，再通过安装在筒状水幕墙28底部的外旋式切灰器29进行气 固分离，得到灰渣与含有少量飞灰的合成气；
[0033] 根据本发明，所述的炭质粉体是一种或多种选自煤制粉体、生物质制粉体或城市 垃圾制粉体的炭质粉体。
[0034] 本发明使用的煤是目前市场上销售的各种煤，例如焦煤、肥煤、无烟煤、瘦煤、褐煤 等。从市场上获得的煤需要进行干燥、粉碎、筛分等处理，得到可以用于本发明的最大粒径y= 76ym、含水量以重量计2. 0%以下的煤制粉体。所述干燥、粉碎、筛分处理及其相关设 备都是本技术领域的技术人员熟知的。
[0035] 根据本发明，所述的生物质制粉体是由植物秸杆、枯树、果壳等农林牧果业产生的 废弃物，采用常规处理方法得到的最大粒径U= 76i!m、含水量以重量计2.0%以下的粉 体。
[0036] 所述的城市垃圾制粉体是由生活垃圾、食品加工废弃物，有机废水等的沉积物等 城市废弃物，采用常规处理方法得到的最大粒径U=76i!m、含水量2%重量以下的粉体。
[0037] 所述的气化剂是一种或多种选自纯氧、氧含量为以体积计92. 0~99. 6%以上的 富氧气体、由纯氧与过热蒸汽按照体积比1:0. 25~0. 35组成的混合物或由所述富氧气体 与过热蒸汽按照体积比1:0. 2~0. 3组成的混合物气化剂。
[0038] 所述的纯氧例如是由现有制氧技术领域里通常使用的空分生产的纯氧，或者是由 其它工业技术领域里产生的纯氧。
[0039] 所述的过热蒸汽例如是由现有工业技术领域里通常使用的蒸汽锅炉生产的过热 蒸汽，或者是由其它工业技术领域里副产的过热蒸汽。
[0040] 炭质粉体和天然气/甲烷的预混物与气化剂在反应炉1中在温度1200~1500°C 与压力1. 0~10.OMPa的条件下进行如下共气化反应：
[0041]C+02-C02(1)
[0042]C+C02- 2C0 +172. 284 (2)
[0043]C+H20 -C0+H2 +131. 39 (3)
[0044]C+2H2-CH4 (4)
[0045] 1/2S2+H2-H2S(5)
[0046] 1/2S2+C0 -COS(6)
[0047]CH4+202-CO2+2H20 -802. 8 (7)
[0048]CH4+H20 -C0+3H2 +448. 3 (8)
[0049]CH4+C02-2C0+2H2 +247.5 (9)
[0050]C0+H20 -C02+H2 -41. 2 (10)
[0051] 在所述的气化反应过程中，有两个非常有利于生成高浓度合成气CO+仏的耦合过 程：能量耦合与由水蒸气引发的主反应2、3、7 - 10耦合。由部分天然气/甲烷完全燃烧放 出的大量热量为炭质粉体反应生成C0提供所需要的热量，同时生成的水蒸气又引发与剩 余天然气/甲烷与炭质粉体反应，碳、氢元素绝大部分都转化成合成气C0+H2，两个耦合过程 高效地在非催化条件下完成了由炭制粉体与天然气/甲烷共气化生成高浓度合成气C0+H2 的主反应，高效彻底利用了原料资源。
[0052] 在本发明中，所述的反应炉1的结构见附图2。所述的反应炉1由反应炉体23、 箱式激冷筒24、激冷水浴槽27与筒状水幕墙28组成；反应炉体23的内部空间构成反应室 22,所述的反应室22是一种直径与高度之比为1:2~5的圆筒体，所述反应室壁衬有用耐 火材料制成的预制品或砲筑品。
[0053] 根据本发明，反应室的直径与高之比大于1:2时，则会发生原料在反应室停留时 间短，原料所含有效成分生成产品的转化率低，产品经济性差；反应室的直径与高之比小于 1:5时，则会发生原料在反应室停留时间长，原料所含有效成分生成副产品的转化率偏高， 产品经济性差；因此，反应室的直径与高之比为1:2~5是合理的设计。
[0054] 本发明使用的耐火材料是目前耐火材料市场上销售的产品，例如由洛阳利尔耐火 材料有限公司以商品名氧化铬和氧化铝空心球浇注料、北京利尔高温材料有限公司以商品 名氧化铬和氧化铝空心球浇注料、洛阳耐火材料研究院以商品名高铬砖销售的产品。
[0055] 本发明用耐火材料制成的预制品或砌筑品也可以是从目前耐火材料市场上获得 的产品，例如由洛阳利尔耐火材料有限公司以商品名氧化铬和氧化铝耐火砖、北京利尔高 温材料有限公司公司以商品名氧化铬和氧化铝耐火砖、洛阳耐火材料研究院公司以商品名 商络砖销售的广品。
[0056] 本发明使用的多通道喷嘴2的结构见附图3。
[0057] 所述的多通道喷嘴2由炭质粉体通道15、天然气/甲烷通道16、气化剂通道17、设 置冷却液入口 18和冷却液出口 19的冷却液通道与球状内置预混舱20组成，各类通道由里 向外顺序地按照套筒方式同轴装配；所述的球状内置预混舱20的外径与天然气/甲烷通道 16的内径相同，并且它的中心线与炭质粉体通道15中心线重合。
[0058] 所述球状内置预混舱18的结构见附图4,其中球状内置预