專利名稱：一種煤氣化制氫的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型為一種基于鈣基吸附劑循環(huán)的煤氣化制氫的裝置，尤其是通過煤氣化制氫裝置實現(xiàn)煤氣化、鈣基吸附劑捕捉二氧化碳和碳酸鈣煅燒三個過程分離的裝置及方法。
背景技術(shù)：
煤炭利用技術(shù)產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)，對生態(tài)環(huán)境造成極大危害，其中排放的二氧化碳直接導(dǎo)致溫室效應(yīng)，而二氧化碳的分離與處理需要消耗大量能量，如何合理利用煤炭、減少二氧化碳排放是煤炭利用技術(shù)的關(guān)鍵問題，煤炭利用技術(shù)主要分為直接燃燒與間接利用，間接利用主要通過化學(xué)鏈燃燒技術(shù)或煤氣化等技術(shù)實現(xiàn)。 傳統(tǒng)的煤氣化制氫技術(shù)，以石英砂作為床料，空氣(氧氣)、水蒸汽或氧氣和水蒸汽的混合氣體為流化氣體，在氣化反應(yīng)器內(nèi)煤顆粒進行部分燃燒和氣化，分別生成燃燒產(chǎn)物與氣化產(chǎn)物，收集后得到一定純度的燃料氣體，氣化所需熱量由煤的燃燒過程提供；缺點是煤燃燒產(chǎn)生的煙氣摻混到煤氣化產(chǎn)生的氣化產(chǎn)物中，燃料氣體品質(zhì)低下?，F(xiàn)階段，基于雙流化床反應(yīng)器的煤氣化制氫技術(shù)被采用，以鈣基吸附劑顆粒作為床料，煤氣化反應(yīng)與碳酸鈣的煅燒反應(yīng)分離；在氣化反應(yīng)器內(nèi)，水蒸汽作為流化氣體，煤顆粒與水蒸汽進行氣化反應(yīng)，生成氣化產(chǎn)物，同時，鈣基吸附劑顆粒捕捉氣化產(chǎn)物中的二氧化碳，生成碳酸鈣顆粒，通過料腿返回到煅燒反應(yīng)器，收集反應(yīng)后的氣體產(chǎn)物，得到一定純度的燃料氣體；在煅燒反應(yīng)器內(nèi)，碳酸鈣顆粒煅燒生成鈣基吸附劑顆粒，再生的吸附劑顆粒通過旋風(fēng)分離器返回到氣化反應(yīng)器，從而實現(xiàn)鈣基吸附劑的循環(huán)利用以及兩個反應(yīng)器間的熱量傳遞。但在常壓下，煤顆粒的最佳氣化溫度在900°C以上，而鈣基吸附劑捕集二氧化碳的最佳溫度在600-650°C ;在氣化反應(yīng)器中，煤顆粒氣化與鈣基吸附劑顆粒捕集二氧化碳這兩個過程同時進行，二者最佳反應(yīng)溫度的不匹配性限制了該技術(shù)的應(yīng)用，氣化反應(yīng)器中煤顆粒氣化與鈣基吸附劑顆粒捕集二氧化碳的效果都不理想，產(chǎn)生的燃料氣中氫含量偏低，二氧化碳含量偏高，導(dǎo)致品質(zhì)下降。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本實用新型的目的是提供一種能將煤氣化、鈣基吸附劑捕捉二氧化碳和碳酸鈣煅燒三個過程分離的煤氣化制氫的裝置及方法，用該方法氣化煤顆粒能得到更高品質(zhì)的富氫燃料氣，并有效地捕集二氧化碳。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種煤氣化制氫裝置，包括氣化反應(yīng)器、與氣化反應(yīng)器相對設(shè)置的吸附反應(yīng)器、設(shè)置在氣化反應(yīng)器與吸附反應(yīng)器之間的煅燒反應(yīng)器、氣化旋風(fēng)分離器、吸附旋風(fēng)分離器、外置熱交換器、氣化隔離器和吸附隔離器，氣化反應(yīng)器下部設(shè)有煤顆粒的進口和水蒸汽的第一進汽口，氣化隔離器下部設(shè)有水蒸汽的第二進汽口，氣化反應(yīng)器的上部設(shè)有高溫合成氣的排氣口，吸附反應(yīng)器下部設(shè)有低溫合成氣的進氣口和水蒸汽的第三進汽口，吸附反應(yīng)器上部為富氫燃料氣排氣口，煅燒反應(yīng)器的下部設(shè)有空氣的進氣口，氣化旋風(fēng)分離器的上部設(shè)有第一煙氣排氣口，吸附旋風(fēng)分離器的上部設(shè)有第二煙氣排氣口；外置熱交換器的高溫合成氣的進氣口連接氣化反應(yīng)器的高溫合成氣的排氣口，外置熱交換器的低溫合成氣的出氣口接吸附反應(yīng)器的低溫合成氣的進氣口，煅燒反應(yīng)器上部分別與氣化旋風(fēng)分離器的上部、吸附旋風(fēng)分離器的上部相連通，氣化反應(yīng)器通過氣化隔離器與煅燒反應(yīng)器相連通，吸附反應(yīng)器通過吸附隔離器與煅燒反應(yīng)器相連通，氣化旋風(fēng)分離器下部的氣化旋風(fēng)分離器料腿插入氣化反應(yīng)器，吸附旋風(fēng)分離器下部的吸附旋風(fēng)分離器料腿插入吸附反應(yīng)器中。 優(yōu)選的，所述煤氣化制氫裝置中的床料為鈣基吸附劑顆粒。本實用新型還提供了一種煤氣化制氫裝置的氣化方法煤氣化制氫的方法包括煤顆粒的熱解氣化反應(yīng)、鈣基吸附劑顆粒的碳酸化反應(yīng)和碳酸鈣顆粒的煅燒反應(yīng)；其中，煤顆粒的熱解氣化反應(yīng)氣化反應(yīng)器采用水蒸汽流化，將煤顆粒和水蒸汽分別從氣化反應(yīng)器下部的煤顆粒的進口與水蒸汽的第一進汽口輸送進入氣化反應(yīng)器，煅燒反應(yīng)器的高溫鈣基吸附劑顆粒通過氣化旋風(fēng)分離器料腿進入氣化反應(yīng)器，對煤顆粒和水蒸汽加熱，煤顆粒發(fā)生熱解氣化反應(yīng)，分解產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)以及焦炭顆粒，焦炭顆粒進一步與水蒸汽發(fā)生水煤氣反應(yīng)產(chǎn)生高溫合成氣，同時，氣化反應(yīng)器中的鈣基吸附劑顆粒進行脫硫反應(yīng)吸收合成氣中的硫氧化物，剩余的焦炭顆粒和鈣基吸附劑顆粒經(jīng)氣化隔離器進入煅燒反應(yīng)器，高溫合成氣從氣化反應(yīng)器上部高溫合成氣的排氣口排出，氣化反應(yīng)器溫度維持在900 0C -950 0C ；鈣基吸附劑顆粒的碳酸化反應(yīng)氣化反應(yīng)器排出的高溫合成氣經(jīng)外置熱交換器降溫后，從吸附反應(yīng)器下部低溫合成氣的進氣口進入吸附反應(yīng)器，煅燒反應(yīng)器的高溫鈣基吸附劑顆粒經(jīng)吸附旋風(fēng)分離器分離后，通過吸附旋風(fēng)分離器料腿進入吸附反應(yīng)器，吸附反應(yīng)器中的鈣基吸附劑顆粒與合成氣中的二氧化碳進行碳酸化反應(yīng)，生成碳酸鈣顆粒，反應(yīng)后的碳酸鈣顆粒與剩余鈣基吸附劑顆粒經(jīng)吸附隔離器進入煅燒反應(yīng)器，反應(yīng)后的富氫燃料氣通過吸附反應(yīng)器上部富氫燃料氣排氣口排出，吸附反應(yīng)器的溫度維持在600°C -650°C ；碳酸鈣顆粒的煅燒反應(yīng)煅燒反應(yīng)器采用空氣流化，從氣化反應(yīng)器進入煅燒反應(yīng)器的焦炭顆粒與空氣進行燃燒反應(yīng)，產(chǎn)生的熱量對碳酸鈣顆粒與鈣基吸附劑顆粒進行加熱，碳酸鈣顆粒進行煅燒分解反應(yīng)，生成再生鈣基吸附劑與二氧化碳，高溫鈣基吸附劑顆粒分成兩股，一股由氣化旋風(fēng)分離器分離后經(jīng)氣化旋風(fēng)分離器料腿返回到氣化反應(yīng)器，為煤顆粒熱解氣化提供熱源，另一股由吸附旋風(fēng)分離器分離后經(jīng)吸附旋風(fēng)分離器料腿返回到吸附反應(yīng)器內(nèi)，煙氣分別通過氣化旋風(fēng)分離器上部第一煙氣排氣口與吸附旋風(fēng)分離器上部第二煙氣排氣口排出，煅燒反應(yīng)器的溫度維持在950°C -1000°C。有益效果傳統(tǒng)的煤氣化制氫技術(shù)，以石英砂作為床料，空氣(氧氣)、水蒸汽或氧氣和水蒸汽的混合氣體為流化氣體，在氣化反應(yīng)器內(nèi)煤顆粒進行部分燃燒和氣化，分別生成燃燒產(chǎn)物與氣化產(chǎn)物，收集后得到一定純度的燃料氣體，氣化所需熱量由煤的燃燒過程提供；缺點是煤燃燒產(chǎn)生的煙氣摻混到煤氣化產(chǎn)生的氣化產(chǎn)物中，燃料氣體品質(zhì)低下?，F(xiàn)階段，基于雙流化床反應(yīng)器的煤氣化制氫技術(shù)被采用，以鈣基吸附劑顆粒作為床料，煤氣化反應(yīng)與碳酸鈣的煅燒反應(yīng)分離；在氣化反應(yīng)器內(nèi)，水蒸汽作為流化氣體，煤顆粒與水蒸汽進行氣化反應(yīng)，生成氣化產(chǎn)物，同時，鈣基吸附劑顆粒捕捉氣化產(chǎn)物中的二氧化碳，生成碳酸鈣顆粒，通過料腿返回到煅燒反應(yīng)器，收集反應(yīng)后的氣體產(chǎn)物，得到一定純度的燃料氣體；在煅燒反應(yīng)器內(nèi)，碳酸鈣顆粒煅燒生成鈣基吸附劑顆粒，再生的吸附劑顆粒通過旋風(fēng)分離器返回到氣化反應(yīng)器，從而實現(xiàn)鈣基吸附劑的循環(huán)利用以及兩個反應(yīng)器間的熱量傳遞。但在常壓下，煤顆粒的最佳氣化溫度在900°C以上，而鈣基吸附劑捕集二氧化碳的最佳溫度在600-650°C ;在氣化反應(yīng)器中，煤顆粒氣化與鈣基吸附劑顆粒捕集二氧化碳這兩個過程同時進行，二者最佳反應(yīng)溫度的不匹配性限制了該技術(shù)的應(yīng)用，氣化反應(yīng)器中煤顆粒氣化與鈣基吸附劑顆粒捕集二氧化碳的效果都不理想，產(chǎn)生的燃料氣中氫含量偏低，二氧化碳含量偏高，導(dǎo)致品質(zhì)下降。本實用新型的煤氣化制氫氣，將現(xiàn)階段的基于雙流化床反應(yīng)器的煤氣化制氫裝置改進為基于三級流化床反應(yīng)器的煤氣化制氫裝置，實現(xiàn)煤氣化、鈣基吸附劑捕捉二氧化碳和碳酸鈣煅燒三個過程的分離。主要優(yōu)點在于能夠分別控制三個反應(yīng)器溫度，以達到相應(yīng)的最佳反應(yīng)溫度要求，有效地捕集合成氣中二氧化碳，獲得富氫燃料氣，避免了單一反應(yīng)器內(nèi)煤氣化溫度與鈣基吸附劑的二氧化碳捕捉溫度不匹配的問題，進入氣化反應(yīng)器的鈣基吸附劑顆粒同步進行脫硫反應(yīng)，降低富氫燃料氣中的硫含量。

圖I是本實用新型的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。其中有氣化反應(yīng)器I、吸附反應(yīng)器2、煅燒反應(yīng)器3、氣化旋風(fēng)分離器4、旋風(fēng)分離器的料腿41、吸附旋風(fēng)分離器5、旋風(fēng)分離器的料腿51、外置熱交換器6、氣化隔離器7、吸附隔離器8 ；煤顆粒的進口 A、第一進汽口 B、第二進汽口 C、高溫合成氣的排氣口 D、低溫合成氣的進氣口 F、第三進汽口 G、富氫燃料氣排氣口 H、空氣的進氣口 E、第一煙氣排氣口 J、第二煙氣排氣口 I。
具體實施方式
下面將參照附圖對本實用新型進行說明。參見圖I，本實用新型提供的煤氣化制氫裝置，包括氣化反應(yīng)器I、與氣化反應(yīng)器I相對設(shè)置的吸附反應(yīng)器2、設(shè)置在氣化反應(yīng)器I與吸附反應(yīng)器2之間的煅燒反應(yīng)器3、氣化旋風(fēng)分離器4、吸附旋風(fēng)分離器5、外置熱交換器6、氣化隔離器7和吸附隔離器8。氣化反應(yīng)器I下部設(shè)有煤顆粒的進口 A和水蒸汽的第一進汽口 B，氣化隔離器7下部設(shè)有水蒸汽的第二進汽口 C，氣化反應(yīng)器I的上部設(shè)有高溫合成氣的排氣口 D，吸附反應(yīng)器2下部設(shè)有低溫合成氣的進氣口 F和水蒸汽的第三進汽口 G，吸附反應(yīng)器2上部為富氫燃料氣排氣口 H，煅燒反應(yīng)器3的下部設(shè)有空氣的進氣口 E，氣化旋風(fēng)分離器4的上部設(shè)有第一煙氣排氣口 J，吸附旋風(fēng)分離器5的上部設(shè)有第二煙氣排氣口 I。外置熱交換器6的高溫合成氣的進氣口連接氣化反應(yīng)器I的高溫合成氣的排氣口D，外置熱交換器6的低溫合成氣的出氣口與吸附反應(yīng)器2的低溫合成氣的進氣口 F，煅燒反應(yīng)器3上部分別與氣化旋風(fēng)分離器4的上部、吸附旋風(fēng)分離器5的上部相連通，氣化反應(yīng)器I通過氣化隔離器7與煅燒反應(yīng)器3相連通，吸附反應(yīng)器2通過吸附隔離器8與煅燒反應(yīng)器3相連通，氣化旋風(fēng)分離器4下部的氣化旋風(fēng)分離器料腿41插入氣化反應(yīng)器1，吸附旋風(fēng)分離器5下部的吸附旋風(fēng)分離器料腿51插入吸附反應(yīng)器2中。所述煤氣化制氫裝置中的床料為鈣基吸附劑顆粒。本實用新型煤氣化制氫的方法包括煤顆粒的熱解氣化反應(yīng)、鈣基吸附劑顆粒的碳酸化反應(yīng)和碳酸鈣顆粒的煅燒反應(yīng)；其中，煤顆粒的熱解氣化反應(yīng)氣化反應(yīng)器I采用水蒸汽流化，將煤顆粒和水蒸汽分別從氣化反應(yīng)器I下部的煤顆粒的進口 A與水蒸汽的第一進汽口 B輸送進入氣化反應(yīng)器1，煅燒反應(yīng)器3的高溫鈣基吸附劑顆粒通過氣化旋風(fēng)分離器料腿41進入氣化反應(yīng)器1，對煤顆粒和水蒸汽加熱，煤顆粒發(fā)生熱解氣化反應(yīng)，分解產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)以及焦炭顆粒，焦炭顆粒進一步與水蒸汽發(fā)生水煤氣反應(yīng)產(chǎn)生高溫合成氣，同時，氣化反應(yīng)器I中的鈣基吸附劑顆粒進行脫硫反應(yīng)吸收合成氣中的硫氧化物，剩余的焦炭顆粒和鈣基吸附劑顆粒經(jīng)氣化隔離器7進入煅燒反應(yīng)器3,高溫合成氣從氣化反應(yīng)器I上部高溫合成氣的排氣口 D排出，氣化 反應(yīng)器I溫度維持在900°C -950°C。鈣基吸附劑顆粒的碳酸化反應(yīng)氣化反應(yīng)器I排出的高溫合成氣經(jīng)外置熱交換器6降溫后，從吸附反應(yīng)器2下部低溫合成氣的進氣口 F進入吸附反應(yīng)器2，煅燒反應(yīng)器3的高溫鈣基吸附劑顆粒經(jīng)吸附旋風(fēng)分離器5分離后，通過吸附旋風(fēng)分離器料腿51進入吸附反應(yīng)器2，吸附反應(yīng)器2中的鈣基吸附劑顆粒與合成氣中的二氧化碳進行碳酸化反應(yīng)，生成碳酸鈣顆粒，反應(yīng)后的碳酸鈣顆粒與剩余鈣基吸附劑顆粒經(jīng)吸附隔離器8進入煅燒反應(yīng)器3，反應(yīng)后的富氫燃料氣通過吸附反應(yīng)器2上部富氫燃料氣排氣口(H)排出，吸附反應(yīng)器2的溫度維持在600°C -650°C。碳酸鈣顆粒的煅燒反應(yīng)煅燒反應(yīng)器3采用空氣流化，從氣化反應(yīng)器I進入煅燒反應(yīng)器3的焦炭顆粒與空氣進行燃燒反應(yīng)，產(chǎn)生的熱量對碳酸鈣顆粒與鈣基吸附劑顆粒進行加熱，碳酸鈣顆粒進行煅燒分解反應(yīng)，生成再生鈣基吸附劑與二氧化碳，高溫鈣基吸附劑顆粒分成兩股，一股由氣化旋風(fēng)分離器4分離后經(jīng)氣化旋風(fēng)分離器料腿41返回到氣化反應(yīng)器1，為煤顆粒熱解氣化提供熱源，另一股由吸附旋風(fēng)分離器5分離后經(jīng)吸附旋風(fēng)分離器料腿51返回到吸附反應(yīng)器2內(nèi)，煙氣分別通過氣化旋風(fēng)分離器4上部第一煙氣排氣口 J與吸附旋風(fēng)分離器5上部第二煙氣排氣口 I排出，煅燒反應(yīng)器3的溫度維持在950°C -1000°C。氣化反應(yīng)器I采用水蒸汽流化，將煤顆粒和水蒸汽分別從氣化反應(yīng)器I下部的進口 A與進汽口 B輸送進入氣化反應(yīng)器1，煅燒反應(yīng)器3的高溫鈣基吸附劑顆粒通過料腿41進入氣化反應(yīng)器1，對煤顆粒和水蒸汽加熱，煤顆粒發(fā)生熱解氣化反應(yīng)，分解產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)以及焦炭顆粒，焦炭顆粒進一步與水蒸汽發(fā)生水煤氣反應(yīng)產(chǎn)生高溫合成氣，同時，氣化反應(yīng)器I中的鈣基吸附劑顆粒進行脫硫反應(yīng)吸收合成氣中的硫氧化物，剩余的焦炭顆粒和鈣基吸附劑顆粒經(jīng)氣化隔離器7進入煅燒反應(yīng)器3，高溫合成氣從氣化反應(yīng)器I上部排氣口 D排出，氣化反應(yīng)器I溫度維持在900-950°C。氣化反應(yīng)器I排出的高溫合成氣經(jīng)外置熱交換器6降溫后，從吸附反應(yīng)器2下部入口 F進入吸附反應(yīng)器2，煅燒反應(yīng)器3的高溫鈣基吸附劑顆粒經(jīng)吸附旋風(fēng)分離器5分離后，通過料腿51進入吸附反應(yīng)器2，吸附反應(yīng)器2中的鈣基吸附劑顆粒與合成氣中的二氧化碳進行碳酸化反應(yīng)，生成碳酸鈣顆粒，反應(yīng)后的碳酸鈣顆粒與剩余鈣基吸附劑顆粒經(jīng)吸附隔離器8進入煅燒反應(yīng)器3，反應(yīng)后的富氫燃料氣通過吸附反應(yīng)器2上部排氣口 H排出，吸附反應(yīng)器2的溫度維持在600-650°C。[0031]煅燒反應(yīng)器3采用空氣流化，從氣化反應(yīng)器I進入煅燒反應(yīng)器3的焦炭顆粒與空氣進行燃燒反應(yīng)，產(chǎn)生的熱量對碳酸鈣顆粒與鈣基吸附劑顆粒進行加熱，碳酸鈣顆粒進行煅燒分解反應(yīng)，生成再生鈣基吸附劑與二氧化碳，高溫鈣基吸附劑顆粒分成兩股，一股由氣化旋風(fēng)分離器4分離后經(jīng)料腿41返回到氣化反應(yīng)器1，為煤顆粒熱解氣化提供熱源，另一股由吸附旋風(fēng)分離器5分離后經(jīng)料腿51返回到吸附反應(yīng)器2內(nèi)，煙氣分別通過氣化旋風(fēng)分離器4上部排氣口 J與吸附旋風(fēng)分離器5上部排氣口 I排出，煅燒反應(yīng)器3的溫度維持在950-1000°C。采用水蒸汽作為隔離風(fēng)通入氣化隔離器7與吸附隔離器8密封以及料腿41與料腿51進行顆粒密封這兩種密封方法 ，防止氣化反應(yīng)器I、吸附反應(yīng)器2與煅燒反應(yīng)器3間的氣體串混。煤氣化制氫的裝置，具體為采用三個不同的反應(yīng)器一氣化反應(yīng)器、吸附反應(yīng)器與煅燒反應(yīng)器一將煤氣化、鈣基吸附劑捕捉二氧化碳和碳酸鈣煅燒三個過程分離，三個反應(yīng)器之間依靠鈣基吸附劑顆粒進行熱量傳遞，維持煤氣化制氫裝置熱平衡，將煤顆粒氣化生成的燃料產(chǎn)物氣與碳酸鈣顆粒煅燒生成的煙氣分離開，得到高品質(zhì)的富氫氣體。本實用新型的裝置由氣化反應(yīng)器、吸附反應(yīng)器、煅燒反應(yīng)器、氣化旋風(fēng)分離器、吸附旋風(fēng)分離器、外置熱交換器、氣化隔離器和吸附隔離器組成，其方法在于在氣化反應(yīng)器中，水蒸汽為氣化劑，高溫鈣基吸附劑顆粒為床料，煤與水蒸汽進行氣化反應(yīng)生成合成氣，合成氣通過外置熱交換器降溫后進入吸附反應(yīng)器，高溫鈣基吸附劑顆粒經(jīng)氣化隔離器進入煅燒反應(yīng)器，吸附反應(yīng)器中，鈣基吸附劑顆粒捕捉合成氣中的二氧化碳生成富氫燃料氣與碳酸鈣顆粒，富氫燃料氣從上部排氣口排出，碳酸鈣顆粒經(jīng)吸附隔離器進入煅燒反應(yīng)器，焦炭顆粒與空氣在煅燒反應(yīng)器內(nèi)燃燒維持反應(yīng)器溫度，并為碳酸鈣顆粒分解提供熱量，碳酸鈣顆粒分解產(chǎn)生的鈣基吸附劑顆粒分成兩股，分別由氣化旋風(fēng)分離器與吸附旋風(fēng)分離器分離后通過料腿返回到氣化反應(yīng)器與吸附反應(yīng)器循環(huán)利用，并為氣化反應(yīng)器中煤顆粒氣化提供熱量。采用水蒸汽作為隔離風(fēng)通入氣化隔離器與吸附隔離器密封以及料腿進行顆粒密封這兩種密封方法，防止氣化反應(yīng)器、吸附反應(yīng)器與煅燒反應(yīng)器間的氣體串混。其具體的結(jié)構(gòu)為外置熱交換器分別連接氣化反應(yīng)器的上部與吸附反應(yīng)器的下部，煅燒反應(yīng)器上部分別與氣化旋風(fēng)分離器與吸附旋風(fēng)分離器的上部相連通，氣化旋風(fēng)分離器下部的料腿插入氣化反應(yīng)器，吸附旋風(fēng)分離器下部的料腿插入吸附反應(yīng)器中，氣化反應(yīng)器通過氣化隔離器與煅燒反應(yīng)器相連通，吸附反應(yīng)器通過吸附隔離器與煅燒反應(yīng)器相連通，氣化反應(yīng)器下部設(shè)有煤顆粒的進口，氣化反應(yīng)器的下部設(shè)有水蒸汽的進汽口、氣化隔離器下部設(shè)有水蒸汽的進汽口，氣化反應(yīng)器的上部設(shè)有高溫合成氣的排氣口，吸附反應(yīng)器下部設(shè)有低溫合成氣的進氣口，吸附隔離器的下部設(shè)有水蒸汽的進汽口，吸附反應(yīng)器上部為富氫燃料氣排氣口，煅燒反應(yīng)器的下部設(shè)有空氣的進氣口，氣化旋風(fēng)分離器與吸附旋風(fēng)分離器的上部分別設(shè)有煙氣排氣口。以上所述僅為本實用新型的較佳實施方式，本實用新型的保護范圍并不以上述實施方式為限，但凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本實用新型所揭示內(nèi)容所作的等效修飾或變化，皆應(yīng)納入權(quán)利要求書中記載的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種煤氣化制氫裝置，包括氣化反應(yīng)器(I)、與氣化反應(yīng)器(I)相對設(shè)置的吸附反應(yīng)器(2)、設(shè)置在氣化反應(yīng)器(I)與吸附反應(yīng)器(2)之間的煅燒反應(yīng)器(3)、氣化旋風(fēng)分離器(4)、吸附旋風(fēng)分離器(5)、外置熱交換器(6)、氣化隔離器(7)和吸附隔離器(8)， 氣化反應(yīng)器(I)下部設(shè)有煤顆粒的進口(A)和水蒸汽的第一進汽口(B)，氣化隔離器(7)下部設(shè)有水蒸汽的第二進汽口(C)，氣化反應(yīng)器(I)的上部設(shè)有高溫合成氣的排氣口(D)，吸附反應(yīng)器(2)下部設(shè)有低溫合成氣的進氣口(F)和水蒸汽的第三進汽口(G)，吸附反應(yīng)器(2)上部為富氫燃料氣排氣口(H)，煅燒反應(yīng)器(3)的下部設(shè)有空氣的進氣口(E)，氣化旋風(fēng)分離器(4)的上部設(shè)有第一煙氣排氣口(J)，吸附旋風(fēng)分離器(5)的上部設(shè)有第二煙氣排氣口⑴； 其特征在于外置熱交換器(6)的高溫合成氣的進氣口連接氣化反應(yīng)器(I)的高溫合成氣的排氣口(D)，外置熱交換器(6 )的低溫合成氣的出氣口接吸附反應(yīng)器(2 )的低溫合成氣的進氣口(F)，煅燒反應(yīng)器(3)上部分別與氣化旋風(fēng)分離器(4)的上部、吸附旋風(fēng)分離器(5)的上部相連通，氣化反應(yīng)器(I)通過氣化隔離器(7)與煅燒反應(yīng)器(3)相連通，吸附反應(yīng)器(2)通過吸附隔離器(8)與煅燒反應(yīng)器(3)相連通，氣化旋風(fēng)分離器(4)下部的氣化旋風(fēng)分離器料腿(41)插入氣化反應(yīng)器(1)，吸附旋風(fēng)分離器(5)下部的吸附旋風(fēng)分離器料腿(51)插入吸附反應(yīng)器(2)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述煤氣化制氫裝置，其特征在于所述煤氣化制氫裝置中的床料為鈣基吸附劑顆粒。
專利摘要本實用新型公開了一種煤氣化制氫裝置，該裝置包括氣化反應(yīng)器(1)、與氣化反應(yīng)器(1)相對設(shè)置的吸附反應(yīng)器(2)、設(shè)置在氣化反應(yīng)器(1)與吸附反應(yīng)器(2)之間的煅燒反應(yīng)器(3)、氣化旋風(fēng)分離器(4)、吸附旋風(fēng)分離器(5)、外置熱交換器(6)、氣化隔離器(7)和吸附隔離器(8)，外置熱交換器(6)的高溫合成氣的進氣口連接氣化反應(yīng)器(1)的高溫合成氣的排氣口(D)。煤氣化制氫的方法包括煤顆粒的熱解氣化反應(yīng)、鈣基吸附劑顆粒的碳酸化反應(yīng)和碳酸鈣顆粒的煅燒反應(yīng)。用該裝置及方法氣化煤顆粒能得到更高品質(zhì)的富氫燃料氣，并有效地捕集二氧化碳。
文檔編號C10J3/56GK202430187SQ20122004102
公開日2012年9月12日 申請日期2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月9日
發(fā)明者宋國輝, 宋濤, 沈來宏, 趙皓 申請人:東南大學(xué)