用于气化碳质给料的系统的制作方法-j9九游会真人

文档序号:34952728发布日期:2023-07-29 11:50阅读:4来源:国知局


1.本实用新型固体燃料的气化技术领域,具体涉及一种用于气化碳质给料的系统。


背景技术:

2.固体碳质燃料的部分燃烧或气化以产生具有作为住宅燃料和工业燃料、作为用于化学品和燃料的合成的起始材料以及作为用于生成电力的能源的价值的合成气体或合成气,已长期得到认可且在世界各处以不同的规模实施。如本文中使用的用语“固体碳质燃料”意在包括各种气体携载的可燃材料及其混合物,且可选自煤、来自煤的焦炭、煤液化残余物、石油焦炭、烟灰、生物质以及源自油页岩、焦油砂和沥青的颗粒固体的集合。煤可为任何类型的,包括褐煤、次烟煤、烟煤和无烟煤。
3.随着社会的进步,石油化工、电子加工、医药制造等现代化工业都在快速发展,它们在生产过程中都会产生大量的有机废物。有机废物可包括任何液体或固体含碳化合物,诸如,来自合成气至化学品的设备的副产物。这些有机废物可能具有毒性、腐蚀性、感染性和易燃性等特征,一方面,如不妥善处理,将会对环境造成严重的危害,另一方面,这些有机废物也是可再生利用的宝贵资源,可以加以资源化利用。气化器能够提供处置有机废物化合物且将它们转化成有价值的合成气的化学手段。如何在气化反应器中使有机废物与固体碳质燃料协同处理以产生合成气已成为本领域中需要解决的技术问题。相应地,本领域需要一种改进的用于气化碳质给料的系统来解决上述技术问题。


技术实现要素:

4.下面概述了根据本实用新型的用于气化碳质给料的系统的若干技术方案。
5.技术方案1.一种用于气化碳质给料的系统,其包括:
6.气化器,所述气化器构造成使所述碳质给料与氧化剂反应以产生合成气流;
7.其中,所述气化器包括布置成限定燃烧器平面的一个或多个气化燃烧器以及液体喷射器;
8.其中,所述液体喷射器构造成在操作阶段期间将有机废物流输送到所述气化器。
9.技术方案2.根据技术方案1所述的系统,其中,所述液体喷射器相对于从所述液体喷射器到所述气化器的中心的线定位在5
°
和10
°
之间的液体喷射器涡角处。
10.技术方案3.根据技术方案1所述的系统,其中,所述液体喷射器定位成与所述燃烧器平面共面。
11.技术方案4.根据技术方案1所述的系统,其中,所述液体喷射器定位在比所述燃烧器平面更高的高度处。
12.技术方案5.根据技术方案4所述的系统,其中,所述液体喷射器定位成具有相对于所述燃烧器平面在向下的方向上在10
°
和30
°
之间的倾角。
13.技术方案6.根据技术方案1所述的系统,还包括与所述气化器成流体流动连通的反应器,其构造成接收所述合成气流或源自所述合成气流的流且产生产物流和废物流;
14.其中,所述有机废物流包括所述废物流。
15.技术方案7.根据技术方案1所述的系统,其中,按重量计,所述有机废物流包括所述碳质给料的小于10%。
16.技术方案8.根据技术方案1所述的系统,其中,所述液体喷射器构造成在启动阶段期间将液体烃燃料输送到所述气化器。
附图说明
17.在下文将连同附图描述本实用新型,其中,相似的数字表示相似的元件:
18.图1是描绘根据本实用新型的示例实施例的气化器的侧视图的图。
19.图2是描绘根据本实用新型的示例实施例的气化器的自顶向下的视图的图。
具体实施方式
20.随后的详细描述仅提供优选示例性实施例,且不意在限制本实用新型的范围、适用性或构造。相反地,优选示例性实施例的随后的详细描述将为本领域技术人员提供用于实现本实用新型的优选示例性实施例的可行的(enabling)描述。如所附权利要求书中阐述的,可在元件的作用和布置上进行各种改变,而不脱离本实用新型的精神和范围。
21.如本文中使用的冠词“一”或“一个”在应用于说明书和权利要求书中描述的本实用新型的实施例中的任何特征时意指一个或多个。“一”和“一个”的使用不使含义限于单个特征,除非特别地声明此类限制。在单数或复数名词或名词短语之前的冠词“该”表示一个或多个具体指定的特征,且可取决于其中使用它的上下文来具有单数或复数含义。
22.置于第一实体和第二实体之间的用语“和/或”包括以下含义中的任何:(1)仅第一实体,(2)仅第二实体,或者(3)第一实体和第二实体。置于3个或更多个实体的列表(list)的最后两个实体之间的用语“和/或”意指列表中的实体中的至少一个,包括该列表中的实体的任何特定组合。例如,“a、b和/或c”具有与“a和/或b和/或c”相同的含义,且包括a、b和c的以下组合:(1)仅a,(2)仅b,(3)仅c,(4)a和b但没有c,(5)a和c但没有b,(6)b和c但没有a,以及(7)a和b和c。
23.形容词“任何”意指量不加选择的一个、一些或全部。
24.图1示出气化器1的侧视图,其中一个或多个气化燃烧器3水平地布置成限定燃烧器平面5。气化燃烧器3构造成使呈悬浮物或浆料的碳质燃料输送到气化器1。另外,可存在相对于燃烧器平面5以任何数量的构造集成到反应器中的一个或多个液体喷射器7。液体喷射器7a定位在燃烧器平面5内,液体喷射器7b定位在燃烧器平面上方达1m和2m之间,具有向下朝燃烧器平面的在10
°
和30
°
之间的倾角α,且液体喷射器7c定位在气化器的顶部中,向下朝燃烧器平面指向。一个或多个液体喷射器7的位置的选择取决于由气化器1的设计所引入的约束。例如,当产物合成气离开气化器1的顶部时,典型地将没有空间用于液体喷射器7c来定位在气化器的顶部中。
25.一个或多个液体喷射器7可构造成在气化器启动期间输送液体烃燃料(诸如,柴油)和富氧流以作用为一个或多个启动燃烧器。一个或多个液体喷射器7可构造成使包括液体和/或固体有机废物化合物的液体有机废物流输送到气化器。固体有机废物化合物可作为细颗粒的悬浮物存在。液体和/或固体有机废物化合物可包括来自在气化器1下游操作的
合成气至化学品的设备的副产物和/或来自附近工业过程的废物。一个或多个液体喷射器7可构造成使给料从液体烃燃料切换到液体有机废物,以便从启动燃烧器操作模式切换到有机废物协同处理操作模式。
26.图2示出其中四个气化燃烧器3围绕气化器1的周边均匀分布的实施例中的气化器1的自顶向下的视图。气化燃烧器3布置成具有在气化燃烧器3的路径和朝气化器中心的线之间的气化燃烧器涡角θ。在至少一些实施例中,θ可在0
°
和10
°
之间。
27.如图1中的那样,液体喷射器7c示为在气化器的顶部的中心。在至少一些实施例中,液体喷射器7c偏心地位于气化器的顶部中。液体喷射器7d示为在两个气化燃烧器3中间的位置中,且可位于燃烧器平面5中或燃烧器平面5上方并向下朝燃烧器平面成角度。液体喷射器7d布置成具有在液体喷射器7d的路径和气化器的中心之间的液体喷射器涡角β。在至少一些实施例中,β可在0
°
和10
°
之间。
28.一个或多个液体喷射器7可包括喷枪,其具有喷嘴以雾化液体有机废物。这继而增加液体有机废物的表面积且加速气化器中的有机废物化合物的破坏的动力学。在至少一些实施例中,喷枪产生具有小于500微米尺寸的滴。在至少一些实施例中,喷枪以高达20m/s或在8m/s和12m/s之间的初始速度输送液体有机废物。
29.在至少一些实施例中,液体有机废物可包括到气化器的总给料的小于10%(按重量计)或约5%(按重量计)。
30.一个或多个液体喷射器7可由液体有机废物储箱供应,该液体有机废物储箱具有再循环回路以保持到气化器1的稳定供应。当一个或多个液体喷射器7在液体烃燃料和液体有机废物之间切换时,一个或多个液体喷射器7可与液体烃燃料储箱和液体有机废物储箱(各自具有再循环回路)成流体流动连通。备选地,液体有机废物和液体烃燃料可在输送到气化器1之前混合。
31.虽然上文结合优选实施例描述了本实用新型的原理,要清楚理解的是,该描述仅通过示例进行且不作为对本实用新型范围的限制。
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