[实用新型]一种气化炉

说明书

本实用新型提供了一种气化炉。包括：炉体，其中，炉体内设置有用以使煤粉加氢气化的气化区和连通于气化区下方，用以将气化区中煤加氢气化反应产生的半焦配制成水焦浆，并对水焦浆进行电解制取氢气的电解区。本实用新型中，通过在气化炉上部设置气化区，用以进行煤加氢气化反应；在气化炉下部设置电解区，将煤加氢气化反应产生的高温半焦直接配制成水焦浆以电解制取氢气，充分利用了高温半焦的热量，提高了水焦浆温度，有利于半焦扩散成浆以及电解过程的离子扩散，提高了半焦制备氢气的氢气产率，解决了一定量煤加氢气化过程所需要的原料含氢气体的来源，并提高了碳转化率。

技术领域

本实用新型涉及煤气化技术领域，具体而言，涉及一种气化炉。

背景技术

煤加氢气化是在一定温度和压力下煤粉与过量氢气发生气化反应生成富甲烷的合成气、油品和半焦的过程。大量半焦的生成，导致加氢气化的碳转化率仅为50％左右。为了提高整个工艺的碳转化率，现有技术中，通常会将落入气化炉排焦区的温度在800-1000℃的高温半焦，经过炉内或炉外换热冷却后，再送入半焦气化工段，通过半焦的水蒸气气化等反应，获得含氢气的粗煤气，将粗煤气经净化后再回用到煤加氢气化过程中。可以看出，半焦气化获取氢气的过程与煤加氢气化获取富甲烷合成气的过程属于两个不同的工艺过程，并且，半焦经冷却后再升温气化，需要消耗大量能量、且该工艺过程复杂。

发明内容

鉴于此，本实用新型提出了一种气化炉，旨在解决现有煤气化过程中碳转化率较低的问题。

一个方面，本实用新型提出了一种气化炉，包括：炉体；其中，所述炉体内形成用以使煤粉加氢气化的气化区和连通于所述气化区下方，用以将所述气化区中煤加氢气化反应产生的半焦配制成水焦浆，并对所述水焦浆进行电解制取氢气的电解区。

进一步地，上述气化炉中，所述炉体内还设置有扩散区，其连通于所述气化区与所述电解区之间；所述扩散区用以使所述气化区产生的半焦分散后均匀落入所述电解区。

进一步地，上述气化炉中，所述扩散区中设置有用以使所述气化区产生的半焦均匀落入所述电解区的导流板。

进一步地，上述气化炉中，所述导流板设置在所述气化区中激冷层下方第二预设距离处。

进一步地，上述气化炉中，所述扩散区中还设置有用以将所述电解槽阳极处电解产生的阳极气体和所述电解槽阴极处电解产生的阴极气体隔离开的气体分隔板，所述导流板的一端连接于所述气体分隔板。

进一步地，上述气化炉中，所述气体分隔板下端插入所述电解液液面以下的第一预设距离处。进一步地，上述气化炉中，所述导流板为锥状体，所述锥状体的锥顶端与所述气体分隔板相连接。

进一步地，上述气化炉中，所述导流板与所述气体分隔板之间呈第一夹角设置。

进一步地，上述气化炉中，所述第一夹角为10～30°。

进一步地，上述气化炉中，电解槽中设置有用以将所述电解槽中的电解质溶液、催化剂及所述导流板导入的半焦混合均匀的搅拌机构。

进一步地，上述气化炉中，所述搅拌机构为搅拌桨，所述搅拌桨的上端与电解液液面之间具有第三预设间距。

进一步地，上述气化炉中，所述搅拌桨为多个，各所述搅拌桨间隔设置；并且，每个所述搅拌桨与所述电解槽阳极及所述电解槽阴极之间具有间距。

进一步地，上述气化炉中，所述电解区底部设置有排渣口，所述排渣口周向的壁面为用以使所述电解区中电解反应后剩余的灰渣排出所述排渣口的倾斜面。

进一步地，上述气化炉中，所述电解区与所述气化区的直径之比为(2-3)： 1。