[发明专利]一种气体分布器、气化炉及含碳物料气化方法

权利要求书

1.一种气体分布器，其特征在于，包括：底部设有排渣口的锥形分布板，贯穿设置于所述锥形分布板上的至少一个喷管，经由各所述喷管进入所述锥形分布板所围成的空间内的气化剂形成涡流；其中，所述喷管包括：中心内管，套装在所述中心内管上的至少一个外管，所述中心内管和与所述至少一个外管之间形成有环隙。

2.根据权利要求1所述的气体分布器，其特征在于，所述喷管包括一个所述外管，所述中心内管的出气口从所述外管的出气口伸出。

3.根据权利要求2所述的气体分布器，其特征在于，所述中心内管的出气口伸出所述外管的出气口的长度为所述中心内管的壁厚的1.2-3倍。

4.根据权利要求1-3任一所述的气体分布器，其特征在于，所述中心内管为直径一致的圆管；所述外管为直径一致的圆管，或，所述外管为在所述外管的出气口处直径变细的变径管。

5.根据权利要求4所述的气体分布器，其特征在于，所述外管的进气口直径是该外管的出气口直径的1-3倍。

6.根据权利要求2所述的气体分布器，其特征在于，所述中心内管与所述外管之间设置有用于固定所述中心内管、并可供气化剂通过的支撑件。

7.根据权利要求1所述的气体分布器，其特征在于，所述中心内管的轴心线与所述外管的轴心线重合。

8.根据权利要求7所述的气体分布器，其特征在于，所述喷管数量为多个，各所述喷管的轴心线分别与所述锥形分布板的内侧表面相交的各点位于同一水平面上。

9.根据权利要求7所述的气体分布器，其特征在于，所述喷管至少分为两组，每组包括数个所述喷管，每组中的各所述喷管的轴心线分别与所述锥形分布板的内侧表面相交的各点位于同一水平面上，且分别通过各组喷管的气化剂所形成的涡流流动方向相同。

10.根据权利要求8或9所述的气体分布器，其特征在于，

每个所述喷管的轴心线与水平面间夹角为0°-45°；

每个所述喷管的轴心线在水平面上的投影线，与，经过该喷管的轴心线与所述锥形分布板的内侧表面相交的点和所述锥形分布板的中心的水平线的夹角为20°-80°。

11.根据权利要求1所述的气体分布器，其特征在于，所述锥形分布板设有多个小孔，每个所述小孔的直径为0.5mm-5mm；所述锥形分布板的开孔率为0.1-1％。

12.根据权利要求1所述的气体分布器，其特征在于，还包括：与所述排渣口连通的排渣管，以及与所述排渣管连通用于调整所述排渣管排渣速度的吹气管。

13.一种气化炉，其特征在于，包括：气化炉壳体，分别与所述气化炉壳体连通的进料管线和出气管线，以及设置于所述气化炉壳体中、如权利要求1-12任一所述的气体分布器。

14.一种使用权利要求13所述气化炉的含碳物料气化方法，其特征在于，包括：

通过各所述喷管向所述气化炉中且位于所述锥形分布板上方的炉内空间通入气化剂，进入所述炉内空间的所述气化剂形成涡流；

从所述进料管线向所述气化炉内加入含碳物料，所述含碳物料随所述涡流流动，并与所述气化剂发生气化反应，生成的可燃气体通过所述出气管线排出所述气化炉壳体外，生成的废渣通过所述排渣口排出。

15.根据权利要求14所述的含碳物料气化方法，其特征在于，

所述喷管包括一个所述外管，所述气化剂包括过热蒸汽和氧气；

所述中心内管供含有氧气的过热蒸汽通过，所述外管和所述中心内管之间的环隙供不含有氧气的过热蒸汽通过，且通过所述环隙的不含有氧气的过热蒸汽的气速大于通过所述中心内管的含有氧气的过热蒸汽的气速；

一部分含碳物料与所述氧气发生燃烧放热反应，另一部分含碳物料在所述催化剂的催化作用下与所述过热蒸汽发生气化反应，所述气化反应所需的热量由所述燃烧放热反应提供，含碳物料在发生所述燃烧放热反应和所述气化反应后生成可燃气体和废渣。

16.根据权利要求15所述的含碳物料气化方法，其特征在于，含有氧气的过热蒸汽通过所述中心内管时的气速为10m/s-100m/s，不含有氧气的过热蒸汽通过所述环隙时的气速是含有氧气的过热蒸汽通过所述中心内管时的气速的1-2倍。

17.根据权利要求15所述的含碳物料气化方法，其特征在于，通过所述中心内管的过热蒸汽中氧气的浓度为0-40mol％。