[实用新型]炭及碳化合物直接气化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及炭气化的技术领域，尤其涉及炭及碳化合物直接气化装置。 

背景技术

我国属于富煤炭、贫油少气的能源格局，炭及碳化合物在我们生活、工业以及商业等中占据能源供给主导地位，能源供给主要以煤炭为主。 

2012年我国煤炭占能源消费总量比重约为66.5%，但煤炭是以碳元素为主的复杂有机的高分子化合物，其在直接燃烧使用中，会出现燃烧不完全、有烟以及多灰尘的现象，并且伴随着煤炭伴生物硫，主要以二氧化硫为主，造成能源浪费以及环境污染等问题，目前，中国雾霾生成的主因之一也就是这个问题。为了有效解决炭及碳化合物在使用中存在浪费以及污染等问题，目前，国内外采用煤炭制天然气（煤气化转化技术）及煤炭制油法（煤的液化技术），具体如下： 

其中，煤的液化技术主要分为煤的直接液化和煤的间接液化两大类。煤的直接液化指的是煤在氢气和催化剂作用下，通过加氢裂化转变为液体燃料的过程。裂化是一种使烃类分子分裂为几个较小分子的反应过程。因煤的直接液化过程主要采用加氢手段，故又称煤的加氢液化法；煤的间接液化是以煤为原料，先气化制成合成气，然后，通过催化剂作用将合成气转化成烃类燃料、醇类燃料和化学品的过程。 

煤气化转化技术可分为较为传统的两步法甲烷化工艺，以及将气体转换单元与甲烷化单元合并为一个部分同时进行的一步法甲烷化工艺。其中，一步法甲烷化工艺主要有催化气化工艺和加氢气化工艺。催化气化工艺是一种利用催 化剂在加压流化气化炉中一步合成煤基天然气的技术；加氢化工艺是将煤粉和氢气均匀混合后加热，直接生产富氢气体。 

由于现有技术中的将炭及碳化合物气化的技术（如煤气化转化技术），其工艺冗长、复杂，并且，其在转换过程中，能耗高，并伴随一些污染，经济效益不高。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供炭及碳化合物直接气化装置，旨在解决现有技术中的炭及碳化合物气化技术存在工艺冗长、复杂生产、能耗高、水耗高、有污染以及经济效益不高的问题。 

本实用新型是这样实现的，炭及碳化合物直接气化装置，包括流通管，所述流通管内具有密闭的腔体；所述流通管的前端连接有将炭及碳化合物送至腔体内的送料结构，其后端连接有用于收集气体及固体的回收室；所述流通管包括温度加热至800℃以上以使炭及碳化合物与水或氢气热裂解为单元素原子或小分子的加热段，所述加热段沿所述流通管前端至后端的方向延伸布置，所述加热段中设有用于往所述流通管内注入水或氢气的注入口。 

进一步地，所述送料结构包括用于放置炭及碳化合物的储料箱，所述储料箱与所述腔体的前端之间连接有将炭及碳化合物送至腔体前段内的送料螺杆。 

进一步地，所述加热段包括预加热段以及温度加热至800℃以上的高温段，所述预加热段及高温段沿所述流通管前端至后端的方向依序布置，所述注入口设于所述高温段上。 

进一步地，所述预加热段与高温段之间的过渡处呈扩口状，形成倾斜状的过渡台。 

进一步地，所述注入口设于所述过渡台上。 

进一步地，所述注入口上连接有朝前倾斜布置的注入管。 

进一步地，所述流通管的后端置于所述回收室内，其上侧朝下倾斜，下侧 呈水平状布置。 

进一步地，所述回收室包括固体回收腔及置于所述固体回收腔上方的气体回收腔，所述气体收集口设于所述气体回收腔上。 

进一步地，所述气体回收腔与固体回收腔之间设有两隔离阀门，两所述隔离阀门之间设有用于将固体回收腔内气体抽出的抽气管。 

进一步地，所述气体回收腔中设有冷却管，所述冷却管呈迂回状布置，且所述冷却管具有延伸至所述气体回收腔外的进口及出口。 

与现有技术相比，本实用新型提供的炭及碳化合物直接气化装置中，其整个过程都在密闭的腔体内进行，并且最后由与前端连通的回收室回收，其不需要向外排放，完全杜绝空气污染；在气化过程中，直接利用炭及碳化合物与水或氢气热裂解和原子重组释放能量,吸收能量，能量互补,使其能耗较低，经济效益较佳，并且工艺简约，在实际生产中，可以完全在密闭式的生产线中实现流水线生产。 

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的炭及碳化合物直接气化装置的流程示意图。 

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。