專利名稱：一種多管路組合式氣化噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氣化噴嘴領(lǐng)域，尤其涉及一種氣化工藝生產(chǎn)中處理量大的多管路組合式氣化噴嘴。
背景技術(shù)：
煤炭氣化是指一定溫度、壓力下利用氣化劑對(duì)煤進(jìn)行熱化學(xué)加工，將煤中的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化成為煤氣的過(guò)程，通常是以煤或煤焦為原料，以氧、空氣、水蒸氣或氫氣等作為氣化齊 ，在高溫條件下通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將煤或煤焦中的C、H轉(zhuǎn)化成清潔合成氣體或燃料氣體的過(guò)程，其氣化基本類型包括自熱式水蒸汽氣化、外熱式水蒸汽氣化、煤的加氫氣化及上述氣化類型的結(jié)合。其中，煤的加氫氣化過(guò)程是指在過(guò)量氫氣高溫環(huán)境條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成甲烷、一氧化碳等高熱值氣體以及具有高附加值的化學(xué)品，如BTX、PCX等，化學(xué)反應(yīng)的溫度范圍為 80(Tl500°C。氣流床氣化是一種并流式氣化，采用氣流床氣化方式氣化時(shí)，煤炭細(xì)粉顆粒在氣化爐內(nèi)經(jīng)過(guò)特殊噴嘴進(jìn)入反應(yīng)室中，反應(yīng)過(guò)程中會(huì)發(fā)生瞬間著火或直接火焰反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程處于氧氣不充分條件下，因此其熱解、燃燒以及吸熱的氣化反應(yīng)，幾乎是同時(shí)發(fā)生，隨著氣流的運(yùn)動(dòng)，未反應(yīng)的氣化劑、熱解揮發(fā)分及燃燒產(chǎn)物裹夾著煤焦粒子高速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行煤焦顆粒的氣化反應(yīng)。這個(gè)反應(yīng)過(guò)程，相當(dāng)于流化技術(shù)領(lǐng)域里對(duì)固體顆粒的“氣流輸送”，習(xí)慣上稱為氣流床氣化。
·[0005]氣流床加氫氣化過(guò)程不同于普通氣化過(guò)程，通常反應(yīng)過(guò)程中首先實(shí)現(xiàn)高溫氫氣與煤粉之間的快速、均勻混合，這一點(diǎn)對(duì)于提高加氫氣化產(chǎn)物中的甲烷含量及輕質(zhì)高附加值化學(xué)產(chǎn)品至關(guān)重要，其次原料煤粉不能過(guò)早受熱也不能過(guò)早接觸高溫氫氣從而避免過(guò)早發(fā)生熱解反應(yīng)而堵塞管路，再次通常反應(yīng)過(guò)程中的高溫環(huán)境由高溫氫氣提供，反應(yīng)前需要對(duì)高溫氫氣預(yù)熱。實(shí)際生產(chǎn)中，通常采用特殊噴嘴作為反應(yīng)載體以便滿足上述要求。中國(guó)專利文獻(xiàn)申請(qǐng)公告號(hào)CN 102260534A公開(kāi)了一種煤液化與干煤粉聯(lián)合氣化噴嘴及應(yīng)用，其氣化噴嘴包括煤液化殘?jiān)堋⒄羝h(huán)管、氧氣環(huán)管、干煤粉環(huán)管、水冷環(huán)管以及煤液化殘?jiān)驼羝旌鲜?。采用這種結(jié)構(gòu)的噴嘴可實(shí)現(xiàn)熔融的煤液化殘?jiān)?、高溫液態(tài)的重油及渣油等粘稠的重質(zhì)燃料與干粉煤的聯(lián)合氣化，但難以滿足加氫氣化中高溫、快速反應(yīng)等條件。美國(guó)專利文獻(xiàn)申請(qǐng)公告號(hào)US4323538A公開(kāi)了一種加氫裝置(Hydrogenationapparatus),其噴嘴結(jié)構(gòu)如圖4_5所示,該裝置由上面板156和下面板160固定，中心管路154設(shè)有煤粉噴入管，下面板160上設(shè)有呈90°角圓形分布的管路166，高溫氫氣從管路164進(jìn)入氣室，再通過(guò)與氣室相導(dǎo)通的管路166進(jìn)入反應(yīng)區(qū)與中心管路154中輸出的煤粉碰撞混合反應(yīng)，管路166中心線與中心管路154中軸線夾角為30°能保證最佳混合效果。采用此種方式能有效的實(shí)現(xiàn)高溫氫氣與反應(yīng)料的快速混合及反應(yīng)，但這種結(jié)構(gòu)的噴嘴只適合小批量生產(chǎn),如將上述結(jié)構(gòu)放大后一部分遠(yuǎn)離中心管路154高溫氫氣無(wú)法參加反應(yīng)且中心管路154由于流量過(guò)大無(wú)法實(shí)現(xiàn)煤粉與高溫氫氣的充分混合。此外， 此結(jié)構(gòu)對(duì)煤粉的冷卻不足，易發(fā)生煤粉管堵塞現(xiàn)象。美國(guó)專利文獻(xiàn)申請(qǐng)公告號(hào)US2006242907A1公開(kāi)了一種氣化爐噴嘴(Gasifierinjector)，其噴嘴結(jié)構(gòu)如圖6所示，該裝置主要組成構(gòu)件為兩步流體分布裝置22、多路支管26、氣化劑進(jìn)管66、噴嘴面板30及氣化劑噴管34組成，煤粉主流體經(jīng)過(guò)兩步分流裝置22分流后進(jìn)入多路支管26，從噴嘴前面板30處導(dǎo)出進(jìn)入反應(yīng)室，氣化劑進(jìn)管66進(jìn)入氣化噴嘴系統(tǒng)腔內(nèi)，再?gòu)那懊姘迳系臍饣瘎﹪姽?4處進(jìn)入反應(yīng)室，與煤粉發(fā)生反應(yīng)，其中氣化劑為氫氣、氧氣等氣體。采用此種方式由于采用多管路，適合大批量生產(chǎn)，但由于兩步分流裝置22與多路支管26連接處的限制，導(dǎo)致多路支管26呈彎管狀，難以加工易堵塞。此外該噴嘴屬于一種通用型噴嘴，難以滿足加氫氣化中氫氣高溫，煤粉低溫及快速反應(yīng)等特點(diǎn)。綜上所述，上述噴嘴中存在無(wú)法滿足批量生產(chǎn)或滿足批量生產(chǎn)設(shè)備過(guò)于復(fù)雜及難以滿足加氫氣化中氣料的充分、快速、均勻混合的缺陷。此外，上述噴嘴還存在難以滿足氫氣的提前預(yù)熱，也難以避免煤粉的過(guò)早反應(yīng)等缺陷。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述裝置中所存在的氣料難以充分混合，高溫反應(yīng)氣體需增加輔助增溫設(shè)備，無(wú)法滿足低成本大批量生產(chǎn)等缺陷，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，易實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，氣料反應(yīng)環(huán)境良好且氣料混合快速均勻的氣化噴嘴。為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種多管路組合式氣化噴嘴，包括外殼、反應(yīng)室、進(jìn)料口、進(jìn)氣管、與進(jìn)料口相導(dǎo)通的輸料導(dǎo)管、與進(jìn)氣管相導(dǎo)通的緩沖氣室，所述反應(yīng)室設(shè)于緩沖氣室下方，兩室之間設(shè)有前面板，前面板上設(shè)有出氣間隙，所述輸料導(dǎo)管穿過(guò)緩沖氣室與反應(yīng)室相導(dǎo)通，輸料導(dǎo)管出料口與出氣間隙出口下方的氣料混合區(qū)為反應(yīng)區(qū)，反應(yīng)區(qū)位于反應(yīng)室中；為了解決大批量生產(chǎn)問(wèn)題，所述進(jìn)料口與進(jìn)料管相導(dǎo)通，其下方設(shè)有進(jìn)料倉(cāng)，進(jìn)料倉(cāng)頂部呈半球形，側(cè)面呈圓環(huán)形，圓環(huán)中軸線處設(shè)有分流器，分流器外圍設(shè)有進(jìn)料錐斗，進(jìn)料錐斗下端出口與輸料導(dǎo)管上端入口相導(dǎo)通，形成多個(gè)輸料通道；為了給反應(yīng)氣料提供良好反應(yīng)環(huán)境，所述輸料導(dǎo)管中上部處設(shè)有一彎折，彎折下方輸料導(dǎo)管直徑大于彎折上方輸料導(dǎo)管直徑，彎折處設(shè)有加速氣室，加速氣室下方設(shè)有冷卻室，冷卻室位于緩沖氣室之上，其中，加速氣室用于改善密相氣固混合流體流動(dòng)狀態(tài)，減少因固體煤粉顆粒間搭橋、團(tuán)聚而引起的管路堵塞現(xiàn)象，冷卻室用于降低料溫，防止過(guò)早發(fā)生熱解反應(yīng)；為了生成高溫氫氣，所述緩沖氣室外側(cè)壁設(shè)有燃燒室，燃燒室外側(cè)設(shè)有燃燒器，燃燒器與進(jìn)氣管相導(dǎo)通。進(jìn)一步的，所述緩沖氣室呈圓環(huán)形，緩沖氣室外側(cè)壁上設(shè)有燃燒室，緩沖氣室與燃燒室內(nèi)部空腔相導(dǎo)通，緩沖氣室和燃燒室內(nèi)表面設(shè)有絕熱層。進(jìn)一步的，所述緩沖氣室與輸料導(dǎo)管之間及緩沖氣室與冷卻室之間設(shè)有夾層外壁板，夾層外壁板與輸料導(dǎo)管之間留有間隙，間隙與冷卻室導(dǎo)通，冷卻室和間隙中部設(shè)有夾層隔板，夾層隔板外側(cè)為進(jìn)水通道，內(nèi)側(cè)為回水通道。進(jìn)一步的，所述緩沖氣室與輸料導(dǎo)管之間夾層外壁板呈圓管形，輸料導(dǎo)管包裹于圓管形夾層外壁板之中。進(jìn)一步的，位于輸料導(dǎo)管出料口外圍的夾層外壁板為圓臺(tái)形，圓臺(tái)形夾層外壁板插入前面板上與圓臺(tái)形夾層外壁板相適配的圓臺(tái)孔中，圓臺(tái)形夾層外壁板與圓臺(tái)孔之間留有環(huán)隙，環(huán)隙母線與輸料導(dǎo)管中軸線之間的夾角β為30°，圓臺(tái)形夾層外壁板下端面與前面板下表面處于同一水平面。進(jìn)一步的，所述加速氣室上部設(shè)有上面板，加速氣室與冷卻室之間設(shè)有夾層蓋板，加速氣室側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)氣孔，處于加速氣室內(nèi)部輸料導(dǎo)管彎折上設(shè)有加速氣孔。進(jìn)一步的，所述燃燒室外端口處設(shè)有凸緣，凸緣上固定有端蓋，端蓋中心處設(shè)有燃燒器，燃燒器一部分嵌入燃燒室中。進(jìn)一步的，所述燃燒器由氫氣噴嘴和氧氣噴嘴構(gòu)成，氫氣噴嘴90°彎折處設(shè)有增大腔管，氧氣噴嘴于增大腔管外側(cè)面插入氫氣噴嘴中，位于燃燒室內(nèi)部的增大腔管端口處設(shè)有內(nèi)彎折，彎折內(nèi)收縮角Θ為30°。進(jìn)一步的，所述進(jìn)料錐斗及與之導(dǎo)通的輸料導(dǎo)管繞分流器周向呈圓形分布，分流器呈圓錐形，錐形頂角α為10° 40°。進(jìn)一步的，所述燃燒室共有4個(gè)，燃燒室繞緩沖氣室處外殼圓柱面周向呈90°角圓形分布。本實(shí)用新型的有益效果為本噴嘴采用分流器多管道結(jié)構(gòu)，易實(shí)現(xiàn)規(guī)?；笈可a(chǎn)，本噴嘴設(shè)置了加速氣室、冷卻室及燃燒室為氣料反應(yīng)，尤其是煤的加氫氣化反應(yīng)創(chuàng)造了良好的反應(yīng)條件，利于生成高附加值產(chǎn)物且能有效防止管道堵塞現(xiàn)象的發(fā)生。

圖1是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
提供的一種多管路組合式氣化噴嘴的正視圖；圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
提供的一種多管路組合式氣化噴嘴AA剖面的俯視圖；圖3是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
提供的一種多管路組合式氣化噴嘴局部B的結(jié)構(gòu)圖；圖4是美國(guó)專利文獻(xiàn)申請(qǐng)公告號(hào)US4323538A公開(kāi)了一種加氫裝置(Hydrogenation apparatus)的正視圖；圖5是美國(guó)專利文獻(xiàn)申請(qǐng)公告號(hào)US4323538A公開(kāi)了一種加氫裝置(Hydrogenation apparatus)旦-旦剖面的仰視圖； 圖6是美國(guó)專利文獻(xiàn)申請(qǐng)公告號(hào)US2006242907A1公開(kāi)了一種氣化爐噴嘴(Gasifier injector)的結(jié)構(gòu)不意圖。圖中1、進(jìn)料管；2、分流器；3、加速氣孔；4、粉煤；5、外殼；6、進(jìn)氣孔；7、夾層蓋板；8、夾層隔板；9、夾層外壁板；10、絕熱層；11、環(huán)隙；12、前面板；13、輸料導(dǎo)管；14、反應(yīng)室；15、進(jìn)料倉(cāng)；16、燃燒器；17、緩沖氣室；18、氧氣噴嘴；19、氫氣噴嘴；20、進(jìn)料錐斗；21、上面板；23、圓臺(tái)形夾層外壁；22、兩步流體分布裝置；26、多路支管；30、噴嘴面板；34、氣化劑噴管；66、氣化劑進(jìn)管；154、中心管路；156、上面板；160、下面板；164、管路；166、管路。
具體實(shí)施方式
[0033]
以下結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式
來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。圖1-3是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
提供的一種多管路組合式氣化噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。 一種多管路組合式氣化噴嘴，包括外殼5、反應(yīng)室14、進(jìn)料口、進(jìn)氣管、與進(jìn)料口相導(dǎo)通的輸料導(dǎo)管13、與進(jìn)氣管相導(dǎo)通的緩沖氣室17。-外殼大致呈頂部為圓形的圓柱體，下文中同一構(gòu)件的內(nèi)側(cè)是指靠近圓柱體中心軸側(cè)，外側(cè)是指遠(yuǎn)離圓柱體中心軸側(cè)，此外，周向僅針對(duì)圓柱體結(jié)構(gòu)，即圓周方向。所述反應(yīng)室14設(shè)于緩沖氣室17下方，兩室之間設(shè)有前面板12，前面板12上設(shè)有出氣間隙，出氣間隙即為環(huán)隙11，所述輸料導(dǎo)管13穿過(guò)緩沖氣室17與反應(yīng)室14相導(dǎo)通，輸料導(dǎo)管13出料口與出氣間隙出口下方的氣料混合區(qū)為反應(yīng)區(qū)，反應(yīng)區(qū)位于反應(yīng)室14中。下面以煤的加氫氣化對(duì)本實(shí)施例的特征部分加以說(shuō)明。所述進(jìn)料口與進(jìn)料管I相導(dǎo)通，其下方設(shè)有進(jìn)料倉(cāng)15，煤粉4通過(guò)氣體以密相輸送的方式經(jīng)進(jìn)料管I進(jìn)入進(jìn)料倉(cāng)15，進(jìn)料倉(cāng)15頂部呈半球形，側(cè)面呈圓環(huán)形，圓環(huán)中軸線處設(shè)有分流器2，分流器2外圍設(shè)有進(jìn)料錐斗20，進(jìn)料錐斗20下端出口與輸料導(dǎo)管13上端入口相導(dǎo)通，實(shí)際生產(chǎn)中可以將進(jìn)料錐斗20與輸料導(dǎo)管13焊接為一體，也可以直接整體成型，進(jìn)料錐斗20及與之導(dǎo)通的輸料導(dǎo)管13繞分流器2周向呈圓形分布。分流器2的個(gè)數(shù)根據(jù)處理量確定，通常是以分流器2為中心繞其外圍圓分布8個(gè)，分流器2呈圓錐形，錐形頂角α根據(jù)氣固流體特性選定為10° 40°。煤粉4從進(jìn)料口中進(jìn)入進(jìn)料倉(cāng)15后，在處于圓柱形殼體5中軸線上分流器2的作用下，被均勻的分配至進(jìn)料錐斗20中。采用這種結(jié)構(gòu)適合大規(guī)模生產(chǎn)，提高產(chǎn)量。輸料導(dǎo)管13中上部處設(shè)有一彎折，彎折下方輸料導(dǎo)管13直徑大于彎折上方輸料導(dǎo)管13直徑，直徑增大利于煤粉順利通過(guò)輸料導(dǎo)管13，彎折處設(shè)有加速氣室，所述加速氣室上部設(shè)有上面板21，加速氣室與冷卻室之間設(shè)有夾層蓋板7，加速氣室側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)氣孔6，處于加速氣室內(nèi)部輸料導(dǎo)管13彎折上設(shè)有加速氣孔3，開(kāi)孔數(shù)量為4-8個(gè)。加速氣體通過(guò)進(jìn)氣孔6進(jìn)入加速氣室中，形成高壓，使得輸料導(dǎo)管13彎折上的加速氣孔3處氣體流速加快，該氣體流向與煤粉的流向保持一致，有利于改善密相氣固混合流體流動(dòng)狀態(tài)，減少因固體煤粉顆粒間搭橋、團(tuán)聚而引起的輸料導(dǎo)管13堵塞現(xiàn)象的發(fā)生。加速氣室下方設(shè)有冷卻室，冷卻室位于緩沖氣室17之上，緩沖氣室17與輸料導(dǎo)管13之間及緩沖氣室17與冷卻室之間設(shè)有夾層外壁板9，緩沖氣室17與輸料導(dǎo)管13之間夾層外壁板9呈圓管形，輸料導(dǎo)管13包裹于圓管形夾層外壁板9之中，夾層外壁板9用于將緩沖氣室17與輸料導(dǎo)管13及冷卻室隔開(kāi)，夾層外壁板9與輸料導(dǎo)管13之間留有間隙，間隙與冷卻室導(dǎo)通，冷卻室和間隙中部設(shè)有夾層隔板8，夾層隔板8用于將夾層外壁板9、輸料導(dǎo)管13及冷卻室所構(gòu)成的空間分隔形成外側(cè)進(jìn)水通道和內(nèi)側(cè)回水通道，保證冷卻劑流向的一致性，不斷帶走輸料導(dǎo)管13管壁上的熱量，從而達(dá)到對(duì)粉煤4降溫的目的，防止粉煤4過(guò)早反應(yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)物粘接在輸料導(dǎo)管13管壁上，阻塞輸料導(dǎo)管13，此外，冷卻劑可以是冷卻水，也可以是其它冷卻液或者冷卻氣體。所述緩沖氣室17呈圓環(huán)形，緩沖氣室17外側(cè)壁上設(shè)有燃燒室，緩沖氣室17與燃燒室內(nèi)部空腔相導(dǎo)通，緩沖氣室17和燃燒室內(nèi)表面設(shè)有絕熱層10，絕熱層10用于保持緩沖氣室17和燃燒室內(nèi)部的高溫氫氣的熱量，防止熱量流失，同時(shí)在緩沖氣室17與輸料導(dǎo)管13及緩沖氣室17與冷卻室之間形成絕熱層，防止高溫氫氣熱量轉(zhuǎn)移至冷卻水和煤粉中。燃燒室共有4個(gè)，燃燒室繞緩沖氣室17處外殼5圓柱面周向呈90°角圓形分布。燃燒室外端口處設(shè)有凸緣，凸緣上固定有端蓋，端蓋中心處設(shè)有燃燒器16，燃燒器16 —部分嵌入燃燒室中。燃燒器16由氫氣噴嘴19和氧氣噴嘴18構(gòu)成，噴嘴通常采用耐高溫合金，如Incoloy800合金，氫氣噴嘴19的90°彎折處設(shè)有增大腔管，氧氣噴嘴18于增大腔管外側(cè)面插入氫氣噴嘴中，構(gòu)成同心管，位于燃燒室內(nèi)部的增大腔管端口處設(shè)有內(nèi)彎折，彎折內(nèi)收縮角Θ為30° 45°，氫氣噴嘴19增大腔管內(nèi)的氫氣經(jīng)過(guò)彎折形成的圓錐形孔向燃燒室噴出，在圓錐形孔稍遠(yuǎn)處的燃燒室中與氧氣噴嘴18噴出的氧氣混合燃燒，一部分氫氣燃燒將剩余氫氣加熱至800° C 1400° C，氧氣幾乎燃燒殆盡，氫氣的溫度由氧氣的加入量控制。此夕卜，為了保證氫氣和氧氣的持續(xù)、穩(wěn)定燃燒，氫氣在進(jìn)入燃燒器16之前需要預(yù)熱至氫氣自燃點(diǎn)以上，通常是450° C 550° C，隨反應(yīng)壓力而變，此預(yù)熱過(guò)程可以采用電加熱等方式實(shí)現(xiàn)。位于輸料導(dǎo)管13出料口外圍的夾層外壁板9為圓臺(tái)形，圓臺(tái)形夾層外壁板23插入前面板12上與圓臺(tái)形夾層外壁板23相適配的圓臺(tái)孔中，圓臺(tái)形夾層外壁板23與圓臺(tái)孔之間留有環(huán)隙11，環(huán)隙11母線與輸料導(dǎo)管13中軸線之間的夾角β為30°，圓臺(tái)形夾層外壁板23下端面與前面板12下表面處于同一水平面。高溫氫氣通過(guò)環(huán)隙11從緩沖氣室17進(jìn)入反應(yīng)室14中，在輸料導(dǎo)管13出料口稍遠(yuǎn)處與出料口噴出的煤粉4快速均勻混合，完成煤的加氫氣化反應(yīng)。此外，采用該噴嘴裝置在大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)中可以通過(guò)調(diào)整輸料導(dǎo)管13出煤量、通氫量、通氧量及冷卻劑制冷效果等因素優(yōu)化媒的加氫反應(yīng)環(huán)境條件，既保證氣化過(guò)程穩(wěn)定進(jìn)行又能有效提高煤的轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)率。實(shí)際使用時(shí)，選用粒徑為200目以下的煤粉4作為原料煤，原料煤通過(guò)H2、N2, CO2等氣體以密相輸送的方式經(jīng)過(guò)進(jìn)料管I導(dǎo)入進(jìn)料倉(cāng)15中，通過(guò)進(jìn)料倉(cāng)15中心處的分流器2的分配作用后進(jìn)入輸料導(dǎo)管13中，在煤粉4向下輸送過(guò)程中，先經(jīng)過(guò)加速氣室，加速氣室由進(jìn)氣孔6導(dǎo)入氫氣或者惰性氣體N2、CO2等對(duì)煤粉4進(jìn)行加速后進(jìn)入冷卻室，通過(guò)冷卻室中流向一致冷卻劑對(duì)煤粉進(jìn)行降溫處理后由輸料導(dǎo)管13的出料口噴出，進(jìn)入反應(yīng)區(qū)。與此同時(shí)，燃燒器中導(dǎo)入的由電熱器加熱后的氫氣與一定量的氧氣于燃燒室中發(fā)生燃燒反應(yīng)，力口熱剩余預(yù)熱氫氣形成高溫氫氣，高溫氫氣進(jìn)入緩沖氣室17中，經(jīng)過(guò)緩沖氣室下方的環(huán)隙11進(jìn)入反應(yīng)區(qū)，反應(yīng)區(qū)內(nèi)煤粉4和高溫氫氣均勻快速混合后，發(fā)生煤加氫氣化反應(yīng)生成甲烷、一氧化碳等輕質(zhì)氣體及其他高附加值生成物。以上僅以實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了說(shuō)明，但本實(shí)用新型并不限于上述尺寸和外觀例證，更不應(yīng)構(gòu)成本實(shí)用新型的任何限制。只要對(duì)本實(shí)用新型所做的任何改進(jìn)或者變型均屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求主張的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種多管路組合式氣化噴嘴，包括外殼(5)、反應(yīng)室(14)、進(jìn)料口、進(jìn)氣管、與進(jìn)料口相導(dǎo)通的輸料導(dǎo)管(13)、與進(jìn)氣管相導(dǎo)通的緩沖氣室(17)，所述反應(yīng)室(14)設(shè)于緩沖氣室 (17)下方，兩室之間設(shè)有前面板(12)，前面板(12)上設(shè)有出氣間隙，所述輸料導(dǎo)管(13)穿過(guò)緩沖氣室(17 )與反應(yīng)室(14)相導(dǎo)通，輸料導(dǎo)管(13 )出料口與出氣間隙出口下方的氣料混合區(qū)為反應(yīng)區(qū)，反應(yīng)區(qū)位于反應(yīng)室(14)中，其特征在于所述進(jìn)料口與進(jìn)料管(I)相導(dǎo)通，其下方設(shè)有進(jìn)料倉(cāng)(15)，進(jìn)料倉(cāng)(15)頂部呈半球形， 側(cè)面呈圓環(huán)形，圓環(huán)中軸線處設(shè)有分流器(2)，分流器(2)外圍設(shè)有進(jìn)料錐斗(20)，進(jìn)料錐斗(20)下端出口與輸料導(dǎo)管(13)上端入口相導(dǎo)通；所述輸料導(dǎo)管(13)中上部處設(shè)有一彎折，彎折下方輸料導(dǎo)管(13)直徑大于彎折上方輸料導(dǎo)管(13)直徑，彎折處設(shè)有加速氣室，加速氣室下方設(shè)有冷卻室，冷卻室位于緩沖氣室 (17)之上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多管路組合式氣化噴嘴，其特征在于，所述緩沖氣室 (17)與輸料導(dǎo)管(13)之間及緩沖氣室(17)與冷卻室之間設(shè)有夾層外壁板(9)，夾層外壁板 (9)與輸料導(dǎo)管(13)之間留有間隙，間隙與冷卻室導(dǎo)通，冷卻室和間隙中部設(shè)有夾層隔板 (8)，夾層隔板(8)外側(cè)為進(jìn)水通道，內(nèi)側(cè)為回水通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多管路組合式氣化噴嘴，其特征在于，所述緩沖氣室 (17)與輸料導(dǎo)管(13)之間夾層外壁板(9)呈圓管形，輸料導(dǎo)管(13)包裹于圓管形夾層外壁板(9)之中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種多管路組合式氣化噴嘴，其特征在于，位于輸料導(dǎo)管(13)出料口外圍的夾層外壁板(9)為圓臺(tái)形，圓臺(tái)形夾層外壁板(23)插入前面板(12) 上與圓臺(tái)形夾層外壁板(23)相適配的圓臺(tái)孔中，圓臺(tái)形夾層外壁板(23)與圓臺(tái)孔之間留有環(huán)隙(11)，環(huán)隙(11)母線與輸料導(dǎo)管(13)中軸線之間的夾角β為30°，圓臺(tái)形夾層外壁板(23)下端面與前面板(12)下表面處于同一水平面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多管路組合式氣化噴嘴，其特征在于，所述加速氣室上部設(shè)有上面板(21)，加速氣室與冷卻室之間設(shè)有夾層蓋板(7)，加速氣室側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)氣孔(6)，處于加速氣室內(nèi)部輸料導(dǎo)管(13)彎折上設(shè)有加速氣孔(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多管路組合式氣化噴嘴，其特征在于，所述緩沖氣室(17)呈圓環(huán)形，緩沖氣室(17)外側(cè)壁上設(shè)有燃燒室，緩沖氣室(17)與燃燒室內(nèi)部空腔相導(dǎo)通，緩沖氣室(17)和燃燒室內(nèi)表面設(shè)有絕熱層(10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種多管路組合式氣化噴嘴，其特征在于，所述燃燒室外端口處設(shè)有凸緣，凸緣上固定有端蓋，端蓋中心處設(shè)有燃燒器(16)，燃燒器(16) —部分嵌入燃燒室中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種多管路組合式氣化噴嘴，其特征在于，所述燃燒器(16) 由氫氣噴嘴(19)和氧氣噴嘴(18)構(gòu)成，氫氣噴嘴(19) 90°彎折處設(shè)有增大腔管，氧氣噴嘴(18)于增大腔管外側(cè)面插入氫氣噴嘴中，位于燃燒室內(nèi)部的增大腔管端口處設(shè)有內(nèi)彎折， 彎折內(nèi)收縮角Θ為30°。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多管路組合式氣化噴嘴，其特征在于，所述進(jìn)料錐斗 (20)及與之導(dǎo)通的輸料導(dǎo)管(13)繞分流器(2)周向呈圓形分布，分流器(2)呈圓錐形，錐形頂角α為10° 40°。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多管路組合式氣化噴嘴，其特征在于，所述燃燒室共有 4個(gè)，燃燒室繞緩沖氣室(17)處外殼(5)圓柱面周向呈90°角圓形分布。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種多管路組合式氣化噴嘴，包括外殼、反應(yīng)室、進(jìn)料口、進(jìn)氣管、輸料導(dǎo)管和緩沖氣室，輸料導(dǎo)管出料口與出氣間隙出口下方的氣料混合區(qū)為反應(yīng)區(qū)，其顯著特征在于，進(jìn)料口下方設(shè)有進(jìn)料倉(cāng)，進(jìn)料倉(cāng)側(cè)面呈圓環(huán)形，圓環(huán)中軸線處設(shè)有分流器，分流器外圍設(shè)有進(jìn)料錐斗，進(jìn)料錐斗下端出口與輸料導(dǎo)管上端入口相導(dǎo)通；輸料導(dǎo)管中上部處設(shè)有一彎折，彎折處設(shè)有加速氣室，加速氣室下方設(shè)有冷卻室，殼體上設(shè)有燃燒器。本實(shí)用新型的有益效果為本噴嘴采用多管道結(jié)構(gòu)，易實(shí)現(xiàn)規(guī)?；笈可a(chǎn)，設(shè)置了加速氣室、冷卻室及燃燒室為氣料反應(yīng)，尤其是煤的加氫氣化反應(yīng)創(chuàng)造了良好的反應(yīng)條件，利于生成高附加值產(chǎn)物且能有效防止管道堵塞的發(fā)生。
文檔編號(hào)C10J3/50GK202881205SQ20122062745
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者馬志超, 汪國(guó)慶, 馬麗榮, 周三, 方科學(xué) 申請(qǐng)人:新奧科技發(fā)展有限公司