CN203269882U - 一种生活垃圾的热解催化气化炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种生活垃圾的热解催化气化炉，包括下吸式气化炉的炉体，炉体顶部配置加料装置，炉体内有干燥区，裂解区，以及喉管区，还原区的底部配置炉删，炉体喉管区外围配置夹套式催化固定床，炉删下面是燃气室，燃气室的下部配置灰渣出料机；本实用新型能够将燃气产物中重油或焦油进行催化裂解，转变成燃气组分，提高了燃气的转化率，通过燃气串过催化剂过滤除去燃气中夹带的灰尘，极大地改善了燃气的质量，克服了生产中因焦油阻塞燃气管道和阀门而发生的超压安全隐患和停产检修的现象，能使生产正常的进行，本实用新型具有好的工业实用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种下吸式气化炉，具体地，是一种带有催化装置的生活垃圾热解催化下吸式气化炉，属于环保设备领域；
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，生活垃圾中的有机废弃物含量不断上升，有机废弃物中的碳水化合物或生物质(如瓜果皮、蔬菜残渣、餐后剩食等)属于生活垃圾的主体成分；通常的，生活垃圾在热解、干馏、气化中，生活垃圾中的烃类(如废塑料)和碳水化合物(如纸屑、木、布、草、餐后剩食等)易产生未被完全分解的烃类重油和生物质焦油，导致热解气化炉排出的燃气产物中夹带有相当量的重油和焦油，严重时阻塞燃气管道和阀门，并经常发生超压安全隐患和停产检修的现象，严重地影响生产的正常进行；特别地，存在着生活垃圾资源化利用的燃气产物转化率降低、成本增高和经济效益差的缺陷；
发明内容
本实用新型的目的就是要克服和弥补现有技术的缺陷和不足，从而提供一种对燃气产物中夹带的高分子重油和焦油进行高温催化裂解变成小分子的燃气成分的生活垃圾热解催化制取燃气的下吸式气化炉。
实用新型的目的是按如下方式实现的：
一种生活垃圾的热解催化气化炉，包括：下吸式气化炉的炉体，炉体的顶部配置加料口和加料装置，炉体内有干燥区，裂解区，以及喉管区(包括氧化区和还原区)；喉管区分别与气化剂(如空气或氧气)进气管和蒸汽进气管相连通；喉管区的底部配置排灰的炉桥，炉桥下面配置挡灰板，炉体喉管区的外围配置夹套式催化固定床，夹套式催化固定床内装有颗粒状催化剂，夹套式催化固定床的上部分别配置催化剂加料口和燃气出口，夹套式催化固定床底部配置燃气进口和催化剂卸料出口，夹套式催化固定床底部的燃气进口与燃气室之间配置带孔的催化剂隔板以防止催化剂落入燃气室，但能使气体相通；炉桥下面是燃气室，燃气室的下部配置灰渣出料机，炉桥与灰渣出料机之间留有一定距离的储灰空间和燃气缓存空间。
所述的带孔的催化剂隔板，属于带有孔径在3-9mm的钢质孔板；
所述的催化剂，属于颗粒、条形或其它形状的固体裂解催化剂；
所述的灰渣出料机，属于螺旋输送机或往复式推料机；
所述的炉桥，可以是固定式炉桥，或是盘式旋转炉排，均具备排灰和通气的双重作用；
所述的夹套式催化固定床的催化剂加料口和催化剂卸料出口采用带法兰的钢制蒙板密封；
所述的挡灰板，与炉桥水平线按90度方向垂直配置或是按小于90度的斜面方向配置；
所述的下吸式气化炉的炉体，属于下吸式气化炉，主要由耐火材料和保温层构成；
本实用新型的工作原理是：垃圾原料在下吸式气化炉内依次经过干燥区、裂解区、氧化物、还原区后，原料被气化生成燃气和灰渣产物，灰渣和燃气产物向下串过炉桥进入到燃气室，灰渣落入到燃气室下部的灰渣出料机中被排出气化炉，燃气绕过挡灰隔板除去灰尘后串过带孔的催化剂隔板进入到夹套式催化固定床内，与固定床内的裂解催化剂直接接触发生催化裂解反应，使燃气中夹带的高分子焦油或重油裂解成小分子的不凝结性燃气成分(H2、C1-C4、CO)，通过催化反应对燃气进行深度裂解除去燃气中含有的焦油和重油，催化反应所需要的热量来自燃气自身含有的高温热量和炉体喉管区热辐射散发的高温热量；特别地，燃气串过颗粒状催化剂时，过滤掉或隔离了燃气中夹带的灰尘，净化了燃气，提高到燃气的质量。
本实用型新的优点是：
利用垃圾原料发生热化学反应后产生的余热或下吸式气化炉喉部区产生的热辐射，供给催化反应所需要的热量，将燃气产物中夹带的高分子重油和焦油进行催化裂解，转变成小分子的燃气组分，提高了燃气的生成转化率，提高了原料产生的热能利用率，通过燃气串过颗粒状催化剂过滤除去燃气中夹带的灰尘，极大地提高和改善了燃气的质量，因此，克服了生产中因焦油阻塞燃气管道和阀门而发生的超压安全隐患和停产检修的现象，能使生产正常的进行；
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图
在图1中，1-气化炉的炉体；2-耐火保温层；3-进料机；4-夹套式催化固定床；5-燃气出口；6-催化剂加料口孔板；7-颗粒状催化剂；8-气化剂(如空气或氧气)进气管；9-水蒸气进气管；10-带孔的催化剂隔板；11-催化剂卸料口孔板；12-灰渣出口；13-燃烧后的灰渣；14-灰渣出料机；15-炉桥；16-挡灰隔板；17-燃气室；
具体实施方式
如图1所示，一种生活垃圾的热解催化气化炉，包括：下吸式气化炉的炉体(1)，炉体(1)的顶部配置加料口和进料机(3)，炉体(1)内有干燥区，裂解区，以及喉管区(即氧化区和还原区)；喉管区分别与气化剂进气管(8)和蒸汽进气管(9)相连通；喉管区的底部配置排灰的炉桥(15)，炉桥(15)下面配置档灰板(16)，炉体(1)喉管区的外围配置夹套式催化固定床(4)，夹套式催化固定床(4)内装有固体颗粒装裂解催化剂(7)，夹套式催化固定床(4)的上部分别配置催化剂加料口(6)和燃气出口(5)，夹套式催化固定床(4)底部配置燃气进口和催化剂卸料出口(11)，夹套式催化固定床(4)底部的燃气进口与燃气室(17)之间配置带孔的催化剂隔板(10)以防止催化剂落入燃气室，但能使气体相通；燃烧室(17)的顶部是炉桥(15)；燃气室(17)的下部配置灰渣出料机(14)，炉桥(15)与灰渣出料机(14)之间留有一定距离的储灰空间和燃气缓存空间。
工作时，垃圾原料通过进料机(3)加入到下吸式气化炉的炉体(1)内，原料最初在物料的最上层，即处在干燥区内，在干燥区由于受外围夹套式催化固定床(4)内热气体及下部裂解区中热气体的热辐射，吸收热量，蒸发出原料内的水分，变成干物料；之后随着物料的消耗向下移动到裂解区，由于裂解区的温度高，达到了挥发和分解的温度，因而原料开始裂解，挥发性燃气开始产生，干物料逐渐分解为炭、挥发性燃气、焦油或重油等，而生成的炭随着物料的消耗而继续下移落入喉管区内的氧化区；气化剂(空气或氧气)经进气管(8)进入到氧化区，在氧化区，由裂解区生成的炭与气化剂中的氧进行燃烧反应生成二氧化碳、一氧化碳，并放出大量的热能，这些热能保证了原料制造燃气全过程的顺利进行；没有在反应中消耗掉的炭继续下移进入还原区，在还原 区，炭与裂解区和氧化区生成的二氧化碳发生还原反应生成一氧化碳；炭还与从蒸汽进气管(9)进入到还原区内的水蒸气发生反应生成氢气和一氧化碳，燃烧产生的灰渣向下串过炉删(15)落入炉体(1)底部的灰渣出料机(14)中，经灰渣出口(12)排出；
在下吸式气化炉的炉体(1)内，气流是向下流动的，通过炉桥(15)进入到燃气室(17)，干燥区生成的水蒸气和在裂解区分解出的高温气相产物向下流经喉管气化区(即氧化还原区)；在喉管气化区发生氧化还原反应，同时由于氧化区的温度高，部分焦油和重油在通过氧化区时发生裂解，变成可燃气体组分，进入燃气室(17)的燃气绕过挡灰隔板(16)除去灰尘后，进一步串过带孔的催化剂隔板(10)进入到夹套式催化固定床(4)内，燃气与夹套式催化固定床(4)内的裂解催化剂(7)直接接触发生催化裂解反应，使燃气中夹带的高分子焦油或重油裂解成小分子的不凝结性燃气组分(H2、C1-C4、CO)，催化反应所需要的热量来自燃气自身含有的高温热量和炉体(1)喉管区热辐射散发的高温热量；特别地，燃气串过颗粒状催化剂(7)时，过滤掉或隔离了燃气中夹带的灰尘，净化了燃气，提高到燃气的质量，不断地将催化和过滤后的燃气从催化室(4)的燃气出口(5)排出。
Claims (3)
1.一种生活垃圾的热解催化气化炉，包括下吸式气化炉的炉体，其特征在于：炉体的顶部配置加料口和进料机，炉体内有干燥区，裂解区，以及喉管区；所述的喉管区分别与气化剂进气管和蒸汽进气管相连通；所述的喉管区的底部配置排灰的炉桥，所述的炉桥下面配置挡灰板，炉体喉管区的外围配置夹套式催化固定床，所述的夹套式催化固定床内装有固体颗粒装裂解催化剂，夹套式催化固定床的上部分别配置催化剂加料口和燃气出口，所述的夹套式催化固定床底部配置燃气进口和催化剂卸料出口，夹套式催化固定床底部的燃气进口与燃气室之间配置带孔的催化剂隔板；燃烧室的顶部是炉桥；所述的燃气室的下部配置灰渣出料机，所述的炉桥与灰渣出料机之间留有一定距离的储灰空间和燃气缓存空间。
2.根据权利要求1所述的一种生活垃圾的热解催化气化炉，其特征在于：所述的灰渣出料机，属于螺旋输送机或往复式推料机。
3.根据权利要求1所述的一种生活垃圾的热解催化气化炉，其特征在于：所述的炉桥，可以是固定式炉桥，或是盘式旋转炉排，均具备排灰和通气的双重作用。
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