專利名稱：一種密閉、連續化高純度水煤氣發生爐的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種水煤氣的生產設備，特別是ー種密閉的、連續化高純度水煤氣發生爐。
背景技術：
水煤氣是水蒸氣通過熾熱的焦炭而生成的氣體，主要成份是ー氧化碳，氫氣。燃燒速度是汽油的7. 5倍，抗爆性好，據國外研究和專利的報導壓縮比可達12. 5。エ業上用作燃料，又是化工原料。水煤氣中的除CO和H2外的其他氣體的存在影響后續使用環節的效率和效果，如在冶煉領域，水煤氣常被用作還原劑，其純度直接影響產品的質量和冶煉效率。
エ業上大多用蒸氣和空氣輪流吹風的間歇法。通常，先送空氣入爐，燒掉部分燃料，將熱量蓄存在燃料層和蓄熱室里，然后將蒸汽通入灼熱的燃料層進行反應。由于反應吸熱，燃料層及蓄熱室溫度下降至一定溫度時，又重新送空氣入爐升溫，如此循環。目前，水煤氣發生裝置，一般都采用傳統的五步法生產エ藝設備，根據中國專利CN200620130339. 4中記載了一種兩步法エ藝所用設備，無論是五步法傳統エ藝，還是兩步法エ藝，它們所用設備都存在ー個共同點都有空氣進入口。使用時先送空氣入爐，燒掉部分燃料，將熱量蓄存在燃料層和蓄熱室里，然后將蒸汽通入灼熱的燃料層進行反應，由于反應吸熱，燃料層及蓄熱室溫度下降至一定溫度時，又重新送空氣入爐升溫，如此循環都需要向反應爐內鼓入空氣，使其中的煤炭燃燒升高到一定溫度，再輸入水蒸汽，這就導致如下缺陷燃料、蒸汽消耗高且生產的水煤氣中除CO和H2外還有02、N2、C02等其他氣體即水煤氣純度低，特別是其中的氧氣、氮氣、ニ氧化碳都是因向爐內鼓入空氣所造的。現有技術中水煤氣發生爐爐腔內的反應溫度無法長時間控制在反應所需求范圍，水煤氣的產出的連續性也給后續的環節造成較大影響。

發明內容
為了克服現有水煤氣生產設備在生產過程中因鼓入空氣而導致的上述缺陷，提供一種密閉的、連續化高純度水煤氣發生爐，即不向水煤氣發生爐(又稱為還原氣體發生爐或簡稱發生爐)內鼓入空氣靠氧氣與煤碳等炭素原料發生氧化反應提供能量，而是用電向水煤氣發生爐提供反應所需能量，從而提高生產的水煤氣的純度，降低對碳和蒸汽的消耗。技術方案一種密閉的、連續化高純度水煤氣發生爐包括爐壁和壁腔、進料ロ、蒸汽管、排氣管、排渣ロ、發熱電阻帶等結構，進料ロ、蒸汽管、排渣口和排氣管與爐腔連通，電阻帶穿過爐壁與爐壁外的電源接頭相連接，爐橋位于爐腔下部、蒸汽進口上方。排渣ロ與爐腔底連通。排渣管ロ有控制排渣管啟閉的閥門，蒸汽管上有控制蒸汽進入及其流量的閥門，進料通道ロ有控制其啟閉的閥門，排氣管上有控制該管道啟閉及其流量的閥門；電阻發熱帶(113,313)表層為高溫絕緣涂層；
氣體發生爐內壁采用310S不銹鋼，中間的保溫層采用耐高溫陶瓷纖維板，外殼采用普通鋼板；
有益效果用本發明所述設備沒有鼓入空氣ロ，用此設備生產水煤氣時不需要吹入空氣，生產的氣體中CO和H2的純度高，不含有氧氣、氮氣、ニ氧化碳等氣體。本發明采用電阻發熱帶從爐腔內加熱，通過對流入蒸汽量和輸入電能的控制就能將爐腔內的溫度控制在反應需求范圍，從而保證還原氣體生成的連續性，正因為還原氣體產生的連續性，新生成的高溫還原氣體(即水煤氣)就可直接輸入還原反應場所。


圖I是發生爐縱截面示意圖101-爐壁、102-爐腔、103-進料ロ、104-進料ロ閥門、105-排氣管、106-排氣ロ閥門107-，蒸汽管、108-電源接頭、109-爐橋、110-排渣ロ、111-排渣ロ閥門、112-蒸汽輸送管閥門、113—發熱電阻帶。 圖2是發生爐爐壁截面結構示意圖231-內壁，221-保溫層，211-外殼
圖3是發生爐橫截面示意圖331-內壁，321-保溫層，311-外殼，313-電阻帶，308-電源接頭
實施例I :發生爐是采用電阻帶(313，113)加熱，電阻帶(313，113)表面有耐高溫絕源材料涂層。實施例2 :電阻帶(313，113)為I——N (N為自然數)組，與爐底垂直分布。實施例3 :打開閥門(104)從上端進料ロ( 103)加入碳，關閉進料ロ閥門(104)和排渣ロ閥門(111)，打開排氣ロ閥門(106)，然后啟動電源，升溫至950°C以上，打開蒸汽輸送管閥門(112)輸入蒸汽，調節蒸汽流量和/或調節輸入電量使反應溫度維持在950°C 1050°C之間，蒸汽與碳反應生成氫氣和一氧化碳經排氣ロ( 105)輸出。實施例4 :采用廢棄植物，例稻殼、花生殼、棉殼、玉米芯、玉米桿、高粱桿、豆桿、鋸末、木屑、刨花、竹屑、松粒殼、椰子殼等皆可制作機制木炭，熱值為5500— 7000大卡/KG，但灰份明顯低于煤炭，且有利于禁止野外焚燒的環保政策。實施例5 :電阻帶(313，113)為I——N (N為自然數)組，與爐底平行分布 實施例6 :氣體發生爐內壁(331，231)采用310S的不銹鋼，中間的保溫層(321，221)
采用高溫陶瓷纖維板，外殼(311，211)采用普通鋼板。實施例7 :還原氣體發生爐中的發熱電阻帶113，313表層的耐高溫絕緣涂層為耐高溫絕緣陶瓷。實施例8 :電阻發熱帶113，313穿過緊密地嵌在爐壁中的高溫陶瓷絕緣管與外接電源相連；電阻發熱帶表層有高溫陶瓷絕緣涂層；
實施例9 :電阻發熱帶113，313表層的高溫絕緣材料為高溫絕緣陶瓷涂層。實施例10 :溫度傳感器安裝的爐腔頂部，溫度傳感器嵌在爐壁(頂)中的耐高溫陶瓷管中，感應探頭伸入爐腔內，與爐壁外的電源、顯示器相連接。
權利要求
1.一種密閉的、連續化高純度水煤氣發生爐包括爐壁(101)、爐腔(102)、進料ロ(103)、蒸汽管(107)、排氣管(105)、排渣ロ(110)、發熱電阻帶(113，313)等結構，進料ロ(103)、蒸汽管(107)、排渣ロ(110)和排氣管(105)分別與爐腔(102)連通，電阻帶(113，313)穿過爐壁(101)與爐壁外的電源接頭(108，308)相連接，爐橋(109)位于爐腔(102)下部、蒸汽進口上方。
2.根據權利要求I所述的ー種密閉的、連續化高純度水煤氣發生爐，其特征在于電阻發熱帶(113，313)表層為高溫絕緣涂層。
3.根據權利要求2所述的ー種密閉的、連續化高純度水煤氣發生爐，其特征在于排渣 ロ(110)與爐腔底連通。
4.根據權利要求3所述的ー種密閉的、連續化高純度水煤氣發生爐，其特征在于排渣 ロ( 110 )有控制排渣ロ啟閉的閥門(111 )，蒸汽管(107 )上有控制蒸汽進入及其流量的閥門(112)，進料ロ( 103)有控制其啟閉的閥門(104)，排氣管(105)上有控制該管道啟閉及其流量的閥門(106)。
5.根據權利要求1，2，3或4所述的ー種密閉的、連續化高純度水煤氣發生爐，其特征在于氣體發生爐爐壁包括內壁(231，331)、內壁(231，331)和外殼(201，301)。
6.根據權利要求5所述的ー種密閉的、連續化高純度水煤氣發生爐，其特征在干電阻帶(313，113)為I——N (N為自然數)組，與爐底平行分布。
7.根據權利要求6所述的ー種密閉的、連續化高純度水煤氣發生爐，其特征在干電阻發熱帶(113，313)表層的高溫絕緣材料為高溫絕緣陶瓷涂層。
全文摘要
一種密閉的、連續化高純度水煤氣發生爐包括爐壁(101)、爐腔(102)、進料口(103)、蒸汽管(107)、排氣管(105)、排渣口(110)、發熱電阻帶(113，313)等結構，進料口(103)、蒸汽管(107)、排渣口(110)和排氣管(105)與爐腔(102)連通，電阻帶(113，313)穿過爐壁(101)與爐壁外的電源接頭(108，308)相連接，爐橋(109)位于爐腔(102)下部、蒸汽進口上方;該發生爐沒有空氣進入口，用此發生爐生產的水煤氣中不再含有氧氣、氮氣和二氧化碳等氣體，顯著提高了水煤氣的純度。
文檔編號C10J3/20GK102719277SQ201210128079
公開日2012年10月10日 申請日期2012年4月27日 優先權日2012年4月27日
發明者不公告發明人 申請人:四川綠冶科技有限責任公司