一种煤气的微波直接生产工艺方法和装置

摘要

本发明公开了一种微波法直接生产煤气的方法，采用煤粉和CO₂为原料，微波能为能源，通过微波加热碳化硅获得生成煤气的高温热源；碳化硅放在微波腔的保温腔中，该保温腔作为碳化硅与微波腔间的隔热保温层，它是一种透微波氧化铝陶瓷材料；CO₂气体和煤粉混合后通过微波加热腔，在微波和碳化硅陶瓷的高温热源作用下，直接变成CO煤气，然后经除尘处理转换为商用煤气；其中的碳化硅形成的煤气反应区域高温环境保持恒定，CO₂气体和煤粉混合后浓度和流速保持恒定。本装置包括：煤粉进口、CO₂气体入口、混合区、进气管、微波加热腔、微波源、氧化铝陶瓷腔、碳化硅结构件、导气管、风机、旋风除尘器、煤气导管、回引管。本方法能显著提高煤气产气稳定性、效率和质量。

主权项

一种煤气的微波直接生产工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)向微波煤气发生器炉体各入口分别加入煤粉和CO₂气体；(2)煤粉和CO₂气体在混合区(100B)混合后，通过风机加压，由进气管路(150)进入微波煤气加热腔(200A)内，接受微波腔作用；(3)混合气体先穿过微波煤气加热腔(200A)的金属外壳，然后穿过氧化铝陶瓷保温腔(300)壁进入氧化铝陶瓷保温腔中的煤气反应区(200B)；(4)微波源(210C)通过波导穿过金属壳进入煤气反应区(200B)内，对煤气反应区(200B)内的氧化铝陶瓷保温腔(300)辐射微波，微波穿透过氧化铝陶瓷保温腔(300)，作用于其中的碳化硅结构件(250B)，在煤气反应区(200B)中，混合气体与碳化硅结构件(250B)接触，并不断有微波输入，混合气体吸收了碳化硅热能和反应区中微波能，生成含CO气体的初级煤气，反应方程为：CO₂+C→2CO‑Q′；(5)生成的初级煤气从出气口(220B)被引出煤气反应区(200B)中的氧化铝陶瓷保温腔(300)后，然后穿过微波煤气加热腔(200A)的壁，进入炉体的导气区(230)，经过风机(400)牵引到导气管(410)，再经管道连接到旋风分离器(500)，含有煤粉等颗粒的初级煤气在旋风分离器(500)中进行气体和颗粒分离，分离出的气体经过旋风分离器(500)上部的煤气导管(510)导出，成为所需煤气，未充分燃烧和反应的煤粉颗粒通过旋风分离器(500)下部的回引管(520)被回引到炉体的混合区(100B)中，再次进入微波煤气发生器中。