依托固体氧化物电化学池的液态金属碳气化装置及方法

摘要

本发明属于液态金属碳气化技术领域，特别涉及一种依托固体氧化物电化学池的液态金属碳气化装置及方法。本发明液态金属碳气化装置由进料系统、液态金属循环回路、管式固体氧化物电化学池供氧系统、气化剂处理系统、产品气体净化系统、排渣装置、金属熔池等部分组成；使用金属循环泵提供动力，驱动液态金属携带碳原料进入金属熔池，简化碳原料的前处理过程；工作过程中固体氧化物电化学池形成液态金属内部氧源，提高碳原料氧化速率；气化过程中形成的熔渣带随流动的液态金属排出炉外；产品气体经液态金属喷淋净化后送往用户。该设备将内源式供氧与液态金属固体碳燃料气化结合来，依托低质量碳原料，提供清洁、高质量的合成气。

主权项

一种依托固体氧化物电化学池的液态金属碳气化装置，其特征在于：所述液态金属碳气化装置由进料系统、液态金属循环回路、管式固体氧化物电化学池供氧系统、气化剂处理系统、产品气体净化系统、排渣装置和金属熔池构成；其中，物料锁斗(2)通过换热器(4)与金属熔池(15)相连；在金属熔池(15)顶部设置粗产品引出管(17)；所述粗产品引出管(17)通过管路，经换热器(4)与气体净化器(10)相连；所述气体净化器(10)上部设置产品气出口管(11)；气体净化器(10)、金属净化器(9)和金属循环泵(5)通过管路顺次相连；所述金属循环泵(5)通过液态金属循环管路(3)与物料锁斗(2)相连；所述金属熔池(15)内底部设置多个管式固体氧化物电化学池单体(8)，每个管式固体氧化物电化学池单体(8)分别通过固体氧化物电化学池连接线(6)与设置在金属熔池(15)外部的固体氧化物电化学池外部电路(7)密封相连；所述金属熔池(15)底部与固体氧化物电化学池外部电路(7)密封相连；所述金属熔池(15)顶部外侧分别设置气化剂引入管(18)和气化剂分布设备(19)，所述气化剂引入管(18)和气化剂分布设备(19)分别通过管路与设置在金属熔池(15)内部的气化剂预热器(16)相连；所述金属熔池(15)底部通过管路与气体净化器(10)顶部相连；所述金属熔池(15)上设置渣口(13)。