一種新型熱解反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種新型熱解反應(yīng)器，其包括熱解管，該熱解管包括內(nèi)管和外管，其外管的中上部套在內(nèi)管的中下部，形成了中下段為雙層結(jié)構(gòu)的熱解管，外管與內(nèi)管的套置處形成了一個(gè)環(huán)形集氣腔，內(nèi)管與集氣腔保持連通，可使內(nèi)管中的高溫煤氣進(jìn)入集氣腔內(nèi)，可在內(nèi)管的周圍設(shè)置若干個(gè)通孔來使其與集氣腔連通；外管的頂部設(shè)置有用于控制集氣腔室內(nèi)煤氣流向的風(fēng)帽；當(dāng)集氣腔內(nèi)的高溫煤氣流經(jīng)風(fēng)帽時(shí)，煤氣氣流繞圓筒流動(dòng)，改變高溫煤氣氣流的流向，由于有風(fēng)帽的存在，可通過調(diào)整風(fēng)帽來改變煤氣的流向。
【專利說明】一種新型熱解反應(yīng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于固體能源化工處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于煤熱解的熱解反應(yīng)器。

【背景技術(shù)】
[0002]煤的熱解是將褐煤和高揮發(fā)分煙煤在惰性氣氛下進(jìn)行加熱，制取半焦、煤氣、焦油等產(chǎn)品。目前煤的熱解工藝按加熱方式可分為外熱式和內(nèi)熱式兩類，外熱式熱解工藝的熱源是由熱解爐外提供，代表性的工藝有冶金焦?fàn)t、伍德(W-D)炭化爐和考伯斯炭化爐；內(nèi)熱式熱解的熱源是借助高溫?zé)彷d體的熱量直接傳遞給煤粉，使含碳物質(zhì)發(fā)生熱解反應(yīng)。內(nèi)熱式熱解工藝根據(jù)熱載體的不同，分為氣體熱載體熱解工藝和固體熱載體熱解工藝。氣體熱載體熱解工藝通常是將燃料燃燒后獲得的高溫?zé)煔庵苯右霟峤馄鲀?nèi)，與含碳物質(zhì)混合，實(shí)現(xiàn)對(duì)原料的加熱，代表性的工藝有美國(guó)的COED技術(shù)和ENCOAL技術(shù)；固體熱載體熱解工藝則利用高溫固體顆粒(比如半焦、陶瓷球、石英砂等)與煤在熱解室內(nèi)混合實(shí)現(xiàn)煤的熱解，代表性的工藝有美國(guó)Garrett技術(shù)、德國(guó)魯奇-魯爾(L-R)技術(shù)。
[0003]由于熱解反應(yīng)，涉及到復(fù)雜的氣、液、固三相反應(yīng)，高溫?zé)峤鈿庖绯鲋翣t外時(shí)，會(huì)夾帶有粉塵。特別是內(nèi)熱式熱解工藝中，氣相與固相擾動(dòng)劇烈，熱解氣中夾帶的粉塵含量會(huì)更高，因此無論何種熱解工藝，其產(chǎn)生的高溫?zé)峤鈿饩柙诟邷仉A段進(jìn)行氣-固分離，以實(shí)現(xiàn)高溫?zé)峤鈿獾某龎m和凈化。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了實(shí)現(xiàn)煤可以在高溫條件下進(jìn)行熱解，本實(shí)用新型提出了一種熱解反應(yīng)器，該反應(yīng)器可使得分離體系一直維持在高溫狀態(tài)。
[0005]其技術(shù)解決方案為:
[0006]一種新型熱解反應(yīng)器，包括熱解管，所述熱解管位于熱解爐內(nèi)，所述熱解管的中下段為雙層結(jié)構(gòu)，其分別包括內(nèi)管和外管，內(nèi)管為熱解腔室，所述外管的中上部套在所述內(nèi)管的中下部形成一環(huán)形集氣腔室，所述環(huán)形集氣腔室的頂部設(shè)置有溢出口，所述內(nèi)管與所述集氣腔室連通，所述外管的頂部設(shè)置有用于控制集氣腔室內(nèi)煤氣流向的風(fēng)帽，所述熱解管的中上部設(shè)置有催化反應(yīng)床，所述風(fēng)帽為筒形風(fēng)帽、傘形風(fēng)帽或錐形風(fēng)帽。
[0007]所述溢出口下方設(shè)置有過濾層。
[0008]所述熱解器的內(nèi)管分布有若干個(gè)供氣體通過的的通孔，所述通孔為梯形狀。
[0009]所述內(nèi)管和外管之間設(shè)置有加熱導(dǎo)板。
[0010]本實(shí)用新型提出了一種用于煤熱解的新型熱解反應(yīng)器，其包括熱解管，該熱解管包括內(nèi)管和外管，其外管的中上部套在內(nèi)管的中下部，形成了中下段為雙層結(jié)構(gòu)的熱解反應(yīng)器，外管與內(nèi)管的套置處形成了一個(gè)環(huán)形集氣腔，內(nèi)管與集氣腔保持連通，可使內(nèi)管中的高溫煤氣進(jìn)入集氣腔內(nèi)，可在內(nèi)管的周圍設(shè)置若干個(gè)通孔來使其與集氣腔連通；
[0011]在集氣腔處的外管頂部設(shè)置有風(fēng)帽，當(dāng)集氣腔內(nèi)的高溫煤氣流經(jīng)風(fēng)帽時(shí)，煤氣氣流繞圓筒流動(dòng)，改變高溫煤氣氣流的流向，由于有風(fēng)帽的存在，可通過調(diào)整風(fēng)帽來改變煤氣的流向，使得煤氣從催化反應(yīng)床下面進(jìn)入，從頂部出來，增大煤氣與催化劑的接觸面積，更好的達(dá)到除塵效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步清楚、完整的說明:
[0013]圖1為本實(shí)用新型熱解反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖中，1、熱解管，11、內(nèi)管，12、外管，2、熱解爐，3、溢出口，4、風(fēng)帽，5、催化反應(yīng)床。

【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，一種用于煤熱解的新型熱解反應(yīng)器，其包括熱解管1，熱解管位于熱解爐2內(nèi)，熱解管I的部分區(qū)段為雙層套管式結(jié)構(gòu)，該部分區(qū)段主要是指熱解管I的中下段，其中下段為雙層結(jié)構(gòu)，其分別包括內(nèi)管11和外管12，內(nèi)管11為熱解腔室，外管12的中上部套在內(nèi)管11的中下部形成一環(huán)形集氣腔室，本實(shí)用新型內(nèi)管11和外管12均優(yōu)選為柱形結(jié)構(gòu)，含碳物質(zhì)在內(nèi)管11內(nèi)發(fā)生熱解反應(yīng)，在內(nèi)管11的環(huán)形壁上分布有若干個(gè)不同大小的通孔，熱解腔室內(nèi)的高溫?zé)峤鈿馔ㄟ^通孔向外側(cè)擴(kuò)散，最后進(jìn)入環(huán)形集氣腔室，通過內(nèi)管11的過濾功能將大部分粉塵過濾在內(nèi)管11內(nèi)，隨著熱解后的顆粒排出，在外管12的頂部設(shè)置有用于控制集氣腔室內(nèi)煤氣流向的風(fēng)帽4，風(fēng)帽為筒形風(fēng)帽、傘形風(fēng)帽或錐形風(fēng)帽，當(dāng)集氣腔內(nèi)的高溫煤氣流經(jīng)風(fēng)帽時(shí)，煤氣氣流繞圓筒流動(dòng)，改變高溫煤氣氣流的流向，由于有風(fēng)帽的存在，可通過調(diào)整風(fēng)帽來改變煤氣的流向，使得煤氣從催化反應(yīng)床下面進(jìn)入，從頂部出來，增大煤氣與催化劑的接觸面積，更好的達(dá)到除塵效果。
[0016]在環(huán)形集氣腔室的頂部的溢出口 3，其下方設(shè)置有過濾層，使熱解氣體得到進(jìn)一步凈化。
[0017]內(nèi)管11環(huán)形壁上的通孔優(yōu)選為梯形狀，梯形狀的通孔結(jié)構(gòu)更有利于高溫?zé)峤鈿庀蛲鈧?cè)擴(kuò)散。
[0018]在內(nèi)管11和外管12之間，以及在內(nèi)管11內(nèi)，設(shè)置若干傳熱性能好、耐高溫的連接件作為加熱導(dǎo)板，該加熱導(dǎo)板優(yōu)選為強(qiáng)化導(dǎo)熱板，至少導(dǎo)熱板的一端或一側(cè)與外管12壁或高溫端面緊密接觸，促進(jìn)熱量的傳遞，并保證受熱面的均勻。
[0019]將熱解管I的部分區(qū)段設(shè)置為雙層套管式結(jié)構(gòu)，由于煤熱解為吸收反應(yīng)，熱解反應(yīng)發(fā)生在內(nèi)管，使熱解管一直維持著集氣腔內(nèi)溫度略高于內(nèi)管內(nèi)的狀態(tài)，產(chǎn)生的高溫煤氣從低溫區(qū)移向高溫區(qū)，這盡可能地避免了在熱解爐內(nèi)由于溫降而引發(fā)的液相析出，從而克服了煤粉掛壁粘連以及除塵效率下降的問題。
[0020]本實(shí)用新型熱解反應(yīng)器的大體使用方法:
[0021]首先，從熱解反應(yīng)器的頂部入料口處加料，物料加入至熱解管的內(nèi)管12中，
[0022]其次，保持熱解爐2在加熱模式下，使內(nèi)管12保持在一定的溫度范圍內(nèi)，煤粉發(fā)生熱解反應(yīng)，氣態(tài)產(chǎn)物通過內(nèi)管的過濾，從梯形通孔導(dǎo)出進(jìn)入雙套管之間形成的集氣腔室，高溫?zé)峤饷簹庠诩瘹馇粌?nèi)向上流動(dòng)，由于有風(fēng)帽的存在，可通過調(diào)整風(fēng)帽來改變煤氣的流向，使得煤氣從催化反應(yīng)床下面進(jìn)入，從頂部出來，增大煤氣與催化劑以及隔灰網(wǎng)的接觸面積，更好的達(dá)到除塵效果；最后，部分隨著熱解煤氣上升的固體顆粒在溢出口下方過濾層的作用下下落落至下方的儲(chǔ)料罐中，從而達(dá)到固、液、氣的分離。
【權(quán)利要求】
1.一種新型熱解反應(yīng)器，包括熱解管，所述熱解管位于熱解爐內(nèi)，其特征在于:所述熱解管的中下段為雙層結(jié)構(gòu)，其分別包括內(nèi)管和外管，內(nèi)管為熱解腔室，所述外管的中上部套在所述內(nèi)管的中下部形成一環(huán)形集氣腔室，所述環(huán)形集氣腔室的頂部設(shè)置有溢出口，所述內(nèi)管與所述集氣腔室連通，所述外管的頂部設(shè)置有用于控制集氣腔室內(nèi)煤氣流向的風(fēng)帽，所述熱解管的中上部設(shè)置有催化反應(yīng)床，所述風(fēng)帽為筒形風(fēng)帽、傘形風(fēng)帽或錐形風(fēng)帽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型熱解反應(yīng)器，其特征在于:所述溢出口下方設(shè)置有過濾層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型熱解反應(yīng)器，其特征在于:所述熱解器的內(nèi)管分布有若干個(gè)供氣體通過的的通孔，所述通孔為梯形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型熱解反應(yīng)器，其特征在于:所述內(nèi)管和外管之間設(shè)置有加熱導(dǎo)板。
【文檔編號(hào)】C10B57/18GK204174160SQ201420530075
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】李婷婷 申請(qǐng)人:濰坊科技學(xué)院