熱解反應(yīng)器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了熱解反應(yīng)器,該熱解反應(yīng)器包括:熱解料入口,油氣混合物出口,半焦出口,內(nèi)部設(shè)置有油氣導(dǎo)出管道、集氣管、蓄熱式輻射管和旋風(fēng)分離器。該熱解反應(yīng)器適于處理粉煤,不需采用氣體熱載體、熱解油氣資源快速導(dǎo)出,焦油二次反應(yīng)小品質(zhì)高,熱解氣未被稀釋熱值高,可以有效降低出熱解反應(yīng)器油氣的含塵量、且能夠減少熱解反應(yīng)器至熱解油氣快速冷凝裝置之間管路的保溫設(shè)施。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
熱解反應(yīng)器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及化工領(lǐng)域,具體的,涉及熱解反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是富煤、貧油、少氣,作為世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó),在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi),煤炭資源作為我國(guó)主導(dǎo)能源的地位是不可動(dòng)搖的。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)已探明煤炭?jī)?chǔ)量為1145億噸,其中中低階煤(褐煤,低變質(zhì)煙煤)又占到全國(guó)保有資源量的55.15 %左右。由于低階煤具有水分含量高、易風(fēng)化自然、難以分選、不宜長(zhǎng)途運(yùn)輸和儲(chǔ)存等特點(diǎn),使得其綜合利用受到很大限制。其中直接燃燒發(fā)電是其最常見(jiàn)的利用方式之一,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)有90%以上的褐煤用于電站鍋爐和各種工業(yè)鍋爐。低階煤作為動(dòng)力煤燃料直接燃燒,不但浪費(fèi)了煤炭中蘊(yùn)含的豐富油氣資源,而且效率低。通過(guò)煤低溫?zé)峤馀c半焦燃燒、氣化解耦,實(shí)現(xiàn)低階煤分級(jí)高效清潔轉(zhuǎn)化利用,是現(xiàn)在大型煤化工的主要方向。
[0003]隨著現(xiàn)代化采煤綜合技術(shù)的廣泛使用,使得塊煤產(chǎn)率下降(由目前的40%下降10?20%),粉煤產(chǎn)率升高(由目前的60%上升至80?90%)。粉煤存在易揚(yáng)塵、易燃、易爆,綜合利用難度大等問(wèn)題,煤熱解技術(shù)被認(rèn)為是煤炭高效清潔利用最為有效途徑。
[0004]目前常用的煤熱解技術(shù)有Toscoal固體熱載體干饋工藝、德國(guó)Lurg1-Spuelgas低溫?zé)峤夤に嚒⑸窀甋H型內(nèi)熱式直立炭化爐工藝等,但均存在一定缺陷。Toscoal固體熱載體干餾工藝中,陶瓷球在循環(huán)過(guò)程中,存在機(jī)械磨損,且氣力提升輸送陶瓷球的過(guò)程中,對(duì)管道和設(shè)備內(nèi)壁有一定程度的磨損,熱解反應(yīng)器采用旋轉(zhuǎn)窯,熱解產(chǎn)生的油氣停留時(shí)間長(zhǎng),油氣二次反應(yīng)劇烈,焦油品質(zhì)下降,熱解后,半焦和陶瓷球徹底分離困難。德國(guó)Lurg1-Spue Igas低溫?zé)峤夤に嚭蜕窀甋H型內(nèi)熱式直立炭化爐工藝均適合處理塊煤,不適合粉煤熱解,采用氣體熱載體,熱解后產(chǎn)生的熱解油氣資源被氣體熱載體稀釋?zhuān)瑹嶂档停瑹峤庥蜌赓Y源冷凝量大,塊煤體積大,傳熱系數(shù)低,傳熱效率不高,熱解時(shí)間長(zhǎng),油氣二次反應(yīng)劇烈,焦油品質(zhì)不高,且設(shè)備龐大,不易操作。
[0005]因而,目前的煤熱解工藝仍有待改進(jìn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此,本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種適于處理粉煤,不需采用氣體熱載體、熱解油氣資源快速導(dǎo)出,焦油二次反應(yīng)小品質(zhì)高,熱解氣未被稀釋熱值高,可以有效降低出熱解油氣含塵量、或者能夠減少熱解反應(yīng)器至熱解油氣快速冷凝裝置之間管路的保溫設(shè)施的熱解反應(yīng)器。
[0007]本實(shí)用新型提供了一種熱解反應(yīng)器,根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,該熱解反應(yīng)器包括:
[0008]熱解料入口;
[0009]油氣混合物出口;
[0010]半焦出口;[0011 ]其中,所述熱解料入口和油氣混合物出口設(shè)置于所述熱解反應(yīng)器的頂部;所述半焦出口設(shè)置于所述熱解反應(yīng)器的底部;
[0012]所述熱解反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有多根油氣導(dǎo)出管道、集氣總管、多根集氣支管、蓄熱式輻射管和旋風(fēng)分離器,
[0013]其中,所述集氣總管設(shè)置在所述熱解反應(yīng)器的中心軸上,
[0014]所述集氣支管的一端與所述集氣總管相連通,另一端連通至所述油氣導(dǎo)出管道;
[0015]所述旋風(fēng)分離器具有氣固混合物入口、氣體出口和固體出口,其中,所述氣體出口與所述油氣混合物出口相連通,所述集氣總管的末端延伸連通至所述旋風(fēng)分離器的氣固混合物入口;
[0016]所述蓄熱式輻射管沿著所述熱解反應(yīng)器的高度方向多層布置,每層具有多根在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的熱解反應(yīng)器將旋風(fēng)分離器設(shè)置于反應(yīng)器內(nèi)部,不僅能夠有效降低排出熱解反應(yīng)器的煤熱解油氣混合物的含塵量,有效抑制排出熱解反應(yīng)器的熱解油氣混著粉塵冷凝堵塞后續(xù)管道和相關(guān)設(shè)備;同時(shí),旋風(fēng)分離器內(nèi)置熱解反應(yīng)器內(nèi),還可以減少熱解反應(yīng)器至熱解油氣混合物快速冷凝裝置之間管路的保溫設(shè)施,減少設(shè)備的保溫面積和降低系統(tǒng)伴熱能耗;另外,該熱解反應(yīng)器通過(guò)油氣導(dǎo)出管快速將油氣混合物導(dǎo)出熱解反應(yīng)器,能有效抑制油氣二次裂解,提高熱解油收率,并且通過(guò)采用蓄熱式輻射管加熱技術(shù),無(wú)需氣、固熱載體加熱,從而可以提高反應(yīng)器的熱效率,另外,采用本實(shí)用新型上述實(shí)施例的熱解反應(yīng)器無(wú)復(fù)雜機(jī)械,反應(yīng)器內(nèi)部各點(diǎn)溫度靈活可調(diào),具有工藝流程簡(jiǎn)單等特點(diǎn),便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0018]可選地,所述集氣支管沿所述集氣總管的長(zhǎng)度方向彼此平行布置。由此,有利于提高油氣混合物的導(dǎo)出效率。
[0019]可選地,所述集氣支管垂直于所述集氣主管。
[0020]可選地,所述油氣導(dǎo)出管道沿所述熱解反應(yīng)器的高度方向多層布置,每層具有多根在水平方向上彼此平行的油氣導(dǎo)出管道。由此,可以顯著提高反應(yīng)器中的油氣導(dǎo)出效率。
[0021]可選地,所述油氣導(dǎo)出管道與所述蓄熱式輻射管平行布置,且所述蓄熱式輻射管各自的左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩根油氣導(dǎo)出管道。由此,可以進(jìn)一步提高反應(yīng)器中的油氣導(dǎo)出效率。
[0022]可選地,所述油氣導(dǎo)出管道與鄰近的所述蓄熱式輻射管的管壁之間距離為所述油氣導(dǎo)出管道管徑d的1/2-3倍。由此,可以進(jìn)一步提高反應(yīng)器中的油氣導(dǎo)出效率。
[0023]可選地,所述油氣導(dǎo)出管道的管壁上設(shè)置有多個(gè)通孔。由此,可以進(jìn)一步提高反應(yīng)器中的油氣導(dǎo)出效率。
[0024]可選地,所述多個(gè)通孔在所述油氣導(dǎo)出管道的長(zhǎng)度方向上均勻分布。由此,可以進(jìn)一步提高反應(yīng)器中的油氣導(dǎo)出效率。
[0025]可選地,同一層所述油氣導(dǎo)出管道連通至同一根所述集氣支管。由此,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于將油氣混合物集中通過(guò)旋風(fēng)分離器排出熱解反應(yīng)器。
[0026]可選地,旋風(fēng)分離器的外壁和相鄰的蓄熱式輻射管之間焊接有支撐桿,以固定旋風(fēng)分離器。由此,可以將旋風(fēng)分離器牢固的固定于熱解反應(yīng)器內(nèi)部。
[0027]本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的熱解反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的熱解反應(yīng)器的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型再一個(gè)實(shí)施例的熱解反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例。下面描述的實(shí)施例是示例性的,僅用于解釋本實(shí)用新型,而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件的,按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者,均為可以通過(guò)市購(gòu)獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0032]在本實(shí)用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0033]在本實(shí)用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系,除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0034]在本實(shí)用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸,或第一和第二特征通過(guò)中間媒介間接接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0035]本實(shí)用新型提供了一種熱解反應(yīng)器。下面參考圖1-3對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的熱解反應(yīng)器400進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,該熱解反應(yīng)器400包括:熱解料入口410,油氣混合物出口 420,半焦出口 430,且所述熱解反應(yīng)器400內(nèi)設(shè)置有多根油氣導(dǎo)出管道440、集氣總管451、多根集氣支管452、蓄熱式輻射管460和旋風(fēng)分離器470。
[0036]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,熱解料入口410設(shè)置于熱解反應(yīng)器400的頂部,適于將熱解料供給至反應(yīng)器內(nèi)。
[0037]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,油氣混合物出口420設(shè)置于熱解反應(yīng)器400的頂部,且與熱解料入口 410間隔設(shè)置,適于將熱解得到的油氣混合物排出熱解反應(yīng)器400。
[0038]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,半焦出口430設(shè)置于熱解反應(yīng)器400的底部,且適于將熱解生成的半焦排出熱解反應(yīng)器400。
[0039]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,蓄熱式輻射管460在熱解反應(yīng)器400的內(nèi)部沿著熱解反應(yīng)器的高度方向多層布置,每層具有多根在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,每層蓄熱式輻射管包括多個(gè)平行并且均勻分布的蓄熱式輻射管且每個(gè)蓄熱式輻射管與相鄰上下兩層蓄熱式輻射管中的每一個(gè)蓄熱式輻射管平行。根據(jù)本實(shí)用新型的具體示例,蓄熱式輻射管可以為DN200?300mm的圓形或半圓形輻射管。由此,可以顯著提高熱解料的熱解效率,進(jìn)而提高熱解油收率。
[0040]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,相鄰蓄熱式輻射管左右中心間距可以為300?500mm,相鄰蓄熱式輻射管垂直中心間距可以為400?800mm。需要解釋的是,相鄰蓄熱式輻射管左右中心間距可以理解為在同層上蓄熱式輻射管中心間的距離,而相鄰蓄熱式輻射管垂直中心間距可以理解為相鄰上下兩層間的相鄰蓄熱式輻射管中心間的距離。
[0041]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,多層蓄熱式輻射管的層數(shù)可以為10-30層。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),該種結(jié)構(gòu)布置可以使得反應(yīng)器內(nèi)溫度場(chǎng)分布均勻,從而可以顯著提高物料的熱解效率,進(jìn)而提高熱解油的收率。
[0042]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,蓄熱式輻射管可以為單向、燃?xì)庑顭崾捷椛涔?,SP通過(guò)蓄熱式輻射管管體將燃燒燃?xì)猱a(chǎn)生的熱量以輻射的方式進(jìn)行供熱。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,蓄熱式輻射管上可以設(shè)置有燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥(圖中未示出)。由此,可以通過(guò)調(diào)整燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)通入蓄熱式輻射管的燃?xì)獾牧髁縼?lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)熱解過(guò)程的精確控溫,從而可以顯著提高物料的熱解效率,進(jìn)而提高熱解油的收率。
[0043]具體的,可以通過(guò)調(diào)整通入蓄熱式輻射管的燃?xì)獾牧髁康葘?shí)現(xiàn)對(duì)熱解過(guò)程的精確控溫,并且蓄熱式輻射管采用定期換向的燃燒方式,使得單個(gè)蓄熱式輻射管的溫度場(chǎng)相差不大于30°C,且每根蓄熱式輻射管單獨(dú)控溫,從而保證反應(yīng)器內(nèi)溫度場(chǎng)的均勻性,例如通過(guò)調(diào)整通入蓄熱式輻射管的燃?xì)獾牧髁渴沟脽峤夥磻?yīng)器自上而下分為三個(gè)區(qū),即干燥脫水區(qū)、熱解反應(yīng)區(qū)、半焦成熟區(qū),可以通過(guò)對(duì)蓄熱式輻射管的控制實(shí)現(xiàn)干燥脫水區(qū)的溫度范圍在680-730攝氏度,由此能夠快速脫去熱解料所含的水分,同時(shí)干燥脫水區(qū)溫度稍高,可以減少干燥脫水區(qū)長(zhǎng)度。熱解反應(yīng)區(qū)溫度范圍可以控制在500-650攝氏度,以保證物料的充分熱解,半焦成熟區(qū)溫度可以控制在500-600攝氏度,從而進(jìn)一步加熱一部分沒(méi)有完全熱解的物料。
[0044]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,集氣總管451設(shè)置在所述熱解反應(yīng)器400的中心軸上,集氣支管452的一端與所述集氣總管451相連通,另一端連通至所述油氣導(dǎo)出管道440。集氣支管452的具體設(shè)置方式不受特別限制,例如包括但不限于沿集氣總管451的長(zhǎng)度方向彼此平行布置。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,集氣支管452和集氣總管451之間可以具有一定角度,一些具體示例中,集氣支管452垂直于集氣主管451設(shè)置。由此,有利于油氣混合物的快速導(dǎo)出。
[0045]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,油氣導(dǎo)出管道440與集氣支管452的一端相連通,并且油氣導(dǎo)出管的管壁上設(shè)置有通孔。由此,通過(guò)設(shè)置油氣導(dǎo)出管道,使得熱解過(guò)程中產(chǎn)生的熱解油氣快速導(dǎo)出,從而有效抑制油氣二次裂解,提高熱解油收率。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,通孔的數(shù)量不受特別限制,在一些具體示例中,油氣導(dǎo)出管道440的管壁上設(shè)置有多個(gè)通孔,優(yōu)選地,該多個(gè)通孔在油氣導(dǎo)出管道440的長(zhǎng)度方向上均勻分布。由此,有利于油氣混合物快速導(dǎo)出。
[0046]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,油氣導(dǎo)出管道440沿?zé)峤夥磻?yīng)器400的高度方向多層布置,每層具有多根在水平方向上彼此平行的油氣導(dǎo)出管道。
[0047]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,油氣導(dǎo)出管道440與蓄熱式輻射管460平行布置,且蓄熱式輻射管460的左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩根油氣導(dǎo)出管道440。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),通過(guò)在每根蓄熱式輻射管兩側(cè)安裝油氣導(dǎo)出管道,熱解產(chǎn)生的油氣混合物通過(guò)導(dǎo)出管道被迅速導(dǎo)出,從而有效地抑制了油氣的二次裂解,進(jìn)而提高熱解油的收率,經(jīng)濟(jì)效益好。
[0048]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,如圖2所示,油氣導(dǎo)出管道440與鄰近的蓄熱式輻射管460的管壁之間距離L為油氣導(dǎo)出管道管徑d的1/2-3倍。由此可以立刻導(dǎo)出產(chǎn)生的熱解油氣混合物,避免熱解油裂解,提高熱解油產(chǎn)率。
[0049]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,同一層油氣導(dǎo)出管道440連通至同一根集氣支管452。由此,能夠?qū)⒂蜌饣旌衔锛?、快速地?dǎo)出。
[0050]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,旋風(fēng)分離器470具有氣固混合物入口471、氣體出口473和固體出口472,其中,氣體出口473與油氣混合物出口420相連通,集氣總管451的末端延伸連通至該旋風(fēng)分離器的氣固混合物入口 471。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),通過(guò)在熱解反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置旋風(fēng)分離器,對(duì)熱解產(chǎn)物進(jìn)行氣固分離處理,能夠有效降低排出熱解反應(yīng)器的油氣混合物的含塵量,有效抑制出熱解反應(yīng)器的熱解油氣混著粉塵冷凝堵塞后續(xù)管道和相關(guān)設(shè)備;同時(shí),旋風(fēng)分離器內(nèi)置熱解反應(yīng)器內(nèi),可減少熱解反應(yīng)器至油氣混合物冷凝裝置之間管路的保溫設(shè)施,減少設(shè)備的保溫面積和降低系統(tǒng)伴熱能耗。
[0051]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,旋風(fēng)分離器470的外壁和與其相鄰的蓄熱式輻射管460之間焊接有支撐桿490,由此能夠?qū)⒃撔L(fēng)分離器牢固的固定于熱解反應(yīng)器內(nèi)部。通常,旋風(fēng)分離器470設(shè)置于熱解反應(yīng)器400的上部,因此,可以在旋風(fēng)分離器470外壁和第一層蓄熱是輻射管之間焊接支撐桿490。
[0052]根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,熱解反應(yīng)器400的高度和寬度宜相當(dāng),寬度可以為2-6米,高度可以通過(guò)控制每層蓄熱式輻射管的數(shù)量和間距控制,通常熱解反應(yīng)器的高度可以為5?20m。由此,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的完全熱解。
[0053]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,參考圖3,熱解反應(yīng)器400還可以進(jìn)一步包括:料倉(cāng)481、螺旋進(jìn)料器482和冷渣螺旋出料器483。
[0054]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,螺旋進(jìn)料器482分別與料倉(cāng)481和熱解料入口410相連,且適于將存儲(chǔ)在料倉(cāng)中的熱解料經(jīng)熱解料入口供給至熱解反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行熱解反應(yīng)。
[0055]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例,冷渣螺旋出料器483設(shè)置在熱解反應(yīng)器的下方且與半焦出口 430相連,適于將熱解產(chǎn)生的半焦排出熱解反應(yīng)器。
[0056]下面參照?qǐng)D3,對(duì)工作狀態(tài)下的根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的熱解反應(yīng)器進(jìn)行詳細(xì)描述,具體如下:
[0057]料倉(cāng)481中預(yù)先儲(chǔ)存有待熱解的粉煤熱解料,在螺旋進(jìn)料器482的推進(jìn)作用下,料倉(cāng)481中的熱解料通過(guò)熱解料入口410被供給至熱解反應(yīng)器400內(nèi),同時(shí)蓄熱式輻射管為熱解反應(yīng)器提供適宜的溫度場(chǎng),在熱解反應(yīng)器內(nèi)部,熱解料由上至下運(yùn)動(dòng),依次經(jīng)過(guò)干燥脫水區(qū)、熱解反應(yīng)區(qū)以及半焦成熟區(qū),熱解料經(jīng)過(guò)熱解反應(yīng)生成油氣混合物和半焦,其中,油氣混合物通過(guò)油氣導(dǎo)出管道440的通孔快速進(jìn)入油氣導(dǎo)出管道,并依次進(jìn)入與其連通的集氣支管452、集氣總管451,然后通過(guò)氣固混合物入口 471進(jìn)入旋風(fēng)分離器470,氣固分離后得到的固體通過(guò)固體出口 472進(jìn)入熱解反應(yīng)器,與半焦一起在冷渣螺旋出料器483的作用下經(jīng)半焦出口 430排出熱解反應(yīng)器,分離得到的氣體依次經(jīng)氣體出口 473及油氣混合物出口 420排出熱解反應(yīng)器,進(jìn)入后續(xù)處理工序。
[0058]下面參考具體實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行描述,需要說(shuō)明的是,這些實(shí)施例僅僅是描述性的,而不以任何方式限制本實(shí)用新型。
[0059]實(shí)施例
[0060]利用本實(shí)用新型的熱解反應(yīng)器對(duì)粉煤進(jìn)行熱解處理,熱解料及熱解反應(yīng)器各項(xiàng)參數(shù)如下:
[0061]榆林褐煤的工業(yè)分析:Mad%,6.75%、Vad%,31.59%、Aad%,5.41 %、Fcad%,56.25%,煤破碎粒徑I?3mm。
[0062]工藝參數(shù):熱解反應(yīng)器上部溫度580°C,中部溫度605°C,下部溫度594°C,油氣混合物出口溫度583°C,旋風(fēng)分離器氣體出口溫度565°C,熱解反應(yīng)器內(nèi)部壓力4.73Kpa,熱解油氣混合物出口細(xì)塵脫除效率95%,出口含塵量85mg/Kg。熱解爐采用DN250的圓形,輻射管左右中心間距300mm,垂直中心間距為450mm,輻射管層數(shù)在20層左右為宜,反應(yīng)器寬度為4.5m,高度為15m。
[0063]熱解三產(chǎn)分布:焦油17.4%、熱解氣12.8%、半焦69.8%。
[0064]在本說(shuō)明書(shū)的描述中,參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中,對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0065]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例,可以理解的是,上述實(shí)施例是示例性的,不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熱解反應(yīng)器,其特征在于,包括: 熱解料入口; 油氣混合物出口 ; 半焦出口; 其中,所述熱解料入口和油氣混合物出口設(shè)置于所述熱解反應(yīng)器的頂部;所述半焦出口設(shè)置于所述熱解反應(yīng)器的底部; 所述熱解反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有多根油氣導(dǎo)出管道、集氣總管、多根集氣支管、蓄熱式輻射管和旋風(fēng)分離器, 其中,所述集氣總管設(shè)置在所述熱解反應(yīng)器的中心軸上, 所述集氣支管的一端與所述集氣總管相連通,另一端連通至所述油氣導(dǎo)出管道; 所述旋風(fēng)分離器具有氣固混合物入口、氣體出口和固體出口,其中,所述氣體出口與所述油氣混合物出口相連通,所述集氣總管的末端延伸連通至所述旋風(fēng)分離器的氣固混合物入口; 所述蓄熱式輻射管沿著所述熱解反應(yīng)器的高度方向多層布置,每層具有多根在水平方向上彼此平行的蓄熱式輻射管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱解反應(yīng)器,其特征在于,所述集氣支管沿所述集氣總管的長(zhǎng)度方向彼此平行布置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱解反應(yīng)器,其特征在于,所述集氣支管垂直于所述集氣主管。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱解反應(yīng)器,其特征在于,所述油氣導(dǎo)出管道沿所述熱解反應(yīng)器的高度方向多層布置,每層具有多根在水平方向上彼此平行的油氣導(dǎo)出管道。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱解反應(yīng)器,其特征在于,所述油氣導(dǎo)出管道與所述蓄熱式輻射管平行布置,且所述蓄熱式輻射管各自的左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩根油氣導(dǎo)出管道。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱解反應(yīng)器,其特征在于,所述油氣導(dǎo)出管道與鄰近的所述蓄熱式輻射管的管壁之間距離為所述油氣導(dǎo)出管道管徑d的1/2-3倍。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱解反應(yīng)器,其特征在于,所述油氣導(dǎo)出管道的管壁上設(shè)置有多個(gè)通孔。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱解反應(yīng)器,其特征在于,所述多個(gè)通孔在所述油氣導(dǎo)出管道的長(zhǎng)度方向上均勻分布。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱解反應(yīng)器,其特征在于,同一層所述油氣導(dǎo)出管道連通至同一根所述集氣支管。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱解反應(yīng)器,其特征在于,所述旋風(fēng)分離器的外壁和與其相鄰的所述蓄熱式輻射管之間焊接有支撐桿,以固定所述旋風(fēng)分離器。
【文檔編號(hào)】C10B47/18GK205635480SQ201620271579
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年4月1日
【發(fā)明人】梅磊, 陳水渺, 肖磊, 薛遜, 姜朝興, 吳道洪
【申請(qǐng)人】北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司