專利名稱：一種提高焦油產(chǎn)率的煤熱解設(shè)備及其熱解方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤熱解設(shè)備及其熱解方法，尤其涉及一種提高焦油產(chǎn)率的煤熱解設(shè)備及其熱解方法。
背景技術(shù)：
申請(qǐng)?zhí)枮?00910238038. 1，專利名稱為輻射管和循環(huán)氣流綜合加熱的移動(dòng)床干餾爐，用于熱解煤、生物質(zhì)、城市生活垃圾等物料的旋轉(zhuǎn)床，如圖I所示，由固定的爐墻4、爐頂6、旋轉(zhuǎn)的爐底2、爐底架空層3組成，爐底2與爐墻4之間有水封、沙封或者油封密封系統(tǒng)1，使?fàn)t膛與外界隔離。物料7鋪放在固定的料床上由旋轉(zhuǎn)的爐底2帶動(dòng)在水平平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，物料7相對(duì)料床靜止，物料7間無(wú)擠壓、無(wú)運(yùn)動(dòng)，加熱效果好。料床與爐頂間的空間為爐膛，燃燒器、輻射管5等加熱裝置安裝在爐膛內(nèi)，對(duì)物料7起到加熱作用。旋轉(zhuǎn)床配有風(fēng)機(jī)9、吸氣口 8和噴氣口 11，用于加強(qiáng)爐內(nèi)氣體流動(dòng)，增強(qiáng)爐內(nèi)氣體與物料7間的換熱。本干餾爐內(nèi)部氣流循環(huán)為強(qiáng)制循環(huán)方式，采用的是干餾氣自下而上循環(huán)，使得干餾氣在爐內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，容易引起焦油的二次裂解，焦油產(chǎn)率相對(duì)較低。申請(qǐng)?zhí)枮?01110286641. 4，專利名稱為活化自身熱解氣提高煤干餾焦油產(chǎn)率的旋轉(zhuǎn)床干餾爐及方法，用于熱解煤、生物質(zhì)、城市生活垃圾等物料的旋轉(zhuǎn)床。如圖2所示，由固定的爐墻4、爐頂6、旋轉(zhuǎn)的爐底2組成，爐底2與爐墻4之間有水封、沙封或者油封密封系統(tǒng)1，使?fàn)t膛與外界隔離。物料7鋪放在固定的料床上由旋轉(zhuǎn)爐底2帶動(dòng)在水平平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，物料7相對(duì)料床靜止，物料7間無(wú)擠壓、無(wú)運(yùn)動(dòng)，加熱效果好。料床與爐頂6間的空間為爐膛，采用輻射管5加熱安裝在爐膛內(nèi)，對(duì)物料7起到加熱作用。旋轉(zhuǎn)床配有風(fēng)機(jī)9，風(fēng)機(jī)9的吸氣口 8位于爐膛內(nèi)，噴氣口 8位于料床附近。在風(fēng)機(jī)9部位裝有催化劑12、氧化劑模塊13和溫控模塊14，使得吸入風(fēng)機(jī)9的熱氣體與催化劑氧化劑反應(yīng)后再通過(guò)噴氣口 11返回到物料位置。這樣可以再次利用從原先物料中被熱解出來(lái)的甲烷等小分子氣體，使之能與待熱解物料中的大分子物質(zhì)結(jié)合，提高焦油產(chǎn)率。但是采用了催化氧化，增加了額外投入；循環(huán)利用熱解氣，減少了甲烷的排放，大大降低了最終從爐內(nèi)收集到的煤氣的熱值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種減少焦油在高溫下的二次裂解以提高焦油產(chǎn)率的煤熱解設(shè)備及其熱解方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的之一的提高焦油產(chǎn)率的煤熱解設(shè)備，包括爐體，所述爐體的爐底設(shè)有用于放置待熱解物料的料床，所述料床與爐底之間為架空空間，所述料床為通風(fēng)料床；所述架空空間一側(cè)設(shè)有吸氣口，所述吸氣口連接有高溫風(fēng)機(jī)和出氣口。所述爐體包括爐墻、爐頂和旋轉(zhuǎn)爐底，爐體內(nèi)設(shè)有用于加熱的輻射管，所述爐墻和旋轉(zhuǎn)爐底之間設(shè)有用于密封的水封槽。所述料床上均勻設(shè)有密集的小孔。所述小孔的直徑為3 8mm，所述小孔之間的孔中心間距為6 11mm。
優(yōu)選的，小孔直徑為5mm，孔中心間距為8mm。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的之二的提高焦油產(chǎn)率的煤熱解方法，將經(jīng)過(guò)破碎、篩分、干燥的物料，送入熱解設(shè)備爐膛內(nèi)，放置在通風(fēng)的料床上；物料干餾產(chǎn)生的煤氣在高溫風(fēng)機(jī)的作用下，從料床下方吸出，自上而下透過(guò)物料。所述物料的粒徑為10 80mm。本發(fā)明的提高焦油產(chǎn)率的煤熱解設(shè)備及其熱解方法的有益效果如下本發(fā)明提高焦油產(chǎn)率的煤熱解設(shè)備及其熱解方法，改善了內(nèi)部爐體和風(fēng)道結(jié)構(gòu)并提高了焦油產(chǎn)率新的熱解煤用旋轉(zhuǎn)床，通過(guò)對(duì)旋轉(zhuǎn)床內(nèi)部爐體結(jié)構(gòu)以及風(fēng)道的改變，調(diào)整 了爐內(nèi)的氣體流動(dòng)走向，加強(qiáng)了爐內(nèi)熱力場(chǎng)循環(huán)以及對(duì)物料的加熱作用。熱解氣在高溫風(fēng)機(jī)的作用下強(qiáng)制透過(guò)物料層，加強(qiáng)爐內(nèi)氣體流動(dòng)，加快了物料層傳熱；減少了原煤熱解產(chǎn)生的大分子自由基的二次結(jié)合，造成焦油二次裂解的情況，從而提高原煤熱解的焦油產(chǎn)率。


圖I為現(xiàn)有的煤熱解設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為另一現(xiàn)有的煤熱解設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的提高焦油產(chǎn)率的煤熱解設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖3所示，本發(fā)明的提高焦油產(chǎn)率的煤熱解設(shè)備，包括爐體，所述爐體的爐底2設(shè)有用于放置物料7的料床15，所述料床15與爐底2之間為架空空間3，所述料床15為通風(fēng)料床；所述架空空間3 —側(cè)設(shè)有吸氣口 8，所述吸氣口 8連接有高溫風(fēng)機(jī)9和出氣口 10。所述爐體包括爐墻4、爐頂6和旋轉(zhuǎn)爐底3，爐體內(nèi)設(shè)有用于加熱的輻射管5，所述爐墻4和旋轉(zhuǎn)爐底2之間設(shè)有用于密封的水封槽I。所述料床15上均勻設(shè)有密集的小孔。所述小孔的直徑為3 8mm，所述小孔之間的孔中心間距為6 11mm。優(yōu)選的，小孔直徑為5mm，孔中心間距為8mm。爐墻4和旋轉(zhuǎn)爐底2之間由水封槽I密封，使?fàn)t膛與大氣隔絕。物料7鋪在底固定料床上被安裝在爐膛內(nèi)的輻射管5加熱，料床15與旋轉(zhuǎn)爐底2之間由支撐結(jié)構(gòu)件架起一定的架空空間3。料床15上均勻設(shè)置密集的小孔結(jié)構(gòu)，同時(shí)設(shè)置高溫風(fēng)機(jī)9，其中風(fēng)機(jī)9的吸氣口 8選在旋轉(zhuǎn)床爐底的架空空間3內(nèi)，通過(guò)高溫風(fēng)機(jī)9的運(yùn)行，熱解氣在被高溫風(fēng)機(jī)9抽出旋轉(zhuǎn)床爐膛的過(guò)程中，氣自上而下透過(guò)物料7，將熱量傳導(dǎo)給物料7，反應(yīng)產(chǎn)生的熱解氣經(jīng)冷卻后，分別得到熱解產(chǎn)物半焦、焦油、煤氣。通過(guò)該方法，熱解氣在高溫風(fēng)機(jī)的作用下強(qiáng)制透過(guò)物料層，在加強(qiáng)爐內(nèi)氣體流動(dòng)的過(guò)程中，減少了原煤熱解產(chǎn)生的大分子自由基的二次結(jié)合，造成焦油二次裂解的情況，從而提高原煤熱解的焦油產(chǎn)率。本發(fā)明的提高焦油產(chǎn)率的煤熱解方法如下經(jīng)過(guò)破碎、篩分、干燥的物料(粒徑為10 80mm，含水8% )，通過(guò)進(jìn)料裝置進(jìn)入干餾爐爐膛內(nèi)，物料在爐內(nèi)依次經(jīng)過(guò)預(yù)熱區(qū)和各反應(yīng)區(qū)，控制預(yù)熱區(qū)和各反應(yīng)區(qū)溫度在550 600°C。物料從進(jìn)爐到出爐總共在干餾爐內(nèi)停留約lOOmin。干餾爐的料床底板均勻打上尺寸在Φ5πιπι的小圓孔，孔中心間距8mm。物料干餾產(chǎn)生的煤氣在高溫風(fēng)機(jī)的作用下，自上而下透過(guò)物料，進(jìn)口物料熱值為4200kcal/kg，經(jīng)過(guò)干餾后產(chǎn)生約9 %的焦油，該焦油熱值 為4500kcal/Nm3，18 %的煤氣，半焦收率62 %，半焦熱值約6400kcal/kg。
權(quán)利要求
1.一種提高焦油產(chǎn)率的煤熱解設(shè)備，包括爐體，所述爐體的爐底設(shè)有用于放置待熱解物料的料床，所述料床與爐底之間為架空空間，所述料床為通風(fēng)料床；所述架空空間一側(cè)設(shè)有吸氣口，所述吸氣口連接有高溫風(fēng)機(jī)和出氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的提高焦油產(chǎn)率的煤熱解設(shè)備，其特征在于所述爐體包括固定的爐墻、爐頂和旋轉(zhuǎn)爐底，爐體內(nèi)設(shè)有用于加熱的輻射管，所述爐墻和旋轉(zhuǎn)爐底之間設(shè)有用于密封的水封槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的提高焦油產(chǎn)率的煤熱解設(shè)備，其特征在于所述料床上均勻設(shè)有密集的小孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高焦油產(chǎn)率的煤熱解設(shè)備，其特征在于所述小孔的直徑為3 8mm,所述小孔之間的孔中心間距為6 11mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提高焦油產(chǎn)率的煤熱解設(shè)備，其特征在于所述小孔直徑為5mm,孔中心間距為8_。
6.—種權(quán)利要求I 5所述的提高焦油產(chǎn)率的煤熱解設(shè)備的熱解方法，將經(jīng)過(guò)破碎、篩分、干燥的物料，送入熱解設(shè)備爐膛內(nèi)，放置在通風(fēng)的料床上；物料干餾產(chǎn)生的煤氣在高溫風(fēng)機(jī)的作用下，從物料下方吸出，自上而下透過(guò)物料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的所述提高焦油產(chǎn)率的煤熱解方法，其特征在于所述物料的粒徑為10 80mm。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種減少焦油在高溫下的二次裂解以提高焦油產(chǎn)率的煤熱解設(shè)備及其熱解方法。本發(fā)明的提高焦油產(chǎn)率的煤熱解設(shè)備，包括爐體，所述爐體由固定爐頂、爐墻和旋轉(zhuǎn)爐底組成，且旋轉(zhuǎn)的爐底上設(shè)有用于放置物料的料床，所述料床與爐底之間為架空空間，所述料床為通風(fēng)料床；所述架空空間一側(cè)設(shè)有吸氣口，所述吸氣口連接有高溫風(fēng)機(jī)和出氣口。本發(fā)明提高焦油產(chǎn)率的煤熱解設(shè)備及其熱解方法，通過(guò)對(duì)旋轉(zhuǎn)床內(nèi)部爐體結(jié)構(gòu)以及風(fēng)道的改變，調(diào)整了爐內(nèi)的氣體流動(dòng)走向，加強(qiáng)了爐內(nèi)熱力場(chǎng)循環(huán)以及對(duì)物料的加熱作用。熱解氣在高溫風(fēng)機(jī)的作用下強(qiáng)制透過(guò)物料層，加強(qiáng)爐內(nèi)氣體流動(dòng)，加快了物料層傳熱；減少了原煤熱解產(chǎn)生的大分子自由基的二次結(jié)合，造成焦油二次裂解的情況從而提高原煤熱解的焦油產(chǎn)率。
文檔編號(hào)C10B51/00GK102634354SQ20121010527
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月11日
發(fā)明者丁力, 吳道洪, 張嵐 申請(qǐng)人:北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司