一種低階煤絕熱熱解裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低階煤熱解反應(yīng)器，具體說是一種包括裝料斗、絕熱干燥室、絕熱干餾室和熄焦罐構(gòu)成的氣體載熱式煤熱解裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]低階煤在熱解過程中，采用氣體載熱進(jìn)行煤的熱解，能夠提高煤與熱載體的換熱效率，因此保證熱解過程中反應(yīng)器中氣體溫度恒定是提高絕熱反應(yīng)器低階煤氣體載熱熱解反應(yīng)效率的重要途徑。
[0003]現(xiàn)有煤熱解反應(yīng)器的絕熱結(jié)構(gòu)主要是在反應(yīng)器外圍包裹有高溫耐火纖維材料、以及在反應(yīng)器外壁纏饒有電阻絲構(gòu)成保溫結(jié)構(gòu)。
[0004]能夠獲得的現(xiàn)有技術(shù)，如公開號(hào)為102559222A公開了 “一種低溫干餾爐”提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、能耗低、操作方便的低溫干餾爐，爐體內(nèi)部設(shè)有爐管，爐管與所述爐體的冷卻系統(tǒng)相連，最終連接集氣系統(tǒng)，所述爐體和密封的爐管均為臥式結(jié)構(gòu)，用于物料熱解過程。但該低溫干餾爐保溫層采用耐火纖維作保溫材料，降低了整體熱利用率。再如實(shí)用新型專利公開了“一種內(nèi)熱立式干餾爐”。它由加料機(jī)、爐體及排渣裝置構(gòu)成，其特點(diǎn)是爐體為立式結(jié)構(gòu)，顱腔內(nèi)被中間腰部的拱臺(tái)分為上部的干餾段和下部的氣化段，拱臺(tái)上設(shè)有與循環(huán)熱煤氣入口相通的環(huán)形混合室，在爐腔內(nèi)干餾段的爐頂裝料口的下方設(shè)有陣傘，陣傘設(shè)置通往爐體外的干餾產(chǎn)物導(dǎo)出通道；爐體底部的爐盤上設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的排渣設(shè)備，排渣裝置中風(fēng)頭直接通入爐體的氣化段內(nèi)。該專利結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，維修方便，能處理含油率低、固定碳含量低的粒徑在8?75mm的貧礦油頁巖。其爐體外殼為鋼板焊接的圓筒，外徑為3?4m,需內(nèi)稱150?250mm厚的耐火層,耐火層和鋼制外殼之間用礦洛棉或沙子填充保溫和承受膨脹，但是耐火層增加熱損耗，降低熱利用率，不能保證爐體內(nèi)溫度分布更均勻、穩(wěn)定。
[0005]還有一些公開的絕熱反應(yīng)器是通過控制反應(yīng)器外壁的多段電爐加熱，使得反應(yīng)器的外壁溫度跟蹤反應(yīng)器的內(nèi)部溫度，降低反應(yīng)器的內(nèi)外溫差，從而減少熱損失，達(dá)到絕熱的效果。例如戴迎春等發(fā)表的《實(shí)驗(yàn)室絕熱反應(yīng)器的開發(fā)與設(shè)計(jì)[J].化學(xué)反應(yīng)工程與工藝，1994,10(3): 261- 265》提到過一種絕熱反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)，反應(yīng)器為管徑Φ57mmX 3.5mm的不繡鋼管，反應(yīng)管中心裝有Φ3πιπιΧ0.5mm的不銹鋼套管，內(nèi)插可上下移動(dòng)的Φ Imm熱電偶，測(cè)定反應(yīng)床層軸向分布溫度。反應(yīng)管外有一 Φ300πιπι的同心筒狀管，內(nèi)裝絕熱保溫材料。在筒外分別纏上三段或多段電阻絲，調(diào)節(jié)電壓控制保溫層溫度，保證同截面反應(yīng)器內(nèi)部與保溫層內(nèi)的溫度近似，保證絕熱效果。這種絕熱反應(yīng)器的不足之處是電爐的溫控是受反應(yīng)器溫度變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，溫度跟蹤存在滯后問題，外圍向內(nèi)部傳熱慢，耗費(fèi)時(shí)間長，操作復(fù)雜，維修困難。
[0006]還有公開號(hào)為CN101961628A公開了 “一種中小型絕熱反應(yīng)器”，其特征在于反應(yīng)器外層設(shè)有可抽真空的隔熱夾套；夾套的上部和下部分別設(shè)有上下等溫體及上下保溫層，夾套的外側(cè)設(shè)有側(cè)壁加熱器和保溫層，隔熱夾套與反應(yīng)管上下焊接處分別設(shè)置測(cè)溫元件，分別串聯(lián)控制上下等溫體中的加熱器，進(jìn)行反應(yīng)管進(jìn)出物料處內(nèi)外的溫度跟蹤。該發(fā)明中維持真空套層真空狀態(tài)能耗高，反應(yīng)器材料強(qiáng)度要求高，易損耗，不利于大規(guī)模工業(yè)化利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的具體技術(shù)問題是如何在干燥室和干餾室的外圍設(shè)置相同溫度的保溫層，以保證反應(yīng)器中心的氣體熱載體的溫度，進(jìn)一步提高絕熱熱解效率，并提供一種低階煤絕熱熱解裝置。
[0008]所提供的一種低階煤絕熱熱解裝置，包括裝料斗、絕熱干燥室、絕熱干餾室、熄焦罐依次連通構(gòu)成，其特征在于:所述絕熱干燥室與絕熱干餾室的直徑大小相同，在外圍分別設(shè)置有和絕熱干燥室與絕熱干餾室溫度相同的氣體保溫層，在氣體保溫層的外圍設(shè)置有外保溫層。
[0009]上述技術(shù)方案的附加技術(shù)特征如下。
[0010]所述絕熱干燥室與絕熱干餾室的直徑分別與氣體保溫層的直徑比是149:261。
[0011]所述絕熱干燥室與絕熱干餾室的直徑分別與外保溫層的直徑比是149:500。
[0012]所述絕熱干燥室與絕熱干餾室的結(jié)構(gòu)是圓柱上端面連通有圓臺(tái)，所述圓臺(tái)的角度是55?60°。
[0013]所述圓柱與圓臺(tái)的高度比是6:1?7:1。
[0014]所述絕熱干燥室與絕熱干餾室底部分別設(shè)置有出料下轉(zhuǎn)盤與出料上轉(zhuǎn)盤；其中的出料上轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有氣體分布器，在氣體分布器外周的出料上轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有上扇環(huán)形排料孔；所述氣體分布器是由上部錐體部分和下部圓筒部分構(gòu)成；所述上部錐體表面均設(shè)有小于煤料粒度的小孔，下部圓筒一側(cè)設(shè)有氣體進(jìn)氣口連通有高溫氣體進(jìn)口；其中的出料下轉(zhuǎn)盤開設(shè)有與出料上轉(zhuǎn)盤上相應(yīng)的下扇環(huán)形排料孔，并在出料下轉(zhuǎn)盤上連接轉(zhuǎn)軸通過傘齒輪由電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)排料。
[0015]所述上部錐體的錐面與氣體分布器的軸向夾角是36?45°。
[0016]所述上扇環(huán)形排料孔之間設(shè)置有η或Λ型結(jié)構(gòu)。
[0017]所述絕熱干燥室的高溫氣體進(jìn)口與保溫氣體進(jìn)口的通入載熱氣體溫度是100?350。。。
[0018]所述絕熱干餾室的高溫氣體進(jìn)口與保溫氣體進(jìn)口的通入載熱氣體溫度是100?750。。。
[0019]上述的一種低階煤絕熱熱解裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)與積極效果如下。
[0020]本裝置結(jié)構(gòu)將干燥過程和干餾過程分別設(shè)置，保證了脫水過程中的水分和熱解過程中的熱解氣分開處理，從而避免了水蒸氣對(duì)焦油產(chǎn)率的影響，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品的純度。
[0021]本裝置結(jié)構(gòu)采用絕熱干燥室與絕熱干餾室直徑大小相等的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證了絕熱干燥室和絕熱干餾室的空塔速度和煤料處理量相同，合理地進(jìn)行了煤的熱解過程，最大程度地利用了干燥和干餾設(shè)備。
[0022]本裝置結(jié)構(gòu)在絕熱干燥室和絕熱干餾室外圍分別設(shè)置有與其能到達(dá)相同溫度的氣體保溫層，從而保證進(jìn)氣溫度與反應(yīng)器中心溫度基本一致，有效的降低了煤干餾過程中氣體載熱體與外界的熱量傳遞問題。
[0023]本裝置結(jié)構(gòu)在絕熱干燥室和絕熱干餾室外圍分別設(shè)置有外保溫層，進(jìn)一步降低了煤在干餾過程中氣體載熱體與外界的熱量傳遞。
[0024]本裝置結(jié)構(gòu)采用絕熱干燥室與絕熱干餾室的直徑分別與氣體保溫層的直徑比是149:261結(jié)構(gòu)，是通過化工熱力學(xué)理論計(jì)算得出，此時(shí)絕熱效果達(dá)到最佳；采用絕熱干燥室與絕熱干餾室的直徑分別與外保溫層的直徑比是149:500結(jié)構(gòu)，保溫效果最佳。
[0025]本裝置結(jié)構(gòu)采用絕熱干燥室和絕熱干餾室的結(jié)構(gòu)是圓柱上端面連通有圓臺(tái)，所述圓臺(tái)的角度是55?60°，這種結(jié)構(gòu)有利于載熱氣體在反應(yīng)裝置頂部聚集，有利于排出，減少對(duì)裝置的耗損。
[0026]本裝置結(jié)構(gòu)在絕熱干燥室和絕熱干餾室中采用圓柱與圓臺(tái)的高度比是6:1?7:1，保證了反應(yīng)裝置的反應(yīng)室相對(duì)較大，進(jìn)而保證了煤料的處理量，提高了反應(yīng)裝置的空間利用率。
[0027]本裝置結(jié)構(gòu)在絕熱干燥室與絕熱干餾室底部分別設(shè)置有氣體分布器，該氣體分布器的結(jié)構(gòu)保證了煤料的均勻受熱；在氣體分布器的底部設(shè)置有出料轉(zhuǎn)盤，實(shí)現(xiàn)了煤料的控制排放；在出料轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有η或Λ型結(jié)構(gòu)，保證了煤料在出料上轉(zhuǎn)盤上不會(huì)堆積，有利于物料排料孔排出。
[0028]本裝置與現(xiàn)有的煤絕熱熱解反應(yīng)器相比，本裝置結(jié)構(gòu)簡單，絕熱效果好，煤料依靠重力下行，干燥過程產(chǎn)生尾氣與熱解過程尾氣分開處