過由下至上依次設置直管熱解段和氣固分離倉，原料煤在直管熱解段進行熱解得到后的干餾產(chǎn)物迅速上行進入氣固分離倉并分離得到載體和氣體產(chǎn)物，分離后得到的載體從所述載體出口排出，氣體產(chǎn)物從所述排氣口排出，整個熱解過程控制在10-20秒內(nèi)，實現(xiàn)快速完成煤熱解的同時還能將載體和氣體產(chǎn)物進行快速導出，較之現(xiàn)有技術中采用流化床熱解反應器進行煤熱解反應，整個熱解過程需要持續(xù)6分鐘以上，反應器內(nèi)部冷熱物料的傳熱傳質相對較慢，導致內(nèi)部溫度場分布不均，升溫速率較慢，部分原料煤來不及發(fā)生熱解反應即流出反應器，焦油產(chǎn)率偏低，利用本發(fā)明所述的煤快速熱解反應裝置進行煤熱解處理時，能夠實現(xiàn)冷熱物料的快速傳熱傳質，熱解快速，整個熱解過程控制在10-20秒之間，并在完成快速煤熱解的同時將載體和氣體產(chǎn)物快速導出，原料利用率高達100%，焦油收率高。
[0024](2)本發(fā)明所述的煤快速熱解反應裝置，通過設置所述氣固分離倉由所述汽提段和直筒結構組成，所述直筒結構位于所述汽提段的上方；所述直筒結構與所述汽提段高度比為5:1-1:1，從而使得原料煤在直管熱解段完成熱解后，進入氣固分離倉能夠實現(xiàn)流化速度的迅速降低，有利于載體和氣體產(chǎn)物在氣固分離倉內(nèi)實現(xiàn)快速分離，同時還使得原料煤物料之間的孔隙率迅速減小，有利于降低下階段進行分離除塵的負荷。
[0025](3)本發(fā)明所述的煤快速熱解反應裝置，通過設置所述汽提段22內(nèi)交錯設置多層“人”字型擋板，有利于從直管熱解段進入氣固分離倉的載體和氣體產(chǎn)物在進入氣固分離倉后實現(xiàn)快速分離，并進一步實現(xiàn)將氣體產(chǎn)物從氣固分離倉上部排氣口有效、可控導出，同時將固體載體顆粒從氣固分離倉底部的載體出口有效、可控導出。
[0026](4)本發(fā)明所述的煤快速熱解反應裝置，還設置有燃燒器，在所述燃燒器的下部設置有載體進料口和高溫載體排出口，頂部設置有高溫煙氣出口，底部設置有蒸汽入口和鼓風口，從而將從氣固分離倉載體出口排出的載體送入燃燒器，在氧氣和水蒸氣存在的條件下進行燃燒生成高溫載體，將所述高溫載體送回至步驟(I)中的直管熱解段，有效避免采用高溫煙氣作為氣體熱載體，會導致煤熱解析出的揮發(fā)產(chǎn)物被煙氣稀釋，使得煤氣熱值不高，有效組分濃度低，利用價值低等問題，本發(fā)明裝置利用高溫載體作為固體熱載體，有利于提尚焦油收率和半焦的品質。
[0027](5)本發(fā)明所述的煤快速熱解反應裝置，所述除塵單元包括第一除塵器和第二除塵器，所述第一除塵器為旋風除塵器，所述第二除塵器為過濾除塵器，其中第一除塵設置為異形旋風分離器，可將大部分大顆粒粉煤分離回收；第二除塵設備為特殊材料制備的濾芯結構，可將微米級的粉塵顆粒在高溫下高效過濾，實現(xiàn)熱解氣的高效除塵。
【附圖說明】
[0028]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例并結合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中
[0029]圖1是本發(fā)明所述的煤熱解反應系統(tǒng)的結構示意圖。
[0030]圖中附圖標記表示為:1-原煤預熱器，11-破碎室，12-分選室，13-粒徑調節(jié)室，14-分離器，15-干煤倉，16-加壓風機，17-緩沖氣罐，18-除塵器，2-煤快速熱解反應裝置，
21-直管熱解段，22-汽提段，23-氣固分離倉，24-布氣板，25-煤氣預熱器，26-載體儲槽，3-燃燒器，31-載體進料口，32-高溫載體排出口，33-補燃室，34-冷卻室，35-鼓風口，4-除塵單元，5-油氣分離單元，6-噴淋凈化單元，7-儲油罐，8-儲氣罐。
【具體實施方式】
[0031]實施例1
[0032]本實施例提供一種煤熱解反應系統(tǒng)，其結構如圖1所示，依次連接設置包括:原煤預熱器1、煤快速熱解反應裝置2、燃燒器3、分離除塵裝置、噴淋凈化單元6。
[0033]所述原煤預熱器I用于對原料煤進行預熱，所述原煤預熱器I的頂部設置有原煤輸入口，下部設置有出煤口，上部設置有煙氣輸出口 ；在原煤預熱器I的上游，與原煤預熱器I的原煤輸入口依次連接設有破碎室11、分選室12、粒徑調節(jié)室13，用于對預熱前的原煤進行篩選；在原煤預熱器I的下游，與原煤預熱器I的出煤口連接設置有干煤倉15，與所述原煤預熱器I的煙氣輸出口連接設置有分離器14，所述分離器14的頂部設有氣體出口，底部設置有固體排出口，與所述分離器的氣體出口還連接設置有除塵器18，所述分離器14位于所述干煤倉15的上方且所述干煤倉15與所述分離器14的固體排出口連通設置，所述干煤倉15的底部設有出煤口 ；
[0034]所述的煤快速熱解反應裝置2由下至上依次設置的直管熱解段21和氣固分離倉23 ;所述直管熱解段21的底部設置有粗煤氣入口，下部設置有進煤口和高溫載體入口，頂端設置有排料口 ；所述進煤口設置在所述高溫載體入口的上部，所述直管熱解段21的長徑比為30:1，所述直管熱解段21的進煤口與所述干煤倉5連通設置；所述的氣固分離倉23位于所述直管熱解段21的上方，與所述直管熱解段21的上端連接設置；所述氣固分離倉23由所述汽提段22和直筒結構組成，所述直筒結構位于所述汽提段22的上方，所述直筒結構與所述汽提段22高度比為5:1 ;所述汽提段22的截面由下向上呈增大趨勢；在所述氣固分離倉23的上部設置有排氣口，底部設置有載體出口 ；所述汽提段22內(nèi)交錯設置多層“人”字型擋板；本實施例中，在所述直管熱解段21的下部設置有布氣板24，所述布氣板24位于所述煤氣入口上方，且位于所述進煤口和高溫載體入口的下方；所述布氣板24上設置有布氣孔，所述布氣孔的孔隙率為6%。
[0035]本實施例中，所述直管熱解段21的頂端延伸至所述氣固分離倉23內(nèi)設置，所述直管熱解段21伸入所述氣固分離倉23內(nèi)的部分高度占所述氣固分離倉23總高度的1/4 ;所述直管熱解段21位于所述氣固分離倉23下方的部分與所述氣固分離倉23的高度比為5:1 ;與所述氣固分離倉23的載體出口連通設置有載體儲槽26，用于收集氣固分離倉排出的載體；
[0036]在所述燃燒器3的下部設置有載體進料口 31和高溫載體排出口 32，頂部設置有高溫煙氣出口，底部設置有蒸汽入口和鼓風口 35，其中，所述載體進料口 31設置在高溫載體排出口 32的上部；所述載體進料口 31與所述氣固分離倉23的載體出口連通設置，所述高溫載體排出口 32與所述直管熱解段21下部的高溫載體入口連通設置；與所述高溫煙氣出口依次連接設有補燃室33和冷卻室34，所述補燃室用于將高溫煙氣中的可燃成分完全燃盡，減少系統(tǒng)的不安全因素，并副產(chǎn)部分蒸汽供系統(tǒng)使用，提高整體熱效率；
[0037]所述分離除塵裝置與所述氣固分離倉23的排氣口連通設置；所述分離除塵裝置包括依次連接設置的除塵單元4和油氣分離單元5 ;所述除塵單元4包括第一除塵器和第二除塵器，所述第一除塵器為旋風除塵器，所述第二除塵器為過濾除塵器；與所述油氣分離單元5連接設置有儲油罐7，用于收集產(chǎn)生的煤焦油；
[0038]所述噴淋凈化單元6與所述油氣分離單元5的氣體出口連接設置，所述噴淋凈化單元6的氣體出口與所述直管熱解段21的粗煤氣入口連通設置，并在所述噴淋凈化單元6的氣體出口與所述直管熱解段21的粗煤氣入口之間設置有煤氣預熱器25，本實施例中，所述噴淋凈化單元6的氣體出口連接設置有儲氣罐8，用于收集粗煤氣。
[0039]進一步，還提供一種基于所述煤熱解反應系統(tǒng)的煤熱解工藝，其包括如下步驟:
[0040](I)將依次經(jīng)過破碎室11、分選室12和粒徑調