从尾气中回收显热能量和碳黑的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种从尾气中回收显热能量和碳黑的装置。
【背景技术】
[0002]工业生产所产生的尾气，例如炼焦工业产生的荒煤气，是几种烟煤配制成炼焦用煤时，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。焦炉上升管尾气带出热量占到焦炉输出热量的35%左右，具有相当高的回收利用价值，目前国内外研究了各种焦炉上升管余热回收工艺，也进行了一定的工业尝试，但对于大规模推广应用仍存在诸多问题，特别是尾气中焦油冷凝结焦的问题，严重阻碍了余热回收的顺利进行。
[0003]目前现有的焦炉上升管尾气显热能量回收技术，是在上升管道周围用介质容器包围了焦化厂的碳化室的上升管道，在上升管道中让显热尾气与上升管道的内壁进行热交换，经常出现碳黑堵塞上升管道的事情。通常做法是在焦化厂碳化室的上升管外面安装存水的容器，容器中的水与上升管中的尾气隔离进行热交换，容器中的水吸收了尾气中的热能量温度上升，汽化成水蒸气后在气压差的作用下流出容器，进入蒸汽管道带走了热能量。上升管中的尾气把热能量传递给了水，温度下降的同时，尾气中的碳黑冷凝结晶变成固体附着在上升管的内壁上，久而久之上升管的内部充满了碳黑堵塞上升管。现有的从尾气中回收显热能量的技术没有办法解决碳黑堵塞上升管的问题，所以没有大规模实际应用。
[0004]作为解决碳黑堵塞上升管问题的尝试，现有技术试图控制从上升管出来的尾气的温度，比如进入上升管的温度是800°C，控制释放热能量后出来的尾气温度在500°C，不让出来的尾气温度下降太多，防止尾气在上升管内结晶变成固体物质，但是依然不能完全杜绝碳黑结晶堵塞上升管道的问题。
【发明内容】
[0005]鉴于以上情形，为了解决上述技术存在的问题，本发明提出一种从尾气中回收显热能量和碳黑的装置，包括碳气分离室、用于冷却碳气分离室的介质容器以及用于储存分离后碳黑的碳黑储存罐，碳气分离室具有进气口和出气口以及与碳黑储存罐连通的碳黑输出口。
[0006]在根据本发明实施例的从尾气中回收显热能量和碳黑的装置中，优选地，还包括用于振动分离附着在碳气分离室内壁上碳黑的振动器，所述的振动器与碳气分离室连接。可选择地，所述的振动器可以是电磁振动器、气动振动器、手动控制的振动器或者其它能实现这种振动分离功能的振动器以及前述各种振动器的组合。
[0007]在根据本发明实施例的从尾气中回收显热能量和碳黑的装置中，优选地，还包括常开阀门和常闭阀门，常开阀门安装在碳气分离室的出气口上方，常闭阀门安装在碳气分离室与碳黑储存罐连通的碳黑输出口下方。
[0008]优选地，常闭阀门安装在碳气分离室的碳黑输出口与碳黑储存罐的碳黑进口之间，在常闭阀门打开时，碳黑输出口和碳黑进口连通。
[0009]可选地，常开阀门与碳气分离室的出气口之间通过法兰连接的方式固定，常闭阀门与碳黑输出口和碳黑进口之间通过法兰连接的方式固定。
[0010]在根据本发明实施例的从尾气中回收显热能量和碳黑的装置中，优选地，介质容器具有介质输入口和介质输出口，介质容器在碳气分离室的周围包围碳气分离室。
[0011]在根据本发明实施例的从尾气中回收显热能量和碳黑的装置中，优选地，碳黑储存罐是具有密封门的密闭容器。
[0012]在根据本发明实施例的从尾气中回收显热能量和碳黑的装置中，可选地，常开阀门是人工阀门或电磁阀门，常态情况下处于开启状态，在人工动作或者接通电源动作后关闭。常闭阀门是人工阀门或电磁阀门，常态情况下处于关闭状态，人工动作或者接通电源动作后打开。
[0013]采用上述的从尾气中回收显热能量和碳黑的装置时，通过碳气分离室的进气口将所处理的尾气例如荒煤气引入碳气分离室，通过介质容器的介质输入口将介质引入介质容器，尾气在碳气分离室中把显热能量传递给了碳气分离室，并从碳气分离室传递给介质容器，介质容器把接收的显热能量传递给内部的介质，介质接收了显热能量后温度上升，汽化成蒸汽介质，蒸汽介质通过介质容器的介质输出口排出，经过显热能量传递的尾气温度下降，并通过碳气分离室的出气口和常开阀门排出，尾气中的气态碳黑温度同步下降，结晶变成固体附着在碳气分离室的内壁上。
[0014]尾气中的气态碳黑结晶变成固体附着在碳气分离室的内壁上之后，振动器通电，进行机械振动，附着在碳气分离室内壁上的碳黑在振动器机械振动力的作用下脱离碳气分离室的内壁，在自身重力作用下下降，进入碳气分离室底部常闭阀门的顶部，并积存在此。
[0015]根据本发明实施例的从尾气中回收显热能量和碳黑的装置，从尾气中回收显热能量和碳黑的装置运行一定的时间后，接通常开阀门和常闭阀门的电源，常开阀门得到电能量后关闭阀门，常闭阀门得到电能量后打开阀门，在碳气分离室底部积存的碳黑被推入了碳黑储存罐中。在常闭阀门失电阀门闭合不通的时候，打开碳黑储存罐侧边的密封门取走碳黑。
[0016]采取本发明提出的技术后，根据本发明实施例的从尾气中回收显热能量和碳黑的装置，解决了现有技术中碳黑堵塞上升管道的问题。并且，除了通过振动疏通上升管道，防止堵塞之外，还能够同时回收尾气中的显热能量和碳黑，提高资源利用效率。
【附图说明】
[0017]图1是示出了根据本发明一个实施例的从尾气中回收显热能量和碳黑的装置的正视图；
[0018]图2是示出了根据本发明一个实施例的从尾气中回收显热能量和碳黑的装置的俯视图；
[0019]图3是示出了根据本发明一个实施例的从尾气中回收显热能量和碳黑的装置的碳黑储存罐的侧视图。
[0020]附图标记说明
[0021]1.碳气分离室
[0022]2.介质容器
[0023]3.振动器
[0024]4.常开阀门
[0025]5.常闭阀门
[0026]6.碳黑储存罐
[0027]7.进气口
[0028]8.出气口
[0029]9.碳黑输出口
[0030]10.介质输入口
[0031]11.介质输出口
[0032]12.密封门
[0033]13.碳黑进口
【具体实施方式】
[0034]下面将参照附图对本发明的各个优选的实施方式进行描述。提供以下参照附图的描述，以帮助对由权利要求及其等价物所限定的本发明的示例实施方式的理解。其包括帮助理解的各种具体细节，但它们只能被看作是示例性的。因此，本领域技术人员将认识到，可对这里描述的实施方式进行各种改变和修改，而不脱离本发明的范围和精神。而且，为了使说明书更加清楚简洁，将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。
[0035]首先，将参照图1、图2和图3描述根据本发明实施例的从尾气中回收显热能量和碳黑的装置，如图1、图2和图3所示，一种从尾气中回收显热能量和碳黑的装置，包括碳气分离室1、用于冷却碳气分离室I的介质容器2以及用于储存分离后碳黑的碳黑储存罐6，碳气分离室I具有进气口 7和出气口 8以及与碳黑储存罐6连通的碳黑输出口 9。
[0036]作为根据本发明实施例的从尾气中回收显热能量和碳黑的装置，还包括用于振动分离附着在碳气分离室I内壁上碳黑的振动器3，振动器3与碳气分离室I连接。所述的振动器3是电磁振动器，当然，也可以是气动振动器、手动控制的振动器或者其它能实现这种振动分离功能的振动器以及前述各种振动器的组合。
[0037]作为根据本发明实施例的从尾气中回收显热能量和碳黑的装置，还包括常开阀门4和常闭阀门5，常开阀门4安装在碳气分离室I的出气口 8上方，常闭阀门5安装在碳气分离室I与碳黑储存罐6连通的碳黑输出口 9下方。
[0038]常闭阀门5安装在碳气分离室I的碳黑输出口 9与碳黑储存罐6的碳黑进口 13之间，在常闭阀门5打开时，碳黑输出口 9和碳黑进口 13连通。常开阀门4与碳气分离室I的出气口 8之间通过法兰连接的方式固定，常闭阀门5与碳黑输出口 9和