专利名称：一种低温干馏炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种低温干馏炉，尤其是一种带有炉管的低温干馏炉。
背景技术：
煤在隔绝空气条件下进行加热，在不同温度下发生一系列物理变化和化学反应的复杂过程称为煤的热解或煤的干馏。煤干馏可得半焦、焦油和荒煤气，焦油经加氢处理可得汽柴油组分，荒煤气可用作化工原料。煤的热解是煤化工的重要过程之一，按加热终温的不同，可分为三种900 1100°C为高温干馏，即焦化；700 900°C为中温干馏；500 600°C为低温干馏。“缺油、少气、富煤”是目前中国能源的基本情况，随着全球可采石油量的下降及中国能源消费量的大幅度增长，迫使人们寻求新的能源和化工原料来代替石油。我国煤资源丰富，价格低廉，如何有效地综合开发利用煤，特别是低品位煤备受关注。近10年来，受市场需求的推动，我国晋、陕、蒙、宁等省区建设了大批煤炭低温干馏工厂，截至2007年，全国半焦总产能已达3500万吨，其中仅陕西榆林地区的年产量就达1200万吨。目前，对焦油产率、半焦产率、干馏水份产率等指标的检测分析，现有的低温干馏炉多采用格金低温干馏装置，升温、降温速度快，操作简单、方便，但单次处理量小，只有20g左右，其通过差减法得到的相关数据，与实际大规模生产差别较大，也不能尽可能的模拟实际生产过程。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种结构简单、能耗低、操作方便的低温干馏炉。实现本实用新型的一种低温干馏炉，包括内部设有炉管的炉体，与所述炉体相连的冷却系统，与所述冷却系统相连的集气系统，所述炉体和炉管都为卧式，所述炉管为密封结构，用于对物料进行热解。所述炉管包括用于盛放干馏介质的炉筒和位于炉筒开口处的炉盖，所述炉筒内设有用于盛放催化剂的盒体，该盒体表面布满蜂窝状通气孔，所述炉筒底部设有可封闭的用于通入反应气的气体通孔，所述炉盖上设有干馏气出孔。所述炉筒和炉盖之间设有石墨垫圈进行密封。所述炉筒的出口处设有蜂窝状挡板，用于阻挡物料。 所述炉筒底部设有三个温度计套管。所述干馏气出孔上设有球阀。所述炉体包括发热元件、保温层、控制仪表、外壳和支架；发热元件采用高温电炉丝或硅碳棒，保温层采用耐火纤维保温层。所述冷却系统包括直冷器和/或间冷器。所述集气系统包括储气罐，所述储气罐包括罐体，位于所述罐体顶部的取气孔，下部的排水口，上部的三通阀，所述三通阀分别连接水箱、冷却系统和储气罐。[0016]所述罐体一侧设有玻璃连通管，用于计算干馏气的体积。本实用新型的一种低温干馏炉的有益效果如下I、本实用新型的一种低温干馏炉，炉体构造简单，拆卸方便，使用寿命长。2、使用电加热，升温速度快且易控。3、适用物料范围广，装填料容易。4、油气冷却系统结构简单，可组装性及扩展性强、冷却效果好。5、冷却器由玻璃制造，可视化、易清洗。6、模块化设计，移动、装配、维修更容易。
图I为本实用新型的一种低温干馏炉的结构示意图。图2为本实用新型的一种低温干馏炉的炉管的结构示意图。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型的一种低温干馏炉，包括内部设有炉管2的炉体1，与所述炉体I相连的冷却系统3，与所述冷却系统3相连的集气系统，所述炉体I和炉管2都为卧式，所述炉管2为密封结构，用于对物料进行热解。所述炉体I包括发热元件、保温层、控制仪表11、外壳和支架12 ;发热元件采用高温电炉丝或硅碳棒，保温层采用耐火纤维保温层。所述冷却系统3包括直冷器和/或间冷器。所述集气系统包括储气罐4，所述储气罐4包括罐体，位于所述罐体顶部的取气孔41，下部的排水口 42，上部的三通阀43，所述三通阀43分别连接水箱、冷却系统3和储气罐
4。所述罐体一侧设有玻璃连通管44，用于计算干馏气的体积。如图2所示，所述炉管2包括用于盛放干馏介质的炉筒21和位于炉筒21开口处的炉盖22，所述炉筒21内设有用于盛放催化剂的盒体23，该盒体23表面布满蜂窝状通气孔，所述炉筒21底部设有可封闭的用于通入反应气的气体通孔，所述炉盖22上设有干馏气出孔26。所述炉筒21和炉盖22之间设有石墨垫圈进行密封。所述炉筒21的出口处设有蜂窝状挡板25，用于阻挡物料。所述炉筒21底部设有三个温度计套管24。所述干馏气出孔26上设有球阀27。将一定量的待热解原料经破碎、筛分后，装入炉管，采用电加热的方式隔绝空气加热到500 700°C，保持30 120分钟。产生的干馏气经冷却器冷凝后，得到焦油和荒煤气；结构简单、能耗低、操作方便，适合各种品质的固体物料。炉体的作用是供给热量，发热元件采用高温电炉丝(或硅碳棒)，最高温度可达1400°C，具有热效率高、升温速度快、经久耐用的特点。炉膛采用翻开式结构，易于取放炉管，并在有降温需求时，打开上炉膛，使之快速降温。保温层采用高级耐火纤维做保温材料，具有保温、比重轻、蓄热少，炉膛内部温度均匀性好的特性。易磨损部位采用硬化技术处理，使炉材经久耐用。控制仪表采用数字温度程控仪，PID调节，可自动升温、保温、降温，控温精度高、重复性好。也可通过插孔及加密狗直接与计算机USB相连，以获取温度的实时曲线，并进行远程操控。[0033]外壳及支架采用先进的数控机床精心加工，体积小、重量轻、人性化设计、外形美观。控制支架高度，使炉管放置高度与地面500-900mm，并在支架底部设置脚轮，以利装置的移动和搬运。炉管是物料发生热解的场所，必需满足物料装填、温度测定和密封等要求。炉筒为圆柱形腔体，用于盛放各种干馏介质，其底部设有三个温度计套管及留有一个气体通孔，套管用来插入温度计以监测物料的温度。气体通孔用来向炉内通入反应性气体，不用时封死。炉筒内设有一直径比炉筒内径稍小的圆柱状小盒，由薄壁钢板制成，其上设有蜂窝状分布的通气孔，主要用于盛放催化剂。炉筒出口处也设一蜂窝状挡板，用以阻挡物料，并有在一定程度上减缓物料颗粒被干馏气带出的作用。炉盖上设有干馏气出孔一个，经一球阀后，用钢管与冷却系统相连，钢管末端做成24/40阳磨口(参照玻璃仪器磨口标准，下同)。球阀的作用是(I)防止高温卸料时干懼气溢出；(2)在使用直冷器时，防止倒吸；(3)通过改变阀门的大小，控制干馏气在炉管内的停留时间。炉体与炉盖采用硬金属直接密封和石墨垫圈双重密封方式，确保干馏气不会泄漏，两者采用快接法兰固定，以利拆卸。冷却部分以水为冷却介质，共采用三种方式，即直冷、间冷、混冷。设计上，由于采取模块化单元，只需制造前两种类型的冷却器即可，混冷系统可由前两种冷却器配搭而成。具体使用时，可根据干馏气的冷却情况，决定需要多少个冷却单元，以及是否有必要采取混·冷方式。直冷是将干馏气直接通入水中进行冷却的方式。其中I为玻璃管，其上端为24/40阴磨口，以便与干馏气出口管配合；下端与气体洗瓶的进气管类似，有四个小出气口对称分布，以增大气液接触面积、增强冷凝效果。直冷器下部做一四氟节门，用以静置后油水的分液、接收。同样地，可根据冷却效果，串连多个冷却器。直冷器的缺点是导致油水混杂，只有待静置分层后，才能计算相应的热解油产率，且由于油水直接接触，导致热解水的量难以计算，但此方式的冷却水用量较小。间冷采用盘管式冷却器，冷却水走管内，干馏气走管外。此种冷却方式可方便得到物料热解水的量，若采用带刻度的接收瓶，还可随时观察焦油的产速及产量。冷却器上的预留口可用来连接各类温度、压力探测器，根据试验工艺的要求，可测得系统的干馏气出入口的温度、压力，气体储罐的压力等参数。各冷却器均由特硬高硼硅玻璃制造，此种玻璃的软化点达8 20 °C，褪火温度560°C，完全满足低温干馏的温度要求。使用玻璃做冷却器的材料，可以随时观察冷却器内干馏气的冷却程度，方便确定最全适的冷却器数量，而且玻璃清洗起来也比较方便，外观也更加美观。当然，也可选用不透钢作为冷却器的材料，则更为经久耐用，但不能观察冷却器内的情况。整个冷却系统安装于铁架上，铁架由钢筋焊制，可根据安装冷却器的数量，确定铁架的尺寸。集气系统王要为一储气_，米用排水取气的方式，实验装直彳合建完成后，可首先接通电源对物料进行除水，在此期间，通过三通阀43将储气罐装满水(并同时用气袋收集气体样品用于分析)。储罐装满水后，旋转三通阀使之与冷却系统相连，通过控制阀门42出水量的大小，使炉管内维持微正压(IOO-IOOOPa)。储气罐一侧安装有玻璃连通管，通过测量气罐内剩余水的量来计算干馏煤气的体积。
权利要求1.一种低温干馏炉，其特征在在于包括内部设有炉管的炉体，与所述炉体相连的冷却系统，与所述冷却系统相连的集气系统，所述炉体和炉管都为卧式，所述炉管为密封结构，用于对物料进行热解。
2.根据权利要求I所述的低温干馏炉，其特征在于所述炉管包括用于盛放干馏介质的炉筒和位于炉筒开口处的炉盖，所述炉筒内设有用于盛放催化剂的盒体，该盒体表面布满蜂窝状通气孔，所述炉筒底部设有可封闭的用于通入反应气的气体通孔，所述炉盖上设有干馏气出孔。
3.根据权利要求2所述的低温干馏炉，其特征在于所述炉筒和炉盖之间设有石墨垫圈进行密封。
4.根据权利要求2所述的低温干馏炉，其特征在于所述炉筒的出口处设有蜂窝状挡板，用于阻挡物料。
5.根据权利要求2所述的低温干馏炉，其特征在于所述炉筒底部设有三个温度计套管。
6.根据权利要求2所述的低温干馏炉，其特征在于所述干馏气出孔上设有球阀。
7.根据权利要求I 6任一所述的温度干馏炉，其特征在于所述炉体包括发热元件、保温层、控制仪表、外壳和支架；发热元件采用高温电炉丝或硅碳棒，保温层采用耐火纤维保温层。
8.根据权利要求I 6任一所述的低温干馏炉，其特征在于所述冷却系统包括直冷器和/或间冷器。
9.根据权利要求I 6任一所述的低温干馏炉，其特征在于所述集气系统包括储气罐，所述储气罐包括罐体，位于所述罐体顶部的取气孔，下部的排水口，上部的三通阀，所述三通阀分别连接水箱、冷却系统和储气罐。
10.根据权利要求9所述的低温干馏炉，其特征在于所述罐体一侧设有玻璃连通管，用于计算干馏气的体积。
专利摘要本实用新型提供了一种结构简单、能耗低、操作方便的低温干馏炉，包括内部设有炉管的炉体，与所述炉体相连的冷却系统，与所述冷却系统相连的集气系统，所述炉体和炉管都为卧式，所述炉管为密封结构，用于对物料进行热解。本实用新型的一种低温干馏炉，炉体构造简单，拆卸方便，使用寿命长；使用电加热，升温速度快且易控；适用物料范围广，装填料容易；油气冷却系统结构简单，可组装性及扩展性强、冷却效果好；冷却器由玻璃制造，可视化、易清洗；模块化设计，移动、装配、维修更容易。
文档编号C10B53/04GK202450043SQ20122005527
公开日2012年9月26日 申请日期2012年2月17日 优先权日2012年2月17日
发明者史丰田, 吴道洪 申请人:北京神雾环境能源科技集团股份有限公司