一种煤与粘性含碳物料的共热解方法和热解反应系统与流程

文档序号:13410482阅读:259来源:国知局
一种煤与粘性含碳物料的共热解方法和热解反应系统与流程
本发明涉及煤热解领域,具体地,涉及一种煤与粘性含碳物料的共热解方法和热解反应系统。
背景技术
:目前国内拥有大量廉价碎煤资源,亟待高效清洁转化利用,尽管国内外已经开展了相当多的碎煤热解研究开发工作,至今尚无成熟的商业化技术。碎煤热解技术以固体热载体工艺为主,多采用移动床或流化床工艺。并且,煤直接液化过程中会产生占液化原料煤总量30重量%左右的液化残渣,液化残渣的利用直接影响到煤直接液化工艺的完整性和经济性,是煤直接液化工艺必需解决的关键问题。cn101608125a提供了一种煤热解提质方法,该方法包括以下步骤:将粒度≤30mm的原料煤送入回转干燥器中,使其与热烟道气并流接触、直接换热;与此同时,所述原料煤在回转干燥器中与来自热解器的热半焦间接换热,从而实现原料煤的干燥;干燥后的原料煤与来自加热回转窑的高温半焦混合后送入热解器中,所述煤料与高温半焦直接换热并发生热解,生成热半焦、焦油蒸汽和煤气,最终热解温度为500~700℃;所生成的热半焦至少部分送至加热回转窑进行升温处理,其余的热半焦送至回转干燥器用于与原料煤间接换热,所述热解器为移动床热解器。将所述的焦油蒸汽和煤气的混合气体送入组合颗粒除尘装置中进行除尘,且控制除尘温度,使煤气中的焦油蒸汽不冷凝;所述的组合颗粒除尘装置主要由旋风除尘器和过滤除尘器组成,其中所述旋风除尘器为单级或两级串联,所述过滤除尘器包括一壳体,所述壳体内设有热半焦床层,所述壳体设有煤气入口和煤气出口以及热半焦入口和热半焦出口,所述旋风除尘器的出口与所述过滤除尘器入口相连通,且在除尘过程中,所述组合颗粒除尘装置控制在使焦油蒸汽不冷凝的热态环境中。尽管该方法能够使得煤较好地实现热解,但是该方法不能热解处理粘性含碳物料,例如不能用于热解液化残渣,原因在于:如直接将液化残渣通过固体物料输送装置送入热解器,液化残渣进入热解器后将团聚结块,会导致设备堵塞,另外由于热传导使液化残渣进料口温度较高,液化残渣粘结团聚后将导致进料口堵塞。cn104152162a提供了一种碎煤热解生产半焦、焦油和煤气的方法,该方法包括:在干燥条件下,将粒度为25mm以下的原料煤进行干燥,得到干燥煤,所用干燥器为回转窑干燥器;在热解条件下,将所述干燥煤和半焦热载体在热解系统内直接接触进行热解,且于所述热解系统内,将热解产生的固态产物不经过任何形式的降温而直接筛分得到小粒度热半焦、大粒度热半焦,在所述固态产物产生的高温热场中,将热解产生的气态产物经除尘得到净化的热解气,所述热解系统内的热解器形式为回转窑热解器;其中,所述小粒度热半焦进行冷却得到半焦;所述半焦热载体通过将所述大粒度热半焦进行加热得到;在焦油回收条件下,将所述净化的热解气进行冷凝分离得到煤气和焦油。热解气在热解系统内设置的旋风分离器的作用下,可以保证热解气在热半焦提供的高温热场下进行除尘,不仅有效地实现除尘,回收热解气中的颗粒与小粒度热半焦一起作为半焦产品,提高半焦收率;而且避免了热解气中的焦油冷凝,可以减少对管线的堵塞,有利于装置的长周期运行,同时也提高了焦油产品的产率和品质。尽管该方法能够使得煤较好地实现热解,但是该方法不能热解处理粘性含碳物料,例如不能用于热解液化残渣,原因在于:如直接将液化残渣通过固体物料输送装置送入热解器,液化残渣进入热解器后将团聚结块,会导致设备堵塞,另外由于热传导使液化残渣进料口温度较高,液化残渣粘结团聚后将导致进料口堵塞。技术实现要素:本发明的目的是针对现有技术中的煤热解工艺难以实现对粘性含碳物料例如液化残渣热解的缺陷,提供了一种煤与粘性含碳物料的共热解方法和热解反应系统。为了实现上述目的,本发明提供一种煤与粘性含碳物料的共热解方法,该方法包括:(1)将干煤与粘性含碳物料进行第一混合,得到温度为130℃以下的热解原料;(2)将所述热解原料与固体热载体进行第二混合,使所得混合物达到热解温度,以促使热解原料在热解反应器中进行热解反应,得到热解气和半焦固体;(3)将至少部分步骤(2)中所得到的所述半焦进行加热,以作为步骤(2)中的固体热载体;其中,所述第二混合在热解预混器中进行,所述热解预混器包括密闭混料槽和设置在密闭混料槽内的预混螺旋输送机,所述预混螺旋输送机将从所述密闭混料槽的一端进入的热解原料和固体热载体混合并从另一端的出料口输出所得混合物。本发明还提供了一种实施上述煤与粘性含碳物料的共热解方法的热解反应系统,包括:物料预混器、所述热解预混器、热解反应器、载料罐、物料密闭输送系统和固体热载体加热窑;其中,所述物料预混器用于将干煤与粘性含碳物料进行第一混合,形成温度为130℃以下的热解原料;所述热解反应器用于将第二混合所得的混合物进行热解;所述载料罐用于盛装热解反应器中产生的至少部分半焦,并通过所述物料密闭输送系统将所述载料罐中的至少部分半焦固体送至所述固体热载体加热窑中进行加热。通过采用本发明方法,能够使煤,特别是低阶煤与粘性含碳物料(例如液化残渣)在混合均匀和不堵塞设备的条件下,可成功地输送至热解器中进行共热解,从而实现对低阶煤与粘性含碳物料的充分利用,获得具有商业价值和工业价值的半焦产品、煤气产品和焦油产品。本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:图1为根据本发明的优选实施方式的物料密闭输送系统的结构示意图;图2为图1中所示的密封对接装置的结构示意图,其中的密封对接管与载料罐之间处于脱离连接状态;图3与图2类似,不同之处在于密封对接管与载料罐之间水密封连接;图4为图1中所示的载料罐的主视图;图5为载料罐的俯视图,其中显示了垂直升降轮组的抱轨结构;图6和图7均为载料罐的侧视图,其中图7显示了载料罐底部的自重密封阀;图8为图1中所示的底层行车的主视图;图9为底层行车的俯视图;图10为图1中所示的底层移运导轨的结构示意图;图11为图1中所示的吊装升降轨道和起吊装置的结构示意图;图12为图11的侧视图;图13为固定升降轨道的安装结构示意图;图14为图13中所示的垂直通道平台安装框架的结构示意图;图15为图1中所示的密封卸料装置的结构示意图;图16为密封卸料装置的顶部示图;图17为根据本发明的优选实施方式的热解反应系统的原理图;图18为根据本发明的优选实施方式的热解反应系统的结构示意图;图19为图18中的热解预混器的端面视图,其中为清楚起见,省略了遮挡的端盖;图20为图19所示的热解预混器的内部结构示意图;图21为图18中的热解反应器及称量装置部分的结构示意图;图22为图18中的颗粒除尘装置部分的结构示意图;图23为图18中的干燥器的结构示意图;图24为图18中的物料预混器的结构示意图。图25是根据本发明的一种优选的实施方式的热解反应系统。附图标记说明附图标记说明1固体热载体加热窑2固体热载体缓冲料仓3热解预混器4称量装置5颗粒除尘装置6进料螺旋输送机7预混给料阀8物料预混器9煤给料阀10煤缓冲仓11干燥器31密闭混料槽32预混螺旋输送机33密闭外壳体51气体入口52气体出口53顶部瓷球入口54底部瓷球出口55瓷球81顶部混合段82底部出料管段100密封对接装置200载料罐300底层行车400底层移运导轨500吊装升降轨道600顶层行车700顶层移运导轨800密封卸料装置900返料管1000热解反应器1100楼层平台1200物料储罐101侧壁102罩体103干燥器进料管104旋转托盘105混风室进气管106混风室107平煤板108导流板110密封对接管120对接管插板阀130导向定位轮组140升降驱动机构111水槽外管112溢流口113进水口114置换气出口管115置换气吹入管116径向连接板117环形插接管210罐体220垂直升降轮组230进料口阀门240进料口阀门执行机构250罐体配重260进料口阀门驱动电机211罐体进料口212罐体卸料口213密封阀板214拉杆215环向锥形板216本体外周壁217呼吸阀221第一定位轮222第二定位轮223行走轮310车体320物料紧急卸放管330底层车载升降轨道340底层车载驱动电机311载料罐支撑部312载料罐卸料部313卸料通孔314定位密封环槽315径向支撑杆410卷筒安装框架420供电电缆430电缆卷筒440电缆配重450牵引电机460牵引钢缆510固定升降轨道520升降位置监测装置530垂直通道平台安装框架610吊车升降电机620起吊钢丝绳630龙门钩吊轮640龙门钩650龙门钩挂钩660龙门钩侧导轮670顶层车载驱动电机680顶层车载升降轨道801外锥面混合件802圆锥内环面混合件810环形支撑座820卸料槽830卸料槽外壳体811环形密封槽812环形密封件831置换气入口832置换气出口840导向滑块850卸料插板阀1001热解气出口1002热解器进料管1003混料板12冷凝装置。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。本发明提供一种煤与粘性含碳物料的共热解方法,该方法包括:(1)将干煤与粘性含碳物料进行第一混合,得到温度为130℃以下的热解原料;(2)将所述热解原料与固体热载体进行第二混合,使所得混合物达到热解温度,以促使热解原料在热解反应器中进行热解反应,得到热解气和半焦;(3)将至少部分步骤(2)中所得到的所述半焦进行加热,以作为步骤(2)中的固体热载体;其中,所述第二混合在热解预混器3中进行,所述热解预混器3包括密闭混料槽31和设置在密闭混料槽31内的预混螺旋输送机32,所述预混螺旋输送机32将从所述密闭混料槽31的一端进入的热解原料和固体热载体混合并从另一端的出料口输出所得混合物。如图25所示,本发明还提供了一种实施上述煤与粘性含碳物料的共热解方法的热解反应系统,包括:物料预混器8、所述热解预混器3、热解反应器1000、载料罐200、物料密闭输送系统和固体热载体加热窑1;其中,所述物料预混器8用于将干煤与粘性含碳物料进行第一混合,形成温度为130℃以下的热解原料;所述热解反应器1000用于将第二混合所得的混合物进行热解;所述载料罐200用于盛装热解反应器1000中产生的至少部分半焦,并通过所述物料密闭输送系统将所述载料罐200中的至少部分半焦固体送至所述固体热载体加热窑1中进行加热。以下将对本发明的上述共热解方法和热解反应系统进行综合描述,应当理解的是,这些特征也可以分别属于上述共热解方法和热解反应系统。根据本发明,步骤(1)中,通过将干煤与粘性含碳物料进行混合,得到温度为130℃以下的热解原料,能够使得粘性含碳物料混合于干煤中,从而可以避免粘性含碳物料对后续热解步骤中采用的装置的高温部位的粘结堵塞,而且也可以使得粘性含碳物料更为便于输送,同时也确保了干煤与粘性含碳物料混合均匀。其中,优选地,可使用温度为130℃以下的干煤,其可以本领域常规方法获得,例如可以将煤原料送入到干燥装置中进行干燥,并在干燥过程中控制最后所得干煤的温度为130℃以下。更优选地,所述热解反应系统进一步包括:干燥器11以用于干燥煤获得温度为130℃以下的干煤。根据本发明,所述干燥器11中可以采用本领域常规的方式来对煤进行干燥,为了能够更为充分地实现对煤和粘性含碳物料的热解产物进行利用,优选地,所述固体热载体加热窑1与所述干燥器11连接,使得所述固体热载体加热窑1产生的高温烟气通入到所述干燥器11中以用于干燥煤。更优选地,将所述干燥器11中产生的干燥尾气部分循环与所述固体热载体加热窑1通入的高温烟气混合后再进入到所述干燥器11中用于干燥煤,另外一部分干燥尾气进行放空,通过这样的方式,可以降低尾气的排放量,降低污染。根据本发明,对于高温烟气或者高温烟气与部分干燥尾气的组合的温度并无特别的限定,只要能够获得本发明所需的干煤即可,为了能够对煤和粘性含碳物料进行连续地处理,例如采用图25所示的装置进行连续地处理,优选地,高温烟气或者高温烟气与部分干燥尾气的组合的温度使得直接与其接触后的煤的温度为130℃以下,而无需使得干燥后的煤进一步冷却才能达到该温度限定。根据本发明,用于干燥的原料煤可以采用本领域熟知的各种煤,但是本发明的方法特别适用于低阶煤与粘性含碳物料的共热解,原料煤例如可以为长焰煤、褐煤等中的一种或多种,特别是粒度为30mm以下的碎煤。根据本发明,优选情况下,步骤(1)中,所述干煤的含水量为10重量%以下(更优选为5重量%以下),粒度为30mm以下。更优选地,步骤(1)中,所述干煤的温度为100-130℃,优选为105-125℃。根据本发明,所述粘性含碳物料可以为本领域的各种具有一定粘性的且含有碳的各种物料,本发明的方法特别适用于煤液化处理产生的液化残渣。其中,所述液化残渣是一种高碳、高灰、高硫的物质,主要由无机质和有机质两部分组成,有机质包括液化重油、沥青类物质和未转化的煤(是指残渣中不溶于四氢吠喃的有机质),无机类物质(通常称为灰分)包括煤中的矿物质和外加的催化剂。其中,有机类物质中的液化重油和沥青类物质约占液化残渣总量的40-60重量%,未转化煤约占液化残渣总量的20-40重量%,灰分约占液化残渣总量的10-30重量%左右。根据本发明,如图25所示,可以将干燥器11中所得干煤直接通入到物料预混器8中并与通入到该装置中的粘性含碳物料进行第一混合,以得到热解原料。通过该第一混合,可以使得在加热状态下具有较高粘性的粘性含碳物料能够顺利地进行到共热解的装置中,且不会在后续处理中产生粘结效应。根据本发明,优选情况下,步骤(1)中,所述粘性含碳物料为煤液化处理产生的液化残渣;所述干煤与粘性含碳物料的用量的重量比为200-1000:100,优选为250-800:100。采用该优选的方式,能够获得更利于共热解的物料,且更适于粘性含碳物料的输送。根据本发明,步骤(2)中,将所述热解原料与固体热载体进行第二混合,并将所得混合物进行热解,即可得到热解气和半焦固体。其中,所述第二混合在热解预混器3中进行,所述热解预混器3包括设置在密闭混料槽31内的预混螺旋输送机32,所述预混螺旋输送机32将从所述密闭混料槽31的一端进入的热解原料和固体热载体混合并输送至另一端的出料口,以送至进行所述热解。其中,所述第二混合能够更进一步地将热解原料进行分散稀释,使得在热解时能够更为充分和快速的热解,且经过该第二混合后,所得的混合物更为利于输送,且在采用所述热解预混器3的情况下不会堵塞装置和管道。优选情况下,步骤(2)中,所述热解原料与固体热载体的用量的重量比为100:200-800,更优选为100:400-600。根据本发明,优选情况下,所述固体热载体的温度为750-850℃。由于该固体热载体具有较高的温度,因此,优选该第二混合的停留时间较短,例如步骤(2)中,所述第二混合的时间为5min以下,优选为1min以下。这样可以避免第二混合后的物料发生不必要的热解。根据本发明,将第二混合的混合物进行热解,即可实现对煤与粘性含碳物料的共热解,并获得热解气和半焦固体。优选情况下,所述热解的条件包括:温度为550-650℃,时间为15-40min。对于采用如图1所示的装置进行的实施方式来说,这里的热解时间可以理解为在热解反应器中物料的停留时间。采用转盘热解器作为本发明的热解反应器1000具有诸多优势,例如包括:待热解的物料可以随着转盘的转动在转盘热解器内构件的作用下均匀混合,快速热解;由于转盘热解器中的料层厚度薄,热解气不需穿过如移动床或固定床热解器那样的厚床层,减少焦油的二次热解,焦油收率高;可以采用水封对该热解器进行密封,避免了如回转窑结构的热解器的不易密封的问题;待热解的物料在转盘干燥器和转盘热解器内的运动相对于转盘的转动几乎可视为静止,因此对于物料的破碎粉化程度较小,减少了粉尘产量,降低了除尘系统的负荷。根据本发明,该方法可以进一步包括:将步骤(2)所得的热解气进行除尘后,再进行冷凝,以分离得到煤气和焦油。如图25所示的,所述热解反应系统进一步可以包括:颗粒除尘装置5和冷凝装置12,使得所述热解反应器1000中产生的热解气通入到颗粒除尘装置5中进行除尘,而后再通入到冷凝装置12中进行冷凝,以分离得到煤气和焦油。为了能够使得焦油蒸汽不冷凝,需要控制所述颗粒除尘装置5中的内过滤介质的温度,例如使得内过滤介质的温度为400-600℃,优选为与热解气的温度一致或略高。将经过颗粒除尘装置5除尘后的热解气通入到冷凝装置12中,即可通过冷凝来对热解气进行分离,得到煤气和焦油。其中,对所述冷凝装置12并无特别的限定,可以采用本领域常规的用于冷凝热解气分离煤气和焦油的冷凝装置。根据本发明,步骤(3)中将至少部分所述半焦固体进行加热以作为步骤(2)中的固体热载体,从而使得煤与粘性含碳物料共热解所得的半焦固体能够直接在本方法中得到回用。如图25所示的,采用载料罐200将热解所得的至少部分半焦固体从所述热解反应器1000中取出并送至所述固体热载体加热窑1中进行加热。优选情况下,所述载料罐200设置为以与空气隔绝的方式将热解所得的至少部分半焦固体从所述热解反应器1000中取出并送至所述固体热载体加热窑1中。这样可以使得在提升过程中的高温半焦与空气隔绝,避免高温半焦遇空气燃烧爆炸。根据本发明,所述固体热载体加热窑1首先采用燃料和空气燃烧获得高温烟气,并将该高温烟气与半焦接触以加热半焦获得高温半焦,从而得到温度有所降低的高温烟气,如上文所述的,可以采用该高温烟气来加热干燥器11中的煤,而且进一步可以采用该部分高温烟气用于热解反应器1000中以为热解过程提高热量。通过采用本发明的方法,特别是在图25所示的热解反应系统中进行时,能够使得煤,特别是低阶煤与粘性含碳物料(例如液化残渣)进行共热解,从而实现对低阶煤与粘性含碳物料的充分利用,获得具有商业价值和工业价值的半焦产品、煤气产品和焦油产品。对于高温(例如300℃~1000℃之间)固体碳质物料,由于常伴有易燃易爆有毒气体的析出,因而其输送设备对耐高温性、气密性、安全稳定性等诸多方面具有较高要求。本发明特此提供了一种物料密闭输送系统,用于在进料点与卸料点之间实现物料的密闭输送。如图1所示,该物料密闭输送系统包括载料罐200、密封对接装置100和吊装移运工装,在进料点,载料罐200能够与密封对接装置100密封连接以接收物料并密封保存在载料罐200内,吊装移运工装用于在进料点与卸料点之间平移和/或升降起吊载料罐200,并且载料罐200能够在卸料点实现密封卸料。在本发明中,为实现高温物料的全程密封、便捷输送,对于高温物料的密封暂存装置(即载料罐200)、进料点和卸料点的对接、进料卸料密封以及灵活方便的吊装移运工装结构均进行了特别设计。以下对各功能部分进行分别阐述。吊装移运工装有别于传统的耐高温的铸链提升机,本发明的物料密闭输送系统中的吊装移运工装采用了行走于导轨上的行车,载料罐200搭载于行车上,从而操作方便,不易过载、磨损小。相较于铸链提升机而言,高温物料隔离保存于载料罐200中,与导轨之间还通过行车隔开,对输送设备的温度影响小,无产生火灾隐患。在本实施方式中,如图1所示,吊装移运工装包括底层行车300、底层移运导轨400、顶层行车600和顶层移运导轨700,底层行车300能够搭载载料罐200沿底层移运导轨400移动,顶层行车600上安装有起吊装置,顶层行车600能够通过起吊装置在吊装位置起吊载料罐200,并带动该载料罐200沿顶层移运导轨700移动。其中,载料罐200在底层移运导轨400和顶层移运导轨700上实现水平输送,通过起吊装置实现垂直输送。优选地,底层移运导轨400、顶层移运导轨700和起吊的高度方向分布成三维方向,即可实现载料罐200的任意位置的方便输送。具体地,移运导轨水平延伸,可采用与铁路交通轨道相同的单面双轨形式,以保持水平移动的平稳性,但底层移运导轨400和顶层移运导轨700的轨道宽度不同。底层移运导轨400和顶层移运导轨700的各自两端均设有挡板,以防止水平移动和提升动作超量。导轨上可布置有若干限位传感器,例如图12所示的多个升降位置监测装置520,以监测小车运动状态。为保持垂直起吊的稳定性,如图11和图13所示,吊装移运工装还包括在吊装位置固定设置的固定升降轨道510。底层行车300上还安装有向上延伸的底层车载升降轨道330,顶层行车600上安装有向下延伸的顶层车载升降轨道680,图4所示的载料罐200的侧壁上安装有垂直升降轮组220。这样,在图11所示的吊装位置,顶层车载升降轨道680、固定升降轨道510和底层车载升降轨道330可依次对接以形成吊装升降轨道500,起吊装置能够拉动载料罐200以驱动垂直升降轮组220沿吊装升降轨道500升降移动,从而实现载料罐200的垂直输送。其中,可通过顶层和底层的行车与导轨之间的位置锁定,达到顶层车载升降轨道680、固定升降轨道510和底层车载升降轨道330的对齐效果。作为垂直通道的吊装升降轨道500优选采用双面单轨形式,即在底层移运导轨400或顶层移运导轨700的横向两侧的两个相对平面各布置一单轨。相应地,载料罐200的两侧也均设有垂直升降轮组220。此外,单轨轨道上同样可布置有若干限位传感器等,以监测载料罐200的运动状态。通过载料罐200两侧的导轨设置,可提升载料罐200在起吊时的稳定度。进一步地,还可在导轨与导轮之间形成“轮轨相抱”的紧抱式设计,以最大程度地提高载料罐200提升时的平稳性。参见图5,载料罐200侧壁上的垂直升降轮组220设计为至少包括行走轮223、第一定位轮221和第二定位轮222,吊装升降轨道(图5为底层车载升降轨道330部分)为滑轨,行走轮223能够行走于滑轨表面,第一定位轮221和第二定位轮222能够在一定张紧力下分别紧抱滑轨的两侧侧面,从而构成“轮抱轨”式结构。同理,吊装升降轨道也可以是滑槽,则第一定位轮221和第二定位轮222可在一定张力下分别压靠于滑槽的两侧侧壁上,构成“轨抱轮”式结构。这样可避免载料罐200在起吊过程中的摆动。优选地,垂直升降轮组220可伸缩地安装在载料罐200的侧壁上。此处可采用本领域技术人员公知的伸缩轮设计,使得垂直升降轮组220在吊装位置伸出时,垂直升降轮组220可与吊装升降轨道500接合并形成滑动配合,在非吊装位置,垂直升降轮组220可呈回缩状态,垂直升降轮组220间隔远离吊装升降轨道500。进一步地,垂直升降轮组220还可包括升降轮锁定机构(未显示),该升降轮锁定机构可在垂直升降轮组220的伸出状态(图5所示)将第一定位轮221和第二定位轮222锁定于吊装升降轨道500上。当然,本领域技术人员能够理解的是,垂直升降轮组220也不限于伸缩轮设计,还可采用例如弹性轮设计,通过垂直升降轮组220的弹性力实现与导轨的抱紧或接触避让。此外,在吊装位置,顶层车载升降轨道680、固定升降轨道510和底层车载升降轨道330沿竖直方向对齐并依次对接,从而实现垂直方向的起吊拉升。当然,也可采用倾斜状的吊装升降轨道500,以实现倾斜拉升。当载料罐200拉升至顶层行车600上时,可通过顶层行车600上的载料罐锁定机构将载料罐200锁定于顶层行车600上。这种载料罐锁定机构可以是例如常见的锁销结构等,包括插销和销孔,插销和销孔中的一者安装在顶层行车600,另一者安装在载料罐200上,在顶层吊装位置,载料罐锁定机构能够将载料罐200锁定于顶层行车600上。载料罐200被锁定后可跟随顶层行车600水平移动。在本实施方式中,由于载料罐200的起吊重量较大且要求平稳起吊,因而采用龙门吊结构。如图11所示,该起吊装置包括安装在顶层行车600上的吊车升降电机610和卷扬机构,卷扬机构上缠绕有起吊钢丝绳620以拉吊载料罐200。起吊装置包括龙门钩640,该龙门钩640包括龙门钩本体,该龙门钩本体的顶部设有与起吊钢丝绳620相连的多个龙门钩吊轮630,龙门钩本体的底部连接有用于拉吊载料罐200的龙门钩挂钩650。在图11和图12中,通过两个龙门钩挂钩650可平稳起吊载料罐200。其中,龙门钩挂钩650的拉力还作用于载料罐200底部的密封闸板213,以保持载料罐200在起吊时的密封性,以下将具体述及。进一步地,龙门钩本体的两端还设有龙门钩侧导轮660,在起吊时,龙门钩侧导轮660可沿吊装升降轨道500升降移动,以保持龙门吊的起吊平稳。本发明的吊装移运工装可安装在沿竖直方向间隔的多层楼层平台1100中,如图13所示,多层楼层平台1100之间形成有垂直通道,吊装升降轨道500沿垂直通道依次穿过各层楼层平台1100,并可通过图14所示的各层楼层平台1100上的垂直通道平台安装框架530安装固定。各层楼层平台1100不仅起到安装固定作用,还方便了吊装移运工装的检修和故障排除等操作。在应用于煤化工领域的热解工艺中时,由于热解炉等设备的尺寸大,因而载料罐200的水平和垂直移动范围均较大,例如本实施方式中的吊装升降轨道500的垂直高度不小于30m,因而采用起吊装置更为适宜。回到底层移运导轨400和顶层移运导轨700中,二者的行车和导轨结构具有类似性,以下以顶层移运导轨700为例进行说明。参见图11,顶层移运导轨700包括通过工字钢支撑且横向间隔的左轨道和右轨道,顶层行车600包括安装在车体底部的左滚轮和右滚轮,顶层行车600通过左滚轮和右滚轮分别行走于相应的左轨道和右轨道上。两个顶层车载升降轨道680分别固定安装在顶层行车600的左右两侧并从左轨道与右轨道之间向下延伸,载料罐200的左右侧壁上的垂直升降轮组220能够分别沿两侧的顶层车载升降轨道680滑行。如图12所示,顶层行车600上还安装有驱动行走的顶层车载驱动电机670,该顶层车载驱动电机670驱动顶层行车600沿顶层移运导轨700在顶层卸料位置(图1中的密封卸料装置800的正上方)和顶层吊装位置(图1所示的吊装升降轨道500位置)之间移动。由于顶层移运导轨700的长度较短,例如小于10m,因而其布线方式简单。可固定设置电缆卷筒,电缆卷筒上缠绕有供电电缆,供电电缆与吊车升降电机610和顶层车载驱动电机670分别电连接。在本实施方式中,底层移运导轨400的长度大于10m,其上运行的行车可由图8所示的底层车载驱动电机340驱动。如图10所示,可安装有驱动行走的底层车载驱动电机340,底层移运导轨400的长度方向的中间位置固定设置有卷筒安装框架410,该卷筒安装框架410上安装有缠绕供电电缆420的电缆卷筒430,供电电缆420的一端与底层车载驱动电机340相连,另一端连接有电缆配重440以绷紧底层车载驱动电机340与电缆卷筒430之间连接的供电电缆420,使得在底层行车300的运行过程中,供电电缆420始终处于悬垂状,而不拖地,以免发生缠绕或其它机械干涉。当然,吊装移运工装也可通过其它方式,例如拖链供电方式,拖链(未显示)可连接在供电电源与底层车载驱动电机340之间以向该底层车载驱动电机340供电,以调节行车移动速度、实现制动等。同样的,也不限于通过车载驱动电机驱动行车,如图10所示,可通过底层移运导轨400两端布置的牵引电机450进行牵引驱动,牵引电机450通过牵引钢缆460牵引底层行车300行走。此外,吊装移运工装中不仅可通过载料罐锁定机构将载料罐200锁定于顶层行车600上,各水平导轨和垂直导轨上也设有多个锁位机构,以将行车锁定于导轨的不同位置,保证在实现装料、卸料或对接时的准确定位,同样可通过电动或气动驱动的锁销或锁杆实现对载料罐200的位置锁定,由于此种锁位机构为本领域技术人员所熟知,因而在此不再赘述。具体地,通过锁位机构可将底层行车300定位精准地至少锁定在底层移运导轨400上的例如(与进料点对应的)进料位置、(与卸料点对应的)底层卸料位置、吊装位置等。在进料位置,载料罐支撑部311上支撑的载料罐200能够与密封对接装置100对接进料,在底层卸料位置,载料罐200能够精准对接以实现定点卸料。如以下将阐述的,还可在顶层卸料位置实现定点卸料,在进料位置或紧急卸放位置,通过物料紧急卸放管320实现紧急状况下的卸料。载料罐图4至图7图示了根据本发明的载料罐200。其中,载料罐200的罐体210的顶部设有罐体进料口211以接收物料,该罐体进料口211处设有进料口阀门230,同时罐体210的底壁上形成有罐体卸料口212,罐体卸料口212处安装有带密封阀板213的自重密封阀。罐体210采用耐受高温的保温隔热材料,暂存于罐内的高温固体物料通过密闭的进料口阀门230和密封阀板213实现密闭输送。为便于搭载、起吊和对接而特别设计的自重密封阀如图7所示,罐体卸料口212的内壁面和密封阀板213的外周面形成为能够相互配合的锥形密封面,密封阀板213能够上下移动以封堵或打开罐体卸料口212。可理解的是,密封阀板213可设计为通过向上移动以打开罐体卸料口212。但在图7所示的本实施方式中,带密封阀板213的自重密封阀优选地设计为倒锥体结构,即罐体卸料口212的内壁面和密封阀板213的外周面均为锥形顶点位于上方的锥形密封面,使得在自重密封阀或物料的自重作用下,密封阀板213能够向下移动以打开罐体卸料口212。这样,在载料罐200承座于行车上时,可通过行车上的支撑结构向上支撑密封闸板213,使得在载料罐200的重压下自动封闭罐体卸料口212。载料罐200脱离行车时,若密封闸板213无法获得向上支撑,而密封闸板213可驱动打开以进行卸料。在起吊载料罐200时,也应保持载料罐200的密封,因而自重密封阀还特别包括拉杆214,拉杆214的底端连接密封阀板213,顶端能够与罐体210或起吊装置的升降吊钩相连,以在向上的拉力作用下能够使得密封阀板213封堵罐体卸料口212。其中,罐体210的位于罐体卸料口212周围的底壁形成为向下倾斜壁。使得高温固体物料容易在自重作用下滑落至密封阀板213上,而不在罐内形成堆积。由于载料罐200的底壁较薄,载料罐200还特别包括环向锥形板215,该环向锥形板215环绕罐体卸料口212与罐体210的底壁相连,环向锥形板215的内锥面作为罐体卸料口212的内壁面与密封阀板213的外周面形成锥面配合,形成更长的锥面配合行程。为避免物料堆积,密封阀板213的圆锥面与水平面的夹角以及向下倾斜壁与水平面的夹角均大于载料罐200内的物料的安息角,使得密封闸板213打开时,罐内的物料能够完全地从罐体卸料口212流出。罐体210还包括本体外周壁216,如图7所示,本体外周壁216的底端周缘向下延伸至超过罐体210的底壁和罐体卸料口212,以能够用作密封边缘与对接的密封卸料装置或行车等构成密封。并且在罐体210的底部,罐体210的底壁的底面与本体外周壁216的内壁面之间的空间内还设有填充物,以防止该空间内残存有害气体。在输送过程中,高温固体物料不可避免地会产生有毒气体等,为此罐体内的气压稳定,还可在载料罐200上设置用于释放储罐内气体的储罐呼吸阀217,如图4所示。此外,进料口阀门230连接有进料口阀门执行机构240;底层移运导轨400的一端设有位于进料点正下方的进料位置,进料位置处固定设置有进料口阀门驱动电机260,即进料口阀门执行机构240与进料口阀门驱动电机260分离布置,以减轻载料罐200的重量,而且特别地设计为:当载料罐200沿底层移运导轨400移动至进料位置时,底层行车300和载料罐200位置锁定,跟随载料罐200移动的进料口阀门执行机构240在进料位置与该处固定设置的进料口阀门驱动电机260的电机轴形成对接,从而能够被控制驱动或自动驱动进料口阀门230打开,而当载料罐200离开进料位置时,进料口阀门执行机构240与电机轴断开连接,并且进料口阀门230可通过公知的弹性复位装置(未显示)自动复位至阀门闭合状态。这样,通过载料罐200的进料口阀门230的动力设备与执行机构的分离布置,不仅减轻了罐体重量,还可保证载料罐200输送时的顶部密封性。另外,为平衡在一侧安装的进料口阀门执行机构240的重量,载料罐200还包括安装在另一侧的罐体配重250,以保持罐体的重心居中。如图5至图7所示,载料罐200的两侧还安装有上述的垂直升降轮组220,其结构不再赘述。不同于铸链提升机中的载料罐固定安装于动力设备,本发明的载料罐200可与动力设备自动定位或分离,能够实现进料和卸料时的密封对接和运输时的密封,可通过上述吊装移运工装实现平稳输送。由于载料罐与动力设备之间通过行车隔开,实现隔热,可装载更高温的物料,而不易促燃动力设备的润滑油等。底层行车为适于搭载上述结构的载料罐200,如图8和图9所示的底层行车300的车体310上特别设有均用于定位支撑罐体210的载料罐支撑部311和载料罐卸料部312,载料罐支撑部310能够支撑自重密封阀以封堵罐体卸料口212,载料罐卸料部312上形成有卸料通孔313,使得罐体210支撑于载料罐卸料部312上时,罐体卸料口212与卸料通孔313对齐,从而自重密封阀能够在自重作用或罐体210内的物料的重力作用下打开罐体卸料口212。因此,可将载料罐200选择性地搭载于底层行车300的不同位置,以用于输送或卸料。其中,优选地采用图7所示的倒锥体结构的自重密封阀,即罐体卸料口212的内壁面和密封阀板213的外周面均为锥形顶点位于上方且能够相互配合的锥形密封面,密封阀板213能够向下移动以打开罐体卸料口212。载料罐支撑部311形成有定位密封环槽314,罐体210定位安装于载料罐支撑部311时,罐体210的底端周缘与定位密封环槽314密封对接,以保持罐体稳定并增强底部密封性能。定位密封环槽314内可形成有贯通车体310的贯通孔,载料罐支撑部311内的贯通孔中固定安装有多个径向支撑杆315以作为支撑结构向上支撑密封阀板213。同样地,载料罐卸料部312也可设有定位密封环槽314以支撑载料罐200并实现密封对接。此时,底层行车300移运至底层卸料位置,底层行车300的底部可与物料储罐等滑动密封对接,从而可通过吊钩拉力等方式控制打开罐体卸料口212进行卸料。此时载料罐卸料部312内作为卸料通孔313的贯通孔的孔径应大于罐体卸料口212的孔径,以实现完全卸料。或者,料罐卸料部312内作为卸料通孔313的贯通孔的孔径还可大于罐体210的外径,以使得罐体210的底部穿过,从而与贯通孔下方的密封卸料装置密封对接。此时载料罐200可通过罐体210外周凸出的凸台等结构支撑于贯通孔的周壁上。另外,为在紧急情况或故障情况下进行紧急卸料,底层行车300上还安装有物料紧急卸放管320,该物料紧急卸放管320的顶端能够在紧急卸料位置与密封对接装置100密封连接,将高温固体物料紧急排放至下方的紧急收集容器中。优选地,如图8和图9所示,物料紧急卸放管320、载料罐支撑部311和载料罐卸料部312在底层行车300的车体310上沿底层移运导轨400的长度方向间隔排布,以便于底层行车300运行至各相应位置进行锁定、作业。可选择地,物料密闭输送系统可包括能够在底层移运导轨400上独立运行的两台底层行车300,载料罐卸料部312和物料紧急卸放管320设置在一台底层行车300上,载料罐支撑部311设置在另一台底层行车300上。密封卸料装置本发明的物料密闭输送系统包括设置在卸料点处的密封卸料装置。此密封卸料装置800也根据上述的载料罐200结构进行了适应性设计,使得二者能够方便快捷地密封对接。如图15和图16所示,本实施方式中的密封卸料装置包括环形支撑座810、卸料槽820和卸料槽外壳体830,环形支撑座810安装在卸料槽外壳体830的顶端且环绕卸料槽820的顶端开口设置。为便于罐体210在环形支撑座810上落座,环形支撑座810上设有多个导向定位件,载料罐200的底端周缘能够通过导向定位件承压在环形支撑座810上并形成周向密封。当罐体210通过起吊装置移动至承压于密封卸料装置的环形支撑座810时,通过控制起吊装置对拉杆214的向上拉力的大小,能够选择性地使密封阀板213封堵或打开罐体卸料口212,例如待罐体210完全承压于环形支撑座810上时,可控制起吊装置松开拉杆214,使得通过下移的密封闸板213打开罐体卸料口212进行卸料。在图示的实施方式中,导向定位件设计为沿环形支撑座810的周向间隔设置的多个导向滑块840,导向滑块840具有向内且向下倾斜的导向倾斜面,载料罐200的底端周缘能够沿导向倾斜面自动地向内滑动至环形支撑座810的表面上。导向定位件还可以是沿环形支撑座810的周向间隔设置的多个导向槽或定位柱等,导向槽或定位柱与载料罐200底端对应设置的定位柱或导向槽匹配对接,以通过定位柱与导向槽的柱槽配合实现定位对接。为控制下料、隔离有害气体及便于吹扫等,卸料槽820的底部还设有卸料插板阀850。卸料插板阀850的上方可设置换气口,在卸料前或卸料后,卸料插板阀850和密封闸板213均闭合,通过设置在卸料槽外壳体830上的置换气口可向卸料槽820内进行惰性气体吹扫等,以免有毒气体逸出至外界环境中,同时由于系统内部平时不便检修,通过定期惰性吹扫,解决系统内部测量元件积灰的问题。置换气口可包括置换气入口831和置换气出口832,置换气入口831的安装位置不高于置换气出口832的安装位置,惰性气体及有毒气体可通过吸风装置吸出。为实现密封对接,环形支撑座810上还形成有环形密封槽811,该环形密封槽811内设有环形密封件812,载料罐200的向下超出底壁的底端周缘可嵌入环形密封槽811内并通过环形密封件812周向密封。此状况下,作为导向定位件的多个导向滑块840等间隔地环绕设置在环形密封槽811的外周部上,以引导罐体210滑入环形密封槽811中。当然也可选择其它方式实现载料罐200与密封卸料装置800之间的对接密封。例如,环形支撑座810的表面和载料罐200的底端周缘的底面均形成为光洁平面,当载料罐200通过自重承压在载料罐200的表面上时,可在二者之间形成周向密封。密封卸料装置800的底端可与物料储罐1200或返料管900固定连接,以通过该密封卸料装置800选择性地向物料储罐1200或返料管900卸料。密封对接装置本发明的物料密闭输送系统中,在进料口处设置有密封对接装置100。如图2所示,其包括密封对接管110和升降驱动机构140,密封对接管110的顶端形成有密封水槽,该密封水槽的开口向上以容纳插入密封水槽中的上连接管,使得密封对接管110与上连接管之间能够形成对插式水密封连接,升降驱动机构140能够驱动密封对接管110的至少底端升降运动,从而在保持密封对接管110与上连接管之间对插式水密封连接的同时,使密封对接管110的底端能够与下连接管对接或脱离连接。其中,上述的下连接管为物料紧急卸放管320或载料罐200的进料管,即可实现进料输送或紧急事故排放。上述的上连接管可以是例如下述的热解反应器100的排料管,也可以是在排料管与密封对接管110之间的称重管(图中未示出),该称重管内设有轴向间隔的两个称重管插板阀,两个称重管插板阀之间的称量容积小于载料罐200的储料容积。称重管承压于称重装置上且与热解反应器100的排料管或密封对接管110均柔性连接,使得称量容积内的物料可通过称重装置称量出重量,进而精量化地进行称量进料。升降驱动机构140可以采用挂链式驱动机构等,但在图示的实施方式中优选为沿竖向固定安装的电动推杆,密封对接管110的外管壁上沿径向伸出有径向连接板116,电动推杆与径向连接板116相连以驱动密封对接管110沿竖向整体升降。通过升降驱动机构140对密封对接管110进行整体升降驱动时,应确保密封对接管110顶端的密封水槽的槽深不小于密封对接管110的底端的最大升降行程,以始终保持密封对接管110与上连接管之间的对插式水密封连接。当然,密封对接管110也可以是至少底端能够伸缩的可伸缩管等,即密封对接管110的顶端固定并保持对插式水密封连接,此时密封水槽的深度与升降驱动行程无必然关联。由于密封对接管110的尺寸及自重均较大,沿密封对接管110的轴向间隔特别设置有多组导向定位轮组130,每组导向定位轮组130可包括沿密封对接管110的横截面的周向等间隔布置的多个导向定位轮,导向定位轮沿密封对接管110的径向弹性压靠在该密封对接管110的外管壁上。这样,可确保密封对接管110始终保持在竖直位置上,即使在物料冲击下也不会产生偏斜,其端部密封可靠。具体地,密封对接管110包括与该密封对接管110的顶端外管壁相连且环绕该顶端外管壁设置的水槽外管111,密封水槽形成在水槽外管111与顶端外管壁之间。水槽外管111上可设有进水口113和溢流口112,连通外部的自动补水装置,以始终保持适量的水位。密封对接管110内可设有耐火材料,管腔底部可设有对接管插板阀120。对接管插板阀120的一端连接有对接管插板阀驱动机构,密封对接管110的外管壁上还安装有用于平衡对接管插板阀驱动机构的自重的配重块(未显示)。密封对接管110的管腔底部还可连接有置换气吹入管115,该置换气吹入管115位于对接管插板阀120的上方。在进料前或进料后,可通过置换气吹入管115吹入惰性气体,进行吹扫作业,而后混合残留气体从置换气出口管114被吸出。密封对接管110还包括环绕该密封对接管110的底端外管壁连接的环形插接管117,环形插接管117与底端外管壁之间形成有开口向下的环形插接槽,对应地,作为下连接管的载料罐200的罐体进料口211处的外周部也设有能够形成对插式水密封连接的密封水槽,使得环形插接管117能够下插至罐体进料口211处的密封水槽中以形成对插式水密封连接,如图3所示,从而完成密封对接管110的两端密封对接。密封对接管110的底端与载料罐200之间不仅可形成上述的对插式水密封连接等柔性密封连接方式,也可选择性地构成刚性密封连接,例如密封对接管110的底端和下连接管的顶端均形成有匹配的螺纹密封面,在较大的自重力作用下,二者的螺纹密封面自动啮合,形成螺纹面密封。在以上各重要部件的基础上,物料密闭输送系统还可包括在吊装移运工装中的各处(例如进料点、各卸料点、吊装位置等)布置的惰性气体保护装置、视频监视装置、安全吸风装置、温度计和/或可燃气及氧气检测装置等,以作为监控和保护元器件对物料密闭输送全程进行监控和保护。整个输送过程中若发现意外,可根据不同情况由制动装置进行制动,采取惰性气体保护措施、紧急事故卸料等。通过运用惰性气体可进行温度控制及可燃或有毒气体挤排,适于高温及容易产生可燃或有毒气体的工况。由于在高温物料的接收及卸放环节均进行了密封性设计及相关的安全保护装置,如惰性气体保护及吸风装置等,因此本发明的吊装移运工装在底层水平通道、高层水平通道、垂直通道处均可以是敞开结构,从而大幅降低了监测难度和设备检修难度,提高了系统的整体安全性和稳定性。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例采用图25所示的热解反应系统进行煤与粘性含碳物料的共热解,其中,该供热解反应器包括:干燥器11、物料预混器8、热解预混器3、热解反应器1000、载料罐200、固体热载体加热窑1、颗粒除尘装置5、冷凝装置12;且,干燥器11的煤出料口与物料预混器8的进料口相连,使得由干燥器11干燥后的煤直接进入到物料预混器8中,并与由物料预混器8的进料口进入的粘性含碳物料混合;物料预混器8的出料口与热解预混器3的进料口相连,且固体热载体加热窑1的半焦出口与热解预混器3的进料口相连,使得由物料预混器8混合了的干煤与粘性含碳物料混合物进入到热解预混器3中与加入到热解预混器3中的由固体热载体加热窑1加热的半焦混合;热解预混器3的出料口与热解反应器1000的进料口相连,且固体热载体加热窑1的高温烟气出口连接有三通管,其中一头管道便于热解反应器1000的烟气进口相连,使得,在高温烟气的加热下,加入到热解反应器1000中的热解预混器3中的混合物进行热解;热解反应器1000的半焦出料口连接有三通管,其中一头管道直接输出冷却以产生半焦产品,另一头与载料罐200的进料口相连,且载料罐200的出料口与固体热载体加热窑1的半焦进料口相连,使得热解反应器1000中产生的至少部分半焦通过载料罐200提升至固体热载体加热窑1中加热;固体热载体加热窑1的高温烟气出口连接有三通管的另一头管道与干燥器11的高温烟气入口相连,以使得固体热载体加热窑1的高温烟气进入到干燥器11中干燥煤,且干燥器11的尾气出口连接后三通管,一头与固体热载体加热窑1的高温烟气连通干燥器11的管道相连,以使得部分尾气与高温烟气混合后进入到干燥器11中干燥煤,部分尾气则放空;热解反应器1000的热解气出口与颗粒除尘装置5的进气口相连,以使得热解反应器1000的热解气进入到颗粒除尘装置5中进行除尘;颗粒除尘装置5的出气口与冷凝装置12的进气口相连,以使得除尘后的热解气在冷凝装置12中进行冷凝,使得冷凝后分离得到的焦油由冷凝装置12的焦油出口排出,煤气由冷凝装置12的煤气出口排出。基于上述系统,具体的热解反应系统的构造如图18所示。其包括热解反应器1000、进料设备、返料设备和热解预混器3,进料设备与热解预混器3相连以通入热解物料,返料设备用于将热解反应器1000排出的至少部分的热解后固体物料(热半焦)作为固体热载体返料至热解预混器3中,热解物料与固体热载体在热解预混器3中预混后进入热解反应器1000进行热解反应。热解后固体物料返料作为固体热载体的原理图参见图17,热解反应器1000的排料管与密封对接装置100连接以将热解后的固体物料密封保存至载料罐200中,在吊装移运工装的移运下,载料罐200可在卸料点与物料储罐1200对接卸料,从而可完成热解反应系统产生的半焦等高温固体物料的安全排料。其中,返料设备可包括返料管900,卸料点可包括第一卸料点(例如底层卸料点)和第二卸料点(顶层卸料点),载料罐200在第一卸料点对物料储罐1200卸料,在第二卸料点,载料罐200与返料管900密封对接,以通过该返料管900将热解后的固体物料作为固体热载体返料,返料的半焦等可与进料的煤等预混后进入热解反应器1000内,以提高热解效率。相较于现有的气体热载体对热解物料进行加热的热解方式,本发明采用固体热载体与热解物料的混合加热方式,更能提高热能效率,产生更好的热解效果。将热解产物返料作为固体热载体,通过热解预混器3与热解物料混合后再进入热解反应器1000中,使得对热解物料的利用更充分,减少了热解物料外排时的温度热能损失。具体地,如图18所示,返料设备可依次包括物料密闭输送系统、固体热载体加热窑1和返料管900,物料密闭输送系统用于在热解反应器1000与固体热载体加热窑1之间密闭输送固体热载体,该固体热载体在固体热载体加热窑1中加热后通过返料管900返流至热解预混器3中。固体热载体加热窑1可通过燃烧的高温烟气将热解后固体物料(例如约500℃的热半焦)加热至合适的温度(例如约800℃),以满足后续干燥煤和粘性含碳物料的混合物热解所需要的热源需求。固体热载体加热窑1的底部还设有与返料管900相连且呈漏斗状的固体热载体缓冲料仓2,该固体热载体缓冲料仓2内设有料位感应器,以防止设备之间的串气并保证一定的料位给下游设备非正常运转留有一定的检测空间。图18所示的热解反应系统中还包括设置在热解反应器1000的排料管与返料设备之间的称量装置4。称量装置4的作用主要是暂时存贮热解后固体产物,并实现返料时的精确计量。称量装置4可以是上述的称重管的形式,称重管内设有轴向间隔的两个称重管插板阀,两个称重管插板阀之间的称量容积小于载料罐200的储料容积。开始运转时,称量装置4的底部插板阀处于关闭状态,而顶部插板阀处于开启状态,当称重管中的料位达到一定位置时,关闭顶部插板阀,启动密封对接装置与载料罐200的对接工作,对接完成后,打开底部插板阀,热解后的高温固体物料卸料至载料罐200中。当载料罐200装料至一定料位时,关闭称量装置4的底部插板阀,进一步关闭载料罐200的进料口的闸阀,将高温固体物料密闭在载料罐200内,通过密封对接装置的电动推杆实现升降对接,以满足称量装置4和载料罐200的对接装卸料过程。载料罐200装完料后,将装满料的载料罐200平移至吊装位置,按工艺要求分为成品热半焦或循环热半焦,即间歇性地作为循环热半焦。若为循环热半焦,通过吊钩吊起装满料的载料罐200提升至高位,承座在密封卸料装置800的环形支撑座810上。打开载料罐200底部的卸料阀,通过密封卸料装置800将载料罐200中的高温固体物料卸载至固体热载体加热窑1的进料口,为了保证固体热载体加热窑1的平稳运行,在固体热载体加热窑1的进料口可以设定一定容积的缓冲料仓。若为成品热半焦,即打开载料罐200底部的卸料阀,将高温热解的固体产物卸至产品收集装置,进行后续产品的处理。卸完料的载料罐200先关闭底部的卸料阀,进而通过行车进一步将载料罐200移动至进料点,进行下一次的装料过程。在图19和图20所示的实施方式中,热解预混器3包括设置在密闭混料槽31内的预混螺旋输送机32,密闭混料槽31的一端连接有进料设备和返料设备的进料管,另一端通过出料口与热解反应器1000的热解腔室连通,预混螺旋输送机32将从密闭混料槽31的一端进入的热解物料和固体热载体混合并输送至另一端的出料口。热解预混器3的作用主要是将热解物料与高温热半焦(即热解需要的热源)进行预混,并和热解器内部的混合构件一起确保混合物能够混合充分、均匀。图示的热解预混器3优选为在密闭混料槽31内双轴平行设置的双螺旋输送机,以增强混合、输送性能。由于高温热半焦的温度较高,约800℃左右,因而热解预混器3的中心旋转轴采用高温耐热钢,并同时采用水冷或气冷的方式以确保热解预混器3的中心旋转轴满足刚度和强度的要求。为了保证整个装置的热损失满足要求或降低整个反应器的热损失,该中心旋转轴也可以采用饱和水或高温气体进行冷却。其中,热解预混器3还包括围绕密闭混料槽31和预混螺旋输送机32设置的密闭外壳体33,该密闭外壳体33一体安装到热解反应器1000的顶盖上。通过密闭混料槽31和密闭外壳体33实现双重气密性,防止热解气体外逸。热解反应器1000的作用主要是对热解物料及高温热半焦进行热解,发生化学反应,并将热解物料中的挥发性气体物质释放出来。参见图21,固体热载体与热解物料混合后,通过热解预混器3的出料口由热解器进料管1002进入热解反应器1000中。热解器进料管1002在安装时,调节好其出口与热解器旋转托盘之间的距离后即固定不变。热解器旋转托盘安装在热解反应器1000内,在驱动装置的驱动下保持匀速旋转,混合物料随旋转托盘旋转。经过固定在热解器壳体上的混料板1003后,使得物料混合更均匀,热解物料在吸收高温半焦的热量后被热解。与此同时,驱动装置驱动旋转托盘旋转,混合物料通过固定在热解器壳体上的导流板(图中未示出)的导引后,可向旋转托盘的内环移动,旋转数圈后,从位于旋转托盘外环的进料口移动至中心下料口排出。热解反应器1000内部始终保持高温状态,热解器旋转托盘和壳体内侧都砌筑有耐火及隔热材料,使得其能够在高温工况下长期工作,起到保温和隔热的作用。内部支撑构件均采用耐腐蚀不锈钢。旋转托盘与热解器壳体之间通过水封或沙封等类似结构行密封,防止反应高温气体从反应器中泄漏。热解产生的高温气体产物从热解反应器1000的顶部固定端的热解气出口1001排出。参见图18,热解后的高温气体产物可排出至热解反应系统的颗粒除尘装置5中,颗粒除尘装置5的作用就是将热解物料与热半焦热解所产生的气体产物中的粉尘除去,以满足后续气体产品对焦油回收的相关工艺要求。如图22所示,该颗粒除尘装置5包括气体入口51、气体出口52、顶部瓷球入口53和底部瓷球出口54,气体入口51与热解反应器1000的热解气出口1001相连,颗粒除尘装置5内的气体入口51与气体出口52之间形成有热解气除尘通道,顶部瓷球入口53与底部瓷球出口54之间堆叠有位于热解气除尘通道中且能够吸附除尘的多个瓷球55(约450℃左右)。含有粉尘的高温热解气体经过高温瓷球时受到高温瓷球的阻挡及吸附,粉尘被沉积被吸附到瓷球表面,被除尘后的高温气体从颗粒除尘装置5的气体出口52排出。优选地,颗粒除尘装置5还包括瓷球控制器和设置在气体入口51和气体出口52中的气压计,当气体出口52与气体入口51之间的气体压降达到设定压降时,瓷球控制器控制打开顶部瓷球入口53和底部瓷球出口54以在线更换瓷球55,保证瓷球的堆叠高度,以防止高温热解气体跨越高温瓷球而直接从气体出口52排出,起不到除尘的效果。从底部瓷球出口54卸除的瓷球55进行后处理后进行二次循环利用。其中,所有的高温设备均需进行内保温或外保温设计,以保证各个设备的散热量满足工艺要求。设备之间的管道连接安装膨胀节以吸收各个设备的热膨胀量。该热解反应系统中的进料设备还包括了物料预混器8,煤和粘性含碳物料通过物料预混器8的预混后再进入热解预混器3内。物料预混器8的作用主要是将设定比例、设定速度的煤和粘性含碳物料的进料进行充分的混合,以保证混合的均匀性,并避免由于混合不均匀,在下游遇到高温物料出现明显的结块架桥现象,而影响整个设备的平稳运行。作为示例,图24所示的物料预混器8包括顶部混合段81,顶部混合段81的顶部开口为进料口,顶部混合段81内设有位于进料口下方且从上至下依次交错设置的圆锥内环面混合件802和外锥面混合件801,圆锥内环面混合件802具有圆锥台内腔,该圆锥台内腔的顶面直径大于底面直径,外锥面混合件801的锥面顶点向上,使得从进料口下落的物料能够逐次冲击外锥面混合件801的外锥面和圆锥内环面混合件801的圆锥内环面而形成向下的折返冲击流。物料预混器8还包括底部出料管段82,经由顶部混合段81形成的折返冲击流在底部出料管段82中堆积为混合料,底部出料管段82内设有料位感应器。底部出料管段82及其底端锥口的作用同样在于防止混合物料堆积过高并防止产生离析现象。进料设备还包括预混给料阀7和进料螺旋输送机6,物料预混器8流出的混合料通过预混给料阀7给料至进料螺旋输送机6,该进料螺旋输送机6按照一定的转速将预混后的热解物料输送至物料预混器3内与高温热半焦混合。在向物料预混器8给料前,还需对煤进行干燥处理,因而进料设备还包括干燥器11、煤缓冲仓10和煤给料阀9,干燥器11包括底部通入气体热载体的旋转托盘104,煤在旋转托盘104干燥后堆积于煤缓冲仓10,并通过煤给料阀9给料至物料预混器8。干燥器11的作用是对原料煤进行对流干燥和加热,脱除原料煤中的水分,且不引起化学变化。需要特别注意的是,干燥器11的干燥温度不应大于粘性含碳物料的软化温度,以防粘结。煤缓冲仓10的作用主要是暂时存贮经干燥器11干燥后的原料煤,并对下部装置起到一定的固封作用,以防止上下部设备之间的串气,并保证整个装置的连续稳定供料。煤给料阀9的作用主要是对下游设备进行定量给料,确保整个装置平稳运行,并起到一定的密封作用,防止上下游设备之间的串气。作为示例,图23所示的干燥器11主要包括:侧壁101,侧壁的上部设置有一定锥度的罩体102,干燥器进料管103安装在罩体102上,原煤从干燥器进料管103进入旋转托盘104的外圈,热载气体通过混风室进气管105进入混风室106,进一步通过旋转托盘104对原料煤进行干燥。旋转托盘由一系列直径不同且相互交迭的同心圆环组成,每个圆环之间通过垫片保持其具有一定的间隙,热的烟气即通过该间隙对布置于其上的原料煤进行干燥。旋转托盘104的结构也可以是圆台型的开孔平板结构。干燥后的气体从罩体102的中心顶部排出进行后处理。侧壁101上安装有控制煤层高度的平煤板107、引导原料煤走向的导流108,驱动装置驱动旋转托盘104旋转,原料煤经过导流板108的引导将布置于旋转托盘104外圈的原料煤引导至旋转托盘104的中心,旋转托盘104的中心开有中心通孔,被干燥后的原料煤即从此处中心孔排出进入固体热载体缓冲料仓2。旋转托盘104和侧壁101之间可以通过水封或沙封等类似结构进行动-静结构之间的密封。液化残渣是煤直接液化过程的非目标产品,液化重油和沥青的含量为50重量%,未转化煤的含量为30重量%,灰分含量为20重量%。焦油产率是指焦油产量与原料量的百分重量比,原料量包括原料煤量与液化残渣量。半焦产率是指半焦产量与原料量的百分重量比,原料量包括原料煤量与液化残渣量。热解气产率是指热解气产量与原料量的百分重量比,原料量包括原料煤量与液化残渣量。实施例1本实施例用于说明本发明的煤与粘性含碳物料的共热解方法。采用图25所示的热解反应系统(具体构造如上所述),将粒度为30mm以下的长焰煤(煤质分析见表1所示,其中,粒度3mm以下的粉煤含量为3重量%,全水含量为15重量%)作为原料煤,以50t/h的加料速度连续地进入到干燥器11中,用固体热载体加热窑1出来的高温烟气(混合有部分干燥器11产生的尾气)作为干燥热源(烟气温度为250℃)对煤进行加热(停留时间为30min),所得的干煤温度为110℃,含水量约为5重量%,并以43.8t/h的加料速度进入到物料预混器8中;将液化残渣(组成分析见表2所示,其粒度为3mm以下)以10t/h的加料速度加入到物料预混器8中与干煤混合(停留时间为30min),得到热解原料(温度为102℃);将热解原料(以53.8t/h的加料速度)和来自固体热载体加热窑1的高温半焦(温度为750℃,以215t/h的加料速度)加入到热解预混器3中进行混合(停留时间为1min),随后以53.8t/h的加料速度将所得混合物通入到热解反应器1000中进行热解(热解温度为600℃,停留时间为25min),得到480℃热解气和600℃的半焦固体:从热解器排出的半焦固体中,将一部分半焦固体(以34t/h的固体物料流量)进行处理冷却得到半焦固体产品,其余的半焦固体进入载料罐200提升至固体热载体加热窑1,利用固体热载体加热窑1中产生高温烟气加热半焦,得到高温半焦以用于上面步骤与热解原料混合,释放的温度有所降低的高温烟气再回用于干燥器11中干燥煤。所得的热解气通入到颗粒除尘装置5中除尘后,再通入到冷凝装置12中进行冷凝得到焦油和煤气。所得的焦油产率为7.2重量%,半焦产率为57重量%,热解气产率为11.6重量%。整个过程都未发送物料堵塞现象。表1madadvdfcdcdhdndsdod7.679.0134.6656.3373.676.411.150.369.40注:上表中各个成分含量的单位为重量%;mad表示:水分;ad表示:灰分;vd表示:挥发分;fcd表示:固定碳;cd表示:碳;hd表示:氢;nd表示:氮;sd表示:硫;od表示:氧;下标ad表示空气干燥基,下标d表示干燥基,以下同。表2madadvdfcdcdhdndsdod0.0118.4433.9047.6668.733.940.882.415.59实施例2本实施例用于说明本发明的煤与粘性含碳物料的共热解方法。采用的热解反应系统为图25所示的装置,但是去掉了干燥器11;将表3所示的煤质的且粒度为30mm以下长焰煤作为原料煤(全水含量为10重量%)以50t/h的加料速度和液化残渣(组成分析见表2所示,其粒度为3mm以下)以10t/h的加料速度加入到物料预混器8中进行混合,得到热解原料(温度为常温,20℃);将热解原料(以60t/h的加料速度)和来自固体热载体加热窑1的高温半焦(温度为800℃,以280t/h的加料速度)加入到热解预混器3中进行混合(停留时间为2min),随后60t/h的加料速度将所得混合物通入到热解反应器1000中进行热解(温度为580℃,停留时间为30min),得到450℃热解气和600℃的半焦固体:从热解器排出的半焦固体中,将一部分半焦固体(以36t/h的固体物料流量)进行处理冷却得到半焦固体产品,其余的半焦固体进入载料罐200提升至固体热载体加热窑1,利用固体热载体加热窑1中产生高温烟气加热半焦,得到高温半焦以用于上面步骤与热解原料混合,对释放的温度有所降低的高温烟气的热量进行回收,并排放。所得的热解气通入到颗粒除尘装置5中除尘后,再通入到冷凝装置12中进行冷凝得到焦油和煤气。所得的焦油产率为7重量%,半焦产率为60重量%,热解气产率为12.1重量%。表3madadvdfcdcdhdndsdod4.6712.0134.6656.3373.676.411.150.369.40以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。当前第1页12
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