一种固体粉料下行式热解装置的制作方法

文档序号:14681305发布日期:2018-06-12 22:18

本实用新型属于固体热解技术领域,涉及一种固体粉料下行式热解装置。



背景技术:

快速热解技术当前比较前沿的技术之一。快速热解技术是指在惰性或者缺氧气氛下,有机固体粉末转化成以液体油、燃气和半焦,其中反应器是核心设备。目前,快速热解反应器包括固定床反应器、旋风反应器、回转式反应器、烧蚀反应器、辐射式反应器、流化床反应器、气流床反应器、旋转锥反应器和多段炉反应器等多种形式。在快速热解各种工艺中,反应器的类型及其加热方式决定产物的分布情况,所以反应器类型和加热方式是各种工艺路线的关键。

反应器快速热解需要中温,高的传热速率,短的气相停留时间,高热量转化率和物料容易分离等因素。从反应器大类分析看,快速热解设备主要包含上行流化床反应器,固定床反应器,回转式反应器和携带式反应器等。上行流化床需要采用气体作为循环介质,将物料在反应器内流化,使物料和固体热载体充分接触后吸热发生反应,动力消耗较大,而且热载体消耗较大;携带床和流化床类似,采用气体作为传热和循环介质,边输送边加热;回转式反应器需要给设备提供动力,使设备转动,转动设备内的物料扬起来,与固体热载体或气体热载体充分接触。



技术实现要素:

本实用新型提供了一种固体粉料下行式热解装置,采用固体热载体与物料直接接触传热,能够将物料充分混合,不需要循环气体载体,减少了动力消耗。

本实用新型的技术方案是:一种固体粉料下行式热解装置,包括下行反应器,下行反应器的底部连通有载体除灰器,载体除灰器的底部连接有提升管,提升管的底部连通有热风炉,且热风炉的热风出口与提升管连接,且热风炉连接在提升管的底部,提升管的顶部连通有鼓泡分离床,鼓泡分离床的顶部开有烟气出口,鼓泡分离床通过进砂螺旋管与下行反应器的顶端连通;其中下行反应器的上部设置有原料入口,下行反应器的下部设置有裂解气出口。

更进一步的,本实用新型的特点还在于:

其中下行反应器与载体除灰器之间通过第一返砂螺旋管连通。

其中第一返砂螺旋管的倾斜度小于2%。

其中载体除灰器与提升管之间通过第二返砂螺旋管连通。

其中第二返砂螺旋管的倾斜度小于2%。

其中鼓泡分离床的底部设置有漏斗形的连接件,连接件的底端与进砂螺旋管连通。

其中下行反应器内部设置有多个用于混合原料的布料装置。

其中布料装置为塔板型布料器、倒V形结构布料器、错板布料器或斜板布料器。

其中载体除灰器为沸腾床、鼓泡床或喷动床。

其中热风炉为直燃式烟气热风炉。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:与循环流化床相比,本装置采用下行反应器,不需要循环气体载体,并且传热速度快,能够减少裂解气的二次裂解,同时减少裂解气中携带的半焦灰,部分灰与热载体进入热载体净化分离器内,减少后续裂解气除尘压力,该装置结构简单,具备工业化生产能力。

更进一步的,采用返砂螺旋管连通下行反应器和载体除灰器以及载体除灰器和提升管,能够调整下行反应器内的物料的排出速度和载体除灰器内物料的排出速度。

更进一步的,漏斗形的连接件能够提高鼓泡分离床内原料的下落速度。

更进一步的,布料装置能够使下行反应器内物料在下落过程中混合的更加均匀。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中:1为下行反应器;2为第一返砂螺旋管;3为载体除灰器;4为第二返砂螺旋管;5 为热风炉;6为提升管;7为鼓泡分离床;8为进砂螺旋管;9为烟气出口;10为原料入口; 11为裂解气出口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案进一步说明。

本实用新型提供了一种固体粉料下行式热解装置,如图1所示,包括下行反应器1,下行反应器1的底部设置有热载体和半焦混合物出口,下行反应器1的顶端设置有热载体进口,下行反应器1的上部设置有原料进口10,下行反应器1的下部设置有裂解气出口11;其中热载体和半焦混合物出口上连通有第一返砂螺旋管2,第一返砂螺旋管2将下行反应器1与载体除灰器3连通,并且实现将下行反应器1内的混合物输送至载体除灰器3内;载体除灰器3的净化器进口与第一返砂螺旋管2连通,载体除灰器3的净化器出口与第二返砂螺旋管4连通;第二返砂螺旋管4与提升管6连接,热风炉5的热风出口连接在提升管6的底端;其中热风炉5 为直燃式烟气热风炉,热风炉5的燃料为载体除灰器3产生的不可冷凝气或半焦燃料,热风炉 5产生的热烟气的温度为800-1000℃。

其中提升管6的顶部与鼓泡分离床7连通,且提升管6连接在鼓泡分离床7的底部,鼓泡分离床7的上部设置有烟气出口9,且鼓泡分离床7的底部连接有漏斗形的连接件,连接件开口小的一端与进砂螺旋管8连通,进砂螺旋管8与下行反应器1的热载体进口连接。

其中下行反应器1呈圆柱形、方柱形或其他多边形柱体结构,下行反应器1内还设置有多个布料装置,布料装置为塔板型布料器或多个倒V形结构的布料器或多个角钢组成的错板布料器或多个斜板布料器等,用于将热载体和原料充分混合,所述的原料可为农林废弃物或低阶煤或城市生活垃圾或市政污泥。

更进一步的,第一返砂螺旋管2和第二返砂螺旋管4均为不锈钢材质,且其螺旋轴和叶片可耐1000℃高温,第一返砂螺旋管2和第二返砂螺旋管4的斜度均小于2%。

更进一步的,载体除灰器3为气力式清灰设备,具体为沸腾床、鼓泡床或喷动床。

更进一步的,热风炉5为直燃式烟气热风炉,其燃料为本装置产生的不可冷凝气或半焦燃料,热风炉5产生的烟气温度在800-1000℃之间。

更进一步的,提升管6为气流式输送器,其具备加热和提升能力,能够将热载体提升至高处。

更进一步的,鼓泡分离床7的外形为原仓及方出口结构,其具备流化、分离和储备功能。

本实用新型的工作原理是:将粒径为6mm以下的固体热载体粉料加入至鼓泡分离床7内,粉料经过进料螺旋管8的推动进入到下行反应器1内,下行反应器1内的布料装置能够使固体热载体与原料充分混合,并且热载体和煤在下落过程中进行传热反应;在下落过程中,热载体充分吸热后,经过干燥、预干馏、干馏和闪速热解后生成450-550℃的裂解气,裂解气主要包括焦油蒸汽、燃气和半焦,并且产生450-550℃的高温半焦粉体;高温半焦与载体混合物从下行反应器1底部的热载体和半焦混合物出口经过第一返砂螺旋管2进入到载体除灰器3内,裂解气通过下行反应器1的裂解气出口排出;半焦粉和载体混合物进入载体除灰器4内,半焦和热载体进行分离,半焦粉被分离气携带出除灰器内,热载体从载体除灰器4的底部通过第二返砂螺旋管4进入到提升管6内,并且在热风炉5的热烟气的作用下提升至鼓泡分离床7内,热烟气与热载体分离后,烟气经过烟气出口9排出,热载体下落到鼓泡分离床7内并且待进入下行反应器1内参与反应。

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