气液输送装置和制备乙炔的设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种气液输送装置，该气液输送装置包括用于输送液体物料的液体支管（1）、用于输送气体物料的气体支管（2）以及具有入口和出口的送料总管（3），其中，气体物料的温度高于液体物料的温度，并且液体支管的出口和气体支管的出口连接至送料总管的入口，以使气体物料在送料总管中对液体物料进行加温。另一方面，本实用新型还提供一种制备乙炔的设备，包括用作高温裂解反应的容器的反应器，以及上述的气液输送装置，其中，送料总管的出口连接至反应器的入口。本实用新型能够在输送物料的同时改善液体物料的流动性，从而能够有效提高物料的利用率和产品的产率。
【专利说明】气液输送装置和制备乙快的设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤化工领域，具体地，涉及一种气液输送装置和制备乙炔的设备。【背景技术】
[0002]在利用诸如等离子体裂解技术的高温裂解技术制备诸如乙炔的化工原料时，由于等离子体射流速度非常快，而物料与等离子体射流的混合、传热和热解都需要一定的时间，因此如何使物料与等离子体能够在极短的时间内充分混合显得尤为重要，因为物料与等离子体能否充分混合直接决定了物料的利用率和成品的产率。在现有技术中，制备乙炔所使用的物料主要是煤粉。然而，由于等离子体具有高温、高焓、高速的特点，并且在等离子体和煤粉的混合通道的横截面上具有一定的温度和速度分布，即使将煤粉进行加速也很难进入等离子体射流中部的高温区。而反应不充分或者加热不完全的煤粉就有可能附着在温度相对较低的反应器的内壁面上，造成反应器内壁面的结焦和堵塞。与使用煤粉物料相比，使用液体含碳物料时的雾化难度相对降低。但由于一些液态碳质材料的粘度高、流动性低，导致其与等离子射流的混合显得较为困难，造成现有技术在利用等离子裂解技术制备化工原料的研究领域中对这些液态碳质材料的关注度较低。因此，如何改善液体碳质物料的流动性从而提高物料与等离子体射流的混合程度是现有技术中有待解决的课题。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种气液输送装置和制备乙炔的设备，用以在输送物料的同时改善液体物料的流动性，从而能够有效提高物料的利用率和产品的产率。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型提供一种气液输送装置，该气液输送装置包括用于输送液体物料的液体支管、用于输送气体物料的气体支管以及具有入口和出口的送料总管，其中，气体物料的温度高于液体物料的温度，并且液体支管的出口和气体支管的出口连接至送料总管的入口，以使气体物料在送料总管中对液体物料进行加温。
[0005]优选地，气液输送装置还包括储料仓，该储料仓串联连接在液体支管的管路中并且靠近送料总管设置。
[0006]优选地，储料仓的入口开设在储料仓的顶部，储料仓的出口设置在储料仓的底部或者顶部；并且储料仓的出口设置在储料仓的顶部时，在储料仓的出口至送料总管的入口之间的液体支管的管路上设置有进料泵。
[0007]优选地，送料总管包括管壁和由管壁围合形成的管腔，其中，液体支管的出口和气体支管的出口连接至送料总管的入口后均开口于管腔中，以使液体物料和气体物料在管腔中混合。
[0008]优选地，液体支管的出口比气体支管的出口更靠近送料总管的出口。
[0009]优选地，送料总管包括管壁和由管壁围合形成的管腔，其中，气体支管的出口连接至送料总管的入口后开口于管腔中，液体支管的出口连接至送料总管的入口后在管腔中延伸至送料总管的出口处。[0010]优选地，液体支管、气体支管和储料仓的外壁上敷设有保温层。
[0011]另一方面，本实用新型还提供一种制备乙炔的设备，包括用作高温裂解反应的容器的反应器，该制备乙炔的设备还包括上述的气液输送装置，其中，送料总管的出口连接至反应器的入口。
[0012]通过上述技术方案，本实用新型提供了 一种气液输送装置和包括该气液输送装置的制备乙炔的设备。其中，温度较高的气流物料和温度较低的液体物料至少能够在送料总管中发生热传递，从而在输送物料的同时使液体物料的温度获得提升。藉此，可以降低液体物料的粘度、提高液体物料的流动性，使得液体物料与等离子体射流能够瞬间充分混合，减少物料在反应器的内壁面上的聚集和堵塞的情况的发生，从而有效提高物料的利用率和产品的广率。
[0013]本实用新型的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0015]图1是根据本实用新型的一种实施方式的气液输送装置的结构示意图；
[0016]图2是根据本实用新型的另一种实施方式的气液输送装置的结构示意图；
[0017]图3是根据本实用新型的另一种实施方式的气液输送装置的结构示意图。
[0018]附图标记说明
[0019]I液体支管 2气体支管 3送料总管
[0020]4进料泵
[0021]5储料仓 51储料仓的入口 52储料仓的出口
[0022]6保温层
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图对本实用新型的【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实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0024]参考图1至图3，本实用新型提供一种气液输送装置。该气液输送装置包括液体支管1、气体支管2以及送料总管3。其中，液体支管I用于输送具有第一温度的液体物料，气体支管2用于输送具有第二温度的气体物料。从对液体物料和气体物料进行加热的加热装置的加热效率考虑，由于液体物料的受热升温特性比气体物料的受热升温特性差，在特定的时间内使用同样的热量可以使气体物料的温度比液体物料的温度上升得更快，将气体物料加热至比液体物料更高的温度事实上可以提高加热装置的加热效率。因此，在本实用新型的实施例中，第二温度高于第一温度，即，气体物料的温度高于液体物料的温度。
[0025]进一步，根据本实用新型的实施例，送料总管3具有入口和出口，液体支管I的出口和气体支管2的出口连接至送料总管3的入口，送料总管3的出口可以连接至裂解反应的反应器。也就是说，送料总管3形成液体支管I和气体支管2的交汇部位。这样，至少可以利用气体物料所携带的热量对液体物料进行加温，以使液体物料的温度有所提升。当液体物料的温度升高时，一方面，可以有效地降低液体物料的粘度、提高液体物料的流动性，使得液体物料更容易形成喷雾，从而能够使液体物料与等离子体射流混合更加充分；另一方面，可以使液体物料的温度更接近等离子体射流的温度，因此可以提高液体物料与等离子体射流混合的速度，也能够使液体物料与等离子体射流混合更加充分；再一方面，能够降低液体物料粘附在反应器的内壁面上的几率，从而减少物料在反应器的内壁面上的聚集和堵塞的情况的发生。另外，由于液体物料本身就比煤粉这种固体颗粒具有更佳的流动性，因此即使少量的液体物料粘附在反应器的内壁面上，也会因其较佳的流动性而自行流向反应器的底部，从而减少其在反应器的内壁面上的聚集和堵塞的情况的发生。
[0026]参考图1，根据本实用新型的一种实施方式，送料总管3包括管壁和由管壁围合形成的管腔。其中，气体支管2的出口连接至送料总管3的入口后开口于送料总管3的管腔中，g卩，气体支管2中的气体物料能够进入到送料总管3的管腔中。另外，液体支管I的出口连接至送料总管31的入口后在送料总管3的管腔中延伸至送料总管31的出口处，即，液体支管I中的液体物料不进入送料总管3的管腔中，液体支管I的延伸部分从送料总管3的管腔中穿行而过。这样，气体物料在液体支管I的延伸部分的外壁和送料总管3的内壁之间所形成的空间中行进。由于气体物料和液体物料能够通过液体支管I的延伸部分的管壁进行热量交换，因此气体物料中的热量能够传递中液体物料中，使得液体物料的温度获得提升。
[0027]参考图2和图3，根据本实用新型的另一种实施方式，送料总管3包括管壁和由管壁围合形成的管腔。其中，气体支管2的出口和液体支管I的出口连接至送料总管3的入口后均开口于送料总管3的管腔中，即，气体支管2中的气体物料和液体支管I中的液体物料均能够进入到送料总管3的管腔中。这样，液体物料和气体物料可以在送料总管3的管腔中混合。可以理解的是，为了实现液体物料和气体物料的输送，液体物料在液体支管I中带压行进，气体物料在气体支管2中带压行进。因此当气体物料和液体物料发生混合后，至少可以产生如下两个效果:其一，带压的气体物料能够进一步驱动液体物料在送料总管3的管腔中行进；其二，温度较高的气体物料能够对温度较低的液体物料进行加温。藉此，可以有效降低液体物料的粘度，提高液体物料的流动性。进一步，根据本实用新型的实施例，液体支管I的出口比气体支管2的出口更靠近送料总管3的出口。这样，气体物料始终在液体物料的后部对液体物料形成推动作用，从而能够防止送料总管3的管腔中形成液体物料的藏匿死角。
[0028]参考图1至图3，根据本实用新型的实施例，气液输送装置还包括储料仓5。该储料仓5串联连接在液体支管I的管路中并且靠近送料总管3设置，以提高液体物料的带压行进的压力，从而进一步改善液体物料的流动性。其中，储料仓5的入口 51开设在储料仓5的顶部，储料仓5的出口 52可以如图3所示的那样开设在储料仓5的底部，也可以如图1和图2所示的那样开设在储料仓5的顶部。藉此，还可以使液体支管I中的液体物料可以暂时存放在储料仓5中，从而在液体支管I中形成一个缓冲空间，以有效地控制液体物料进入反应器I中的流量。
[0029]更进一步，在图3所示的实施例中，可以藉由出口 52处细径所产生的压力以及液体物料本身所具有的重力，对位于储料仓5底部的即将进入到送料总管31中的液体物料形成施压状态。从而，使得液体物料以被加压的状态从储料仓5的出口 52进入到送料总管3中。而在图1和图2所示的实施例中，可以在储料仓5的出口 52至送料总管3的入口之间的液体支管I的管路上设置进料泵4。这样，进料泵4可以作为动力源将液体物料从储料仓5的底部抽吸到送料总管3或者反应器中。而上述的两种方式都可以使液体物料以进一步被加压的状态行进，从而有效地提高了液体物料的流动性。另外，如前所述，在图1所示的实施例中，当液体支管I延伸至送料总管3中后，液体物料会被气体物料加温；在图2和图3所示的实施例中，当液体物料从储料仓5进入到送料总管3中后，会进一步受到气体物料的驱动和加温。从而，使得液体物料的温度和流动性都能够获得改善。
[0030]另外，根据本发明的实施例，在液体支管1、气体支管2、送料总管3和储料仓5的外壁上敷设有保温层6，用以防止液体物料在流动过程中发生散热，以更好地保持液体物料和气体物料的温度。
[0031]另一方面，本实用新型还提供一种制备乙炔的设备。该设备包括用作高温裂解反应的容器的反应器，以及上述的气液输送装置。其中，送料总管3的出口连接至反应器的入口。这样，在图1所示的实施例中，气体物料通过液体支管I的延伸部分的外壁和送料总管3的内壁之间所形成的空间在反应器中的开口进入到反应器中，液体物料则通过液体支管I的延伸部分在反应器中的开口进入到反应器中。而在图2和图3所示的实施例中，由于气体物料和液体物料在送料总管3中已经发生混合，因此气体物料和液体物料通过送料总管3在反应器中的开口一并进入到反应器中。
[0032]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0033]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，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0034]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1.一种气液输送装置，其特征在于，所述气液输送装置包括用于输送液体物料的液体支管(I)、用于输送气体物料的气体支管(2 )以及具有入口和出口的送料总管(3 )，其中，所述气体物料的温度高于所述液体物料的温度，并且所述液体支管(I)的出口和所述气体支管(2)的出口连接至所述送料总管(3)的入口，以使所述气体物料在所述送料总管(3)中对所述液体物料进行加温。
2.根据权利要求1所述的气液输送装置，其特征在于，所述气液输送装置还包括储料仓(5 )，该储料仓(5 )串联连接在所述液体支管(I)的管路中并且靠近所述送料总管(3 )设置。
3.根据权利要求2所述的气液输送装置，其特征在于，所述储料仓(5)的入口(51)开设在所述储料仓(5)的顶部，所述储料仓(5)的出口(52)设置在所述储料仓(5)的底部或者顶部；并且 所述储料仓(5)的出口(52)设置在所述储料仓(5)的顶部时，在所述储料仓(5)的出口(52)至所述送料总管(3)的入口之间的所述液体支管(I)的管路上设置有进料泵(4)。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的气液输送装置，其特征在于，所述送料总管(3)包括管壁和由所述管壁围合形成的管腔， 其中，所述液体支管(I)的出口和所述气体支管(2 )的出口连接至所述送料总管(3 )的入口后均开口于所述管腔中，以使所述液体物料和所述气体物料在所述管腔中混合。
5.根据权利要求4所述的气液输送装置，其特征在于，所述液体支管(I)的出口比所述气体支管(2)的出口更靠近所述送料总管(3)的出口。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的气液输送装置，其特征在于，所述送料总管(3)包括管壁和由所述管壁围合形成的管腔， 其中，所述气体支管(2)的出口连接至所述送料总管(3)的入口后开口于所述管腔中，所述液体支管(I)的出口连接至所述送料总管(31)的入口后在所述管腔中延伸至所述送料总管(31)的出口处。
7.根据权利要求2或3所述的气液输送装置，其特征在于，所述液体支管(I)、所述气体支管(2 )和所述储料仓(5 )的外壁上敷设有保温层(6 )。
8.一种制备乙炔的设备，包括用作高温裂解反应的容器的反应器，其特征在于，所述制备乙炔的设备还包括权利要求1-7中任意一项所述的气液输送装置，其中，所述送料总管(3)的出口连接至所述反应器的入口。
【文档编号】B01J19/08GK203725130SQ201420041805
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年1月22日 优先权日:2014年1月22日
【发明者】韩建涛, 李轩, 郭屹, 吴昌宁, 程易, 颜彬航 申请人:神华集团有限责任公司, 北京低碳清洁能源研究所