干馏炉及具有干馏炉的能源回收利用装置的制作方法

文档序号:12635745阅读:573来源:国知局
干馏炉及具有干馏炉的能源回收利用装置的制作方法

本实用新型涉及热解制油的技术领域,尤其是涉及一种干馏炉及具有干馏炉的能源回收利用装置。



背景技术:

煤炭是一种固体可燃有机岩,主要由植物遗体经生物化学作用,埋藏后再经地质作用转变而成,是人类的生产生活必不可缺的能量来源之一。我国是以煤炭为主要能源的国家,对煤炭处理主要采用煤干馏的技术,煤干馏是煤化工的重要过程之一,指煤依次经过破碎、储料、给料、冷凝、煤焦气净化、油水分离、尾气净化、干熘后煤粉加工、焦油储运、负压吸尘和负压吸风除异味等工段,煤干馏所生成的产物主要是煤气、煤焦油和焦炭,所生成的煤气主要成分为一氧化碳、氢气、甲烷、乙烯、氨、铵盐、苯、甲苯和二甲苯,主要用于气体燃料、化工燃料、化工原料、化肥、炸药、染料、医药、农药和合成材料等领域,所生成的煤焦油主要成分为苯、甲苯、二甲苯、酚类、萘和沥青,主要用于化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料、筑路材料和制碳素电极等领域,所生成的焦炭主要成分为碳,主要用于冶金、合成氨造气、电石和燃料等领域。上述煤化工的产品逐渐被合理利用,而且具有节能减排的技术效果,在能源可持续利用中扮演着重要的角色,尤其对减轻燃煤造成的环境污染、降低对进口石油的依赖具有重大的意义。

然而,对于目前国内的煤制油、煤制气的工艺和设备,仍然存在以下方面的不足:一方面,干馏设备内主要适用直径在3cm以上的块状物料,直径在3cm以下的物料不能使用,小直径的块状物料只能丢弃掉,从而造成了近30%的原油资源浪费,并且干馏炉内主要以块状物料为主,为了充分使用物料,人们研制出能够干馏粉末物料的干馏设备,但是该设备的工艺比较复杂,处理量小,而且设备的投入资金大,尤其是用在褐煤干馏时,由于温度过高而容易使粉末灰化,导致产品的使用效率低下;另一方面,目前的干馏设备容易泄露污染气体,所泄露的气体主要是粉尘、二氧化碳及硫化物,造成的污染物范围比较大,污染半径可达2-3公里,因此环保不能达标,另外,现有的干馏设备功能比较单一,不能与其他设备工艺并联使用,从而无法达到资源的最大化利用。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种干馏炉,以解决现有技术中存在的干馏设备以大直径的块状物料为主,造成小直径的块状物料浪费,采用处理粉末物料的干馏设备工艺复杂,产品使用效率低;目前的干馏设备容易泄露污染气体的技术问题。本实用新型还提供一种能源回收利用装置,以解决现有技术中的干馏设备功能单一,不能与其他设备连接使用,达到资源最大化利用的技术问题。

本实用新型提供的一种干熘炉,包括:炉体、加热装置、煤焦气风机、煤焦气输送管道和气固分离装置;

所述炉体设有对炉壁加热的导热烟道,所述加热装置与导热烟道连接;

所述加热装置与煤焦气风机连接,所述煤焦气风机与煤焦气输送管道连接,所述炉体设有物料沸腾室,所述煤焦气输送管道将加热后的煤焦气输送至物料沸腾室,使加热后的煤焦气向上运动,以驱动炉体内的物料呈抛物线运动;

所述炉体与气固分离装置连接,所述炉体设有煤焦气回路管道,所述气固分离装置对炉体的产物进行气固分离,分离后的一部分煤焦气进行冷凝制油,另一部分煤焦气进入炉体的煤焦气回路管道,所述煤焦气回路管道与加热装置和煤焦气输送管道形成循环通道。

进一步的,所述加热装置包括上气室、加热管道和下气室,所述上气室和下气室分别连接在加热管道的两端,所述上气室与煤焦气回路管道连接,所述下气室与煤焦气风机连接。

进一步的,所述煤焦气输送管道与物料沸腾室之间设有煤焦气调节阀和脉冲阀。

进一步的,所述气固分离装置内设有旋风式分离器,所述旋风式分离器对微尘和煤焦气进行分离;所述气固分离装置设有第一出口和第二出口,所述第一出口输送一部分煤焦气进行冷凝制油,所述第二出口与煤焦气回路管道连接,所述第二出口输送另一部分煤焦气通过煤焦气回路管道进入加热装置。

进一步的,所述导热烟道设置多个烟气检查孔。

进一步的,所述炉体设有对焦炭进行收集的废料收集仓。

进一步的,所述物料沸腾室形成上宽下窄的倒梯形。

进一步的,所述加热装置连接有燃烧室接口,所述燃烧室接口与加热设备连接。

进一步的,所述燃烧室接口连接有燃烧室封闭板,所述燃烧室封闭板对燃烧室接口进行密封。

本实用新型还提供一种能源回收利用装置,包括干馏炉,所述干馏炉与加工设备的排气口连接。

本实用新型提供的干馏炉,所述炉体设有对炉壁进行加热的导热烟道,将加热装置与导热烟道连接,对炉体进行加热;所述的加热装置还连接有煤焦气风机,所述煤焦气风机对加热装置内加热后的气体进行抽吸,所述煤焦气风机与煤焦气输送管道连接,所述煤焦气输送管道对煤焦气风机所抽吸的气体进行输送,所述煤焦气输送管道与炉体下部的物料沸腾室连接,煤焦气输送管道内的气体进入物料沸腾室后,直接对炉体内的物料进行吹沸,使炉体内的物料呈抛物线落体移动,带动炉体内的物料循环往复吹沸,对物料进行充分加热,达到了延长物料加热时间的目的,使物料中的油分子有足够的时间进行气化、挥发,达到了最大的油收率;所述炉体还连接气固分离装置,炉体内的物料产物进入气固分离装置后,进行气固分离,所述气固分离装置对气体和固体进行分离后,少量的气体沿着第二出口进入炉体的煤焦气回路管道,再进入加热装置进行循环利用,煤焦气风机对加热装置内的气体进行抽吸,达到了循环利用煤焦气的目的,大量的气体沿着第一出口进行冷凝制油。本实用新型通过对炉体直接加热,对炉体下部的物料沸腾室提供吹沸力,可以有效的利用高热气体对物料进行吹沸,使物料作脉冲喷泉状运动,达到高速、大处理量的技术效果;所述炉体内利用物料沸腾室可以处理大量的块状物料或者粉末状物料,使炉内的物料种类适用范围更加的广泛;气固分离后的少量气体沿着煤焦气回路管道直接进入加热装置进行利用,达到了循环利用的目的,大量的气体进行冷凝制油。本实用新型还提供一种能源回收利用装置,将干馏炉与其他加热设备连接一起使用,对其他加热设备的废弃热量进行回收利用,从而达到了资源的最大化利用的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的干熘炉的主视图;

图2为本实用新型实施例提供的干熘炉的左视图;

图3为本实用新型实施例提供的干熘炉的右视图;

图4为本实用新型实施例提供的干熘炉的俯视图;

图5为本实用新型的炉体内气流示意图。

图标:11-炉体;12-加热装置;13-煤焦气风机;14-煤焦气输送管道;15-气固分离装置;111-导热烟道;112-物料沸腾室;113-煤焦气回路管道;114-废料收集仓;121-上气室;122-加热管道;123-下气室;124-燃烧室接口;125-燃烧室封闭板;151-旋风式分离器;152-第一出口;153-第二出口;1111-烟气检查孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例提供的干熘炉的主视图;图2为本实用新型实施例提供的干熘炉的左视图;图3为本实用新型实施例提供的干熘炉的右视图;图4为本实用新型实施例提供的干熘炉的俯视图;图5为本实用新型的炉体内气流示意图。

如图1~5所示,本实用新型提供的一种干熘炉,包括:炉体11、加热装置12、煤焦气风机13、煤焦气输送管道14和气固分离装置15;

所述炉体11设有对炉壁加热的导热烟道111,所述加热装置12与导热烟道111连接;

所述加热装置12与煤焦气风机13连接,所述煤焦气风机13与煤焦气输送管道14连接,所述炉体11设有物料沸腾室112,所述煤焦气输送管道14将加热后的煤焦气输送至物料沸腾室112,使加热后的煤焦气向上运动,以驱动炉体11内的物料呈抛物线运动;

所述炉体11与气固分离装置15连接,所述炉体11设有煤焦气回路管道113,所述气固分离装置15对炉体11的产物进行气固分离,分离后的一部分煤焦气进行冷凝制油,另一部分煤焦气进入炉体11的煤焦气回路管道113,所述煤焦气回路管道113与加热装置12和煤焦气输送管道14形成循环通道。

所述炉体11的上部设有入料口,物料沿着入料口进入炉体11内,所述炉体11的上部还设有尾气出口,使炉体11内的废气沿着尾气出口排出,所述煤焦气回路管道113设置在炉体11的上部,所述煤焦气回路管道113具有一个进气管道和两个出气管道,所述进气管道与气固分离装置15连接,所述两个出气管道的自由端分别与加热装置12连接,所述进气管道与出气管道之间采用法兰连接,使用法兰连接具有更好的密封性,防止管道内的气体泄露,同时也便于维修人员进行维修和更换;所述炉体11的前后两个侧面分别设有导热烟道111,所述导热烟道111的一端与加热装置12连接,加热装置12对导热烟道111加热后,使导热烟道111直接对炉体11内部的物料进行加热;所述加热装置12的下端连接有煤焦气风机13,煤焦气风机13对加热装置12内的气体进行抽吸,所述煤焦气风机13与煤焦气输送管道14连接,煤焦气输送管道14对煤焦气风机13抽吸的加热气体进行运输,所述炉体11的下部设置多个物料沸腾室112,物料沸腾室112的上端与炉体11下部连接,物料沸腾室112的下端与煤焦气输送管道14连接,煤焦气输送管道14内的气体依次输送至多个物料沸腾室112内,使气体沿着物料沸腾室112向上运动,物料沿着入料口进入炉体11内靠自身重力垂直下落,落入第一个物料沸腾室112内,第一个物料沸腾室112内的气体向上运动,直接驱动第一个物料沸腾室112内的物料向上呈抛物线运动,物料向上运动后,靠自身的重力做自由落体运动,掉落至第二个物料沸腾室112,第二个物料沸腾室112与第一个物料沸腾室112的动作方式相同,使物料依次重复上述动作,使物料经过多个物料沸腾室112反复循环吹沸,使物料得到充分加热,延长了物料的加热时间,物料中的油分子有足够的时间进行气化、挥发,最后油分子从物料中逸出,达到了最大油收率;所述炉体11通过出风管道连接气固分离装置15,所述出风管道上连接有法兰,法兰能够防止微尘和气体泄漏,炉体11内的微尘和煤焦气沿着出风管道进入气固分离装置15,所述的微尘在自身重力的作用下沿着气固分离装置15的下端进行收集,打开卸料阀即可对微尘进行释放,所输出的大部分煤焦气沿着气固分离装置15右侧的第一出口152进入冷凝工段进行制油,少部分的煤焦气沿着气固分离装置15左侧的第二出口153流出,并沿着煤焦气回路管道113进入加热装置12进行加热,煤焦气风机13对加热装置12内的煤焦气进行抽吸,然后将煤焦气输送至煤焦气输送管道14继续使用,所述煤焦气回路管道113、加热装置12、煤焦气输送管道14和气固分离装置15之间形成煤焦气的循环通道,由于所述煤焦气回路管道113内的空间有限,因此进入到煤焦气回路管道113内的煤焦气会出现饱和的状态,当出现饱和的状态时,气固分离装置15内的煤焦气全部流向第一出口152进入冷凝工段进行制油,不会再沿着第二出口153进入煤焦气回路管道113内,便于对煤焦气进行充分利用。

进一步的,所述加热装置12包括上气室121、加热管道122和下气室123,所述上气室121和下气室123分别连接在加热管道122的两端,所述上气室121与煤焦气回路管道113连接,所述下气室123与煤焦气风机13连接。

所述加热装置12的上端连接上气室121,上气室121与煤焦气回路管道113的出气口连接,便于煤焦气回路管道113内的气体直接流入上气室121;所述加热装置12的下端连接下气室123,下气室123与煤焦气风机13连接,煤焦气风机13对加热后的下气室123内的气体进行抽吸。

进一步的,所述煤焦气输送管道14与物料沸腾室112之间设有煤焦气调节阀和脉冲阀。

所述煤焦气输送管道14与物料沸腾室112之间依次连接煤焦气调节阀和脉冲阀,所述煤焦气调节阀对气体压力进行调节,所述脉冲阀可以充分缓解管道内的气体压力,所述煤焦气调节阀和脉冲阀共同作用,使煤焦气均匀布风,供应至物料沸腾室112内。

进一步的,所述气固分离装置15内设有旋风式分离器151,所述旋风式分离器151可以对微尘和煤焦气进行分离;所述气固分离装置15的右侧设有第一出口152和第二出口153,所述第一出口152输送一部分煤焦气进行冷凝制油,所述第二出口153与煤焦气回路管道113连接,所述第二出口153输送另一部分煤焦气通过煤焦气回路管道113进入加热装置12。

所述气固分离装置15利用法兰将出风管道连接在炉体11的右侧,使炉体11内的微尘和煤焦气沿着出风管道进入气固分离装置15,旋风式分离器151对微尘和煤焦气进行分离,使分离出来的微尘沿着气固分离装置15的下端收集,下端的卸料阀打开后即可对微尘进行收集;所述煤焦气向上运动至气固分离装置15上部的煤焦气仓,所述煤焦气仓的右侧具有第一出口152,左侧具有第二出口153,所述第一出口152将大部分煤焦气输送至冷凝制油设备进行制油,所述第二出口153与煤焦气回路管道113的右侧连接,使少量的煤焦气沿着煤焦气回路管道113进入加热装置12内,由于加热装置12的容量有限,加热装置12内的煤焦气会出现气体饱和的现象,当出现气体饱和时,煤焦气不再从第二出口153进入,而是全部沿着右侧的第一出口152流动。

进一步的,所述导热烟道111设置多个烟气检查孔1111。

所述多个烟气检查孔1111设置在导热烟道111上,一方面,便于维修人员查看导热烟道111的运行状态,另一方面,还便于维修人员对导热烟道111进行检修。

进一步的,所述炉体11设有对焦炭进行收集的废料收集仓114。

所述炉体11内的物料利用高温煤焦气经过多个物料沸腾室112进行脉冲式吹沸后,物料以自身重力做自由落体运动,干馏后的物料进入废料收集仓114内进行储存,所述废料收集仓114下部连接卸料阀,打开卸料阀即可对废料进行卸料。

进一步的,所述物料沸腾室112形成上宽下窄的倒梯形。

所述物料沸腾室112的上部开口宽,下部开口窄,便于将物料沸腾室112内的气体沿着下部进入后,向上部充分进行扩散,所述物料沸腾室112可以为倒梯形,还可以为倒锥形。

进一步的,所述加热装置12连接有燃烧室接口124,所述燃烧室接口124与加热设备连接。

所述燃烧室接口124与加热设备连接后,加热设备直接对加热装置12进行供热。

进一步的,所述燃烧室接口124连接有燃烧室封闭板125,所述燃烧室封闭板125对燃烧室接口124进行密封。

所述燃烧室接口124连接的燃烧室封闭板125对加热设备的密封性好,有效的防止加热设备的气体泄漏。

本实用新型提供的一种干馏炉,物料沿着炉体的入料口进入炉体内进行沸腾燃烧,炉体内所产生的尾气沿着尾气出口排出,所述加热装置对炉体进行加热,热量沿着炉体侧面的导热烟道进行流动,所述煤焦气风机对加热装置内的气体进行抽吸,使煤焦气沿着煤焦气输送管道进行输送,煤焦气输送至炉体下部的物料沸腾室内,经过多个物料沸腾室的吹沸做脉冲运动,最后进入废料收集仓,对所产生的焦炭废料进行收集,由于炉体内的气体一直处于流通的状态,炉内无压力,安全性好,所产生的微尘和煤焦气沿着炉体右侧的出气管道流出,进入气固分离装置进行气固分离,气固分离后的微尘沿着下端的卸料阀流出,分离后的煤焦气进入上部的煤焦气仓,煤焦气仓内的煤焦气大部分沿着右侧的第一出口进行冷凝制油,少部分的煤焦气沿着左侧的第二出口进入煤焦气回路管道进入加热装置,加热装置对煤焦气进行加热,煤焦气风机对加热后的煤焦气进行抽吸,使加热后的煤焦气进入煤焦气输送管道再次循环利用。

本实用新型还提供一种能源回收利用装置,包括干馏炉,所述干馏炉与加工设备的排气口连接。

本实用新型提供的一种能源回收利用装置,所述干馏炉可以与火力发电厂进行工艺并联,利用锅炉尾气对煤焦气进行加热,以冷凝后的煤焦气对分体式加热炉补充加热,可以有效的减少燃煤消耗,减少了尾气的排放,从而达到了节能减排的目的,所产生的产品有煤焦油、煤焦气和电力,采用这样的工艺,干馏后的煤粉可以被火电锅炉消化,所产生的灰渣需要另行处理利用,所产生的尾气需要由火力发电厂的尾气净化系统进行净化作业。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

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