热解反应器的制作方法

文档序号:21317483发布日期:2020-06-30 20:47阅读:223来源:国知局

本发明涉及煤化工领域,具体地,涉及热解反应器。



背景技术:

热解是煤转化的关键步骤。对低品质的煤和褐煤进行热解,是对这些煤种的提质加工,可以提高它们的热值,降低硫含量。例如,采用气体热载体工艺热解褐煤,可从中提取热解油并提质加工成优质油品;采用固体热载体工艺热解褐煤,可以制取高热值半焦供高效燃烧和气化过程使用。稳定化处理后的半焦便于长途运输,可大幅度节约运输成本。



技术实现要素:

本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题,提供热解反应器,所述热解反应器。

为了实现上述目的,本发明提供一种热解反应器,所述热解反应器包括:下环形壳体,所述下环形壳体具有上端敞开的空腔;第一环形料板,所述第一环形料板可转动地设置,所述第一环形料板与所述下环形壳体配合以便覆盖所述空腔的上端的至少一部分;上环形壳体,所述上环形壳体具有下端敞开的排气腔,所述第一环形料板与所述上环形壳体密封地配合以便密封所述排气腔的下端,其中所述上环形壳体上设有用于向所述第一环形料板提供热解物料的第一进料口,所述上环形壳体包括第一内周板和第一外周板,所述第一内周板和所述第一外周板中的一者上设有位于所述第一环形料板的上方的第一出料口;和第一导料板,所述第一导料板设在所述排气腔内,所述第一导料板的第一端与所述第一出料口配合。

根据本发明实施例的热解反应器具有热解效率高、处理量大、热解气粉尘含量低的优点。

优选地,所述第一导料板的第一端邻近所述第一出料口,优选地,所述第一导料板的下表面在上下方向上邻近所述第一环形料板。

优选地,所述第一出料口设在所述第一外周板上,所述第一导料板的外端部邻近所述第一外周板,所述第一导料板的内端部邻近所述第一环形料板的内沿,优选地,所述第一导料板的外端部与所述第一外周板接触或相连。

优选地,所述第一导料板的横截面的长度中心线为圆弧形,优选地,所述长度中心线对应的圆心角为70度-120度,更加优选地,所述长度中心线对应的圆心角为80度-100度,最优选地,所述长度中心线对应的圆心角为90度。

优选地,所述上环形壳体与所述第一环形料板通过第一外水封部和第一内水封部密封地配合,所述下环形壳体与所述第一环形料板通过第二外水封部和第二内水封部密封地配合,优选地,所述热解反应器进一步包括第一外环水槽和第一内环水槽,所述第一环形料板包括第一板体、第一外环部和第一内环部,所述第一通气孔设在所述第一板体上,所述第一外环部和所述第一内环部中的每一者设在所述第一板体上,其中所述第一外周板的下端部伸入到所述第一外环水槽内,所述第一外环部的至少一部分伸入到所述第一外环水槽内,所述第一内周板的下端部伸入到所述第一内环水槽内,所述第一内环部的至少一部分伸入到所述第一内环水槽内,优选地,所述下环形壳体具有第二外环水槽和第二内环水槽,所述第一环形料板包括第一板体、第二外环部和第二内环部,所述第二外环部和所述第二内环部中的每一者设在所述第一板体上,其中所述第二外环部的至少一部分伸入到所述第二外环水槽内,所述第二内环部的至少一部分伸入到所述第二内环水槽内,更加优选地,所述下环形壳体包括第二外周板、第二内周板、第一环形部和第二环形部,所述第一环形部与所述第二外周板相连,所述第一环形部与所述第二外周板之间限定出所述第二外环水槽,所述第二环形部与所述第二内周板相连,所述第二环形部与所述第二内周板之间限定出所述第二内环水槽。

优选地,所述上环形壳体与所述第一环形料板通过第一外水封部和第一内水封部密封地配合,所述热解反应器进一步包括环形的第一密封部和环形的第二密封部,所述第一密封部和所述第二密封部中的每一者位于所述第一外水封部的上方,所述第一密封部和所述第二密封部中的每一者位于所述第一出料口的下方,其中所述第一密封部与所述第一外周板相连,所述第二密封部与所述第一环形料板相连,所述第一密封部与所述第二密封部在内外方向上至少部分重合,优选地,所述第一密封部与所述第二密封部在上下方向上间隔开,更加优选地,所述第一密封部为第一环形平板,所述第二密封部包括环形的第一水平板和环形的第一竖直板,所述第一水平板与所述第一竖直板相连,所述第一竖直板与所述第一环形料板相连,所述第一水平板平行于所述第一环形平板,所述第一水平板与所述第一环形平板在内外方向上至少部分重合。

优选地,所述热解反应器进一步包括:第二环形料板,所述第二环形料板可转动地设在所述排气腔内以便将所述排气腔分隔为上排气腔和下排气腔,所述第二环形料板上设有第二通气孔,所述上排气腔通过所述第二通气孔与所述下排气腔连通,所述第一内周板和所述第一外周板中的一者上设有位于所述第二环形料板的上方的第二出料口,所述上环形壳体上设有用于向所述第二环形料板提供过滤物料的第二进料口;和第二导料板,所述第二导料板设在所述上排气腔内,所述第二导料板的第一端与所述第二出料口配合,优选地,所述第二环形料板与所述第一环形料板相连,更加优选地,所述热解反应器进一步包括连接件,其中所述连接件的下沿与所述第一环形料板相连,所述连接件的上沿与所述第二环形料板相连,优选地,所述连接件为环形,所述连接件的下沿与所述第一环形料板的内沿密封地相连,所述连接件的上沿与所述第二环形料板的内沿密封地相连,优选地,所述第二导料板的第一端邻近所述第二出料口,更加优选地,所述第二导料板的下表面在上下方向上邻近所述第二环形料板,进一步优选地,所述第二出料口设在所述第一外周板上,所述第二导料板的外端部邻近所述第一外周板,所述第二导料板的内端部邻近所述第二环形料板的内沿,优选地,所述第二导料板的外端部与所述第一外周板接触或相连,优选地,所述第二导料板的横截面的长度中心线为圆弧形,更加优选地,所述长度中心线对应的圆心角为70度-120度,进一步优选地,所述长度中心线对应的圆心角为80度-100度,最优选地,所述长度中心线对应的圆心角为90度。

优选地,所述第二环形料板与所述第一内周板和所述第一外周板中的每一者密封地配合,优选地,所述第二环形料板通过第三外水封部与所述第一外周板密封地配合,所述第二环形料板通过第三内水封部与所述第一内周板密封地配合,更加优选地,所述上环形壳体具有第三外环水槽和第三内环水槽,所述第二环形料板包括第二板体、第三外环部和第三内环部,所述第二板体上设有所述第二通气孔,所述第三外环部和所述第三内环部中的每一者设在所述第二板体上,其中所述第三外环部的至少一部分伸入到所述第三外环水槽内,所述第三内环部的至少一部分伸入到所述第三内环水槽内,最优选地,所述上环形壳体进一步包括第三环形部和第四环形部,所述第三环形部与所述第一外周板相连,所述第三环形部与所述第一外周板之间限定出所述第三外环水槽,所述第四环形部与所述第一内周板相连,所述第四环形部与所述第一内周板之间限定出所述第三内环水槽。

优选地,所述第二出料口设在所述第一外周板上,所述第二环形料板通过第三外水封部与所述第一外周板密封地配合,所述热解反应器进一步包括环形的第三密封部和环形的第四密封部,所述第三密封部和所述第四密封部中的每一者位于所述第三外水封部的上方,所述第三密封部和所述第四密封部中的每一者位于所述第二出料口的下方,其中所述第三密封部与所述第一外周板相连,所述第四密封部与所述第二环形料板相连,所述第三密封部与所述第四密封部在内外方向上至少部分重合,优选地,所述第三密封部与所述第四密封部在上下方向上间隔开,更加优选地,所述第三密封部为第二环形平板,所述第四密封部包括环形的第二水平板和环形的第二竖直板,所述第二水平板与所述第二竖直板相连,所述第二竖直板与所述第二环形料板相连,所述第二水平板平行于所述第二环形平板,所述第二水平板与所述第二环形平板在内外方向上至少部分重合。

优选地,所述热解反应器进一步包括:第一平料板,所述第一平料板设在所述下排气腔内,所述第一平料板位于所述第一环形料板的上方,所述第一平料板在上下方向上与所述第一环形料板间隔第一预设距离;和第二平料板,所述第二平料板设在所述上排气腔内,所述第二平料板位于所述第二环形料板的上方,所述第二平料板在上下方向上与所述第二环形料板间隔第二预设距离,优选地,所述热解反应器进一步包括第一进料管和第二进料管,所述第一进料管的一部分穿过所述第一进料口且伸入到所述下排气腔内,所述第二进料管的一部分穿过所述第二进料口且伸入到所述上排气腔内。

优选地,所述热解反应器还包括用来驱动所述第一环形料板转动的驱动装置和用来支撑所述第一环形料板的支撑部件,其中所述驱动装置和所述支撑部件沿所述热解反应器的内周和\或外周设置。

优选地,所述空腔的壁面上设有进气口,所述第一环形料板与所述下环形壳体密封地配合以便密封所述空腔的上端,其中所述第一环形料板上设有第一通气孔,所述空腔通过所述第一通气孔与所述排气腔连通。

本发明第二方面提供一种热解反应器,所述热解反应器包括:壳体,所述壳体内具有容纳腔;第一料板和位于所述第一料板的上方的第二料板,所述第一料板和所述第二料板设在所述容纳腔内、且将所述容纳腔分隔为空腔、位于所述空腔的上方的下排气腔以及位于所述下排气腔的上方的上排气腔,所述第二料板上设有第二通气孔,所述上排气腔通过所述第二通气孔与所述下排气腔连通,所述壳体上设有用于向所述第一料板提供热解物料的第一进料口、用于向所述第二料板提供过滤物料的第二进料口、用于自所述热解反应器中排出固态热解产物的第一出料口和用于自所述热解反应器中排出所述过滤物料的第二出料口,其中,热解物料发生热解反应所产生的气态热解产物能够穿过所述第二通气孔经所述过滤物料过滤后进入上排气腔中。

优选地,所述壳体包括:下壳体,所述下壳体具有所述空腔,所述空腔的上端敞开,其中所述第一料板与所述下壳体配合以便覆盖所述空腔的上端的至少一部分;和上壳体,所述上壳体具有下端敞开的排气腔,所述第一料板与所述上壳体密封地配合以便密封所述排气腔的下端,所述第二料板设在所述排气腔内以便将所述排气腔分隔为所述上排气腔和所述下排气腔,其中所述上壳体上设有所述第一进料口、所述第二进料口、所述第一出料口和所述第二出料口。

优选地,所述第一料板和所述第二料板中的每一者为环形,所述第一料板和所述第二料板中的每一者可转动地设置,所述下壳体为环形,所述上壳体为环形,所述上壳体包括第一内周板和第一外周板,所述第一内周板和所述第一外周板中的一者上设有所述第一出料口和所述第二出料口,所述第一出料口位于所述第一料板的上方,所述第二出料口位于所述第二料板的上方,其中所述热解反应器进一步包括:第一导料板,所述第一导料板设在所述下排气腔内,所述第一导料板的第一端与所述第一出料口配合;和第二导料板,所述第二导料板设在所述上排气腔内,所述第二导料板的第一端与所述第二出料口配合。

优选地,所述空腔的壁面上设有进气口,所述第一料板与所述下壳体密封地配合以便密封所述空腔的上端,其中所述第一料板上设有第一通气孔,所述空腔通过所述第一通气孔与所述下排气腔连通。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的热解反应器的结构示意图;

图2是根据本发明的一个实施例的热解反应器的局部结构示意图;

图3是图1中的a区域的放大图;

图4是根据本发明的另一个实施例的热解反应器的结构示意图;

图5是根据本发明的另一个实施例的热解反应器的局部结构示意图;

图6是图4中的b区域的放大图;

图7是根据本发明实施例的热解反应器的局部结构示意图;

图8是根据本发明实施例的热解反应器的局部结构示意图;

图9是根据本发明实施例的热解反应器的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的热解反应器1。如图1-图8所示,根据本发明实施例的热解反应器1包括下环形壳体10、第一环形料板20、上环形壳体30和第一导料板410。

下环形壳体10具有上端敞开的空腔110。第一环形料板20可转动地设置,第一环形料板20与下环形壳体10配合以便覆盖空腔110的上端的至少一部分。上环形壳体30具有下端敞开的排气腔310,第一环形料板20与上环形壳体30密封地配合以便密封排气腔310的下端。

上环形壳体30上设有用于向第一环形料板20提供热解物料的第一进料口。上环形壳体30包括第一内周板330和第一外周板340,第一内周板330和第一外周板340中的一者上设有第一出料口322,第一出料口322位于第一环形料板20的上方。第一导料板410设在排气腔310内,第一导料板410的第一端与第一出料口322配合。由此第一导料板410的至少一部分位于第一环形料板20的上方。

下面参考图1-图8简要地描述根据本发明实施例的热解反应器1的工作过程。热解物料(例如褐煤)由第一进料口进入到上环形壳体30内(排气腔310内)、且铺设在第一环形料板20上。由于第一环形料板20是可转动的,因此随着第一环形料板20转动,该热解物料沿第一环形料板20的周向铺设在第一环形料板20上。

向第一环形料板20上的热解物料提供热量以便进行热解反应。由于在热解过程中,被热解的热解物料始终平稳地铺设在第一环形料板20上,因此可以显著地降低热解气中的粉尘含量,进而显著地降低除尘装置的负荷。

被热解后的固态热解产物的挥发分显著降低(可以控制在10wt%以下),能够满足民用散烧清洁煤对挥发分的严格要求。也就是说,该热解物料被热解后得到该固态热解产物。

物料经热解反应产生固态热解产物(例如半焦)和气态热解产物(例如粗热解气),其中,气态热解产物可以向上通过出气管930排出排气腔310,固态热解产物在第一导料板410的强制导料作用下,由第一出料口322排出热解反应器1。由于热解后的物料能够通过第一导料板410的强制引导及时地排出热解反应器1,因此可以为新的热解物料腾出空间,从而可以提高热解反应器1的热解效率和处理量。

而且,用于驱动第一环形料板20转动的驱动装置可以设在空腔110和排气腔310外,即驱动装置可以设在热解反应器1的外部。因此,无需使用耐高温材料制造驱动装置,从而可以降低热解反应器1的制造成本。驱动装置可以是已知的,例如驱动装置可以是公开号为cn104776701a的专利申请公开的驱动装置。

再者,本发明的驱动装置和支撑部件大体上设于热解反应器的内周和/或外周,甚至若是采用固体热载体为热解提供热量,则可以在热解反应器的横向跨度较大时,在内周和外周之间增设驱动装置和\或支撑部件,而非热解反应器的中心,能够有效避免在处理量增大时热解物料料床出现屈曲或塌陷。

例如,该驱动装置可以包括外驱动装置912和内驱动装置911,外驱动装置912可以通过外支撑筋951与第一环形料板20的外端部相连,内驱动装置911可以通过内支撑筋952与第一环形料板20的内端部相连。

也就是说,外支撑筋951可以是传动件,内支撑筋952也可以是传动件。具体而言,外驱动装置912可以驱动外支撑筋951转动,进而外支撑筋951可以带动第一环形料板20转动;内驱动装置911可以驱动内支撑筋952转动,进而内支撑筋952可以带动第一环形料板20转动。

外驱动装置912可以是多个,内驱动装置911也可以是多个,由此可以在一部分外驱动装置912和/或一部分内驱动装置911发生故障时,其余的外驱动装置912和/或内驱动装置911仍能够保证热解反应器1正常运行。

内支撑筋952可以通过弹簧装置进行旋转定心,保证热解反应器1的旋转稳定性。

根据本发明实施例的热解反应器1通过设置可转动的第一环形料板20,从而在热解过程中不翻动、不扰动热解物料。由此可以显著地降低热解气中的粉尘含量,从而显著地降低除尘装置的负荷。

而且,根据本发明实施例的热解反应器1通过设置与第一出料口322配合的第一导料板410,从而可以利用第一导料板410对热解后的固态热解产物施加强制导料作用,以便可以使更多的固态热解产物排出热解反应器1。由此可以提高热解反应器1的热解效率和处理量。

因此,根据本发明实施例的热解反应器1具有热解效率高、处理量大、热解气粉尘含量低等优点。

如图1-图8所示,在本发明的一些实施例中,热解反应器1可以包括下环形壳体10、第一环形料板20、上环形壳体30和第一导料板410。

可以利用固体热载体向第一环形料板20上的热解物料提供热量,此时空腔110的壁面上无需设置进气口。也可以利用气体热载体向第一环形料板20上的热解物料提供热量。其中,该气体热载体可以是来自电厂的热烟气,该热烟气的温度约为900℃-1000℃。

优选地,空腔110的壁面上设有进气口,第一环形料板20与下环形壳体10密封地配合以便密封空腔110的上端。其中,第一环形料板20上设有第一通气孔210,空腔110通过第一通气孔210与排气腔310连通。

由此用作气体热载体的热气体,先进入到空腔110内(即下环形壳体10上设有进气孔)、再通过第一通气孔210以便为第一环形料板20上的热解物料的热解反应提供热量。最后,气态热解产物和该气体热载体向上通过出气管930排出排气腔310。

下环形壳体10可以包括水平设置的底板133、竖直设置的第二外周板131以及竖直设置的第二内周板132,底板133可以是环形。第二外周板131的下沿可以与底板133的外周沿相连,第二内周板132的下沿可以与底板133的内周沿相连。其中,底板133、第二外周板131和第二内周板132限定出上端敞开的空腔110。下环形壳体10可以设有与空腔110连通的进气口。

第一环形料板20与下环形壳体10密封地配合以便密封空腔110的上端。优选地,下环形壳体10与第一环形料板20通过第二外水封部和第二内水封部密封地配合。

如图1、图2、图4和图5所示,下环形壳体10具有第二外环水槽121和第二内环水槽122,第一环形料板20包括第一板体220、第二外环部250和第二内环部260,第一板体220上设有第一通气孔210,该热解物料可以铺设在第一板体220上。第二外环部250和第二内环部260中的每一者设在第一板体220上,第二外环部250的至少一部分伸入到第二外环水槽121内,第二内环部260的至少一部分伸入到第二内环水槽122内。换言之,第二外环水槽121和第二外环部250可以构成该第二外水封部,第二内环水槽122和第二内环部260可以构成该第二内水封部。

优选地,第二外环部250和第二内环部260中的每一者可以设在第一板体220的下表面上。其中,上下方向如图1和图4中的箭头c所示。

如图1、图2、图4和图5所示,下环形壳体10包括第二外周板131、第二内周板132、第一环形部141和第二环形部142。第一环形部141与第二外周板131相连,第一环形部141与第二外周板131之间限定出第二外环水槽121,第二环形部142与第二内周板132相连,第二环形部142与第二内周板132之间限定出第二内环水槽122。也就是说,第一环形部141位于第二环形部142的外侧。

如图1、图2、图4和图5所示,上环形壳体30包括第一内周板330、第一外周板340和水平设置的顶板380,顶板380可以是投影面积完全覆盖第一环形料板20的环形。第一外周板340的下沿可以与顶板380的外周沿相连,第一内周板330的下沿可以与顶板380的内周沿相连。顶板380、第一外周板340和第一内周板330限定出下端敞开的排气腔310,排气腔310通过第一通气孔210与空腔110连通。顶板380上设有排气口,顶板380或第一外周板340上设有用于向第一环形料板20提供热解物料的第一进料口。

在本发明的一个实施例中,第一环形料板20与上环形壳体30密封地配合以便密封排气腔310的下端。优选地,上环形壳体30与第一环形料板20通过第一外水封部和第一内水封部密封地配合。

如图1-图3所示,热解反应器1进一步包括第一外环水槽610和第一内环水槽620,第一环形料板20进一步包括第一外环部230和第一内环部240,第一外环部230和第一内环部240中的每一者设在第一板体220上。

其中,第一外周板340的下端部伸入到第一外环水槽610内,第一外环部230的至少一部分伸入到第一外环水槽610内,第一内周板330的下端部伸入到第一内环水槽620内,第一内环部240的至少一部分伸入到第一内环水槽620内。也就是说,第一外周板340的下端部、第一外环水槽610和第一外环部230的至少一部分可以构成该第一外水封部;第一内周板330的下端部、第一内环水槽620和第一内环部240的至少一部分可以构成该第一内水封部。

如图2所示,第一内环部240可以包括第三水平板241、第三竖直板242和第四竖直板243,第三水平板241、第三竖直板242和第四竖直板243中的每一者为环形。其中,第三竖直板242的下沿与第一板体220相连,第三竖直板242的上沿与第三水平板241的外沿相连,第四竖直板243的上沿与第三水平板241的内沿相连,即第三竖直板242位于第四竖直板243的外侧。第四竖直板243的至少一部分伸入到第一内环水槽620内。由此可以利用第三竖直板242止挡铺设在第一板体220(第一环形料板20)上的该热解物料,从而可以使铺设在第一板体220上的该热解物料具有一定的厚度。

如图9所示,热解反应器1包括壳体100、第一料板20a、第二料板50a、第一导料板410和第二导料板420。壳体100内具有容纳腔。

第二料板50a位于第一料板20a的上方,第一料板20a和第二料板50a设在该容纳腔内,第一料板20a和第二料板50a将该容纳腔分隔为空腔110、下排气腔312和上排气腔311。下排气腔312位于空腔110的上方,上排气腔311位于下排气腔312的上方。

第二料板50a上设有第二通气孔510,上排气腔311通过第二通气孔510与下排气腔312连通。壳体100上设有用于向第一料板20a提供热解物料的第一进料口、用于向第二料板50a提供过滤物料的第二进料口、用于自热解反应器1中排出固态热解产物的第一出料口322和用于自热解反应器1中排出过滤物料的第二出料口351。

其中,热解物料发生热解反应所产生的气态热解产物能够穿过第二通气孔510经过滤物料过滤后进入上排气腔311中。

下面参考图9简要地描述根据本发明实施例的热解反应器1的工作过程。热解物料(例如褐煤)由该第一进料口进入到壳体100内(下排气腔312内)、且铺设在第一料板20a上,过滤物料由该第二进料口进入到壳体100内(上排气腔311内)、且铺设在第二料板50a上。

向第一料板20a上的热解物料提供热量以便进行热解反应。由于在热解过程中,被热解的热解物料始终平稳地铺设在第一料板20a上,因此可以显著地降低热解气中的粉尘含量,进而显著地降低除尘装置的负荷。

被热解后的固态热解产物的挥发分显著降低(可以控制在10wt%以下),能够满足民用散烧清洁煤对挥发分的严格要求。也就是说,该热解物料被热解后得到该固态热解产物。

热解物料经热解反应产生固态热解产物(例如半焦)和气态热解产物(例如粗热解气)。该气态热解产物可以向上流动,在通过第二通气孔510后与该过滤物料接触,该过滤物料可以吸附该气态热解产物中的粉尘和焦油。过滤后的该气态热解产物向上通过出气管930排出上排气腔311,该固态热解产物可以通过该第一出料口排出热解反应器1,附着有粉尘和焦油的过滤物料可以通过该第二出料口排出热解反应器1。

根据本发明实施例的热解反应器1通过在该容纳腔内设置第一料板20a和第二料板50a,从而可以依次完成热解过程和过滤过程,即可以将热解反应器和过滤除尘装置集成在一起。与热解反应器和过滤除尘装置分开设置相比,通过将热解反应器和过滤除尘装置集成在一起,从而不仅可以极大地简化管路和阀门设置、降低制造成本,而且可以极大地节省用地、降低土建成本。

因此,根据本发明实施例的热解反应器1具有功能多样、结构简单、制造成本低、占地面积小、土建成本低等优点。

如图9所示,壳体100包括下壳体10a和上壳体30a。下壳体10a具有空腔110,空腔110的上端敞开,第一料板20a与下壳体10a配合以便覆盖空腔110的上端的至少一部分。

上壳体30a具有下端敞开的排气腔,第一料板20a与上壳体30a密封地配合以便密封该排气腔的下端。第二料板50a设在该排气腔内以便将该排气腔分隔为上排气腔311和下排气腔312。其中,上壳体30a上设有该第一进料口、该第二进料口、第一出料口322和第二出料口351。由此可以使壳体100和热解反应器1的结构更加合理。

如图4、图5和图6所示,在本发明的另一个实施例中,第一料板20a和第二料板50a中的每一者为环形,第一料板20a和第二料板50a中的每一者可转动地设置。下壳体10a为环形,上壳体30a为环形。

上壳体30a包括第一内周板330和第一外周板340,第一内周板330和第一外周板340中的一者上设有第一出料口322和第二出料口351。第一出料口322位于第一料板20a的上方,第二出料口351位于第二料板50a的上方。

热解反应器1进一步包括第一导料板410和第二导料板420。第一导料板410设在下排气腔312内,第一导料板410的第一端与第一出料口322配合。第二导料板420设在上排气腔311内,第二导料板420的第一端与第二出料口351配合。

也就是说,下壳体10a可以是下环形壳体10,上壳体30a可以是上环形壳体30,第一料板20a可以是第一环形料板20,第二料板50a可以是第二环形料板50。

第二环形料板50可转动地设在排气腔310内以便将排气腔310分隔为上排气腔311和下排气腔312。其中,第二环形料板50上设有第二通气孔510,上排气腔311通过第二通气孔510与下排气腔312连通。

上环形壳体30上设有用于向第二环形料板50提供过滤物料的第二进料口。具体而言,第一外周板340的与下排气腔312相对的部分上设有第一进料口,第一外周板340或顶板380的与上排气腔311相对的部分上设有第二进料口。

热解物料经热解反应产生固态热解产物(例如半焦)和气态热解产物(例如粗热解气)。该气态热解产物可以向上流动,在通过第二通气孔510后与该过滤物料接触,该过滤物料可以吸附该气态热解产物中的粉尘和焦油。

根据本发明实施例的热解反应器1通过在排气腔310内设置第二环形料板50,从而可以将热解反应器1和过滤除尘装置集成在一起。与热解反应器和过滤除尘装置分开设置相比,通过将热解反应器1和过滤除尘装置集成在一起,从而不仅可以极大地简化管路和阀门设置、降低制造成本,而且可以极大地节省用地、降低土建成本。

可以单独设置用于驱动第二环形料板50转动的驱动装置。优选地,第二环形料板50与第一环形料板20相连,由此驱动装置可以通过第一环形料板20驱动第二环形料板50转动。

可以利用固体热载体向第一料板20a(第一环形料板20)上的热解物料提供热量,此时空腔110的壁面上无需设置进气口。也可以利用气体热载体向第一料板20a(第一环形料板20)上的热解物料提供热量。其中,该气体热载体可以是来自电厂的热烟气,该热烟气的温度约为900℃-1000℃。

优选地,空腔110的壁面上设有进气口,第一料板20a与下壳体10a密封地配合以便密封空腔110的上端。其中,第一料板20a上设有第一通气孔210,空腔110通过第一通气孔210与下排气腔312连通。

由此用作气体热载体的热气体,先进入到空腔110内(即下壳体10a上设有进气孔)、再通过第一通气孔210以便为第一料板20a(第一环形料板20)上的热解物料的热解反应提供热量。

热解物料经热解反应产生固态热解产物(例如半焦)和气态热解产物(例如粗热解气)。该气态热解产物和该气体热载体可以向上流动,在通过第二通气孔510后与该过滤物料接触,该过滤物料可以吸附该气态热解产物和该气体热载体中的粉尘和焦油。过滤后的该气态热解产物和该气体热载体向上通过出气管930排出上排气腔311。

如图4和图5所示,热解反应器1进一步包括连接件430,连接件430的下沿与第一环形料板20相连,连接件430的上沿与第二环形料板50相连。通过设置连接件430,从而不仅可以使热解反应器1的结构更加稳固,而且第一环形料板20可以通过连接件430带动第二环形料板50转动,由此无需设置专门用于驱动第二环形料板50的驱动装置,以便简化热解反应器1的结构、降低热解反应器1的制造成本。

连接件430可以是多个,多个连接件430可以沿第一环形料板20的周向(第二环形料板50的周向)间隔开地设置。其中,第一环形料板20的周向与第二环形料板50的周向可以是一致的。

连接件430可以包括多个内连接件和多个外连接件,多个内连接件可以沿第一环形料板20的周向间隔开地设置,多个外连接件可以沿第一环形料板20的周向间隔开地设置。

如图4和图5所示,连接件430为环形,连接件430的下沿与第一环形料板20的内沿密封地相连,连接件430的上沿与第二环形料板50的内沿密封地相连。由此不仅可以使热解反应器1的结构更加稳固。此时,第一内周板330可以与第一环形料板20和第二环形料板50中的每一者密封地配合(例如通过水封);第一内周板330还可以仅与第二环形料板50密封地配合,即可以利用连接件430代替一部分第一内周板330。

优选地,连接件430上可以设有支撑加强筋440。由此可以提高连接件430的结构强度,从而可以使热解反应器1的结构更加稳固。

第二环形料板50与第一内周板330和第一外周板340中的每一者密封地配合。优选地,第二环形料板50通过第三外水封部与第一外周板340密封地配合,第二环形料板50通过第三内水封部与第一内周板330密封地配合。

同时为了防止第二通气孔510堵塞,在第二环形料板50的靠近热解气进气的一侧,安装气体吹扫装置940,通过高温烟气,或其他高温或高压气体定期对其进行吹扫,以防止焦油或粉尘对第二环形料板50的堵塞。

如图4-图6所示,上环形壳体30具有第三外环水槽361和第三内环水槽362,第二环形料板50包括第二板体520、第三外环部530和第三内环部540。第二板体520上设有第二通气孔510,第三外环部530和第三内环部540中的每一者设在第二板体520上。

第三外环部530的至少一部分伸入到第三外环水槽361内,第三内环部540的至少一部分伸入到第三内环水槽362内。换言之,第三外环水槽361和第三外环部530的至少一部分可以构成该第三外水封部,第三内环水槽362和第三内环部540的至少一部分可以构成该第三内水封部。

优选地,上环形壳体30进一步包括第三环形部371和第四环形部372,第三环形部371与第一外周板340相连,第三环形部371与第一外周板340之间限定出第三外环水槽361,第四环形部372与第一内周板330相连,第四环形部372与第一内周板330之间限定出第三内环水槽362。也就是说,第三环形部371位于第四环形部372的外侧。

如图6所示,热解反应器1进一步包括多个滚动支撑件920,每个滚动支撑件920包括连接轴921、内滚轮922和外滚轮923。连接轴921可以水平地设置,内滚轮922可旋转地设在连接轴921的内端部,外滚轮923可旋转地设在连接轴921的外端部。其中,多个滚动支撑件920沿第二环形料板50的周向间隔开地设置,第三外环部530与连接轴921相连。由此不仅可以更加稳固地安装第二环形料板50,而且可以使第二环形料板50更加容易地转动。

第一内周板330和第一外周板340中的一者上设有第一出料口322,第一出料口322位于第一环形料板20的上方。第一导料板410设在排气腔310内,第一导料板410的第一端与第一出料口322配合。由此第一导料板410的至少一部分位于第一环形料板20的上方。

优选地,第一导料板410的第一端邻近第一出料口322。由此可以进一步增强第一导料板410的强制导料作用,从而可以使更多的固态热解产物排出热解反应器1,进而可以进一步提高热解反应器1的热解效率和处理量。第一导料板410的下表面在上下方向上邻近第一环形料板20。由此可以使热解反应器1的结构更加合理。

如图1-图7所示,在本发明的一些示例中,第一出料口322设在第一外周板340上,第一导料板410的外端部412邻近第一外周板340,第一导料板410的内端部411邻近第一环形料板20的内沿。由此不仅可以使热解反应器1的结构更加简单、合理,而且可以进一步增强第一导料板410的强制导料作用,从而可以使更多的固态热解产物排出热解反应器1,进而可以进一步提高热解反应器1的热解效率和处理量。

优选地,第一导料板410的外端部412与第一外周板340接触或相连。由此可以进一步增强第一导料板410的强制导料作用,从而可以使更多的固态热解产物排出热解反应器1,进而可以进一步提高热解反应器1的热解效率和处理量。具体地,第一导料板410的外端部412可以焊接在第一外周板340上,由此可以更加容易地、更加牢固地安装第一导料板410。

如图7所示,在本发明的一个具体示例中,第一导料板410的横截面的长度中心线可以是圆弧形。也就是说,该长度中心线沿第一导料板410的横截面的长度方向延伸。由此可以进一步增强第一导料板410的强制导料作用,使第一环形料板20上的固态热解产物更加顺畅地移动到并排出第一出料口322,从而可以使更多的固态热解产物排出热解反应器1,进而可以进一步提高热解反应器1的热解效率和处理量。

优选地,该长度中心线对应的圆心角为70度-120度。更加优选地,该长度中心线对应的圆心角为80度-100度。最优选地,该长度中心线对应的圆心角为90度。

如图1-图3所示,第一出料口322设在第一外周板340上,上环形壳体30与第一环形料板20通过该第一外水封部和该第一内水封部密封地配合。热解反应器1进一步包括环形的第一密封部710和环形的第二密封部720,第一密封部710和第二密封部720中的每一者都位于该第一外水封部的上方,第一密封部710和第二密封部720中的每一者都位于第一出料口322的下方。具体地,第一密封部710和第二密封部720中的每一者都位于第一外环水槽610的上方。

其中,第一密封部710与第一外周板340相连,第二密封部720与第一环形料板20相连,第一密封部710与第二密封部720在内外方向上至少部分重合。通过设置第一密封部710和第二密封部720,从而可以防止该固态热解产物在排出热解反应器1的过程中,落入到该第一外水封部内。其中,内外方向如图1和图4中的箭头d所示。

优选地,第一密封部710与第二密封部720在上下方向上间隔开。也就是说,第一密封部710与第二密封部720之间具有缝隙。由此在排出该固态热解产物的过程中,该固态热解产物可能会填充到该缝隙中,甚至少量该固态热解产物会掉落到该第一外水封部内,因此需要定期清理该第一外水封部。而且,填充到该缝隙中的该固态热解产物不仅能够起到支撑第一密封部710或第二密封部720的作用,而且也能够阻隔第一密封部710与第二密封部720以便防止第一密封部710与第二密封部720硬摩擦。

如图3所示,在本发明的一个具体示例中,第一密封部710与第二密封部720都可以倾斜地设置。优选地,第一密封部710的外端部位于第一密封部710的内端部的上方,第二密封部720的外端部位于第二密封部720的内端部的上方。

在本发明的另一个具体示例中,第一密封部710为第一环形平板,第二密封部720包括环形的第一水平板和环形的第一竖直板,该第一水平板与该第一竖直板相连,该第一竖直板与第一环形料板20相连,该第一水平板平行于该第一环形平板,该第一水平板与该第一环形平板在内外方向上至少部分重合。由此可以进一步防止该固态热解产物在排出热解反应器1的过程中,落入到该第一外水封部内。

如图4、图5、图6和图8所示,第一内周板330和第一外周板340中的一者上设有位于第二环形料板50的上方的第二出料口351。热解反应器1进一步包括第二导料板420,第二导料板420设在上排气腔311内,第二导料板420的第一端与第二出料口351配合。由此第二导料板420的至少一部分位于第二环形料板50的上方。

过滤物料(例如半焦、煤、瓷球等)由第二进料口进入到上排气腔311内、且铺设在第二环形料板50上。由于第二环形料板50是可转动的,因此随着第二环形料板50转动,该过滤物料沿第二环形料板50的周向铺设在第二环形料板50上。

热气体在对第一环形料板20上的热解物料进行热解后,和热解气一起向上流动,进而通过第二通气孔510以便经过第二环形料板50上的该过滤物料。由此可以利用第二环形料板50上的该过滤物料对该热解气进行过滤,从而可以去除该热解气中的粉尘和焦油。

过滤后的该热解气排出排气腔310,附着有该粉尘和焦油的该过滤物料在第二导料板420的强制导料作用下,由第二出料口351排出热解反应器1。由于第二导料板420具有强制导料作用,因此可以使更多的该过滤物料排出热解反应器1。由于附着有粉尘和焦油的该过滤物料能够及时地排出热解反应器1,因此可以为新的该过滤物料腾出空间,从而可以提高热解反应器1的过滤效果。

根据本发明实施例的热解反应器1通过设置与第二出料口351配合的第二导料板420,从而可以利用第二导料板420对附着有粉尘和焦油的过滤物料施加强制导料作用,以便可以使新的过滤物料能够及时地补充到热解反应器1内。由此可以提高热解反应器1的过滤效果、降低热解气中的粉尘含量和焦油含量。

因此,根据本发明实施例的热解反应器1具有过滤效果好、热解气粉尘含量低、焦油含量低等优点。

当过滤物料为半焦或煤时,附着有粉尘和焦油的该过滤物料被排出热解反应器1后,可以作为热解物料由该第一进料口进入到上环形壳体30内(排气腔310内)、且铺设在第一环形料板20上。

优选地,第二导料板420的第一端邻近第二出料口351。由此可以进一步增强第二导料板420的强制导料作用,从而可以使更多的附着有粉尘和焦油的过滤物料排出热解反应器1、使更多的新的过滤物料补充到第二环形料板50上,即可以提高新的过滤物料的补充速率,进而可以进一步提高热解反应器1的过滤效果、进一步降低热解气的粉尘含量和焦油含量。第二导料板420的下表面在上下方向上邻近第二环形料板50。由此可以使热解反应器1的结构更加合理。

如图4、图5、图6和图8所示,在本发明的一个示例中,第二出料口351设在第一外周板340上,第二导料板420的外端部422邻近第一外周板340,第二导料板420的内端部421邻近第二环形料板50的内沿。由此不仅可以使热解反应器1的结构更加简单、合理,而且可以进一步增强第二导料板420的强制导料作用,从而可以使更多的新的过滤物料补充到第二环形料板50上,进而可以进一步提高热解反应器1的过滤效果、进一步降低热解气的粉尘含量和焦油含量。

优选地,第二导料板420的外端部422与第一外周板340接触或相连。由此可以进一步增强第二导料板420的强制导料作用,从而可以使更多的新的过滤物料补充到第二环形料板50上,进而可以进一步提高热解反应器1的过滤效果、进一步降低热解气的粉尘含量和焦油含量。具体地,第二导料板420的外端部422可以焊接在第一外周板340上,由此可以更加容易地、更加牢固地安装第二导料板420。

如图7所示,在本发明的另一个具体示例中,第二导料板420的横截面的长度中心线为圆弧形。也就是说,该长度中心线沿第二导料板420的横截面的长度方向延伸。由此可以进一步增强第二导料板420的强制导料作用,从而可以使更多的附着有粉尘和焦油的过滤物料排出热解反应器1、使更多的新的过滤物料补充到第二环形料板50上,进而可以进一步提高热解反应器1的过滤效果、进一步降低热解气的粉尘含量和焦油含量。

优选地,该长度中心线对应的圆心角为70度-120度。进一步优选地,该长度中心线对应的圆心角为80度-100度。最优选地,该长度中心线对应的圆心角为90度。

如图4-图6所示,第二出料口351设在第一外周板340上,第二环形料板50通过第三外水封部与第一外周板340密封地配合。热解反应器1进一步包括环形的第三密封部730和环形的第四密封部740,第三密封部730和第四密封部740中的每一者都位于该第三外水封部的上方,第三密封部730和第四密封部740中的每一者都位于第二出料口351的下方。具体地,第三密封部730和第四密封部740中的每一者都位于第三外环水槽361的上方。

其中,第三密封部730与第一外周板340相连,第四密封部740与第二环形料板50相连,第三密封部730与第四密封部740在内外方向上至少部分重合。通过设置第三密封部730和第四密封部740,从而可以防止该过滤物料在排出热解反应器1的过程中,落入到该第三外水封部内。

优选地,第三密封部730与第四密封部740在上下方向上间隔开。也就是说,第三密封部730与第四密封部740之间具有缝隙。由此在排出该过滤物料的过程中,该过滤物料可能会填充到该缝隙中,甚至少量该过滤物料会掉落到该第三外水封部内,因此需要定期清理该第三外水封部。而且,填充到该缝隙中的该过滤物料不仅能够起到支撑第三密封部730或第四密封部740的作用,而且也能够阻隔第三密封部730与第四密封部740以便防止第三密封部730与第四密封部740硬摩擦。

如图6所示,在本发明的一个具体示例中,第三密封部730与第四密封部740都可以倾斜地设置。优选地,第三密封部730的外端部位于第三密封部730的内端部的上方,第四密封部740的外端部位于第四密封部740的内端部的上方。

在本发明的另一个具体示例中,第三密封部730为第二环形平板,第四密封部740包括环形的第二水平板和环形的第二竖直板,该第二水平板与该第二竖直板相连,该第二竖直板与第二环形料板50相连,该第二水平板平行于该第二环形平板,该第二水平板与该第二环形平板在内外方向上至少部分重合。由此可以进一步防止该过滤物料在排出热解反应器1的过程中,落入到该第三外水封部内。

如图1、图2、图4和图5所示,热解反应器1进一步包括第一平料板810和第二平料板。第一平料板810设在下排气腔312内,第一平料板810位于第一环形料板20的上方,第一平料板810在上下方向上与第一环形料板20间隔第一预设距离。该第二平料板设在上排气腔311内,该第二平料板位于第二环形料板50的上方,该第二平料板在上下方向上与第二环形料板50间隔第二预设距离。

通过设置第一平料板810,从而可以确保热解物料均匀地铺设在第一环形料板20上,即确保第一环形料板20上各处的热解物料的厚度一致,由此可以防止热气体短路。通过设置该第二平料板,从而可以确保过滤物料均匀地铺设在第二环形料板50上,即确保第二环形料板50上各处的过滤物料的厚度一致,由此可以防止热解气短路。

优选地,该第一预设值为0.4米-0.8米,该第二预设值为0.4米-0.8米。

如图1、图2、图4和图5所示,热解反应器1进一步包括第一进料管830和第二进料管840,第一进料管830的一部分穿过第一进料口且伸入到下排气腔312内,第二进料管840的一部分穿过第二进料口且伸入到上排气腔311内。

可以通过已知的方式向热解反应器1内输送热解物料和过滤物料。例如,可以利用螺旋输送机向第一进料管830输送热解物料、向第二进料管840输送过滤物料。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述,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发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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