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热解器

阅读：135发布：2020-05-12

IPRDB可以提供热解器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种热解器，包括：热解器本体，包括壳体以及设置于壳体上的进料口、卸料口和气体导出口；过滤装置，包括外壳以及设置于外壳上的气体入口、气体出口，气体入口与气体导出口连通；过滤装置还包括设置于气体入口和气体出口之间的过滤组件，过滤组件内填充有用于过滤由气体入口导入的气体的颗粒物料层。应用本发明的热解器，原料煤热解产生的混合气体产物通过过滤装置中的颗粒物料层后，大幅度降低了气体中的含尘量，减小了下游气体处理装置的负荷，提高了产物的品质。，下面是热解器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种热解器，包括：

热解器本体（10），包括壳体（11）以及设置于所述壳体（11）上的进料口（12）、卸料口（14）和气体导出口（15）；

过滤装置（20），包括外壳（25）以及设置于所述外壳（25）上的气体入口（21）、气体出口（22），所述气体入口（21）与所述气体导出口（15）连通；

其特征在于，

所述过滤装置（20）还包括设置于所述气体入口（21）和所述气体出口（22）之间的过滤组件（23），所述过滤组件（23）内填充有用于过滤由所述气体入口（21）导入的气体的颗粒物料层。

2.根据权利要求1所述的热解器，其特征在于，所述过滤组件（23）沿竖直方向设置，包括：第一错流部（231），包括至少两个间隔设置的第一错流板，每个所述第一错流板沿远离所述气体入口（21）方向向下延伸；

第二错流部（232），包括至少两个间隔设置的第二错流板，每个所述第二错流板沿远离所述气体出口（22）方向向下延伸；

所述颗粒物料层填充于所述第一错流部（231）和所述第二错流部（232）之间，由所述气体入口（21）导入的气体依次穿过所述第一错流部（231）、所述颗粒物料层和所述第二错流部（232）后由所述气体出口（22）导出。

3.根据权利要求2所述的热解器，其特征在于，所述第一错流部（231）设置于靠近所述气体入口（21）的位置，所述至少两个第一错流板彼此平行间隔设置；所述第二错流部（232）设置于靠近所述气体出口（22）的位置，所述至少两个第二错流板彼此平行间隔设置。

4.根据权利要求3所述的热解器，其特征在于，每个所述第一错流板与水平面之间具有第一夹角，每个所述第二错流板与水平面之间具有第二夹角，所述第一夹角和所述第二夹角的大小均可调。

5.根据权利要求1所述的热解器，其特征在于，所述过滤组件（23）包括设置于所述过滤组件（23）上端部的物料入口（233）和设置于所述过滤组件（23）下端部的物料出口（234），所述物料入口（233）和所述物料出口（234）沿竖直方向对应设置，形成所述颗粒物料层的物料通过所述物料入口（233）进行填充，并通过所述物料出口（234）排出。

6.根据权利要求5所述的热解器，其特征在于，所述物料入口（233）的上方设置有对进入所述颗粒物料层中的物料进行筛选、加热的筛选加热装置和用于控制物料填充量的第一计量输送装置。

7.根据权利要求5所述的热解器，其特征在于，所述物料出口（234）的下方设置有对排出所述颗粒物料层中的物料进行冷凝的冷凝装置和用于控制物料排放量的第二计量输送装置。

8.根据权利要求2所述的热解器，其特征在于，所述过滤装置（20）还包括对所述第一错流部（231）进行清理的清堵装置。

9.根据权利要求8所述的热解器，其特征在于，所述清堵装置包括清堵爪钩（24），所述清堵爪钩（24）的第一端设置有多个清理单元，每个所述清理单元对应嵌入至少两个所述间隔设置的第一错流板之间的间隙中。

10.根据权利要求9所述的热解器，其特征在于，所述清堵爪钩（24）的第二端设置有延伸至所述外壳（25）外部的把手。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的热解器，其特征在于，所述颗粒物料层中的物料温度为500℃至800℃。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的热解器，其特征在于，所述颗粒物料层中的物料包括热半焦、瓷球或石沙。

说明书全文

热解器

技术领域

[0001] 本发明涉及能源化工领域，具体而言，涉及一种热解器。

背景技术

[0002] 低变质煤是指变质程度较低的煤种，包括褐煤、长焰煤、弱粘煤和气煤等，占我国煤炭储量的一半以上，其煤质挥发成分较高、低温热解焦油产率较高、化学活性好。若作为动力煤进行燃烧，煤资源就不能得到充分合理的利用，经济效益也差。因此，在能源紧张的当今世界，煤的加工转化和综合利用已成为人们关注的焦点。

[0003] 褐煤在隔绝空气条件下低温(500～750℃)热解，生成半焦、焦油和煤气。采用低灰、低硫的上述原料煤所得的半焦俗称兰炭。兰炭以其固定碳高、化学活性高、灰分低、硫低、磷低等特性，在铁合金、电石领域被广泛利用。

[0004] 热解器是煤热解工艺的核心装置，在热解器中原料煤经加热发生热解，析出焦油和煤气，生成半焦。虽然煤热解工艺实现了煤的加工转化，提高了煤的能源利用效率，但是，在实际生产过程中热解产生的混合气将细小固体颗粒从热解器带出的现象特别严重，导致焦油渣产率高，对热解焦油品质造成影响，严重时还会堵塞煤气导出系统的管路，使得系统无法正常运行。

[0005] 现有技术CN201241071的中国专利公开了“一种单床自热式热解气化燃烧反应器”，利用分离板将热解器分为上部热解区和下部燃烧区，半焦在燃烧区燃烧放热对惰性颗粒进行加热，通过气力输送将高温惰性颗粒与煤原料混合并送入热解区，煤原料在热解区进行热分解反应。气体产物经过旋风分离器除尘进入下游设备，半焦顺分离板与导气管间隙进入到燃烧区。由于采用气力输送，该装置对煤原料的粒径大小要求苛刻。另外，该装置采用外接旋风分离器解决焦油中粉尘含量高的技术问题，由于热解气体产物所携带的固体颗粒粒径分布较广，旋风分离器只能分离出气相中粒径较大颗粒，而对粒径较小的颗粒分离效果较差，其次，由于热解气体产物温度高、粘度大，降低了旋风分离器的气-固分离效果。

[0006] 现有技术CN101818071A公开了“一种煤热解反应器”，该热解器设置了用于分流高温颗粒介质的管路结构，并且该管路结构延伸至热解器中部或中部以下，管路结构直接将高温颗粒导入热解器中下部，煤原料直接从热解器顶部向下洒落，通过高温颗粒输送管道外侧热传递进行预热，在热解器中下部，煤原料与高温颗粒进行直接换热发生热解，产生焦油、煤气等气态产物，该混合气体经过热解器中上部的煤原料形成的过滤层，过滤层将对气体产物携带的粉尘起到过滤作用，提高了产品的品质。但是，该热解器装置操作较为复杂，热解器中上部煤原料过滤层由高温颗粒输送管道进行预热，换热面积有限，整个过滤层温度分布不均匀，容易导致热解产生的气态煤焦油在过滤层中冷凝，使焦油产率降低。

发明内容

[0007] 本发明旨在提供一种热解器，以达到提高气体产物的除尘效果的目的。

[0008] 为了实现上述目的本发明提供了一种热解器，包括：热解器本体，包括壳体以及设置于壳体上的进料口、卸料口和气体导出口；过滤装置，包括外壳以及设置于外壳上的气体入口、气体出口，气体入口与气体导出口连通；过滤装置还包括设置于气体入口和气体出口之间的过滤组件，过滤组件内填充有用于过滤由气体入口导入的气体的颗粒物料层。

[0009] 进一步地，过滤组件沿竖直方向设置，包括：第一错流部，包括至少两个间隔设置的第一错流板，每个第一错流板沿远离气体入口方向向下延伸；第二错流部，包括至少两个间隔设置的第二错流板，每个第二错流板沿远离气体出口方向向下延伸；颗粒物料层填充于第一错流部和第二错流部之间，由气体入口导入的气体依次穿过第一错流部、颗粒物料层和第二错流部后由气体出口导出。

[0010] 进一步地，第一错流部设置于靠近气体入口的位置，至少两个第一错流板彼此平行间隔设置；第二错流部设置于靠近气体出口的位置，至少两个第二错流板彼此平行间隔设置。

[0011] 进一步地，每个第一错流板与水平面之间具有第一夹角，每个第二错流板与水平面之间具有第二夹角，第一夹角和第二夹角的大小均可调。

[0012] 进一步地，过滤组件包括设置于过滤组件上端部的物料入口和设置于过滤组件下端部的物料出口，物料入口和物料出口沿竖直方向对应设置，形成颗粒物料层的物料通过物料入口进行填充，并通过物料出口排出。

[0013] 进一步地，物料入口的上方设置有对进入颗粒物料层中的物料进行筛选、加热的筛选加热装置和用于控制物料填充量的第一计量输送装置。

[0014] 进一步地，物料出口的下方设置有对排出颗粒物料层中的物料进行冷凝的冷凝装置和用于控制物料排放量的第二计量输送装置。

[0015] 进一步地，过滤装置还包括对第一错流部进行清理的清堵装置。

[0016] 进一步地，清堵装置包括清堵爪钩，清堵爪钩的第一端设置有多个清理单元，每个清理单元对应嵌入至少两个间隔设置的第一错流板之间的间隙中。

[0017] 进一步地，清堵爪钩的第二端设置有延伸至外壳外部的把手。

[0018] 进一步地，颗粒物料层中的物料温度为500℃至800℃。

[0019] 进一步地，颗粒物料层中的物料包括热半焦、瓷球或石沙。

[0020] 应用本发明的热解器，原料煤热解产生的混合气体产物通过过滤装置中的颗粒物料层后，大幅度降低了气体中的含尘量，减小了下游气体处理装置的负荷，提高了产物的品质。

附图说明

[0021] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0022] 图1为根据本发明实施例中热解器的结构示意图。

[0023] 图中附图标记：10、热解器本体；11、壳体；12、进料口；13、折料斗；14、卸料口；15、气体导出口；20、过滤装置；21、气体入口；22、气体出口；23、过滤组件；24、清堵爪钩；
25、外壳；231、第一错流部；232、第二错流部；233、物料入口；234、物料出口。

具体实施方式

[0024] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

[0025] 如图1所示，本发明实施例提供了一种热解器，用于将原料煤和高温颗粒物料混合热解。上述热解器包括：热解器本体10和过滤装置20。热解器本体10设置有壳体11以及设置于壳体11上的进料口12、卸料口14和气体导出口15。过滤装置20设置有外壳25以及设置于外壳25上的气体入口21、气体出口22。气体入口21与气体导出口15连通。
过滤装置20还包括设置于气体入口21和气体出口22之间的过滤组件23，过滤组件23内填充有颗粒物料层，颗粒物料层用于过滤由气体入口21导入的气体。

[0026] 本发明实施中过滤装置用于过滤上述气体中的粉尘。通过设置过滤装置，使原料煤热解产生的混合气体产物通过过滤装置中的颗粒物料层后，能够大幅度降低气体中的含尘量，减小了下游气体处理装置的负荷，提高了产物的品质。

[0027] 需要说明的是，上述气体入口21和气体导出口15可组装地或间接地连通，例如，气体入口21和气体导出口15通过法兰盘固定连通。

[0028] 优选地，过滤组件23沿竖直方向设置，包括：第一错流部231和第二错流部232。第一错流部231包括至少两个间隔设置的第一错流板，每个第一错流板沿远离气体入口21方向向下延伸。第二错流部232包括至少两个间隔设置的第二错流板，每个第二错流板沿远离气体出口22方向向下延伸。颗粒物料层填充于第一错流部231和第二错流部232之间。由气体入口21导入的气体依次穿过第一错流部231、颗粒物料层和第二错流部232后由气体出口22导出。

[0029] 设置第一错流部231和第二错流部232能够防止填充于颗粒物料层中的物料泄漏，起到阻挡的作用。

[0030] 具体地，第一错流部231设置于靠近气体入口21的位置，至少两个第一错流板彼此平行间隔设置；第二错流部232设置于靠近气体出口22的位置，至少两个第二错流板彼此平行间隔设置。而且，每个第一错流板与水平面之间具有第一夹角，每个第二错流板与水平面之间具有第二夹角，第一夹角和第二夹角的大小均可调整。设置“百叶窗结构”的第一错流部231和第二错流部232，可以根据气体的除尘效果，使相邻的第一错流板之间的间距因第一夹角的改变而改变，第二错流板之间的间距因第二夹角的改变而改变，从而有助于提高除尘效果。

[0031] 过滤组件23包括设置于过滤组件23上端部的物料入口233和设置于过滤组件23下端部的物料出口234。物料入口233和物料出口234沿竖直方向对应设置，形成颗粒物料层的物料通过物料入口233进行填充，并通过物料出口234排出。

[0032] 优选地，物料入口233的上方可以设置有对进入颗粒物料层中的物料进行筛选、加热的筛选加热装置以及用于控制物料填充量的第一计量输送装置。物料出口234的下方设置有对排出颗粒物料层中的物料进行冷凝的冷凝装置和用于控制物料排放量的第二计量输送装置。

[0033] 需要说明的是，颗粒物料层中的物料温度为500℃至800℃。设置温度为500℃至800℃的颗粒物料，能够使热解产生的气相产物在不冷凝的条件下完成过滤除尘操作，不会影响产物的产量。

[0034] 颗粒物料层中的物料可以包括热半焦、瓷球或石沙。而且颗粒物料层中的物料可以根据除尘效果及过滤阻力进行及时更新。

[0035] 本发明实施例中的过滤装置20还包括对第一错流部231进行清理的清堵装置。具体地，清堵装置包括固定设置于外壳25内部的清堵爪钩24，清堵爪钩24的第一端设置有多个清理单元，每个清理单元对应嵌入至少两个间隔设置的第一错流板之间的间隙中。清堵爪钩24的第二端设置有延伸至外壳25外部的把手。

[0036] 当过滤装置20正常工作时，清堵爪钩24位于第一错流部231的端侧。当第一错流部231发生堵塞时，可拉动延伸至外壳25外部的把手从而带动多个清理单元对第一错流部231进行清理。

[0037] 需要说明的是，本发明实施例中热解器本体10的进料口12设置于壳体11的上端部，包括至少两根一级分流进料口，上述至少两根一级分流进料口分别用于将原料煤和高温固体颗粒分开导入到热解器本体10内部。

[0038] 如图1所示，本发明实施例中的热解器本体10还包括折料斗13，折料斗13包括第一扩散部，其用于对由进料口12进入的原料煤和高温固颗粒进行扩散；折料斗13设置在壳体12内，且折料斗13位于进料口12的下方。

[0039] 使用时，当原料煤和高温固体颗粒由进料口12进入后，落到第一扩散部上，并在第一扩散部的作用下向四周散开，从而使高温固体颗粒和原料煤在分散地散落到壳体12的底部之前，先经过充分的混合，以取得较好的混合效果，解决了原料煤和高温固体颗粒混合不充分的问题。此外，本发明还具有结构简单、成本低的特点。

[0040] 优选地，如图1所示，折料斗13还包括第一收集部和第二扩散部，第一扩散部、第一收集部和第二扩散部依次设置，这样，当高温固体颗粒和原料煤由进料口12进入后，首先被第一扩散部向四周分散地分配出去。然后，再由第一收集部对分散开的物料进行收集和混合。接着，再将被第一收集部收集并混合后的物料排出，并由第二扩散部进行二次扩散，从而进一步提高了原料煤和高温固体颗粒的混合效果。

[0041] 本实施例中的第一扩散部与进料口12之间的垂直距离、第一扩散部和第一收集部之间的垂直距离、第一收集部和第二扩散部之间的垂直距离均为0mm至100mm之间。

[0042] 特别地，第一扩散部的尺寸小于第一收集部的尺寸。这样，以便使由第一扩散部扩散出去的原料煤和高温固体颗粒的混合物更方便地落入第一收集部内。当然，也可以设置多个第一收集部，将多个第一收集部均匀地围绕第一扩散部设置，分别对由第一扩散部分散开的物料进行收集。

[0043] 例如，第一扩散部和第二扩散部是锥形的，且锥形的第一扩散部和第二扩散部的尖端向上。进一步地，第一收集部是锥形的，且第一收集部的大端向上。当然，第一扩散部、第二扩散部和第一收集部也可以是其它形状的，只要能够便于物料的收集或扩散即可。

[0044] 优选地，第一扩散部、第一收集部和第二扩散部从上到下依次设置在支架上。支架可以通过法兰或焊接等方式与壳体11的固定连接。由于采用了支架的形式，因此，可以使在反应过程中生成的气体可以很容易地通过设置在壳体11上的气体导出口15排出。

[0045] 在一个优选的实施例中，如图1所示，热解器还包括出料阀，出料阀设置在壳体11的卸料口14处。由进料口12进入的原料煤和高温固体颗粒经过折料斗13后，堆积在热解器的底部，并具有一定高度的料位。待混合物料在移动床热解器内停留足够的反应时间后，经过出料阀排出。例如，出料阀可以是扇形阀。这样，就可以通过对扇形阀的开度的控制，来达到控制出料速度、出料量以及高温固体颗粒和原料煤在热解器内的停留时间等目的。

[0046] 优选地，热解器还包括用于驱动出料阀的驱动装置。进一步地，驱动装置包括电推杆或液压推杆。这样，可以通过电机控制电推杆或液压推杆的行程来调整扇形阀的开度。通过这种简单而有效的方式，操作人员可以通过对电推杆或液压推杆的行程的观察，判断出扇形阀的状态，具有操作安全可靠的特点。

[0047] 优选地，壳体11的内部可内衬防火耐热材料，如耐高温浇注材料。也可以采用耐高温钢或者耐火砖。如果在需要进一步加强物料的预混效果，可以调整折流斗中的扩散部和收集部的数量和角度。如果需要降低热解器的高度，在满足预混效果的前提下，也可以考虑减少折流斗中的扩散部和收集部的数量。

[0048] 从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：原料煤热解产生的混合气体产物通过过滤装置中的颗粒物料层后，大幅度降低了气体中的含尘量，减小了下游气体处理装置的负荷，提高了产物的品质。

[0049] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

标题	发布/更新时间	阅读量
热解装置-专利编号CN106085473A	2020-05-13	455
热解装置-专利编号CN106753457A	2020-05-11	659
热解装置-专利编号CN111076176A	2020-05-11	738
热解系统-专利编号CN110145746A	2020-05-12	661
热解系统-专利编号CN106635076A	2020-05-13	739
热解器-专利编号CN103242873B	2020-05-11	341
热解器-专利编号CN103242873A	2020-05-12	133
热解工艺-专利编号CN100448822C	2020-05-13	314
热解装置-专利编号CN104164249A	2020-05-12	521
热解装置-专利编号CN104164249B	2020-05-11	946

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