CN102001905B - 一种带有防磨盖的等离子体裂解煤淬冷装置 - Google Patents
一种带有防磨盖的等离子体裂解煤淬冷装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102001905B CN102001905B CN 201010516553 CN201010516553A CN102001905B CN 102001905 B CN102001905 B CN 102001905B CN 201010516553 CN201010516553 CN 201010516553 CN 201010516553 A CN201010516553 A CN 201010516553A CN 102001905 B CN102001905 B CN 102001905B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- inner core
- quencher
- quenching
- quenching medium
- cooling water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010791 quenching Methods 0.000 title claims abstract description 112
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 title claims abstract description 112
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 6
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 5
- 239000005997 Calcium carbide Substances 0.000 description 4
- CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-[2-[2-[2-[bis[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]amino]-5-bromophenoxy]ethoxy]-4-methyl-n-[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]anilino]acetate Chemical compound CC1=CC=C(N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)C(OCCOC=2C(=CC=C(Br)C=2)N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)=C1 CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 206010020843 Hyperthermia Diseases 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000036031 hyperthermia Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
本发明公开了一种带有防磨盖的等离子体裂解煤淬冷装置。它包括裂解气入口、淬冷器本体、淬冷器内芯、淬冷装置筒体、淬冷器内芯支柱、防磨盖、裂解气出口、淬冷剂入口管、冷却水进口管、冷却水出口管、淬冷剂通道、冷却水通道、隔板。该装置淬冷器内芯顶部套有一可拆卸的防磨盖，该防磨盖由碳化硅陶瓷等耐磨材料制成；淬冷器内芯可以上下移动，通过调节淬冷器内芯的高度可以控制淬冷起始位置。本发明较好地解决了淬冷器内芯的磨损问题，并能方便地确定最佳的淬冷起始位置。
Description
技术领域
本发明属于化工设备领域，特别涉及一种带有防磨盖的等离子体裂解煤淬冷装置。
背景技术
乙炔是一种非常重要的基本有机化工原料。目前乙炔的生产工艺主要有：电石法、天然气部分氧化法等。电石法工艺成熟可靠，技术门槛低。但是电石法存在耗能高、污染环境严重等问题。天然气部分氧化法工艺虽然低污染，但技术复杂，资源少、投资成本高。目前国内乙炔生产仍以电石法为主。等离子技术作为一种新兴科技正在受到越来越多的关注。等离子体裂解煤制乙炔工艺具有流程短、低资源消耗、环境友好等优点，是煤直接转化的一条有效途径，具有很好的发展前景。
等离子体裂解煤制乙炔工艺是将煤喷入温度为3500～22000℃的等离子体中，经毫秒级反应后生成产物乙炔等。而乙炔在高温下不稳定，上述反应产物必须在毫秒级内淬冷至250℃以下，否则将使乙炔等反应产物分解，降低其产率。淬冷器是等离子体裂解煤工艺中的重要设备，对淬冷器的要求是快速、均匀、淬冷剂消耗量低。若淬冷剂在淬冷器内分布不均匀，不仅会降低淬冷剂的效率，造成淬冷剂的浪费；还会在淬冷器内形成局部高温区，使部分裂解气不能有效地淬冷，降低乙炔的收率。为了使淬冷剂与裂解气充分接触，提高淬冷效率，必须使淬冷剂雾化。对于等离子体裂解煤制乙炔工艺，进入淬冷器内裂解气的流速高达100-300m/s，远大于淬冷剂液滴喷入速度，雾化后的淬冷剂液滴所能穿过裂解气的距离非常短，难以喷入裂解气中心区域，使部分乙炔在高温下分解，收率降低。而且随着装置规模的增大，这个问题越来越严重。采用环隙式淬冷器，淬冷剂分别从安装在淬冷器外壁及内芯上的雾化装置喷入，可较好地解决这一问题。但由于裂解气中夹带有大量未反应的煤粉，高速地冲刷淬冷器内芯，造成淬冷器内芯磨损严重，使淬冷器寿命变短。因此如何解决淬冷器内芯的磨损问题，是等离子体裂解煤装置能否长期稳定运行的关键问题之一。此外淬冷起始位置非常重要，若淬冷过早则会使乙炔的反应收率降低，若淬冷过晚，则部分乙炔已经分解。但由于等离子体裂解煤过程是一高温过程，裂解气的温度在1500℃以上，部分区域甚至可达上万度，内部温度数据很难测量，造成难以确定最佳的淬冷起始位置。因此如何确定合适的淬冷起始位置，对增加乙炔收率，提高等离子体裂解煤工艺的经济性，具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种带有防磨盖的等离子体裂解煤淬冷装置。
带有防磨盖的等离子体裂解煤淬冷装置包括裂解气入口、淬冷器本体、淬冷器内芯、淬冷装置筒体、淬冷器内芯支柱、防磨盖、裂解气出口、内芯淬冷剂入口管、内芯冷却水进口管、内芯冷却水出口管、裂解气通道和隔板；淬冷装置筒体上端设有淬冷器本体，淬冷装置筒体内设有淬冷器内芯支柱，淬冷器内芯支柱内设有一根内芯淬冷剂入口管，淬冷器内芯支柱下端设有内芯冷却水进口管和内芯冷却水出口管，淬冷器内芯支柱上端设有淬冷器内芯，淬冷器内芯上套有防磨盖，淬冷器内芯包括内芯淬冷剂通道、内芯冷却水通道和内芯喷嘴，内芯淬冷剂通道的侧壁设有内芯冷却水通道，内芯淬冷剂通道与内芯淬冷剂入口管相通，内芯淬冷剂通道通过内芯喷嘴与裂解气通道相连，淬冷器本体包括本体淬冷剂入口管、本体冷却水进口管、本体冷却水出口管、本体淬冷剂通道、本体冷却水通道和本体喷嘴，淬冷器本体上部设有本体冷却水通道，本体冷却水通道与本体冷却水进口管和本体冷却水出口管相连，淬冷器本体下部设有本体淬冷剂通道，本体淬冷剂通道与本体淬冷剂入口管相连，本体淬冷剂通道通过本体喷嘴与裂解气通道相连，裂解气入口和裂解气出口与裂解气通道相连。
所述的防磨盖由碳化硅陶瓷耐高温耐磨材料制成。所述的淬冷器内芯能够上下移动。所述的本体淬冷剂入口管和内芯淬冷剂入口管入口处设有过滤装置。
本发明与现有技术相比具有的有益效果：
1)对于等离子体裂解煤制乙炔工艺，进入淬冷器内裂解气的流速高达100-300m/s，且含有大量未反应的煤粉，煤粉高速冲刷淬冷器内芯，使其磨损非常严重。被发明在淬冷器内芯顶部套有一防磨盖，该防磨盖由碳化硅陶瓷等耐高温耐磨材料制成，可有效地防止淬冷器内芯的磨损。
2)淬冷起始位置非常重要，若淬冷过早则会使乙炔的产量降低，若淬冷过晚，则部分乙炔已经分解。但由于等离子体裂解煤过程是一高温过程，裂解气的温度在1500℃以上，部分区域甚至可达上万度，内部数据很难测量，造成难以确定最佳的淬冷起始位置。本发明的淬冷器内芯可以上下移动，因此可以很方便的确定最佳的淬冷起始位置。
3)本发明把淬冷剂通道与高温裂解气用冷却水通道隔离开，避免了淬冷剂在淬冷器内汽化产生高压导致爆炸的风险。
4)本发明在淬冷剂的入口管前设有过滤装置，可以有效地避免喷嘴的堵塞。
附图说明
图1是带有防磨盖的等离子体裂解煤淬冷装置的结构示意图；
图2是本发明的图1A-A剖视图；
图3是本发明的图1B-B剖视图；
图中，裂解气入口1、淬冷器本体2、淬冷器内芯3、淬冷装置筒体4、淬冷器内芯支柱5、防磨盖6、裂解气出口7、本体淬冷剂入口管8、内芯淬冷剂入口管9、本体冷却水进口管10、本体冷却水进口管11、内芯冷却水进口管12、内芯冷却水出口管13、本体淬冷剂通道14、本体冷却水通道15、内芯淬冷剂通道16、内芯冷却水通道17、裂解气通道18、本体喷嘴19、内芯喷嘴20、隔板21；
具体实施方式
如图所示，带有防磨盖的等离子体裂解煤淬冷装置包括裂解气入口1、淬冷器本体2、淬冷器内芯3、淬冷装置筒体4、淬冷器内芯支柱5、防磨盖6、裂解气出口7、内芯淬冷剂入口管9、内芯冷却水进口管12、内芯冷却水出口管13、裂解气通道18和隔板21；淬冷装置筒体4上端设有淬冷器本体2，淬冷装置筒体4内设有淬冷器内芯支柱5，淬冷器内芯支柱5内设有一根内芯淬冷剂入口管9，淬冷器内芯支柱5下端设有内芯冷却水进口管12和内芯冷却水出口管13，淬冷器内芯支柱5上端设有淬冷器内芯3，淬冷器内芯3上套有防磨盖6，淬冷器内芯3包括内芯淬冷剂通道16、内芯冷却水通道17和内芯喷嘴20，内芯淬冷剂通道16的侧壁设有内芯冷却水通道17，内芯淬冷剂通道16与内芯淬冷剂入口管9相通，内芯淬冷剂通道16通过内芯喷嘴20与裂解气通道18相连，淬淬冷器本体2包括本体淬冷剂入口管8、本体冷却水进口管10、本体冷却水出口管11、本体淬冷剂通道14、本体冷却水通道15和本体喷嘴19，淬冷器本体2上部设有本体冷却水通道15，本体冷却水通道15与本体冷却水进口管10和本体冷却水出口管11相连，淬冷器本体2下部设有本体淬冷剂通道14，本体淬冷剂通道14与本体淬冷剂入口管8相连，本体淬冷剂通道14通过本体喷嘴19与裂解气通道18相连，裂解气入口1和裂解气出口7与裂解气通道18相连。
所述的防磨盖6由碳化硅陶瓷耐高温耐磨材料制成。所述的淬冷器内芯3能够上下移动。所述的本体淬冷剂入口管8和内芯淬冷剂入口管9入口处设有过滤装置。
本发明的工作过程如下：
等离子体裂解煤生成的高温裂解气流量为3000Nm3/h，携带1t/h的未反应煤粉，温度高于1500℃，从裂解气入口1进入淬冷装置。4.5t/h的高压淬冷水分为两路，一路由淬冷剂入口管8进入淬冷器本体2内，经通道14进入喷嘴，雾化后喷入裂解气中；另一路由由淬冷剂入口管9进入内芯淬冷剂通道16进入喷嘴，雾化后喷入裂解气中；淬冷剂与裂解气充分接触，毫秒级内将裂解气从1500℃以上淬冷到90℃以下，淬冷后的裂解气及未汽化的淬冷剂从出口7排出。防磨盖6将淬冷器内芯顶部遮住，有效地保护喷嘴等部件不受高速煤粉地冲刷。防磨盖由碳化硅陶瓷制成，具有很好的耐磨性，可以满足长时间稳定运行的要求；即使防磨盖损坏，也可以方便的更换。装置运行时，调节淬冷器内芯的高度，相当于调节淬冷的起始位置，通过检测不同内芯高度时的裂解气组成，即可确定合适的淬冷起始位置。
Claims (2)
1.一种带有防磨盖的等离子体裂解煤淬冷装置，其特征在于包括裂解气入口(1)、淬冷器本体(2)、淬冷器内芯(3)、淬冷装置筒体(4)、淬冷器内芯支柱(5)、防磨盖(6)、裂解气出口(7)、内芯淬冷剂入口管(9)、内芯冷却水进口管(12)、内芯冷却水出口管(13)、裂解气通道(18)和隔板(21)；淬冷装置筒体(4)上端设有淬冷器本体(2)，淬冷装置筒体(4)内设有淬冷器内芯支柱(5)，淬冷器内芯支柱(5)内设有一根内芯淬冷剂入口管(9)，淬冷器内芯支柱(5)下端设有内芯冷却水进口管(12)和内芯冷却水出口管(13)，淬冷器内芯支柱(5)上端设有淬冷器内芯(3)，淬冷器内芯(3)上套有防磨盖(6)，淬冷器内芯(3)包括内芯淬冷剂通道(16)、内芯冷却水通道(17)和内芯喷嘴(20)，内芯淬冷剂通道(16)的侧壁设有内芯冷却水通道(17)，内芯淬冷剂通道(16)与内芯淬冷剂入口管(9)相通，内芯淬冷剂通道(16)通过内芯喷嘴(20)与裂解气通道(18)相连，淬冷器本体(2)包括本体淬冷剂入口管(8)、本体冷却水进口管(10)、本体冷却水出口管(11)、本体淬冷剂通道(14)、本体冷却水通道(15)和本体喷嘴(19)，淬冷器本体(2)上部设有本体冷却水通道(15)，本体冷却水通道(15)与本体冷却水进口管(10)和本体冷却水出口管(11)相连，淬冷器本体(2)设有淬冷剂通道(14)，本体淬冷剂通道(14)与本体淬冷剂入口管(8)相连，本体淬冷剂通道(14)通过本体喷嘴(19)与裂解气通道(18)相连，裂解气入口(1)和裂解气出口(7)与裂解气通道(18)相连；所述的防磨盖(6)由碳化硅陶瓷耐高温耐磨材料制成；所述的淬冷器内芯(3)能够上下移动。
2.根据权利要求1所述的一种带有防磨盖的等离子体裂解煤淬冷装置，其特征在于所述的本体淬冷剂入口管(8)和内芯淬冷剂入口管(9)入口处设有过滤装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010516553 CN102001905B (zh) | 2010-10-22 | 2010-10-22 | 一种带有防磨盖的等离子体裂解煤淬冷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010516553 CN102001905B (zh) | 2010-10-22 | 2010-10-22 | 一种带有防磨盖的等离子体裂解煤淬冷装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102001905A CN102001905A (zh) | 2011-04-06 |
| CN102001905B true CN102001905B (zh) | 2013-03-13 |
Family
ID=43809649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201010516553 Active CN102001905B (zh) | 2010-10-22 | 2010-10-22 | 一种带有防磨盖的等离子体裂解煤淬冷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102001905B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104154532A (zh) * | 2014-08-11 | 2014-11-19 | 北京巴布科克·威尔科克斯有限公司 | 中心风环浓缩型旋流燃烧器 |
| CN108489298A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-09-04 | 浙江大学 | 自带氮化硼涂层保护防磨盖的等离子体裂解煤淬冷装置 |
| CN108484344B (zh) * | 2018-04-19 | 2020-05-26 | 浙江大学 | 一种自带涂层保护防磨盖的等离子体裂解煤淬冷装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1253417C (zh) * | 2004-03-20 | 2006-04-26 | 太原理工大学 | 煤等离子体热解制乙炔工艺及装置 |
| CN1240647C (zh) * | 2004-09-17 | 2006-02-08 | 太原理工大学 | 煤、天然气等离子体热解制乙炔工艺及装置 |
| CN101735857B (zh) * | 2008-11-06 | 2013-07-03 | 新疆天业（集团）有限公司 | 一种高温碳转化反应气体淬冷装置 |
-
2010
- 2010-10-22 CN CN 201010516553 patent/CN102001905B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102001905A (zh) | 2011-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102001905B (zh) | 一种带有防磨盖的等离子体裂解煤淬冷装置 | |
| CN203922739U (zh) | 一种三氯氢硅合成炉 | |
| CN104130786B (zh) | 一种低水分熄焦装置 | |
| CN103555870B (zh) | 一种无冷却塔型高温炉渣水淬冷凝工艺及系统 | |
| CN101823935B (zh) | 应用于等离子体裂解煤过程的淬冷系统 | |
| CN104386709B (zh) | 带余热回收装置的尿素水解反应器 | |
| CN103820159A (zh) | 一种干煤粉气化系统 | |
| CN206173276U (zh) | 一种水煤浆加压气化炉用夹套冷却式工艺烧嘴 | |
| CN202688282U (zh) | 气化炉 | |
| CN201704232U (zh) | 应用于等离子体裂解煤过程的淬冷装置 | |
| CN108774009A (zh) | 一种两级式白水泥熟料漂白机 | |
| CN202849326U (zh) | 干馏炉的一种新型布气装置 | |
| CN202954015U (zh) | 一种新型横管式煤气初冷器 | |
| CN208649354U (zh) | 一种射流粒化喷枪及熔渣粒化换热装置 | |
| CN110526287B (zh) | 一种无筛板沸腾氯化炉 | |
| CN203411334U (zh) | 一种三氯氢硅的流化床反应器 | |
| CN202988749U (zh) | 三氯氢硅合成炉 | |
| CN206692678U (zh) | 一种能够回收高品质余热的高炉渣气垫处理装置 | |
| CN206591077U (zh) | 熄焦炉的蒸汽发生及供气装置 | |
| CN205443211U (zh) | 一种排渣气化炉 | |
| CN201792278U (zh) | 钢管除鳞箱 | |
| CN201043166Y (zh) | 穹顶式除尘熄焦塔 | |
| CN203530346U (zh) | 一种无冷却塔型高温炉渣水淬冷凝系统 | |
| CN219804447U (zh) | 一种含磷尾气洗涤装置 | |
| CN204325292U (zh) | 新型水煤气净化设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: ZHEJIANG INDUSTRIAL EQUIPMENT INSTALLATION GROUP C Free format text: FORMER OWNER: ZHEJIANG INDUSTRIAL EQUIPMENT INSTALLATION GROUP CO., LTD. Effective date: 20140520 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20140520 Address after: 310027 Hangzhou, Zhejiang Province, Xihu District, Zhejiang Road, No. 38, No. Patentee after: Zhejiang University Patentee after: Zhejiang Industrial Equipment Installation Group Co., Ltd. Patentee after: Xinjiang Tianye (Group) Co., Ltd. Address before: 310027 Hangzhou, Zhejiang Province, Xihu District, Zhejiang Road, No. 38, No. Patentee before: Zhejiang University Patentee before: Zhejiang Industrial Equipment Installation Group Co., Ltd. |