CN102102022B - 一种中温干馏的移动床反应器 - Google Patents
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Abstract
一种中温干馏的移动床反应器，用于基于固体载热的褐煤干馏、深加工，主要包括进料器、壳体、折流板、输气管、物料出口及振打装置组成，经处理过的褐煤及热载体经进料器进入移动床反应器，进料器和折流板使固体物料反复混合，热载体与褐煤或半焦在移动床内不断进行传热并停留一定时间，褐煤或半焦发生干馏，产生的油气通过输气管导出通往油气分离系统，固体物料通过物料出口导出作为产品或再次升温后作为载热体。本发明具有设备新颖、传热均匀、热耗低、安全、经济等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于固体载热的移动床反应器，尤其涉及一种中温干馏的移动床反应器，用于褐煤、油页岩、煤及油砂等在700℃-900℃干馏制备半焦、焦油和煤气，可应用于煤化工、能源和动力、供热供电等行业，属于能源利用设备技术领域。
背景技术
目前用于褐煤、油页岩、煤及油砂等物质的移动床干馏炉，炉型有竖式圆炉、竖式方炉和水平圆筒炉，通常的加热方式有以气体为热载体和以固体为热载体加热两类。作为载热体的固体，可以是在干馏炉内被燃烧加热的半焦，也可以是在另外的加热室内被加热的砂子或瓷球等，热固体在干馏炉反应器内与冷物料混合，使物料被加热干馏。被干馏物料及热载体与反应器炉壁均有相对运动。
上述现有技术中的固体载热反应器至少存在以下缺点：固体热载体与冷物料进入反应器时混合不均匀，在反应器内传热效率较低，炉内温度分布不均匀，冷物料加热效果较差，焦油及煤气产率较低；固体物料在反应器内运动，物料之间互相挤压撞击，物料容易碎裂，物料碎裂后使料层透气性差，气流不畅，干馏产生的气体无法有效导出；在干馏过程中产生的焦油气粘附在固体物料上，固体物料会产生聚集甚至结焦，堵塞反应器进出口，影响反应器的正常运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中温干馏的移动床反应器，以克服干馏过程中现有移动床反应器存在的冷物料加热效果较差、物料碎裂后使料层透气性差、气流不畅、焦油及煤气产率较低等缺陷，可使固体物料移动顺畅，干馏产生的气体及时、有效的导出，有效保证了焦油、煤气的产率。
本发明采用的技术方案是：
一种中温干馏的移动床反应器，包括壳体、设置在壳体顶部的进料器和设置在壳体底部的物料出口，其特征在于：在壳体内部设置多块向下倾斜的折流板，在壳体外部设有输气管和振打装置；在折流板下部且靠近折流板与壳体的连接处设有排气管，排气管穿过壳体与输气管连通；所述的振打装置设置在壳体的外侧，每块折流板对应一个振打装置，折流板通过传动杆件与所述的振打装置连接。
本发明的技术特征还在于：所述壳体为圆形或方形结构；所述折流板与竖直方向的夹角α满足以下关系：0.6L0≥Lcosα≥0.5L0或0.6D≥Lcosα≥0.5D，其中L为折流板的长度，L0为壳体断面的短边，D为壳体的直径。
本发明所述的振打装置连接的传动杆件采用套筒式结构，传动杆件的外套筒与壳体密封连接，传动杆件的内杆与折流板连接。
本发明所述进料器为燕尾槽结构。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：本发明在反应器内设置多组折流板对固体物料进行反复混合，大大提高了固体物料间的传热效率；每个折流板与移动床竖直方向夹角处设有排气管可将干馏过程中产生的气体及时、有效的导出；每个折流板均连接振打装置，避免物料粘结在折流板及壳体上，保证了固体物料的移动顺畅，有效保证了焦油、煤气的产率。
附图说明
图1、图2是本发明涉及的一种中温干馏的移动床反应器的示意图。
图中：1-进料器，2-壳体，3-折流板，4-输气管，5-物料出口，6-振打装置，7-传动杆件。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本发明的结构、工作原理及工作过程：
本发明所述的一种中温干馏的移动床反应器，该反应器包括壳体2、设置在壳体2顶部的进料器1和设置在壳体2底部的物料出口5，在壳体2内部设置多块向下倾斜的折流板3，在壳体外部设有输气管4和振打装置6；在折流板3下部且靠近折流板3与壳体2的连接处设有排气管，排气管穿过壳体2与输气管4连通；所述的振打装置6设置在壳体2的外侧，每块折流板对应一个或一组振打装置，折流板通过传动杆件7与所述的振打装置连接。
本发明中，壳体2可采用圆形或方形结构；当采用方形时，折流板3与竖直方向的夹角α满足以下关系：0.6L0≥Lcosα≥0.5L0，其中L为折流板的长度，L0为壳体断面的短边；当壳体2为圆形结构时，折流板3与竖直方向的夹角α满足以下关系：0.6D≥Lcosα≥0.5D，D为壳体的直径。
进料装置1采用复合的燕尾槽结构，用于将热载体与冷物料进行预混，热载体与冷物料固体混合物由进料器进入移动床反应器后，经过一段高差首先冲击在设置于反应器内的折流板3上，固体混合物颗粒在折流板3上不规则反弹，颗粒之间再次进行混合、传热，当作为原料的冷物料达到一定温度时即开始发生干馏反应，释放出焦油及煤气的混合物。移动床反应器内设置多块(两块及两块以上)折流板3，折流板3与壳体2的竖直方向的夹角为α，可通过调整该角度调节固体物料的下行速度，固体物料下行过程中反复冲击折流板3并混合、传热及进行干馏反应，最终到达反应器物料出口5。在折流板3下部且靠近折流板3与壳体2的连接处设有排气管，排气管穿过壳体2与输气管4连通。在物料传热、干馏过程中不断产生的煤气及焦油气体被折流板阻挡后汇集在折流板下部，排气管可以及时、有效的将煤气及焦油气体导出。为了防止固体混合物颗粒在折流板上的粘附，每个折流板3均通过穿过壳体2的传动杆件7连接一个或一个以上的振打装置6。传动杆件7设计为套筒密封结构，传动杆件的外层套筒与壳体2紧密连接，传动杆件的内杆与折流板3连接，保证整个反应器的气密性。振打装置6可连续或间歇振打折流板3及壳体2，有效防止固体物料在折流板3或壳体2上粘附。最终干馏得到的气体由输气管4送入后部的油气分离系统进行处理，反应器内的固体物料到达物料出口5后可通过非机械阀排出，冷却后得到半焦产品或者再次加热作为热载体循环使用。
Claims (4)
1.一种中温干馏的移动床反应器，包括壳体（2）、设置在壳体（2）顶部的进料器（1）和设置在壳体（2）底部的物料出口（5），其特征在于：在壳体（2）内部设置多块向下倾斜的折流板（3），在壳体外部设有输气管（4）和振打装置（6）；在折流板（3）下部且靠近折流板（3）与壳体（2）的连接处设有排气管，排气管穿过壳体（2）与输气管（4）连通；所述的振打装置（6）设置在壳体（2）的外侧，每块折流板对应一个或一个以上的振打装置，折流板通过传动杆件（7）与所述的振打装置连接；所述折流板（3）与竖直方向的夹角α满足以下关系：0.6L0≥Lcosα≥0.5L0或0.6D≥Lcosα≥0.5D，其中L为折流板的长度，L0为壳体断面的短边，D为壳体的直径。
2.根据权利要求1所述的一种中温干馏的移动床反应器，其特征在于：所述壳体（2）为圆形或方形结构。
3.根据权利要求1所述的一种中温干馏的移动床反应器，其特征在于：所述的振打装置（6）连接的传动杆件（7）采用套筒式结构，传动杆件的外层套筒与壳体（2）密封连接，传动杆件的内杆与折流板（3）连接。
4.根据权利要求1所述的一种中温干馏的移动床反应器，其特征在于：所述进料器（1）为燕尾槽结构。
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