CN103388980A

CN103388980A - 一种具有旋转料床的干燥炉或热解炉

Info

Publication number: CN103388980A
Application number: CN2012101378738A
Authority: CN
Inventors: 卢洪; 崔哲; 陈微; 闵健; 翁力; 刘科
Original assignee: National Institute of Clean and Low Carbon Energy
Current assignee: China Energy Investment Corp Ltd; National Institute of Clean and Low Carbon Energy
Priority date: 2012-05-07
Filing date: 2012-05-07
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2032-05-07
Also published as: CN103388980B

Abstract

一种具有旋转料床的干燥炉或热解炉，包括：封闭的壳体、位于壳体中的N个同心环面状旋转料床、投料口、N个两端分别与所对应的旋转料床内壁和外壁实现无缝衔接的挡料板、N个下料口、和至少一个热解气体产物出口和/或尾气出口，每个旋转料床包括可旋转的平面床底和相对于床底静止不动的内壁和外壁，每个旋转料床的床底有至少一个通孔，N个旋转料床由里向外高度逐渐上升，并实现无缝衔接。当物料随旋转料床的床底旋转到挡料板位置时，物料被挡料板从外往里推挤，从而经下料口落入与之相衔接的下一个旋转料床中，这样，物料由外向里逐级下落，经N个旋转料床的床底被输送至最里面旋转料床的下料口位置处，最后经该下料口排出干燥炉或热解炉外。

Description

一种具有旋转料床的干燥炉或热解炉

技术领域

本发明涉及一种具有旋转料床的干燥炉或热解炉，尤其涉及一种具有旋转料床、用于固态碳质材料的干燥炉或热解炉。

背景技术

在全球油气资源日益短缺的背景下，如何以低成本和环保的方式合理利用煤炭资源，实现煤炭对油气资源的补充、甚至替代成为能源行业的一个重要研究课题。

经过多年研究和大量实验，可以确定煤炭资源的合理利用方式是根据煤质、煤种的不同特点对煤炭进行分级炼制、综合利用。干燥和热解技术则是煤炭分级炼制、综合利用的基本途径之一。通常，固态碳质材料、如煤热解按热解温度可分为三类：900～1100℃高温热解；700～900℃中温热解；350～700℃低温热解。煤热解通常可形成可燃气、焦油、和半焦（或焦炭）等三类产物，热解工艺不同，三类产物组成或收率将有较大差异。目前，世界上已开发的煤热解工艺多达30余种，但由于各种工艺都存在着一定的局限性，致使大规模产业化或商业化的煤热解技术并不多。

在固态碳质材料、如煤的热解技术中，干燥和/或热解装置是其核心部分。热解按传热方式可分为固-固热解工艺和气-固热解工艺，不同的热解工艺对应于不同结构的干燥和/或热解装置，也对应于物料物理化学性能、运动轨迹、和混合和/或分布的不同要求。对于气-固热解工艺而言，干燥和/或热解装置的结构要确保干燥和/或热解物料与气体热载体之间实现均匀和稳定的传热，这就要求物料与气体热载体之间的接触要达到均匀和稳定。为了实现这一目的，干燥和/或热解物料以及气体热载体在干燥和/或热解装置中的分布和/或运动轨迹必须精确地控制，并始终保持稳定，不能出现太大的波动。然而，遗憾的是，在现有技术中，能够达到这一标准的干燥和/或热解装置少之又少。

US3,859,172公开了一种多料耙平底旋转料床煅烧炉，该煅烧炉也可被用作干燥炉，其包括多个间隔设置的不同物料入口20、不同物料出口18、和多组分别与各物料入口20和各物料出口18相对应的料耙16。所述各物料入口20位于旋转料床的外边缘区域；所述各物料出口18设在旋转料床的中心区域；所述料耙16悬于所述旋转料床上方，并离旋转料床足够近，其相对于料床保持静止，以便当料床旋转时梳理和/或移动旋转料床上的物料。所述平底旋转料床可在炉内定轴旋转，不同物料可通过不同入口20落在旋转料床的外边缘不同区域，接着各种物料在相应的料耙16作用下分别沿不同列(运动轨迹)由外向内移动，直至由位于中心区域的其物料出口18排出。该煅烧炉最大特点是可同时煅烧或干燥几种不同物料，由于各物料的运动轨迹并不交叉，所以各物料经其入口、出口和各自的运动轨迹，可在一个煅烧炉中实现煅烧和/或干燥。如果需要，运动轨迹相邻的两种或多种物料也可借助于料耙16实现混合。很明显，上述煅烧炉很难被用作热解炉，即使强行将其用作热解炉，也只能是固-固传热方式，即固体热载体和待热解物料经各自入口进入炉中，并在炉中运动时，借助于料耙16进行混合、接触、和传热。该煅烧炉的结构虽然比较独特，但物料在炉中运动时，是靠多个料耙16来推动的，这样，由于物料在旋转料床上的厚度无法保持恒定，传热并不会非常均匀。

US4,834,650公开了一种具有漏斗形旋转料床的转底炉。所述转底炉可用作干燥炉或热解炉。其中，旋转料床15安装在炉膛10内，并可沿筒23转动。料斗25中的物料通过管道26落到旋转料床15的外边缘区域，在导向耙28和平料耙70的辅助下逐渐向下和向内移动到位于旋转料床15中央的出口22处。虽然上述旋转料床15床底的内倾斜设计可以减少将物料由外向内推动所需的能耗，但同时也引出了新问题。由于物料在料床上运动仅通过导向耙28来推动和引导，并且不同物料列之间没有物理阻挡，物料运动的可控性相对较弱。在旋转过程中，位于不同列的物料容易出现返混、串列等情形，从而使得物料在旋转料床上的厚度和停留时间不同，传热均匀性变差，热解均匀程度也随之变差。在将上述转底炉放大至工业应用规模时，不同列间物料返混和串列的情形更为严重，以致对煤热解的质量、稳定性、和经济性都造成不良影响。

上述所有文献在此全文引入以作参考。

基于以上对现有技术的描述和分析，有必要对现有旋转料床干燥炉或热解炉进行改进，以提高炉中物料分布、运动的可控性，从而达到均匀传热和均匀干燥或热解的目的，以便最终建立起具有较大处理能力的安全、稳定的工业化干燥或热解装置。

发明内容

本发明目的是提供一种对物料分布、运动轨迹及停留时间进行精确控制、达到均匀传热和均匀热解、以及可放大性较强的工业化干燥炉、热解炉、或激冷装置。

本发明干燥炉、热解炉、或激冷装置完全克服了上述现有技术中所存在的缺点。

根据本发明，提供一种具有旋转料床的干燥炉或热解炉，包括：

封闭的壳体；

位于所述壳体内部空间中的N个同心环面状旋转料床，所述N个旋转料床限定了物料N个运动轨迹，N为大于1的整数，其中每个旋转料床包括可旋转的环状平面床底和相对于所述床底静止不动的内壁和外壁，在相邻的两个旋转料床中，里侧旋转料床外壁的外径等于外侧旋转料床内壁的内径，每个旋转料床的床底有至少一个供干燥气体或热解加热气体通过、以便与料床上的物料进行充分接触和热交换、从而实现干燥或热解的通孔，所述N个旋转料床由里向外高度逐渐上升，并实现无缝衔接；

投料口，垂直对应最外层的旋转料床，以便将所述物料直接传送到最外层的旋转料床上面；

N个挡料板，对应于N个旋转料床，每个挡料板的一边与其所对应的旋转料床内壁做无缝衔接，另一边与其所对应的旋转料床外壁做无缝衔接，挡料板相对于其所对应的旋转料床的轴心是偏心的；

N个下料口，对应于N个挡料板和N个旋转料床，每个下料口在其所对应的挡料板附近和其所对应的旋转料床的内壁上，所述下料口的垂直投影面至少与其所对应的挡料板的垂直投影面部分重叠，以使得：

当物料随所述旋转料床的床底旋转到所述挡料板的位置时，所述物料被所述挡料板从外往里推挤，从而经所述挡料板附近的下料口落入与之相衔接、并在其里侧的下一个旋转料床中，

这样，物料由外向里逐级下落，经N个旋转料床的床底被输送至最里面的旋转料床的下料口位置处，最后经该下料口排出所述干燥炉或热解炉外，其间，物料与经上述通孔与所述物料实现充分接触的干燥气体或热解加热气体进行热交换，从而被所述气体干燥或热解；和

至少一个干燥气体或热解加热气体的尾气出口和/或热解气体产物出口。

优选地，所述N个旋转料床的床底可通过桁架被固定在中心转轴上，并随所述中心转轴旋转而旋转，所述中心转轴可与最里面的旋转料床下料口相连通，以便被用作干燥或热解产物排出管，而N个旋转料床的内壁和外壁可被固定在所述封闭的壳体内壁上，更优选地，每个旋转料床还有一个高度控制板，用于控制或调节物料在每个旋转料床中的厚度。

在本发明一个优选实施方式中，在N个旋转料床的床底下方还有至少一个气体分布器，以使干燥气体或热解加热气体在与所述物料充分接触时均匀分布。

在本发明另一个优选实施方式中，物料在所述干燥炉或热解炉中的总停留时间可是5-60分钟，其中，物料在每个旋转料床中的停留时间都相同或大体相同。

通常，所述挡料板的水平截面可是直线形、弧线形、或S形。本发明干燥炉或热解炉可用于碳质材料或其它矿物类物质、如粘土的干燥和/或热解，也可用于这些物质的冷却、例如激冷。

优选地，在本发明干燥炉或热解炉中，所述N个旋转料床的床底面积是相同的。通常，进入本发明干燥炉或热解炉中的物料粒径约为6毫米-50毫米。

在本说明书中，固态碳质材料是一个宽泛的概念，其可包括：煤、煤直接液化残渣、重质渣油、焦、石油焦、油砂、页岩油、碳质工业废料或尾料、生物质、合成塑料、合成聚合物、废轮胎、市政固体垃圾、沥青和/或它们的混合物。

附图说明

图1为本发明干燥炉或热解炉的总体结构示意图；

图2为图1所示的干燥炉或热解炉中N个旋转料床和物料运动轨迹的示意性俯视图；

图3为图1所示的干燥炉或热解炉中N个旋转料床床底和桁架一个实施方式的结构示意图；

图4为图1所示的干燥炉或热解炉中N个旋转料床床底和桁架另一个实施方式的结构示意图；和

图5为图1所示的干燥炉或热解炉中N个旋转料床和物料运动轨迹的示意性立体图。

图6为图1所示的干燥炉或热解炉中N个旋转料床和物料运动轨迹的示意性局部立体图。

具体实施方式

通过下面参考附图的描述进一步详细解释本发明，其中附图中所示的相对应或等同的部件或特征用相同的标记数表示，同时以下描述仅用于使本发明所属技术领域的普通技术人员能更加清楚地理解本发明的原理和精髓，不意味着对本发明进行任何形式的限制。

本发明干燥炉或热解炉适用于干燥、热解、和激冷固态碳质材料和其它矿物类物质，尤其适合用作单套装置日处理原料量3000～5000吨的大型干燥或热解设备。如图1所示，本发明干燥炉或热解炉100包括位于中心区域的中心转轴40，该中心转轴40可为中空管，并与最里面的旋转料床下料口相连通，以便被用作固态产物（干燥或热解产物）排出管；N个可随中心转轴40顺时针或逆时针旋转的旋转料床30；容纳所述N个旋转料床30的封闭壳体10；待干燥或热解的物料投料口50；和位于壳体10中心区域顶部或上部的干燥气体或热解加热气体的废气出口和/或热解气体产物出口20。本发明所指的N为大于1的整数，例如2-8，特别是4-6。

作为本发明一个示例性实施方式，封闭壳体10可包括具有锥形顶的上壳体102和与上壳体102相连接的下壳体104，其中，上壳体102和下壳体104之间设有水封，壳体10内压力可维持为大气压或微正压。上壳体102和下壳体104共同组成的内部空间容纳N个旋转料床30，中心转轴（排出管）40沿壳体10的中心线设置，并向下延伸穿出下壳体104与轴承（未图示）和传动装置（未图示）连接。

在本发明一个实施方式中，N个旋转料床30限定了物料N个运动轨迹。每个旋转料床30包括可旋转的环状平面床底301和相对于所述床底静止不动的内壁302和外壁303。在相邻的两个旋转料床30中，里侧旋转料床30的外壁303的外径等于外侧旋转料床30内壁302的内径。投料口50远离所述干燥炉或热解炉的中心线设置，垂直对应最外层的旋转料床30，以便将物料直接传送到最外层的旋转料床30上面。中心转轴（排出管）40上端附近的下料口与最里层的旋转料床30相连通，以使热解或干燥后的固态产物经中心转轴（排出管）40离开干燥炉或热解炉100。

在本发明一个优选实施方式中，所述N个旋转料床30的环形床底301通过桁架60被连接在一起。桁架60的结构和布置类似于伞骨，其被安装在中心转轴（排出管）40的上部，并随中心转轴40的旋转而旋转，从而带动旋转料床30的环面状床底301旋转。桁架60设在环面状床底301的下方，并且桁架60的上表面至少与各环形床底301外周边的下表面相接触，从而起到支撑和固定环形床底301的作用。优选地，如图3所示，床底301的内周边通过与床底301垂直的柱面308固定在桁架60上。在相邻的旋转料床30中，柱面308的上周边与外侧床底301的内周边实现无缝衔接，下周边与里侧床底301的外周边以及桁架60的上表面实现无缝衔接，从而起到支撑和固定相应床底301的作用。柱面308可紧贴旋转料床30的外壁303或外壁303的一部分，旋转料床30的内壁302的下周边与支撑该旋转料床30的床底301的柱面308的上周边大体重合，或者使旋转料床30的内壁302下周边的内表面或外表面紧贴支撑该床底301的柱面308的上周边的内表面或外表面。在本发明另一个实施方式中，如图4所示，可使用多个纵向连接各床底301下表面和桁架60上表面的支柱601代替柱面308支撑床底301。

旋转料床30的内壁302和外壁303可被固定在壳体10的内壁、例如顶壁上。内壁302和外壁303可被看作是固定在壳体10内壁上的N个筒状隔离壁（未标号），这N个隔离壁与N个床底301间隔设置共同构成所述N个旋转料床30。隔离壁可借助吊杆和龙骨（未图示）自上壳体102的内壁垂挂而下，其悬挂的高度应使其底边分别与位于其内侧的床底301的外周边相接触，其底部内径大体上分别等于位于其内侧的床底301的外径。如本领域普通技术人员所容易理解的，床底301可以设置用来收容隔离壁底边的槽、滑轨等结构，从而实现旋转的床底301与静止不动的内壁302和外壁303之间的平滑连接。

每个旋转料床30的床底301上方还悬挂有一个用来由外向里推挤物料流的挡料板305。如图2、图5、和图6所示，挡料板305的水平截面可是直线形、弧线形、或S形。每个挡料板305的一边与其所对应的旋转料床30的内壁302做无缝衔接，另一边与其所对应的旋转料床30的外壁303做无缝衔接。挡料板305相对于其所对应的旋转料床30的轴心是偏心的。为实现物料在N个旋转料床30中的逐级传递，本发明干燥炉或热解炉还包括对应于N个挡料板305和N个旋转料床30的N个下料口307。每个下料口307设置在其所对应的挡料板305附近和其所对应的旋转料床30的内壁302上。下料口307的垂直投影面至少与其所对应的挡料板305的垂直投影面部分重叠，以便当物料随旋转料床30的床底301旋转到对应于该旋转料床30的挡料板305的位置时，物料被挡料板305从外向里推挤，从而经所述挡料板305附近的下料口307落入与之相衔接、并在其里侧的下一个旋转料床30中，这样，物料由外向里逐级下落，经N个旋转料床30的床底301被输送至最里面的旋转料床30的下料口307位置处，最后经该下料口307附近的中心转轴（排出管）40排出所述干燥炉或热解炉外。如图5和图6所示，优选地，下料口307为其所对应的旋转料床30内壁302上的纵向贯穿开口。下料口307的一个侧边与对应该旋转料床30的挡料板305的内边相衔接，另一个侧边与对应下一层旋转料床30的挡料板305的外边相衔接。为平滑地引导物料在不同旋转料床30的床底301之间流动，挡料板305可为直线形、弧线形、或S形，其可由金属片或金属板制成，其水平尺寸应大于或等于旋转料床30的宽度，纵向尺寸应等于或大于物料流在床底301上的厚度H。

优选地，如图1和图2所示，每个旋转料床30的床底301有至少一个供干燥气体或热解加热气体通过、以便与旋转料床30上的物料进行充分接触和热交换、从而实现干燥或热解的通孔3011。更优选地，下壳体104的下部还设有用来引进热气体的热气体进口106。来源于干燥炉或热解炉100外部的热气体通过热气体进口106进入壳体10的内部空间中，并经上述通孔3011与旋转料床30上的物料直接接触进行传热，从而进行干燥或热解。更优选地，在N个旋转料床30的床底301下方还有至少一个气体分布器（未图示），以使干燥气体或热解加热气体在与所述物料充分接触时均匀分布。穿过物料的热气体继续上升，与干燥或热解产生的气态产物一同通过上壳体102上部的废气出口和/或热解气体产物出口20排出干燥炉或热解炉100，并随后进行分离、除尘、冷凝等处理。如本领域普通技术人员所知，所述热气体可选用水蒸气、惰性气体、除尘和冷凝后的热解气体、烟气、合成气、焦炉煤气、荒煤气、和它们的混合物等。

所述旋转料床30的个数和/或层数应依据干燥炉或热解炉的处理量和尺寸来确定。在本发明一个优选实施方式中，干燥炉或热解炉包括3～8个内径逐渐增大的旋转料床30。更优选地，物料在每个旋转料床30中的体积应大体相等，从而使物料在每个旋转料床中的停留时间都相同。因此，物料在旋转料床30中的高度H、所述各床底301的宽度W以及旋转料床30的内径R应满足以下等式（1）：

H₁((R₁+W₁)²-R₁ ²)=H₂((R₂+W₂)²-R₂ ²)=…=H_n((R_n+W_n)²-R_n ²) （1）

其中H₁为最下层旋转料床30中物料流的厚度，R₁为最下层旋转料床30的内径，W₁为最下层旋转料床的床底301的宽度；H_n为最上层旋转料床30中物料流的厚度，R_n为最上层旋转料床30的内径，W_n为最上层旋转料床30的床底301的宽度。

为控制物料在旋转料床30中的厚度，在本发明一个更优选实施方式中，所述干燥炉或热解炉还包括N个分别经悬挂被固定在N个旋转料床30上方的高度控制板304，用于控制或调节物料在每个旋转料床30中的厚度。高度控制板304为与其所对应的旋转料床30的床底301平行的刮板或横杆，并且高度控制板304的底边与旋转料床30的床底301之间的距离大体上等于所需要的物料流厚度。物料流厚度根据实际需要确定，以物料尽可能充分、均匀受热和充分、均匀干燥和热解为原则。

最优选地，为使干燥或热解物料的热气体能更加均匀地接触和加热旋转料床301中的物料，物料在各旋转料床30中的厚度可是相同的。在物料流厚度H相同的前提下，若要保证N个旋转料床30的容积相同，就必须使所述N个旋转料床30的床底301面积大体保持相同。各旋转料床30的宽度W因而可依据等式（2）来确定：

(R₁+W₁)²-R₁ ²=(R₂+W₂)²-R₂ ²=…=(R_n+W_n)²-R_n ² （2）

其中，等式（2）中的字母含义与等式（1）中相同。

如本领域普通技术人员所容易理解的，为使物料有充分的干燥或热解时间，旋转料床30的转速一般较低，例如为0.1～1.0rpm，因此，虽然位于最上层、半径最大的旋转料床30中的物料与位于最下层、半径最小的旋转料床30中的物料的旋转线速度有所不同，但因线速度引起的向心力尚不足以对各旋转料床30中的旋转物料的分布产生明显影响。如图1所示，在物料流厚度H相同时，旋转料床30的宽度由下到上、由里到外逐渐减小。物料在每个旋转料床30中的停留时间大体上等于旋转料床30转动一圈所需要的时间，因而可以通过调整旋转料床转速来控制物料在旋转料床30中的总停留时间，这有利于增加干燥炉或热解炉100的操作可控性和操作灵活性。

需要说明的是，物料在旋转料床30中的厚度应等于或小于旋转料床30内壁302外表面和/或外壁303内表面的高度，以使得物料在移动或流动时不易溢出旋转料床30。在本发明一个优选实施方式中，物料流的厚度由高度控制板304控制，各旋转料床30的高度则取决于其内壁302和外壁303的高度。在本发明一个更加优选的实施方式中，所述各旋转料床30的内壁302和外壁303的外表面高度相同。由于相邻的两个旋转料床30中，下一层旋转料床30的外壁303内表面可被看作是上一层旋转料床30的内壁302内表面竖直向下的延伸，所以内壁302和外壁303的内表面高度应大于或等于上一层物料流厚度与下一层物料流厚度的和。如图5和图6所示，若物料在各旋转料床30中的厚度H相同，并且使内壁302包覆床底301下方的柱面308，则内壁302和外壁303的内表面高度应大于或等于2H，但是我们应当注意：内壁302和外壁303的内表面和外表面的高度可能不同。

如图5和图6所示，通过如上设计，相邻的旋转料床30之间是无缝衔接的，外层旋转料床30中的物料随该旋转料床30的床底301转动一圈后即被输送到该床底301某处上方的挡料板305位置处，并受到挡料板305由外向里的推挤，接着物料沿挡料板305的外表面移动，并通过其附近的下料口307进入里层旋转料床30的床底301上面。如此，物料在各旋转料床30的床底301的传送下由上而下、由外向里逐级传递到最里层的旋转料床30的床底301上，再经最里面的旋转料床30下料口307穿过中空的中心转轴（排出管）40离开所述干燥炉或热解炉100。这样，位于各旋转料床30内壁302和外壁303之间的挡料板305使物料在该旋转料床30中移动一圈后就进入更里层和下一层的旋转料床30中，从而避免因物料在该旋转料床30中作重复的圆周运动而延长物料在干燥炉或热解炉100中的总停留时间，同时也达到了将物料从投料口逐步传送到出料口、即中心转轴（排出管）40上端附近的目的。

在运行上述干燥炉或热解炉100以干燥或热解碳质材料或其它矿物类物质时，粒度为6～50mm的物料颗粒经投料口50被加入到最上层、也是最外层的旋转料床30中。高度控制板304将投下的物料刮平，并使物料流保持一定厚度。物料随各旋转料床30的床底301从外向里、从上到下移动到最里层、也是最下层的旋转料床30中后，经最后一个挡料板307被送入中空的中心转轴（排出管）40的内部空间中，而被排出干燥炉或热解炉100。上述物料随各旋转料床30的床底301移动时，乏氧或贫氧热气体从设置在下壳体104上的热气体进口106进入壳体10的内部空间中，通过各床底301上的通孔3014与旋转料床30中的物料进行接触和换热，从而被干燥或热解。物料流厚度优选为200mm～600mm；物料在干燥炉或热解炉100中的总停留时间约为5～60min。干燥或热解完成后，尾气或气态产物、如热解气从尾气出口和/或热解气体产物出口20排出干燥炉或热解炉；固态产物、如半焦经中空的中心转轴（排出管）40排出干燥炉或热解炉。

总体而言，本发明干燥炉或热解炉具有以下众多有益效果中的至少一个或全部：

1、旋转料床的床底可转动，而其内壁和/或外壁不可转动，物料随床底的旋转而运动一周后被横在外壁和内壁之间的挡料板阻挡，在挡料板由外向里的推挤和强迫下顺着挡料板外表面由其附近的侧壁下料口落入下一级旋转料床中，因而物料在每个旋转料床中的停留时间大体为该旋转料床的床底旋转一周所需要的时间，这样，可以通过调整旋转料床的床底转速实现物料在干燥炉或热解炉中停留时间的精确控制；

2、床底和侧壁的间隔和动静设置，实现了物料运动轨迹的物理分离，彻底避免了传统干燥炉或热解炉中物料在不同列间或不同位置的返混和串列；

3、通过高度控制板严格控制各旋转料床中物料流的厚度，使物料得以均匀地分布在旋转料床上，所以从旋转料床床底引入的热气体能够均匀地穿过旋转料床中的物料流并达到均匀、稳定的传热，这样热解过程将会变得均匀和稳定，从而使操作变得稳定和可控，使最终产物具有良好的质量；

4、物料从上一层旋转料床落入下一层旋转料床的过程可被看作是一个自混合过程，这一过程有利于进一步提高物料受热的均匀度；

5、物料在旋转料床中的运动轨迹是由外而里、由上而下的，其使得旋转料床在承重增大时仍具有良好的稳定性和可控性，这有利于将设备放大至工业规模和商业化规模；

6、本发明干燥炉或热解炉可直接或稍加改造后用于各种固态碳质材料的热解、干燥、和/或冷却工艺，在本说明书中，固态碳质材料是一个宽泛的概念，其可包括：煤、煤直接液化残渣、重质渣油、焦、石油焦、油砂、页岩油、碳质工业废料或尾料、生物质、合成塑料、合成聚合物、废轮胎、市政固体垃圾、沥青和/或它们的混合物。

实施例

下面用详细的示范性实施例进一步描述本发明，但这些实施例不构成对本发明的任何限制。

实施例1

用图1-图5所示的本发明干燥炉或热解炉对其工业分析和元素分析分别表示在下面表1和表2中的呼伦贝尔褐煤进行低温热解。其中工业分析和元素分析的基准均是空气干燥基，而元素分析仅针对有机物进行分析，不包括灰分和水分。

表1

表2

将经粉碎和筛分处理得到的粒径为15～50mm的呼伦贝尔褐煤连续地送入工业化规模的上述干燥炉或热解炉100内，向其中通入氧含量为0.8%、温度为700℃的乏氧热气体，以下述工艺参数和操作条件进行低温热解。

热解炉100的结构参数：

日处理量：3000吨/天；

入料密度：600kg/m³；

旋转料床整体高度：1.6m，最小内径：4m，

热解炉的外径：15.4m；

热解炉包括4个逐级上升的旋转料床，其宽度依次为：W₁＝2.2m，W₂=1.4m，W₃=1.1m；W₄=0.96m；

旋转料床中的物料流厚度为：400mm；和

热解的工艺参数和操作条件如下：

炉内压力：常压；

炉内最高温度：500℃；

热解时间：20分钟。

热解所得的实际焦油收率、煤气（净热解气）产率、水产率、和半焦产率分别表示在下面表3中。

实施例2

将经粉碎和筛分处理得到的粒径为15～30mm的呼伦贝尔褐煤连续地送入工业化规模的上述干燥炉或热解炉100内，通入氧含量为0.8%、温度为850℃的乏氧热气体，以下述工艺参数和操作条件进行低温热解。

热解炉100的结构参数：

日处理量：5000吨/天；

入料密度705kg/m³；

旋转料床整体高度：2.5m，最小内径：5m，

热解炉的外径：20m；

热解炉包括5个逐级上升的旋转料床，其宽度依次为：W₁＝2.5m，W₂=1.6m，W₃=1.3m；W₄=1.1m，W₅=0.99m；

旋转料床中的物料流厚度500mm。

热解的工艺参数和操作条件如下：

炉内压力：常压；

炉内最高温度：600℃；

热解时间30分钟。

热解所得的实际焦油收率、煤气（净热解气）产率、水产率、和半焦产率也分别表示在下面表3中。

表3

本说明书所用的术语和表述方式仅被用作描述性、而非限制性的术语和表述方式，在使用这些术语和表述方式时无意将已表示和描述的特征或其组成部分的任何等同物排斥在外。

尽管已表示和描述了本发明的几个实施方式，但本发明不被限制为所描述的实施方式。相反，本发明所属技术领域的技术人员应当意识到在不脱离本发明原则和精神的情况下可对这些实施方式进行任何变通和改进，本发明的保护范围由所附的权利要求及其等同物所确定。

Claims

1.一种具有旋转料床的干燥炉或热解炉，包括：

封闭的壳体；

2.根据权利要求1所述的干燥炉或热解炉，其中，N个旋转料床的床底通过桁架被固定在中心转轴上，并随所述中心转轴旋转而旋转，所述中心转轴与最里面的旋转料床下料口相连通，以便被用作干燥或热解产物排出管。

3.根据权利要求1所述的干燥炉或热解炉，其中，N个旋转料床的内壁和外壁被固定在所述封闭的壳体内壁上。

4.根据权利要求1所述的干燥炉或热解炉，其中，每个旋转料床还有一个高度控制板，用于控制或调节物料在每个旋转料床中的厚度。

5.根据权利要求1所述的干燥炉或热解炉，其中，在N个旋转料床的床底下方有至少一个气体分布器，以使干燥气体或热解加热气体在与所述物料充分接触时均匀分布。

6.根据权利要求1所述的干燥炉或热解炉，其中，物料在所述干燥炉或热解炉中的总停留时间是5-60分钟。

7.根据权利要求1所述的干燥炉或热解炉，其中，物料在每个旋转料床中的停留时间相同。

8.根据权利要求1所述的干燥炉或热解炉，其中，所述挡料板的水平截面是直线形、弧线形、或S形。

9.根据权利要求1所述的干燥炉或热解炉，其用于碳质材料的干燥和/或热解。

10.根据权利要求1所述的干燥炉或热解炉，其中，所述N个旋转料床的床底面积相同。

11.根据权利要求1所述的干燥炉或热解炉，其中，进入所述干燥炉或热解炉中的物料粒径为6毫米-50毫米。