CN103725329A - 采用双床结构的低焦油热解化装置及热解方法 - Google Patents

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徐鹏举
张兆玲
李景东
刘兆远
梁敬翠
董磊
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Abstract

本发明提供了一种采用双床结构的低焦油热解化装置及热解方法，能够实现高效低焦油气化，进一步提高燃气热值及热能利用效率。一种采用双床结构的低焦油热解化装置，包括热解床、气流床、一级气固分离器、二级气固分离器和返料器；热解床具有热解床风室，气流床具有气流床风室，返料器具有返料器风室；热解床位于气流床的一侧，且热解床的产物出口连接气流床的入口；气流床的出口连接连接一级气固分离器的高温燃气进口；一级气固分离器的物料出口有两个，一个物料出口连接二级气固分离器的进入端，另一个物料出口连接返料器的进入口；二级气固分离器出入端连接灰仓；返料器出入口连接所述热解床的回料口。

Description

采用双床结构的低焦油热解化装置及热解方法
技术领域
    本发明涉及一种煤炭、生物质能利用技术领域，具体涉及一种采用双床结构的低焦油热解化装置及热解方法。
背景技术
目前我国煤炭、生物质气化技术正如火如荼的快速发展中，但是何种物质的气化都避免不了产出燃气中焦油含量高的问题，特别是对于需要洁净燃气的单位，目前的气化装置主要有固定床、流化床、气流床，其中气流床产出的燃气含焦油量最低，固定床产出的燃气含焦油量最高。这些气化装置存在着以下问题：燃气中焦油含量高、导致后序设备因焦油堵塞无法正常运行。
发明内容
本发明提供了一种采用双床结构的低焦油热解化装置及热解方法，能够实现高效低焦油气化，进一步提高燃气热值及热能利用效率。
本发明是通过以下措施来实现的：
一种采用双床结构的低焦油热解化装置，包括热解床、气流床、一级气固分离器、二级气固分离器和返料器；热解床具有热解床风室，气流床具有气流床风室，返料器具有返料器风室；热解床位于气流床的一侧，且热解床的产物出口连接气流床的入口；气流床的出口连接连接一级气固分离器的高温燃气进口；一级气固分离器的物料出口有两个，一个物料出口连接二级气固分离器的进入端，另一个物料出口连接返料器的进入口；二级气固分离器出入端连接灰仓；返料器出入口连接所述热解床的回料口。
上述采用双床结构的低焦油热解化装置中，热解床风室、气流床风室和返料器风室均设有风帽，且风帽上具有两个出风口，两个出风口关于风帽轴向对称，且出风口自风帽内壁上部斜向下设置。
上述采用双床结构的低焦油热解化装置中，一级气固分离器下端连接有一级料腿一端，一级料腿另一端偏置返料器一侧，且低于返料器出入口的位置。
上述采用双床结构的低焦油热解化装置中，返料器出入口连接二级料腿，二级料腿一端自出入口呈斜向下状，二级料腿另一端偏置插入热解床中，且并低于热解床产物出口位置。
上述采用双床结构的低焦油热解化装置中，热解床的产物出口经连接管连接气流床的入口，且热解床的产物出口位置高于气流床的入口位置。
一种利用所述的低焦油热解化进行低焦油热解气化方法，包括以下步骤：
(1)将原料送入加入热解床中，在800- 850℃条件下发生热解反应，热解产物包括热解气、焦油和半焦物；
(2) 热解产物进入气流床，在800-850℃条件下发生反应，其中88-93%的重质、轻质焦油裂解气化，气化产生出含有颗粒物的高温燃气；
(3) 含有颗粒物的高温燃气进入内部温度为800-850℃的一级气固分离器分离，分离后颗料物进入返料器，返料器将未充分气化的颗粒燃烧一部分，将剩下的颗粒送返到热解床中，分离后气体部分进入二级气固分离器产出低焦油燃气，二级气固分离器产生的杂质进入灰仓。
本发明的有益效果：
采用热解床及气流床组合式结构，热解与气化相对分离，采用空气作为热解、气化的流化介质，而产出低焦油燃气，能够实现高效低焦油气化，进一步提高燃气热值及热能利用效率。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为本发明风帽布置结构示意图。
图3为本发明风帽结构示意图。
图中1、气流床风室，2、气流床，3、一级气固分离器，4、一级料腿，5、返料器，6、二级料腿，7、返料器风室，8、热解床，9、热解床风室，10、二级气固分离器，11、灰仓，12、出风口，101、进入端，102、出入端，201、入口，202、出口，301、高温燃气进口，302、物料出口，501、进入口，502、出入口，801、产物出口，802、回料口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明，下述仅是示例性的不限定本发明的保护范围。
参考图1，一种采用双床结构的低焦油热解化装置，包括热解床8、气流床2、一级气固分离器3、二级气固分离器10和返料器5；热解床8具有热解床风室9，气流床2具有气流床风室1，返料器5具有返料器风室7；热解床8位于气流床2的一侧，且热解床8的产物出口连接气流床2的入口201；气流床2的出口202连接连接一级气固分离器3的高温燃气进口301；一级气固分离器3的物料出口302有两个，一个物料出口302连接二级气固分离器10的进入端101，另一个物料出口302连接返料器5的进入口501；二级气固分离器10出入端102连接灰仓11；返料器5出入口502连接所述热解床8的回料口802。
参考附图2热解床风室9、气流床风室1和返料器风室7均设有布风板14，布风板14上设有多个风帽13，且参考附图3，风帽13上具有两个出风口15，两个出风口15关于风帽轴向对称，且出风口15自风帽内壁上部斜向下设置。
本实施例中，一级气固分离器3下端连接有一级料腿4一端，一级料腿4另一端偏置返料器5一侧，且低于返料器5出入口502的位置。
本实施例中，返料器5出入口502连接二级料腿6，二级料腿6一端自出入口502呈斜向下状，二级料腿6另一端偏置插入热解床8中，且并低于热解床8的产物出口801位置。
本实施例中，热解床8的产物出口801经连接管连接气流床2的入口，且热解床8的产物出口801位置高于气流床2的入口201位置。
一种利用所述的低焦油热解化进行低焦油热解气化方法，包括以下步骤：
(1)将原料送入加入热解床8中，在800- 850℃条件下发生热解反应，热解产物包括热解气、焦油和半焦物；
(2) 热解产物进入气流床2，在800-850℃条件下发生反应，其中88-93%的重质、轻质焦油裂解气化，气化产生出含有颗粒物的高温燃气；
(3) 含有颗粒物的高温燃气进入内部温度为800-850℃的一级气固分离器3分离，分离后颗料物进入返料器5，返料器5将未充分气化的颗粒燃烧一部分，将剩下的颗粒送返到热解床8中，分离后气体部分进入二级气固分离器10产出低焦油燃气，二级气固分离器10产生的杂质进入灰仓11。
经试验测得产出低焦油燃气，燃气热值可达1550大卡以上，燃气燃烧最高温度可达到1500℃以上，高温燃气中所含焦油含量不大于10g/m3，气化效率在70-90%。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域人员根据上述说明进行修改或对部分技术特征进行等同替换，应该属于本发明请求保护的技术方案范围中。

Claims (6)

1.一种采用双床结构的低焦油热解化装置，其特征在于：包括热解床（8）、气流床（2）、一级气固分离器（3）、二级气固分离器（10）和返料器（5）；热解床（8）具有热解床风室（9），气流床（2）具有气流床风室（1），返料器（5）具有返料器风室（7）；热解床（8）位于气流床（2）的一侧，且热解床（8）的产物出口连接气流床（2）的入口；气流床（2）的出口连接连接一级气固分离器（3）的高温燃气进口；一级气固分离器（3）的物料出口有两个，一个物料出口连接二级气固分离器（10）的进入端，另一个物料出口连接返料器（5）的进入口；二级气固分离器（10）出入端连接灰仓（11）；返料器（5）出入口连接所述热解床（8）的回料口。
2.根据权利要求1所述的低焦油热解化装置，其特征在于：热解床风室（9）、气流床风室（1）和返料器风室（7）均设有风帽（13），且风帽（13）上具有两个出风口（15），两个出风口（15）关于风帽（13）轴向对称，且出风口（15）自风帽（13）内壁上部斜向下设置。
3.根据权利要求1所述的低焦油热解化装置，其特征在于：一级气固分离器（3）下端连接有一级料腿（4）一端，一级料腿（4）另一端偏置返料器（5）一侧，且低于返料器（5）出入口的位置。
4.根据权利要求1所述的低焦油热解化装置，其特征在于：返料器（5）出入口连接二级料腿（6），二级料腿（6）一端自出入口呈斜向下状，二级料腿（6）另一端偏置插入热解床（8）中，且并低于热解床的产物出口位置。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的低焦油热解化装置，其特征在于：热解床（8）的产物出口经连接管连接气流床（2）的入口，且热解床（8）的产物出口位置高于气流床（2）的入口位置。
6.一种利用所述权利要求1的低焦油热解化进行低焦油热解气化方法，其特征在于包括以下步骤： (1)将原料送入加入热解床（8）中，在800- 850℃条件下发生热解反应，热解产物包括热解气、焦油和半焦物；(2) 热解产物进入气流床（2），在800-850℃条件下发生反应，其中88-93%的重质、轻质焦油裂解气化，气化产生出含有颗粒物的高温燃气；(3) 含有颗粒物的高温燃气进入内部温度为800-850℃的一级气固分离器（3）分离，分离后颗料物进入返料器（5），返料器（5）将未充分气化的颗粒燃烧一部分，将剩下的颗粒送返到热解床（8）中，分离后气体部分进入二级气固分离器（10）产出低焦油燃气，二级气固分离器（10）产生的杂质进入灰仓（11）。
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