CN105694933A - 粉煤热解反应烧炭循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新型粉煤热解反应烧炭循环系统，包括烧炭器等，烧炭器的旋风分离器位于烧炭器内，沉降器的旋风分离器位于沉降器内，沉降器位于烧炭器的一侧，外取热器与烧炭器之间通过一根斜管连通，热载体立管穿过烧炭器的底部后与提升管反应器连接，主风分布器位于烧炭器的底部内，热载体循环U型管的一端穿过烧炭器的底部后与主风分布器连接，热载体循环U型管的另一端与沉降器连接，气提段位于沉降器的底部内，提升管反应器的一端与沉降器连接，提升管反应器的另一端与热载体立管连接，主风管部分穿过烧炭器的底部。本发明提高了粉煤资源利用率，不会造成环境污染。

Description

粉煤热解反应烧炭循环系统

技术领域

本发明涉及一种反应烧炭循环系统，具体地，涉及一种粉煤热解反应烧炭循环系统。

背景技术

我国是一个以煤炭为主要能源资源的国家，在今后很长一段时间内这种状况不会改变。中国陕北、内蒙以及云贵等地区分布有大量低变质煤，如褐煤和长焰煤，该煤种具有资源储量大、埋层浅、煤质好、开采成本低、化学活性好、高挥发分、高发热量、无粘结性等特性，有利于通过热解提取焦油和化工燃料气。

煤矿生产的粉煤粒径在6mm以下，产率在50%以上，价格远低于块煤，且存在运输困难、粉尘污染环境等问题。现阶段粉煤利用途径比较单一，主要用于燃烧，资源利用率低，环境污染严重。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明一种粉煤热解反应烧炭循环系统，其可提高粉煤资源利用率，不会造成环境污染。

根据本发明的另一个方面，提供一种新型粉煤热解反应烧炭循环系统，其特征在于，包括烧炭器、烧炭器的旋风分离器、沉降器的旋风分离器、沉降器、外取热器、热载体立管、主风分布器、气提段、提升管反应器、主风管、热载体循环U型管，烧炭器的旋风分离器位于烧炭器内，沉降器的旋风分离器位于沉降器内，沉降器位于烧炭器的一侧，外取热器与烧炭器之间通过一根斜管连通，热载体立管穿过烧炭器的底部后与提升管反应器连接，主风分布器位于烧炭器的底部内，热载体循环U型管的一端穿过烧炭器的底部后与主风分布器连接，热载体循环U型管的另一端与沉降器连接，气提段位于沉降器的底部内，提升管反应器的一端与沉降器连接，提升管反应器的另一端与热载体立管连接，主风管部分穿过烧炭器的底部。

优选地，所述外取热器与一个外取热器的流化气管的一端连接，外取热器的流化气管的另一端与主风分布器连接。

优选地，所述热载体循环U型管内设有一个沉降器滑阀。

优选地，所述热载体立管内设有一个热载体立管滑阀。

优选地，所述气提段装有多层人字形挡板。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：粉煤热解产生的油气和粉焦在沉降器旋风分离器中快速分离，避免了焦油二次反应过度而导致结焦严重，焦油品质好；气提段可有效将粉焦上吸附的油气和粉焦之间的空间的油气置换并返回油气中，焦油产量高；粉焦在烧炭器中发生燃烧反应升温后作为热载体与粉煤换热，粉煤发生快速热解反应，焦油产率高；可以采用不同种类气体作为提升气，煤气品质易于控制。本发明采用就地以粉煤为原料进行热解加工，不仅可以降低生产成本，而且由于粉煤热解可以降低热解时间、提高煤焦油产率、粉煤资源利用率，不会造成环境污染，而具有更高的生产效益。

附图说明

图1为本发明粉煤热解反应烧炭循环系统的原理图。

具体实施方式

如图1所示，本发明粉煤热解反应烧炭循环系统包括烧炭器1、烧炭器的旋风分离器2、沉降器的旋风分离器3、沉降器4、外取热器5、热载体立管6、主风分布器7、气提段8、提升管反应器9、主风管10、热载体循环U型管11，烧炭器的旋风分离器2位于烧炭器1内，沉降器的旋风分离器3位于沉降器4内，沉降器4位于烧炭器1的一侧，外取热器5与烧炭器1之间通过一根斜管15连通，热载体立管6穿过烧炭器1的底部后与提升管反应器9连接，主风分布器7位于烧炭器1的底部内，热载体循环U型管11的一端穿过烧炭器1的底部后与主风分布器7连接，热载体循环U型管11的另一端与沉降器4连接，气提段8位于沉降器4的底部内，提升管反应器9的一端与沉降器4连接，提升管反应器9的另一端与热载体立管6连接，主风管10部分穿过烧炭器1的底部。外取热器5与一个外取热器的流化气管12的一端连接，外取热器的流化气管12的另一端与主风分布器7连接。热载体循环U型管可以通入流化气14。热载体循环U型管11内设有一个沉降器滑阀16。热载体立管6内设有一个热载体立管滑阀17。

本发明的工作原理如下：反应介质为粒径在0-6mm之间的粉煤。提升管设有提升气13，在提升气（煤气、氮气，或者其他气体）作用下，粉煤和一定量的来自烧炭器的粉焦热载体在提升管反应器快速混合，粉煤发生快速热解反应，反应时间极短，避免了二次热解反应严重；反应后粉焦和油气直接进入沉降器的旋风分离器中，油气和粉焦分离时间短，避免了焦油二次反应过度而导致结焦严重，沉降器的顶油气进入后序工段进一步进行分离，粉焦在沉降器下部聚集形成密相段；沉降器下部设有气提段，气提段装有多层人字形挡板81并在底部通入过热水蒸气，用于将粉焦上吸附的油气和粉焦之间的空间的油气置换并返回油气中；沉降器底部粉焦在流化风作用下通过沉降器滑阀的控制密相输送至烧炭器中；烧炭器底部设有主风分布器，控制一定量的主风流量与粉焦发生燃烧反应，燃烧产生的烟气含有一定量的粉焦粉尘，经过烧炭器的旋风分离器分离后进入后序工段。由主风管通入一定量的主风进入主风分布器用于控制粉焦燃烧。烧炭器中设有热载体立管，热载体立管的作用为通过热载体立管滑阀输送热载体进入提升管反应器中，粉焦升温后作为热载体通过滑阀控制进入提升管作为粉煤热解的热源；烧炭器外还设有外取热器，粉焦热载体通过斜管进入外取热器，通过外取热器的发生蒸汽后在流化风作用下返回烧炭器中以控制烧炭器的温度。沉降器的旋风分离器用于将粉煤热解粉焦和油气进行初步分离。烧炭器的旋风分离器用于将燃烧产生的烟气和粉焦热载体分离。热载体通过热载体循环U型管进入烧炭器。热载体立管穿过烧炭器的底部后与提升管反应器连接，保证热载体进入提升管提供反应热量。提升管反应器内物料边反应、边提升进入沉降器进行快速气固分离。气提段位于沉降器的底部内，用于保证密相固体正常流化和回收夹带油气。

在具体的生产过程中，一定粒径的粉煤在提升气作用进入提升管，与粉焦热载体快速混合并发生热解发生，粉煤热解粉焦和油气经过沉降器的粗旋快速分离后，油气进入后序工段进一步分离，粉焦在沉降器中聚集，经过气提段分离后密相输送至烧炭器中，烧炭器中通过一定量的主风用以控制粉焦燃烧，并通过外取热器控制粉焦热载体温度，粉焦热载体通过热载体立管进入提升管与粉煤发生快速热解反应。通过粉煤热解反应烧炭循环系统进行粉煤热解，得到焦油收率高且品质好，煤气质量易于控制，具有较好的经济效益。

Claims (5)

1.一种新型粉煤热解反应烧炭循环系统，其特征在于，包括烧炭器、烧炭器的旋风分离器、沉降器的旋风分离器、沉降器、外取热器、热载体立管、主风分布器、气提段、提升管反应器、主风管、热载体循环U型管，烧炭器的旋风分离器位于烧炭器内，沉降器的旋风分离器位于沉降器内，沉降器位于烧炭器的一侧，外取热器与烧炭器之间通过一根斜管连通，热载体立管穿过烧炭器的底部后与提升管反应器连接，主风分布器位于烧炭器的底部内，热载体循环U型管的一端穿过烧炭器的底部后与主风分布器连接，热载体循环U型管的另一端与沉降器连接，气提段位于沉降器的底部内，提升管反应器的一端与沉降器连接，提升管反应器的另一端与热载体立管连接，主风管部分穿过烧炭器的底部。

2.根据权利要求1所述的粉煤热解反应烧炭循环系统，其特征在于，所述外取热器与一个外取热器的流化气管的一端连接，外取热器的流化气管的另一端与主风分布器连接。

3.根据权利要求1所述的粉煤热解反应烧炭循环系统，其特征在于，所述热载体循环U型管内设有一个沉降器滑阀。

4.根据权利要求1所述的粉煤热解反应烧炭循环系统，其特征在于，所述热载体立管内设有一个热载体立管滑阀。

5.根据权利要求1所述的粉煤热解反应烧炭循环系统，其特征在于，所述气提段装有多层人字形挡板。