CN107384443B - 一种可控型锁气装置及其使用方法 - Google Patents

一种可控型锁气装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明一种可控型锁气装置及其使用方法，所述装置包括：斜U型管壳，斜U型管壳一端为进料端，其另一端为出料端，进料端与出料端之间有高度差，且进料端在出料端斜上方，斜U型管壳的内壁设置有耐高温内衬，在进料端设置有进料口，在进料端上方设置有料斗，进料口与料斗的下部相连通，在出料端设置有出料口，出料口与干馏器相连通，斜U型管壳下部设置有进风管，进风管上设置有调节阀，在进风管中通入惰性气体。在油页岩干馏、褐煤提质系统运行时，能够连续稳定的输入干馏器内定量的物量，并克服运行过程中设备因物料高温产生的热膨胀产生的负影响，机械故障率接近零，使得系统运行更加稳定可靠，结构新颖，操作简单，造价较低。

Description

一种可控型锁气装置及其使用方法
技术领域：
本发明属于石油化工、煤化工技术领域，特别涉及油页岩干馏、褐煤提质加工过程中的一种可控型锁气装置及其使用方法。
背景技术：
在油页岩干馏、褐煤提质制备过程中，在干馏器内按比例输入热物料和冷物料，通过热物料将冷物料加热到干馏温度，且冷物料在无氧条件下达到干馏温度后挥发出油气及水蒸汽。传统上是通过机械设备来调节输入干馏器内热物料，由于物料的温度高达700-800℃，导致机械设备故障率高，造成系统运行率低，因此有必要开发一种装置解决上述问题。
发明内容：
针对现有油页岩干馏、褐煤提质系统热物料机械输送存在的问题，本发明提供一种可控型锁气装置及其使用方法，通过调节阀调节进风管进入风量大小的方式将热物料从进料口输送到出料口且进入干馏器。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供的一种可控型锁气装置，包括：斜U型管壳，所述斜U型管壳一端为进料端，其另一端为出料端，所述进料端与出料端之间有高度差，且所述进料端在所述出料端斜上方，所述斜U型管壳的内壁设置有耐高温内衬，在所述进料端设置有进料口，在所述进料端上方设置有料斗，所述进料口与所述料斗的下部相连通，在所述出料端设置有出料口，所述出料口与干馏器相连通，所述斜U型管壳下部设置有进风管，所述进风管上设置有调节阀，在所述进风管中通入惰性气体。
所述斜U型管壳下部与水平面之间形成第一倾斜角，且所述第一倾斜角大于等于所述斜U型管壳中填充物料的安息角。
所述料斗下部设置有溢流口，且所述溢流口与铅垂线成第二倾斜角，且所述第二倾斜角大于等于所述斜U型管壳中填充物料的安息角。
所述料斗中安装有用于测量料斗中物料温度的第一温度计，所述第一温度计的安装位置低于溢流口的安装位置400-700mm。
所述干馏器中安装有用以测量干馏器中物料温度的第二温度计。
所述耐高温内衬为两层复合结构，一层为与物料接触的浇注料层，另一层为与斜U型管壳相接触的隔热层。
所述斜U型管壳为圆筒状，其截面为圆环形。
上述一种可控型锁气装置的使用方法，具体步骤如下：
步骤一：向所述斜U型管壳中填充热物料，将所述斜U型管壳填满，并通过料斗持续向斜U型管壳中补充热物料，使得装置在使用的过程中，斜U型管壳中始终为填满物料的状态，使得空气不能通过斜U型管壳进入干馏器中；
步骤二：由于重力的作用，热物料落到斜U型管壳下部，打开调节阀的阀门，通过进风管向斜U型管壳中通入惰性气体，使得热物料在惰性气体的作用下膨胀，并在气压的作用下通过出料口吹入干馏器内；
步骤三：向干馏器中输入冷物料，并通过送入的热物料将冷物料加热到干馏温度，此过程中，为使得混合物料温度满足需要，实时测量干馏器中物料的温度，并调节所述进风管上设置的调节阀的开度，以控制出料口输出物料的量，使得干馏器中物料温度满足需要。
在步骤一中，向所述斜U型管壳中填充的热物料为高温油页岩或者高温半焦煤。
在步骤一中，在料斗上安装第一温度计和溢流口，且第一温度计的安装位置低于溢流口的安装位置400-700mm，用所述第一温度计测量料斗中物料的温度，进而监测料斗下部是否存有物料，防止斜U型管壳内物料吹空后，氧气进入干馏器，在所述干馏器中安装第二温度计，用以测量干馏器中物料的温度，进而指示所述调节阀的阀门开度的大小。
本发明一种可控型锁气装置及其使用方法的有益效果：在油页岩干馏、褐煤提质系统运行时，能够连续稳定的输入干馏器内定量的物量，并克服了运行过程中设备因物料高温产生的热膨胀产生的负影响，机械故障率接近零，使得系统运行更加稳定可靠，本装置结构新颖，操作简单，造价较低，且通过在料斗和干馏器中分别设置温度计，不仅可以检测料斗中物料存放量防止斜U型管壳内物料吹空后，氧气进入干馏器，还能够测量干馏器中物料的温度，进而指示所述调节阀的阀门开度的大小，实用性更强，更能够满足使用需求。
附图说明：
图1为本发明可控型锁气装置的结构示意图；
1-进料口，2-斜U型管壳，3-耐高温内衬，4-进风管，5-调节阀，6-出料口，7-热物料，8-第一温度计，9-料斗，10-溢流口，11-干馏器，12-第二温度计，13-管道，α-第一倾斜角，β-第二倾斜角。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
根据图1所示，本发明提供的一种可控型锁气装置，包括：斜U型管壳2，在本实施例中，所述斜U型管壳2为圆筒状，其截面为圆环形，所述斜U型管壳2下部与水平面之间形成第一倾斜角α，且所述第一倾斜角α大于等于所述斜U型管壳2中填充物料的安息角，在工厂作业实践中，如以氧化铝为例，第一倾斜角α则优选为45-60°，所述斜U型管壳2一端为进料端，其另一端为出料端，所述进料端与出料端之间有高度差，且所述进料端在所述出料端斜上方，所述斜U型管壳2的内壁设置有耐高温内衬3，所述耐高温内衬3为两层复合结构，一层为浇注料层，与物料接触，另一层为隔热层，与斜U型管壳2相接触，所述的浇注料层使得斜U型管壳2具有较好的耐热性，能够耐受很高的温度，所述的隔热层则使得斜U型管壳外壁的温度小于等于60℃，避免斜U型管壳2外壁温度过高，不仅影响斜U型管壳2的使用寿命，且对操作工人有一定安全隐患，在所述进料端设置有进料口1，在所述进料端上方设置有料斗9，所述进料口1通过管道13与所述料斗9的下部相连通，在所述出料端设置有出料口6，所述出料口6通过管道13与干馏器11相连通，所述斜U型管壳2下部设置有进风管4，所述进风管4上设置有调节阀5，在所述进风管4中通入二氧化碳或氮气或其他的惰性气体。
进一步地，在所述料斗9下部设置有溢流口10，且所述溢流口10与铅垂线成第二倾斜角β，且所述第二倾斜角β大于等于所述斜U型管壳2中填充物料的安息角，且在工厂作业实践中，如以氧化铝为例，第二倾斜角β则优选为60-70°。
进一步地，所述料斗9中安装有用于测量料斗9中物料温度的第一温度计8，所述第一温度计8的安装位置低于溢流口10的安装位置400-700mm，在本实施例中，所述所述第一温度计8的安装在低于溢流口10的安装位置500mm处，所述第一温度计8插入料斗9中接触到料斗9中所盛装的物料，所述干馏器11中安装有用以测量干馏器11中冷热混合物料温度的第二温度计12，所述第一温度计8和第二温度计12的量程均为0-1000℃。
上述一种可控型锁气装置的使用方法，具体步骤如下：
步骤一：向所述斜U型管壳2中填充热物料7，所述热物料7为高温油页岩或者高温半焦煤，将所述斜U型管壳2填满，并通过料斗9持续向斜U型管壳2中补充热物料7，使得装置在使用的过程中，斜U型管壳2中始终为填满物料的状态，使得空气不能通过斜U型管壳2进入干馏器11中；
进一步地，在料斗9上安装第一温度计8和溢流口10，且第一温度计8的安装位置低于溢流口10的安装位置400-700mm，用所述第一温度计8测量料斗9中物料的温度，进而监测料斗9下部是否存有物料，防止斜U型管壳内2物料吹空后，氧气进入干馏器11，在所述干馏器11中安装第二温度计12，用以测量干馏器11中物料的温度，进而指示所述调节阀5的阀门开度的大小；
步骤二：由于重力的作用，热物料7落到斜U型管壳2下部，打开调节阀5的阀门，通过进风管4向斜U型管壳2中通入惰性气体，使得热物料7在惰性气体的作用下膨胀，并在气压的作用下通过出料口6吹入干馏器11内，此时，斜U型管壳2内为连续存满热物料7的状态；
步骤三：向干馏器11中输入冷物料，并通过送入的热物料7将冷物料加热到干馏温度，此过程中，为使得混合物料的温度满足需要，通过第二温度计12实时测量干馏器11中物料的温度，并调节所述进风管4上设置的调节阀5的开度，以控制出料口6输出物料的量，使得干馏器11中混合物料的温度满足需要。
最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种可控型锁气装置，其特征在于：包括：斜U型管壳，所述斜U型管壳一端为进料端，其另一端为出料端，所述进料端与出料端之间有高度差，且所述进料端在所述出料端斜上方，所述斜U型管壳的内壁设置有耐高温内衬，在所述进料端设置有进料口，在所述进料端上方设置有料斗，所述进料口与所述料斗的下部相连通，在所述出料端设置有出料口，所述出料口与干馏器相连通，所述斜U型管壳下部设置有进风管，所述进风管上设置有调节阀，在所述进风管中通入惰性气体。
2.根据权利要求1所述的一种可控型锁气装置，其特征在于：所述斜U型管壳下部与水平面之间形成第一倾斜角，且所述第一倾斜角大于等于所述斜U型管壳中填充物料的安息角。
3.根据权利要求1所述的一种可控型锁气装置，其特征在于：所述料斗下部设置有溢流口，且所述溢流口与铅垂线成第二倾斜角，且所述第二倾斜角大于等于所述斜U型管壳中填充物料的安息角。
4.根据权利要求3所述的一种可控型锁气装置，其特征在于：所述料斗中安装有用于测量料斗中物料温度的第一温度计，所述第一温度计的安装位置低于溢流口的安装位置400-700mm。
5.根据权利要求1所述的一种可控型锁气装置，其特征在于：所述干馏器中安装有用以测量干馏器中物料温度的第二温度计。
6.根据权利要求1所述的一种可控型锁气装置，其特征在于：所述耐高温内衬为两层复合结构，一层为与物料接触的浇注料层，另一层为与斜U型管壳相接触的隔热层。
7.根据权利要求1所述的一种可控型锁气装置，其特征在于：所述斜U型管壳为圆筒状，其截面为圆环形。
8.根据权利要求1所述的一种可控型锁气装置的使用方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一：向所述斜U型管壳中填充热物料，将所述斜U型管壳填满，并通过料斗持续向斜U型管壳中补充热物料，使得装置在使用的过程中，斜U型管壳中始终为填满物料的状态，使得空气不能通过斜U型管壳进入干馏器中；
步骤二：由于重力的作用，热物料落到斜U型管壳下部，打开调节阀的阀门，通过进风管向斜U型管壳中通入惰性气体，使得热物料在惰性气体的作用下膨胀，并在气压的作用下通过出料口吹入干馏器内；
步骤三：向干馏器中输入冷物料，并通过送入的热物料将冷物料加热到干馏温度，此过程中，为使得混合物料温度满足需要，实时测量干馏器中物料的温度，并调节所述进风管上设置的调节阀的开度，以控制出料口输出物料的量，使得干馏器中物料温度满足需要。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：在步骤一中，向所述斜U型管壳中填充的物料为高温油页岩或者高温半焦煤。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：在步骤一中，在料斗上安装第一温度计和溢流口，且第一温度计的安装位置低于溢流口的安装位置400-700mm，用所述第一温度计测量料斗中物料的温度，进而监测料斗下部是否存有物料，防止斜U型管壳内物料吹空后，氧气进入干馏器，在所述干馏器中安装第二温度计，用以测量干馏器中物料的温度，进而指示所述调节阀的阀门开度的大小。
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