CN201501841U - 间歇式微波低温干馏装置 - Google Patents

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兰新哲
宋永辉
马红周
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Abstract

一种间歇式微波低温干馏装置，包括炉体、设于炉体上部的出气口、支承炉体的炉体支架、设于炉体支架上的炉体倾动机构以及测温装置；还包括对称分布于炉体的外侧的微波发生装置以及设于炉体外侧的防护腔体。本实用新型煤热解速度快、大大缩短了干馏时间，生产效率高，焦炭、半焦产率高，焦油收率高，煤气有价成分含量高，热值高，有效提高了焦油回收率。

Description

间歇式微波低温干馏装置
技术领域
本实用新型涉及一种加热煤的干馏装置，尤其涉及一种主要适用于不粘煤、弱粘煤、长焰煤、褐煤等低变质煤与油页岩的微波干馏装置。
背景技术
煤干馏是指煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭/兰炭(半焦)、煤焦油、煤气等产物的过程。按加热终温的不同，煤干馏一般可分为高温、中温、低温干馏(500℃～700℃)三种。
我国低变质煤储量较大，通过低温干馏生产兰炭、煤焦油和干馏煤气等产品，可使煤炭增值3倍以上。兰炭的活性好，且低灰、低硫等性能优于无烟煤，广泛应用于电石、铁合金、合成氨、活性炭、高炉喷吹料和民用燃料等；煤焦油加氢制取油品，可替代一部分石油，为煤代油开辟了一条新途径；干馏煤气可生产代用天然气、或作为生产甲醇、合成氨等的化工产品原料以及作为还原金属镁的燃料等。因此，低温干馏技术是低变质煤综合利用和提高热能利用效率的最佳途径。
由于低变质煤粘结性差，干馏时不会产生胶质体，因此一般的干馏装置均采用内热式。目前国内采用的主要是回炉煤气与空气作为热源或者采用热半焦作为热源的干馏炉型。前者由于空气中含有大量的氮气，出炉煤气中氮含量很高，导致煤气量大、热值低、后续难以综合利用，因此大多直接排空或燃烧后排空，造成资源的极大浪费和严重的环境污染；后者采用固体热载体给固体的煤料加热，由于原料煤的粘结性较差，因此热传递效果不好，干馏产品质量不能保证，该炉型目前仍处于工业实验阶段。且以上这两种干馏炉的加热方式均是使用常规加热，煤料受热是从表面向内，加热速率慢，需要时间较长，同时加热不均匀，干馏产物兰炭质量不稳定，焦油回收率低。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种间歇式的微波加热煤低温干馏装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种间歇式微波低温干馏装置，包括炉体、设于炉体上部的出气口、支承炉体的炉体支架、设于炉体支架上的炉体倾动机构以及测温装置；还包括对称分布于炉体的外侧的微波发生装置以及设于炉体外侧的防护腔体。
由以上可见，本实用新型采用高温耐火材料作为炉体，利用微波辐射型的加热方式，煤料加热均匀、加热速度快，干馏时间短，产品品质好，回收率高。
附图说明
图1为本实用新型的示意图；
图2为图1中I部分的局部放大图。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括炉体1、设于炉体1外侧的防护腔体2、设于炉体1两端的快开法兰3、炉体支架4、设于炉体支架4上的炉体倾动机构5及在快开法兰3上开孔由炉体1上部插入的可活动的测温装置6。炉体1的上部设有出气口10，炉体1及防护腔体2通过炉体倾动机构5置于炉体支架4上，炉体倾动机构5上设有用于支承炉体1的支承轴50及转轴51。在炉体1的两侧对称分布有微波发生装置7。同时参照图2，快开法兰3间设有密封圈30。
本实用新型的炉体1采用高温耐火材料制成，为了有效防止微波辐射，防护腔体2采用金属材料制成，可防止强微波场干扰。加热热源为微波发生装置，微波频率是2450MHz，将低变质煤种加热到600℃-700℃时进行低温干馏，生成兰炭、焦油和煤气。测温装置及控制系统可实现干馏过程的自动控制。煤料在炉体内可实现间歇低温干馏操作，炉气可从出气口(10)排出，固体产物可从下部间歇排出。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明。
干馏装置的炉体1及防护腔体2置于炉体支架4之上，可根据需要左右转动，以便于加料和出料。微波发生装置7对称分布于炉体1两侧，可配置控制器进行加热和控温，用测温装置6检测炉体1内物料的温度，本实施例中的测温装置6采用热敏电阻，可从炉体上部直接插入炉料内进行温度测定，插入深度可自由调节。
操作步骤：
打开炉体1顶端的快开法兰3，将煤料从炉体1上部的开口(未标号)加入，随后使用快开法兰3密封；开启微波发生装置7进行加热，当炉内温度达到预定温度后，保温10-20min，以利于气体产物完全逸出；干馏过程产生的气体从炉体1上部的出气口10排出，经冷凝后将煤焦油与煤气分离，干馏结束后，固体产品兰炭从炉体下部的快开法兰出处排出。
实施例1：
取5Kg一定粒度的来自于陕北某地区的侏罗纪煤，其成分见表1。将煤放入采用微波加热的反应器内，热解20-30min，在热解过程中，导出热解过程中产生的焦油、干馏煤气，在除掉焦油后收集干馏煤气进行取样分析，干馏煤气成分见表2，兰炭分析结果见表3。
表1原煤的分析结果
Figure G2009200346907D00031
表2干馏煤气的分析结果
  N2   CO   CH4   CO2   H2   O2   C2
  2.79   16.19   21.28   --   57.33   0.17   2.24
表3兰炭(半焦)的分析结果
Figure G2009200346907D00041
由以上结果可知，本实用新型的优点在于采用微波加热，煤料的温度从内部到表面逐渐升高，加热均匀、加热速度快，从室温升到750℃仅需15-30分钟，煤热解速度快、大大缩短了干馏时间，生产效率高，焦炭、半焦产率高，焦油收率高，煤气有价成分含量高，热值高，有效提高了焦油回收率。
诚然，本实用新型的技术构思并不仅限于上述实施例，还可以依据本实用新型的构思得到许多不同的具体方案，例如，炉体的两端可以设置可翻转的盖板代替法兰，通过控制盖板翻转实现分批进料和出料；测温器件也可在炉壁上开孔插入炉体内部检测物料温度，诸如此等改变以及等效变换均应包含在权利要求所述的范围之内。

Claims (4)

1.间歇式微波低温干馏装置，包括炉体(1)、设于炉体(1)上部的出气口(10)、支承炉体(1)的炉体支架(4)、设于炉体支架(4)上的炉体倾动机构(5)以及测温装置(6)；
其特征在于：
还包括对称分布于炉体(1)的外侧的微波发生装置(7)以及设于炉体(1)外侧的防护腔体(2)。
2.根据权利要求1所述的间歇式微波低温干馏装置，其特征在于：所述炉体(1)的两端均设有快开法兰(3)。
3.根据权利要求1所述的间歇式微波低温干馏装置，其特征在于：所述炉体倾动机构(5)上设有用于支承炉体(1)的支承轴(50)及转轴(51)。
4.根据权利要求1所述的间歇式微波低温干馏装置，特征在于其：所述测温装置(6)从炉体(1)上部经快开法兰(3)上的开孔插入。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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