CN203123958U - 使用固体燃料的化工反应炉 - Google Patents

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本实用新型公开了一种使用固体燃料的化工反应炉,包括炉体,炉体内设置有炉管,炉管的进料口位于炉体上部,炉管的出料口位于炉体下部,炉体上部连接有排烟系统,所述炉管下方设置有加热系统,所述加热系统包括固体燃烧室、储风室和送风机,所述送风机与储风室连接,所述储风室设置在固体燃烧室下方,且储风室与固体燃烧室之间设置有布风板,布风板上设置有多个风帽,储风室通过风帽与固体燃烧室相通。采用本实用新型后的反应炉能够使用固体类物质(如煤炭、硫金砂、秸秆等)作为燃料,取代了传统的只能使用天然气作为燃料的反应炉,大幅降低了生产成本。

Description

使用固体燃料的化工反应炉
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种化工反应炉,具体地说涉及一种使用固体燃料的化工反应炉,主要用于生产二硫化碳。
背景技术
[0002] 二硫化碳是一种重要的化工原料,在人造纤维、农药、四氯化碳、橡胶、冶金选矿、石油炼制及军工等生产部门有广泛的应用。目前,制备二硫化碳的方法通常是使用天燃气为燃料加热化工反应炉内的加热管,再将液硫通过加热管使其分解,如中国专利号“02276559.X”公开了一种用于二硫化碳生产的液硫气化过热炉,其公开日为2003年08月27日,其技术方案为在立式加热炉的炉腔中沿纵轴设置有盘管式液硫加热炉管,炉管的液硫进口位于加热炉的上方,炉管的出口位于加热炉的下方,燃烧器设置在高于炉管的液硫进口的加热炉的上方,烟道的排气口位于加热炉的底部。
[0003] 但以上述专利文件为代表的现有技术,在实际使用过程中,仍然存在着如下缺陷:一、该加热炉只能使用天然气作为燃料,而不能使用其它固体类物质(如煤炭、秸杆等)作为燃料,具有适用范围窄和生产成本高的缺陷;二、由于燃烧器设置在液硫进口上方,且对炉管自上而下加热,因此其供热能力有限,同时导致炉管上下两部分的温差较大,不能对炉管均匀加热;三、由于烟道排气口位于加热炉的底部,而烟气的温度较高,不仅未对余热重复利用,还容易污染环境。
实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于解决现有技术中反应炉存在的上述问题,提供一种使用固体燃料的化工反应炉,采用本实用新型后的反应炉能够使用固体类物质(如煤炭、秸杆等)作为燃料,取代了传统的只能使用天然气作为燃料的反应炉,大幅降低了生产成本。
[0005] 为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:
[0006] 一种使用固体燃料的化工反应炉,包括炉体,炉体内设置有炉管,炉管的进料口位于炉体上部,炉管的出料口位于炉体下部,炉体上部连接有排烟系统,其特征在于:所述炉管下方设置有加热系统,所述加热系统包括固体燃烧室、储风室和送风机,所述送风机与储风室连接,所述储风室设置在固体燃烧室下方,且储风室与固体燃烧室之间设置有布风板,布风板上设置有多个风帽,储风室通过风帽与固体燃烧室相通。
[0007] 所述风帽均匀设置在布风板上。
[0008] 所述炉体内固定设置有耐火格栅,所述炉管螺旋状套设在格栅外。
[0009] 所述炉体外设置有自动给料机,所述自动给料机通过管道与固体燃烧室连接。
[0010] 所述排烟系统包括依次连通的飞灰回燃分离器、余热回收器、脱硫除尘器和烟囱,所述炉体通过管道与飞灰回燃分离器连通;其中,飞灰回燃分离器上设置有物料分离口,物料分离口通过回收管道与固体燃烧室连接,回收管道上设置有返料阀,脱硫除尘器和烟囱之间设置有引风机。[0011] 所述炉体内壁设置有烧嘴,该烧嘴使用天然气作为辅助燃料。
[0012] 所述炉管的外壁上设置有若干鳍片。
[0013] 所述固体燃烧室底部连接有排渣管。
[0014] 采用本实用新型的优点在于:
[0015] 一、本实用新型在所述炉管下方专门设置了固体燃烧室,因此能够使用固体类物质(如煤炭、秸杆等)作为燃料,能够大幅节约生产成本;固体燃烧室下方的储风室能够对进入其内的高压空气起平衡和稳压作用,使燃烧产生的热量更稳定;固体燃烧室底部设置的布风板能够防止固体燃料掉落;而在布风板上设置的多个风帽,则能够使储风室内的高压空气经风帽将固体燃烧室内的燃料吹起在浮腾状态下燃烧,使固体燃料燃烧的更完全,燃烧效果更好,通过风帽的设置也可以控制风量大小,从而方便地控制炉体内温度大小;与中国专利号“02276559.X”为代表的现有技术相比,本实用新型能够使用固体类物质(如煤炭、秸杆等)作为燃料,取代了传统的只能使用天然气作为燃料的反应炉,不仅能够适应我国燃料的主要品种是煤炭的国情,同时具有很好的经济性(同等热值的天然气价格是煤的1.5-2倍),能够大幅降低生产成本。
[0016] 二、本实用新型中,所述多个风帽均匀设置在布风板上,使高压空气能够最大化地将固体燃烧室内的固体燃料吹起在浮腾状态下燃烧,保证固体燃料的充分燃烧,从而达到节约生产成本的目的。
[0017] 三、本实用新型中,所述炉体内固定设置有耐火格栅,炉管以螺旋状方式套设在格栅外,格栅具有储能和缓冲温度波动的作用,能够将固体燃烧室内所产生的大部分热能聚集在一定范围内,通过调整格栅通孔的分布情况能够对格栅内的温度分区控制,通过格栅不仅能够同时对炉管的上下·两部分加热,还使炉管的上下两部分能够均匀受热。
[0018]四、本实用新型中,所述炉体外设置有与固体燃烧室连接的自动给料机,通过自动给料机自动向固体燃烧室送料,不仅减轻了操作人员的劳动强度,节约了人工成本,还便于通过自动给料机控制固体燃料的输送量,从而方便地控制炉体内的温度。
[0019] 五、本实用新型中,经炉管降温后的烟气中仍然带有可燃物颗粒和热量,因此排烟系统中的飞灰回燃分离器能够将烟气中的可燃物颗粒分离出来,并通过回收管道再次送入固体燃烧室,对可燃物颗粒重复利用;余热回收器能够对烟气中的热量重复利用;脱硫除尘器能够对烟气除尘和脱硫,使烟气的排放能够达到环保要求;而脱硫除尘器和烟®之间设置的引风机能够快速地将烟气排除。
[0020] 六、本实用新型中,所述炉体内壁设置有使用天然气作为辅助燃料的烧嘴,该烧嘴对炉体起辅助加热作用,当需要对炉管加热至很高的温度时,在固体燃料燃烧的同时可以使用烧嘴辅助加热,使炉管的温度快速达到使用要求,有利于节约生产时间。
[0021] 七、本实用新型中,所述炉管的外壁上设置有若干鳍片,能够起到防磨和增大吸热面的作用,使炉管能够快速升温。
[0022] 八、本实用新型中,所述排渣管设置在固体燃烧室底部,便于排除燃烧后的废渣。
[0023] 九、本实用新型中,使用该反应炉不仅适用于二硫化碳的制备,也适用于其它类物质的制备(如天然气裂解为H和C的裂解炉)。
[0024] 十、本实用新型使用固体类物质(如煤炭、秸杆等)作为燃料,具有很好的经济效益,例如使用天然气作为燃料生产二硫化碳,每吨产品大约需要600立方天然气作为燃料,需要燃料费大约1320元,而使用燃煤则仅需要600— 800元,能够大幅节约生产成本。
附图说明
[0025] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0026] 图中标记为:1、炉体,2、炉管,3、进料口,4、出料口,5、固体燃烧室,6、储风室,7、送风机,8、布风板,9、风帽,10、格栅,11、自动给料机,12、飞灰回燃分离器,13、余热回收器,14、脱硫除尘器,15、烟囱,16、回收管道,17、返料阀,18、引风机,19、烧嘴,20、排渣管。
具体实施方式
[0027] 实施例1
[0028] 一种使用固体燃料的化工反应炉,包括炉体1,炉体I内设置有炉管2,炉管2的进料口 3位于炉体I上部,炉管2的出料口 4位于炉体I下部,炉体I上部连接有排烟系统,所述炉管2下方设置有加热系统,所述加热系统包括固体燃烧室5、储风室6和送风机7,所述送风机7与储风室6连接,所述储风室6设置在固体燃烧室5下方,且储风室6与固体燃烧室5之间设置有布风板8,布风板8上设置有多个风帽9,储风室6通过风帽9与固体燃烧室5相通。
[0029] 进一步的,所述风帽9优均匀地设置在布风板8上,使高压空气能够将固体燃烧室5内的固体燃料吹起在浮腾状态下燃烧,保证燃料效果更好。
[0030] 本实施例中,所述送风机7优选为鼓风机。
[0031] 本实施例中,所述炉体I内优选固定设置有耐火格栅10,且使所述炉管2以螺旋状方式套设在格栅10外,通过调整格栅10通孔的分布情况能够对格栅10外的温度分区控制,使炉管2的上下两部分能够均匀受热,但无需控制温度分区和对温度波动不敏感的场所可不使用耐火材料格栅10。`
[0032] 本实施例中,所述炉体I外优选设置与固体燃烧室5连接的自动给料机11,减轻人工送料劳动强度,同时通过自动给料机11可以控制固体燃料的输送量,从而达到控制炉体I内的温度。
[0033] 本实施例中,所述炉管2的外壁上优选均匀地设置若干鳍片,能够起到防磨和增大吸热面的作用,使炉管2能够快速升温。
[0034] 本实施例中,所述固体燃烧室5底部连接有排渣管20,能够方便地排渣。
[0035] 实施例2
[0036] 本实施例与上述实施例基本相同,主要区别在于:所述排烟系统包括依次连通的飞灰回燃分离器12、余热回收器13、脱硫除尘器14和烟囱15,所述炉体I通过管道与飞灰回燃分离器12连通;其中,飞灰回燃分离器12上设置有物料分离口,物料分离口通过回收管道16与固体燃烧室5连接,回收管道16上设置有返料阀17,脱硫除尘器14和烟囱15之间设置有引风机18 ;使烟气的排放达到环保标准。
[0037] 实用例3
[0038] 本实施例与上述实施例基本相同,主要区别在于:在所述炉体I内壁优选设置使用天然气作为辅助燃料的烧嘴19,当需要对炉管2加热至很高的温度时,在固体燃料燃烧的同时可以使用烧嘴19辅助加热,使炉管2的温度快速达到使用要求,所述烧嘴19的数量优选为多个,均匀设置在炉体I上部。
[0039] 本实用新型中,根据需要加热物质的类型不同,可以将炉管2的进料口 3设置在炉体I下部,炉管2的出料口 4设置在炉体I上部,例如在炉管2内介质反应为放热反应且炉体I内不布置格栅10时,将炉管2的进料口 3设置在炉体I下部,炉管2的出料口 4设置在炉体I上部,沿介质流动方向管外加热强度的逐渐降低有利于反应进行。
[0040] 本实用新型的工作原理为:工作时,先通过自动给料机11向固体燃料室内输送一定量的固体燃料并点燃,然后启动送风机7和排烟系统,送风机7向储风室6输送高压空气,储风室6内的高压空气通过风帽9进入固体燃烧室5使固体燃料在浮腾状态下燃烧,热能在高压空气的作用下进入炉体1,当检测到炉管2的温度升至待加热物料的反应值时,将物料通过进料口 3送入炉管2进入化学反应,反应后的物料通过炉管2出料口 4收集。燃烧后的烟气首先经过飞灰回燃分离器12将烟气中的可燃物颗粒分离出来,并通过回收管道16和返料阀17进入固体燃烧室5重复利用,再将分离了可燃物颗粒后的烟气输送至余热回收器13,对烟气中的热量回收利用,然后再将烟气经过脱硫除尘器14后通过烟® 15排放。
[0041] 显然,本领域的普通技术人员根据所掌握的技术知识和惯用手段,根据以上所述内容,还可以作出不脱离本实用新型基本技术思想的多种形式,这些形式上的变换均在本实用新型的保护范围之 内。

Claims (8)

1.一种使用固体燃料的化工反应炉,包括炉体(1),炉体(I)内设置有炉管(2),炉管(2 )的进料口( 3 )位于炉体(I)上部,炉管(2 )的出料口( 4)位于炉体(I)下部,炉体(I)上部连接有排烟系统,其特征在于:所述炉管(2)下方设置有加热系统,所述加热系统包括固体燃烧室(5 )、储风室(6 )和送风机(7 ),所述送风机(7 )与储风室(6 )连接,所述储风室(6 )设置在固体燃烧室(5 )下方,且储风室(6 )与固体燃烧室(5 )之间设置有布风板(8 ),布风板(8)上设置有多个风帽(9),储风室(6)通过风帽(9)与固体燃烧室(5)相通。
2.如权利要求1所述的使用固体燃料的化工反应炉,其特征在于:所述风帽(9)均匀设置在布风板(8)上。
3.如权利要求1或2所述的使用固体燃料的化工反应炉,其特征在于:所述炉体(I)内固定设置有耐火格栅(10),所述炉管(2)螺旋状套设在格栅(10)外。
4.如权利要求1所述的使用固体燃料的化工反应炉,其特征在于:所述炉体(I)外设置有自动给料机(11),所述自动给料机(11)通过管道与固体燃烧室(5 )连接。
5.如权利要求1所述的使用固体燃料的化工反应炉,其特征在于:所述排烟系统包括依次连通的飞灰回燃分离器(12)、余热回收器(13)、脱硫除尘器(14)和烟囱(15),所述炉体(I)通过管道与飞灰回燃分离器(12)连通;其中,飞灰回燃分离器(12)上设置有物料分离口,物料分离口通过回收管道(16 )与固体燃烧室(5 )连接,回收管道(16 )上设置有返料阀(17),脱硫除尘器(14)和烟囱(15)之间设置有引风机(18)。
6.如权利要求1、2、4或5所述的使用固体燃料的化工反应炉,其特征在于:所述炉体(I)内壁设置有烧嘴(19),该烧嘴(19)使用天然气作为辅助燃料。
7.如权利要求1所述的使用固体燃料的化工反应炉,其特征在于:所述炉管(2)的外壁上设置有若干鳍片。`
8.如权利要求1所述的使用固体燃料的化工反应炉,其特征在于:所述固体燃烧室(5)底部连接有排渣管(20)。
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