CN203833884U - 焦油脱水装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种焦油脱水装置，包括：壳体、锥形加热器、环形注油管、滚膜机构和热风循环机构。本实用新型的焦油脱水装置经环形注油管和油槽预热后，在锥形加热器的内层锥形环面上形成厚度很小的油膜，同时滚膜机构的辊筒旋转对油膜进行滚刮，使油膜变得均匀并进一步减小油膜厚度，锥形加热器提供热能，对油膜进行热传递，在极短的时间内对焦油进行脱水，效率高，且不同形态的水分均被蒸发，焦油脱水后质量高；避免了电加热装置与焦油的直接接触，使用安全，能耗低；热风循环机构保证焦油脱水效果，被干燥处理后的热风仍带有大量热能，经过加热干燥处理装置处理后进行循环使用，避免热量大量浪费。
Description
技术领域
本实用新型涉及无水炮泥生产技术领域，具体涉及一种焦油脱水装置。
背景技术
煤焦油是炼焦工业煤热解生成的粗煤气中的产物之一，在常温常压下呈黑色粘稠液状，具有特殊臭味。国标YB/T5075-1993焦油中的水ω(水）≤4%，但出厂时焦油中的水往往ω(水）＞4%，甚至达到10%以上。用煤焦油作为粘接剂的无水炮泥生产中，往往要求煤焦油含水量ω(水）＜1%，控制煤焦油含水量是提高无水炮泥产品质量的关键，也是节能降耗、降低生产成本的关键点。
煤焦油中的水分为机械夹带水、乳化水、化合水，机械夹带水、乳化水容易除去，而化合水只有采用最终脱水法才能除去。
常用的最终脱水法有以下几种：第一，采用加热静置法预脱水处理，焦油储槽内设有水蒸气加热器，使焦油温度维持在70~80℃，经静置36h以上，可使焦油中的水初步脱至ω(水）=2%~3%，但含水量不能实现＜1%，储罐占地面积很大，且不适合小批量生产。含水高的煤焦油在脱水预处理过程中，会延长脱水时间而增加蒸汽、水等能源消耗，特别是水在焦油中形成稳定的乳浊液，在受热时乳浊液中的小水滴会不能立即蒸发，易造成储罐突然串油事故。
第二，使用专业焦油脱水剂脱水法，成本低，但是焦油粘度明显下降，不能适用于无水炮泥生产。
第三，采用间歇釜加热脱水法，存在能耗高、耗时长的缺点。
鉴于此，研发出一种脱水效率高、效果好、使用安全的焦油脱水装置成为亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提出一种焦油脱水装置，解决现有技术中焦油脱水效率低、脱水后焦油质量差、使用不安全的技术问题。
本实用新型的技术方案包括一种焦油脱水装置，包括：
锥形加热器，所述锥形加热器包括：由内、外两层锥形环面及上、下两个环面形成的环形腔，以及设于所述环形腔内的电加热管；所述锥形加热器顶部的环面上开设有油槽；
环形注油管，所述环形注油管由设于所述环形腔的第一环形管和设于所述油槽的第二环形管连接形成；
滚膜机构，包括多个沿着所述锥形加热器内层锥形环面均匀分布的棍筒，呈中心对称的环形支架，以及设于所述辊筒上下两端的用于调整所述辊筒与所述内层锥形环面之间间隙大小的调整器；所述环形支架具有一垂直设置的旋转轴，所述辊筒通过所述调整器固定于所述环形支架；
用于容纳所述锥形加热器和所述滚膜机构的壳体，所述壳体底部开设有进风口和焦油出口，所述壳体顶部开设有出风口；
以及
热风循环机构，包括设于所述壳体外的空气加热干燥器和空气泵，以及固定于所述环形支架、平行于所述内层锥形环面的导风锥板；
所述第一环形管具有向所述壳体外开设的焦油入口，所述第二环形管底部设有一圈沿所述第二环形管圆周方向开设的环形注流槽，所述环形腔用于容纳导热油。
优选地，所述壳体的内腔顶部设有至少一个冷凝水收集槽。
优选地，所述锥形加热器内层锥形环面的顶端设有导油板。
优选地，所述锥形加热器顶部设有连通所述环形腔的导热油膨胀槽。
优选地，所述锥形加热器顶部设有连通所述环形腔的油位计。
优选地，所述装置还设有用于控制导热油温度的温度控制器。
优选地，所述电加热管为多个，均匀分布于所述环形腔内。
优选地，所述装置还设有电机和减速机，所述减速机设于所述旋转轴上端。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：本实用新型的焦油脱水装置经环形注油管和油槽预热后，在锥形加热器的内层锥形环面上形成厚度很小的油膜，同时滚膜机构的辊筒旋转对油膜进行滚刮，使油膜变得均匀并进一步减小油膜厚度，锥形加热器提供热能，对油膜进行热传递，在极短的时间内对焦油进行脱水，效率高，且不同形态的水分均被蒸发，焦油脱水后质量高；本实用新型的焦油脱水装置避免了电加热装置与焦油的直接接触，使用安全，能耗低；本实用新型的焦油脱水装置中的热风循环机构保证焦油脱水效果，被干燥处理后的热风仍带有大量热能，经过加热干燥处理装置处理后进行循环使用，避免热量大量浪费。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的焦油脱水装置的结构示意图；
图2是本实用新型实施例1的焦油脱水装置中锥形加热器的结构图；
图3是本实用新型实施例1的焦油脱水装置中环形注油管的结构示意图；
图4是本实用新型实施例1的焦油脱水装置中第二环形管的横截面图；
图5是本实用新型实施例1的焦油脱水装置中滚膜机构的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
本实用新型提供了一种一种焦油脱水装置，包括：
锥形加热器，所述锥形加热器包括：由内、外两层锥形环面及上、下两个环面形成的环形腔，以及设于所述环形腔内的电加热管；所述锥形加热器顶部的环面上开设有油槽；
环形注油管，所述环形注油管由设于所述环形腔的第一环形管和设于所述油槽的第二环形管连接形成；
滚膜机构，包括多个沿着所述锥形加热器内层锥形环面均匀分布的棍筒，呈中心对称的环形支架，以及设于所述辊筒上下两端的用于调整所述辊筒与所述内层锥形环面之间间隙大小的调整器；所述环形支架具有一垂直设置的旋转轴，所述辊筒通过所述调整器固定于所述环形支架；
用于容纳所述锥形加热器和所述滚膜机构的壳体，所述壳体底部开设有进风口和焦油出口，所述壳体顶部开设有出风口；
以及
热风循环机构，包括设于所述壳体外的空气加热干燥器和空气泵，以及固定于所述环形支架、平行于所述内层锥形环面的导风锥板；
所述第一环形管具有向所述壳体外开设的焦油入口，所述第二环形管底部设有一圈沿所述第二环形管圆周方向开设的环形注流槽，所述环形腔用于容纳导热油。
具体地，上述焦油脱水装置经环形注油管和油槽预热后，在锥形加热器的内层锥形环面上形成厚度很小的油膜，同时滚膜机构的辊筒旋转对油膜进行滚刮，使油膜变得均匀并进一步减小油膜厚度，锥形加热器提供热能，对油膜进行热传递，在极短的时间内对焦油进行脱水，效率高，且不同形态的水分均被蒸发，焦油脱水后质量高；上述焦油脱水装置避免了电加热装置与焦油的直接接触，使用安全，能耗低；上述焦油脱水装置中的热风循环机构保证焦油脱水效果，被干燥处理后的热风仍带有大量热能，经过加热干燥处理装置处理后进行循环使用，避免热量大量浪费。
实施例1：
本实用新型的实施例1提供了一种焦油脱水装置，请参阅图1所示，该装置包括：壳体1、锥形加热器2、环形注油管3、滚膜机构4、热风循环机构、导风锥板6和冷凝水收集槽7。
请同时参阅图1和图2所示，壳体1为中空，用于容纳锥形加热器2和滚膜机构4，壳体1底部开设有进风口11和焦油出口12，壳体1顶部开设有出风口13。锥形加热器2的外观呈锥形体，由内层锥形环面2a、外层锥形环面2b、上环面2c和下环面2d形成一环形腔21，环形腔21内设有多个电加热管22，电加热管22为U型电加热管，均匀分布于环形腔21中，锥形加热器2顶部的上环面2c上开设有油槽23；环形腔21内充满导热油，电加热管22对导热油进行加热，使锥形加热器2能够通过内层锥形环面2a传递热量，锥形加热器2的内层锥形环面2a的顶端设有导油板24，锥形加热器2顶部设有连通环形腔21的导热油膨胀槽25和油位计26。内层锥形环面2a与水平面的夹角优选为30°。
请同时参阅图1、图3和图4所示，环形注油管3包括第一环形管31和第二环形管32第一环形管31设于环形腔21内，第二环形管32设于油槽23上，第二环形管32底部设有环形注流槽33，环形注流槽33沿第二环形管32圆周方向开设，第一环形管31具有向壳体1外开设的焦油入口31a；焦油通过焦油入口31a进入第一环形管31中预热，随后流入第二环形管32中，通过环形注流孔33注入油槽23中进一步预热，向下溢流，通过导油板24的引流作用，沿着内层锥形环面2a均匀向下流，形成油膜。
请同时参阅图1和图5所示，滚膜机构4包括辊筒41、环形支架42、调整器43；辊筒41设有多个、沿着内层锥形环面2a均匀分布；环形支架42具有中心对称的结构，其具有一垂直设置的旋转轴421；调整器43分别设于每个辊筒41的上下两端，用于调整辊筒41与内层锥形环面2a之间的间隙大小，辊筒41通过调整器43固定于环形支架42上，随着环形支架42绕旋转轴421旋转而对分布于内层锥形环面2a表面的油膜进行滚刮，使油膜变得均匀并进一步减小油膜厚度。调整器43通过调整辊筒41与内层锥形环面2a之间的间隙大小对油膜的厚度进行调节。通过辊筒41回转速度、长度和直径的设计，结合调整器43调整辊筒41和内层锥形环面2a间隙，进一步精确控制油膜厚度，在超过130℃以上的温度环境下，保证机械夹带水、乳化水、化合水不同形态的水分被迅速加热蒸发。
热风循环机构包括空气加热干燥器51和空气泵52，均设于壳体1外。导风锥板6固定于环形支架42，且平行于内层锥形环面2a，其与内层锥形环面2a形成一风通道。空气泵52将经过空气加热干燥器51处理后的热风从进风口11送入，热空气经过导风锥板6分流作用，气流沿着焦油溢流的反方向上行至顶部经出风口13，带走脱水产生的大量水蒸汽的同时，沿着油膜表面高速逆行的高温气流大大加速水分蒸发，进一步保证焦油脱水效果，被干燥处理后的热风仍带有大量热能，经过加热干燥处理装置处理后进行循环使用，避免热量大量浪费。
壳体1的内腔顶部设有至少一个冷凝水收集槽7。
进一步地，本实施例的装置还设有用于控制导热油温度的温度控制器。通过温控器控制导热油温度不超过135℃，因焦油在炮泥中是作为粘接剂使用，如果温度过高，会导致焦油部分物质挥发，甚至碳化结块，影响其粘接性能。另外，通过锥形加热器的锥角大小、高度、直径、内腔体体积等的计算，就能控制台时产量和焦油最终的含水量。
进一步地，本实施例的装置还设有电机8和减速机9，减速机9设于旋转轴421上端。
本实施例的焦油脱水装置在使用过程中，焦油分别经环形注油管和油槽预热后，在锥形加热器的内层锥形环面上形成厚度很小的油膜，同时滚膜机构的辊筒旋转对油膜进行滚刮，使油膜变得均匀并进一步减小油膜厚度，锥形加热器提供热能，对油膜进行热传递，热风循环机构产生与焦油流动方向相反的高温气流，在极短的时间内对焦油进行脱水，效率高，且不同形态的水分均被蒸发，焦油脱水后质量高，同时该焦油脱水装置避免了电加热装置与焦油的直接接触，使用安全，能耗低。
用煤焦油作为粘接剂的无水炮泥生产中，本实施例的焦油脱水装置能实现煤焦油的及时生产、快速脱水关键生产工艺 。单位产品脱水的耗时短，提前1-2小时进行脱水处理就可以保证无水炮泥及时连续生产。而原有脱水工艺一般要提前12-20小时进行脱水，并要作保温处理；效果好，处理后的煤焦油含水量＜0.8%；能耗低，单位产品加热脱水耗时短，能耗节约30%。
以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种焦油脱水装置，其特征在于，所述装置包括：
锥形加热器，所述锥形加热器包括：由内、外两层锥形环面及上、下两个环面形成的环形腔，以及设于所述环形腔内的电加热管；所述锥形加热器顶部的环面上开设有油槽；
环形注油管，所述环形注油管由设于所述环形腔的第一环形管和设于所述油槽的第二环形管连接形成；
滚膜机构，包括多个沿着所述锥形加热器内层锥形环面均匀分布的棍筒，呈中心对称的环形支架，以及设于所述辊筒上下两端的用于调整所述辊筒与所述内层锥形环面之间间隙大小的调整器；所述环形支架具有一垂直设置的旋转轴，所述辊筒通过所述调整器固定于所述环形支架；
用于容纳所述锥形加热器和所述滚膜机构的壳体，所述壳体底部开设有进风口和焦油出口，所述壳体顶部开设有出风口；
以及
热风循环机构，包括设于所述壳体外的空气加热干燥器和空气泵，以及固定于所述环形支架、平行于所述内层锥形环面的导风锥板；
所述第一环形管具有向所述壳体外开设的焦油入口，所述第二环形管底部设有一圈沿所述第二环形管圆周方向开设的环形注流槽，所述环形腔用于容纳导热油。
2.根据权利要求1所述的焦油脱水装置，其特征在于，所述壳体的内腔顶部设有至少一个冷凝水收集槽。
3.根据权利要求1所述的焦油脱水装置，其特征在于，所述锥形加热器内层锥形环面的顶端设有导油板。
4.根据权利要求1所述的焦油脱水装置，其特征在于，所述锥形加热器顶部设有连通所述环形腔的导热油膨胀槽。
5.根据权利要求4所述的焦油脱水装置，其特征在于，所述锥形加热器顶部设有连通所述环形腔的油位计。
6.根据权利要求1所述的焦油脱水装置，其特征在于，所述装置还设有用于控制导热油温度的温度控制器。
7.根据权利要求1所述的焦油脱水装置，其特征在于，所述电加热管为多个，均匀分布于所述环形腔内。
8.根据权利要求1所述的焦油脱水装置，其特征在于，所述装置还设有电机和减速机，所述减速机设于所述旋转轴上端。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN105778964A (zh) * | 2016-04-19 | 2016-07-20 | 郑州四维特种材料有限责任公司 | 一种煤焦油脱水方法及煤焦油脱水装置 |
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2014
- 2014-04-25 CN CN201420205330.XU patent/CN203833884U/zh not_active Expired - Lifetime
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