CN204923843U - 化工催化剂热风循环网带焙烧炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种化工催化剂热风循环网带焙烧炉，它解决了现有技术存在料层有温差、能耗较大等问题，其特征在于：炉体划分为三段，预热升温段长度2/5~5/12，恒温焙烧段长度2/5~5/12，降温冷却段长度1/5~1/6；炉体采用分独立控制区结构，另一侧炉墙（1）上设置了检修炉门（9）、热电隅（26）和高温湿度传感器（25），每区设有排分解气体的管道及补充余热新鲜风管道，并将降温冷却段余热尾气通过风机送往恒温焙烧段和升预热温段补风利用，恒温焙烧段高温尾气通过风机送往升温段利用，预热升温段分解尾气通过风机排出焙烧炉进行尾气处理。它不仅能为不同载体提供设定焙烧气氛，改善了物料受热的均匀程度，使产品质量得到提升，大大降低了产品能耗，可广泛应用于各类加氢催化剂载体焙烧。

Description

化工催化剂热风循环网带焙烧炉

一、技术领域

本实用新型属于生产化工催化剂的焙烧生产设备，尤其是涉及到一种提高催化剂载体技术指标、降低催化剂载体焙烧单位能耗、节约催化剂生产成本的化工催化剂热风循环网带焙烧炉。

二、背景技术

目前国内大部分厂家催化剂载体焙烧采用的成熟设备有：1、翻转动态焙烧回转炉,优点是物料受热均匀,缺点是温度控制精度不高,物料破碎多,收率低。2、静态焙烧网带窑,优点是温度控制精度高,物料破碎少,收率高,缺点是料层有一定温差。3、静态焙烧辊道窑,优点是温度控制精度高,物料破碎少,收率高,缺点是料层有一定温差,装卸料回车等附属设备多,维护量偏大。

国内催化剂生产厂家基本采用连续网带焙烧炉，其特点是处理能力大，载体磨损小，温度可实现自动控制，但由于采用连通的连续网带焙烧技术，难以满足不同催化剂对载体比表面、孔容和孔分布“量身定制”的要求，制备的载体其微孔组成的无用孔偏多，且孔分布发散不集中，负载金属后相当部分活性组分进入了反应物无法进入的孔道中，致使催化剂的活性不理想。

为提高催化剂载体技术指标，先后对连续网带焙烧炉做过补充新鲜风、增加搅拌风机等技术补充。补充新鲜风后，要不就是对新鲜空气加热后补充进炉内，要不就是增大炉内布置功率，增大能耗；增加搅拌风机后，焙烧炉内气场紊乱，温度控制精度降低、排气量增大也增大能耗。

三、发明内容

本实用新型的目的是就是提供一种提高催化剂焙烧单台设备处理能力，改善催化剂载体焙烧条件，稳定、提高催化剂载体的各项技术指标，降低催化剂载体焙烧单位能耗，节约催化剂生产成本的化工催化剂热风循环网带焙烧炉。

本实用新型的技术方案是：它包括由炉墙、炉底和炉顶组成的炉体以及网带传动装置、通风管道、加热及测温元件、控制装置等部分，炉体划分为预热升温段、恒温焙烧段和降温冷却段，预热升温段占整个炉体长度2/5~5/12，恒温焙烧段占整个炉体长度2/5~5/12，降温冷却段占整个炉体长度1/5~1/6。炉体采用分独立控制区结构，一侧通过耐热板将炉膛分隔为气体加热区和物料加热区，并在独立控制区间内所述物料加热区顶部设有出风口，炉腔中部位置设有分风板，下部设有承载焙烧产品的网带，底部与气体加热区之间的耐热板下设有进风口；气体加热区内设置加热器，其顶部设有风道通过循环风机自顶部出风口将热气体输送到物料加热区；另一侧炉墙上设置了检修炉门、热电隅和高温湿度传感器，每区设有排分解气体的管道及补充余热新鲜风管道。同时，将降温冷却段余热尾气通过降温冷却段尾气风机经过回收风主管和回收风支管送往恒温焙烧段和升预热温段补风利用，恒温焙烧段高温尾气通过恒温焙烧段尾气风机经过循环风支管和循环风主管送至回收风主管和回收风支管再送往升温段利用，预热升温段分解尾气通过预热升温段尾气风机自循环风支管和循环风主管排出焙烧炉进行尾气处理。

本实用新型的有益效果是：由于将载体焙烧的各个阶段分为几个独立相对封闭的区间,各个区间的温度控制、通风量的调节、排气量的调节、停留时间的控制都以该阶段焙烧过程控制达到工艺条件为目的独立调节。同时由于将空气在降温冷却段与催化剂物料换热加热,降温段余热尾气通过降温段尾气风机送往恒温段、升温段补风利用；恒温段高温尾气通过恒温段尾气风机送往升温段利用；最终升温段分解尾气通过升温段尾气风机排出焙烧炉进行尾气处理。极大地满足足够的通风量,使物料与热空气有足够的换热强度,缩短焙烧时间,节约能耗。网带与炉体、各个区间之间采取相对密封的措施处理,防止气流短路,改善焙烧气氛。在既降低了产品能耗，又提高了产品产量的同时，产品质量得到大幅度提升。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

四、附图说明

图1为本实用新型整体主视结构示意图；

图2为本实用新型整体俯视结构示意图；

图3为本实用新型单区横向截面结构示意图；

图4为本实用新型单区纵向剖面结构示意图。

图中：1为炉墙，2为炉底，3为炉顶，4为耐热板，5为气体加热区，6为加热器，7为网带，8为循环风机，9为检修炉门，10为回收风主管，11为循环风主管，12为回收风支管，13为循环风支管，14为出风口，15为分风板，16为进风口，17为预热升温段尾气风机，18为恒温焙烧段尾气风机，19为降温段尾气风机，20为主动辊，21为张紧机构，22为拍打机构，23为脱水压缩风管道，24为回车托辊，25为高温湿度传感器，26为热电隅，27为减速电机。

五、具体实施方式

以承建一条30米的分段式热风循环电加热网带窑为例，窑高3.50米，窑体宽度为3.6米，窑主体钢结构全长30米，物料层网带中心高1.35米,炉体金属框架80×80×4.5mm方钢,内墙板3mm钢板作保温棉固定，内壁采用4mm不锈钢板（根据分解气腐蚀性选择不锈钢材质），在炉体四周炉体钢结构内与4mm不锈钢板间采用250mm硅酸铝棉毡、25mm高铝针刺毯、50mm1000℃陶瓷纤维板保温。全炉共分12个区，2.5米/区，每个单元节间现场螺栓连接。炉体每区之间采用不锈钢板及保温层隔开，并与炉外空间隔离。每区分为物料加热区和气体加热区二个独立控制区间，二区之间通过耐热板4分隔，独立控制区间内所述物料加热区顶部设有出风口14，并在炉腔中部位置设有分风板15，下部设有承载焙烧产品的网带7，底部与气体加热区之间的耐热板4下设有进风口16；所述气体加热区5内设置加热器6，其顶部设有风道通过循环风机8自顶部出风口14将热气体输送到物料加热区。中部设有由不锈钢网带7，底部与气体加热区6之间的耐热板下设有进风口16，并在每区的一侧窑墙中部水平位置安装有热电偶26，炉墙1内还设有物料加热区排分解气体的回收风支管12；所述气体加热区5内设置电加热器6，其顶部设有风道通过风机8和出风口14与物料加热区顶部的喇叭形风罩相通。在炉体上还设有内循环热风风道，安装在炉体内侧不锈钢板4内，一侧安装2只600×300长方形内循环风道和1只Φ200mm补充新鲜空气梯级前移风管。物料加热区内通过物料、网带的气流一部分被风机从排气体管道排走,大部分经循环风机通过耐热板4上设置的出风口16送入气体加热区5，与补充的新鲜干燥空气混合后，被电加热器6再加热后从顶部经过均风散风装置送入物料加热区，如此往复循环。补充的新鲜干燥空气在顶部利用保温层的余热预热后经循环风机送入气体加热区,新鲜空气管线每区入口、排气管线每区出口安装电动调节阀门,自动控制每区进气、排气量。每台循环风机安装变频器独立控制风量及窑内温度。网带7底部两边与炉体间用不锈钢板密封，在窑头和窑尾各设有一套网带偏移纠正机构，并在网带的两侧设有位移传感器，通过PLC可编程序控制系统对纠偏电机发出运行指令，并在网带炉尾安装一套网带震打装置，震打频率每分钟1-5次可调。网带传采用电机传动辊筒结构，加料端为被动辊筒,出料端为主动辊筒，选取304材质制作，长度1.8米,直径Ф1.2米。主动辊筒采用压焊网纹处理,网纹厚度3mm。轴两端安装在可调节行程的张紧机构上,采用配重式自动张紧。炉内网带支撑采用δ=10mm，21材质不锈钢板制作的鱼骨架支撑滑板。传动电机采用SEW电机，功率：2.2Kw，变频器调节网带运行速度，电机与主动辊筒采用链条传动。加热元件采用风道式电加热器(72kw、54kw)，该窑炉额定加热功率672kw，正常运行功率350kw。测温元件为分度号K型热电偶，22支。其中10支为控制偶，12支为检测偶。热电偶由侧墙水平插入炉内，插入点位于每区的中部。

整条窑炉采用计算机＋PLC系统，可自动控制电加热温度、压力、流量、网带运行速度和风机转速，能够按热处理工艺曲线要求自动控制炉内温度。具有故障报警系统及异常纠正系统。

炉温控系统由西门子PLCI/OA/D处理单元作主控单元，在操作站可预先分别设定升温速度、保温温度和保温时间等多段工艺曲线,就可对整个热处理进行自动控制和操作,并显示温度的理论值和实测值西门子PLC作为执行单元，将输入、输出、报警等集中处理，实现高效、可靠的控制功能。

全窑有尾气风机3台，其中降温段尾气风机2.2kw，恒温段尾气风机2.2kw，升温段尾气4kw。热风循环风机12台、5.5KW，通过变频器来调节和稳定其流量。

传动共1台电机2.2KW，由一台变频器（3KW）进行变频调速。通过可编程控制器（PLC）进行联锁控制风机和传动电机，PLC与计算机上进行通讯，可以在计算机上操作和显示其工作状态，另在控制柜上设立控制按钮进行后备硬操作。

回车线通过光电、接近开关的检测输入到PLC进行控制输出。

Claims (2)

1.一种化工催化剂热风循环网带焙烧炉，它包括由炉墙（1）、炉底（2）和炉顶（3）组成的炉体以及网带传动装置、通风管道、加热及测温元件、控制装置，其特征在于：炉体划分为预热升温段、恒温焙烧段和降温冷却段，预热升温段占整个炉体长度2/5~5/12，恒温焙烧段占整个炉体长度2/5~5/12，降温冷却段占整个炉体长度1/5~1/6；炉体采用分独立控制区结构，一侧通过耐热板（4）将炉膛分隔为气体加热区（5）和物料加热区，另一侧炉墙（1）上设置了检修炉门（9）、热电隅（26）和高温湿度传感器（25），每区设有排分解气体的管道及补充余热新鲜风管道，并将降温冷却段余热尾气通过降温冷却段尾气风机（19）经过回收风主管（10）和回收风支管（12）送往恒温焙烧段和升预热温段补风利用，恒温焙烧段高温尾气通过恒温焙烧段尾气风机（18）经过循环风支管（13）和循环风主管（11）送至回收风主管（10）和回收风支管（12）再送往升温段利用，预热升温段分解尾气通过预热升温段尾气风机（17）自循环风支管（13）和循环风主管（11）排出焙烧炉进行尾气处理。

2.根据权利要求1所述的化工催化剂热风循环网带焙烧炉，其特征在于：炉体独立控制区通过设置在炉膛内的耐热板（4）分隔为物料加热区和气体加热区（5），所述物料加热区顶部设有出风口（14），并在炉腔中部位置设有分风板（15），下部设有承载焙烧产品的网带（7），底部与气体加热区之间的耐热板（4）下设有进风口（16）；所述气体加热区（5）内设置加热器（6），其顶部设有风道通过循环风机（8）自顶部出风口（14）将热气体输送到物料加热区。