CN209917539U - 旋转床反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种旋转床反应器，包括：筒体；预除尘分离塔设置在物料出口处，预除尘分离塔用于对反应器出口处的物料进行气固分离及对煤气进行预先除尘；其中，预除尘分离塔包括壳体，壳体包括第一壳段和第二壳段，第一壳段与物料出口连接，第一壳段上设置有进风口，以通过进风口向筒体送风；第二壳段位于第一壳段上方，且第二壳段的第二端与第一壳段连通，第二壳段第一端的流通面积小于第二端的流通面积，以通过第二壳段的内壁对荒煤气中的粉尘进行阻挡；预除尘分离塔上还设置有气相出口，气相出口用于排出荒煤气。通过本实用新型提供的技术方案，能够解决现有技术中的旋转反应器产生的荒煤气进入工艺管道时携尘过大的技术问题。

Description

旋转床反应器

技术领域

本实用新型涉及旋转床反应器技术领域，具体而言，涉及一种旋转床反应器。

背景技术

目前，现有技术中用回转窑气化床对末煤进行低温干馏生产时，因细末状半焦在窑内不断进行着数米落差的高扬程瀑布态流动，所以其荒煤气中必然携带有大量的粉尘。如果不在荒煤气进入工艺管道前进行预除尘，以减轻荒煤气的粉尘携带量，这些超高粉尘含量的荒煤气就会对荒煤气输送管道、阀门及下游设备等造成沉积堵，甚至严重超出高温除尘设备的除灰能力，可导致生产线停产瘫痪。

针对煤焦油中含尘杂质大、分离难的问题，现有技术中在冷凝焦油前将高温荒煤气中的粉尘通过干法除尘的工序，提前进行气固分离，脱除工艺气中的粉尘杂质，以提高焦油质量。现有技术中采取过试验的技术有：颗粒除灰法、旋流分离法、陶瓷管过滤法、金属间化合物膜过滤法等，这些实验方案均因来气中含灰量过高，并含有易析出液相焦油，使设备及管道阀门易堵塞而无法进行大型工业化推广。

目前，用于减轻荒煤气出口携带灰尘(预除尘)的预隔灰技术设计主要有两种途径。一种是在荒煤气出口前设计曲折气流路径挡灰技术来减轻荒煤气的粉尘携带量；一种是在出口管道上设置旋风除尘器。这两种设计均存在不同程度的技术缺陷，导致对荒气出口前的降尘作用不大或实现困难等。

现有技术中，用于减轻荒煤气出口携带灰尘的技术设计的主要缺点如下：采用气管入口前折流式遮挡技术，只能对部分较重的灰尘进行碰撞拦截，绝大部分灰尘以及较轻的灰尘仍然会随着折流气流被带出；利用旋风式除尘器初除尘后再进入荒煤气管路系统，这样会使得携尘气流需要高于一定的流速，旋风除尘器才会起作用，但高流速进而会影响反应器的正压工作环境；除尘器内部需要进行抗磨处理，否则高速携尘气流会很快磨穿旋风除尘器的旋流带；除尘器整体需做保温处理，因携尘气流中含有焦油气，焦油气的露点温度约370℃，若在旋风分离器中温降过大，会导致焦油析出，不但会粘糊在旋风除尘器内壁上，而且会导致下游设备瘫痪，造成停产事故；旋风分离器置于窑头罩内安装与布置困难，安装于窑头罩外，则需要额外增加除下的灰尘的输送设备与处理设备，增加了生产成本。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种旋转床反应器，以解决现有技术中的旋转反应器内的预除尘效果不好的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种旋转床反应器，包括：筒体，筒体上设置有物料出口；预除尘分离塔，预除尘分离塔设置在物料出口处，预除尘分离塔用于对物料出口处的物料进行气固分离并对气相的荒煤气进行除尘；其中，预除尘分离塔包括壳体，壳体包括第一壳段和第二壳段，第一壳段与物料出口连接，第一壳段上设置有第一接口和第二接口，第一接口和第二接口相对设置，筒体的出料段穿设在第一接口处，热风管道穿设在第二接口处以与筒体的出料段连接并向筒体送风；第二壳段位于第一壳段上方，且第二壳段的第二端与第一壳段连通，第二壳段第一端的流通面积小于第二端的流通面积、，以通过第二壳段的内壁对荒煤气中的粉尘进行碰撞摩擦阻挡；预除尘分离塔上还设置有气相出口，气相出口用于排出荒煤气。

进一步地，第二壳段为锥形壳体，以通过锥形壳体对荒煤气中的粉尘进行阻挡碰撞拦截。

进一步地，预除尘分离塔还包括第三壳段，第三壳段设置在第二壳段远离第一壳段的一端，气相出口设置在第三壳段上，以通过气相出口排出荒煤气。

进一步地，气相出口设置在第三壳段上。

进一步地，旋转床反应器还包括：分离结构，分离结构设置在预除尘分离塔内，以通过分离结构分离出荒煤气中的粉尘。

进一步地，分离结构为分离栅，分离栅设置在壳体内，以通过分离栅分离出荒煤气中的粉尘。

进一步地，壳体还包括第四壳段，第四壳段设置在第一壳段远离第二壳段的一端，第四壳段上设置有固相出口，以通过固相出口排出固相物质和预除尘分离塔分离出的粉尘。

进一步地，第四壳段为锥形壳体，固相出口位于第四壳段的底部，沉积下来的固相物质和粉尘通过锥形壳体后由固相出口排出。

进一步地，预除尘分离塔还包括开关阀，开关阀可活动地设置在固相出口处，当开关阀处于打开状态时，固相物质和粉尘经固相出口中排出。

进一步地，旋转床反应器还包括密封件，密封件设置在第一接口处；和/或，密封件设置在第二接口处。

应用本实用新型的技术方案，本实用新型中的旋转床反应器为回转窑，通过将回转窑窑头罩改为本实施例中的预除尘分离塔，通过第二壳段的内壁能够对荒煤气中的粉尘进行有效阻挡，提高了除尘效果，除尘后的荒煤气将由气相出口排出。因此，通过本实用新型提供的技术方案，能够解决现有技术中的旋转反应器产生的荒煤气进入工艺管道时携尘过大的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的实施例提供的旋转床反应器的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、筒体；11、物料出口；20、壳体；21、第一壳段；211、第一接口；212、第二接口；22、第二壳段；23、第三壳段；231、气相出口；24、第四壳段；241、固相出口；30、分离栅；40、密封件；50、粉尘；60、固相颗粒。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供了一种旋转床反应器，该旋转床反应器包括：筒体10和预除尘分离塔。筒体10上设置有物料出口11。预除尘分离塔设置在物料出口11处，预除尘分离塔用于对物料出口11处的物料进行气固分离并对气相的荒煤气进行除尘。其中，预除尘分离塔包括壳体20，壳体20包括第一壳段21和第二壳段22，第一壳段21与物料出口11连接，第一壳段21上设置有第一接口211和第二接口212，第一接口211和第二接口212相对设置，筒体的出料段穿设在第一接口211处，热风管道穿设在第二接口212处以与筒体的出料段连接并向筒体送热风。第一接口211和第二接口212均为通孔结构，物料出口包括多个间隔设置的条形孔。由物料出口11出来的物料进入至第一壳段21，第一壳段21有利于物料中的气相物质降速，以便于气相中的灰尘进行沉降。

在本实施例中，第二壳段22位于第一壳段21上方，且第二壳段22的第二端与第一壳段21连通，第二壳段22第一端的流通面积小于第二端的流通面积逐渐减小，以通过第二壳段22的内壁对荒煤气中的粉尘50进行碰撞摩擦阻挡；预除尘分离塔上还设置有气相出口231，气相出口231用于排出荒煤气。为了便于安装，可以将预除尘分离塔可拆卸地设置在物料出口11处。

本实施例中的旋转床反应器为回转窑，通过将回转窑窑头罩改为本实施例中的预除尘分离塔，通过第二壳段22的内壁能够对荒煤气中的粉尘50进行有效阻挡，提高了除尘效果，除尘后的荒煤气将由气相出口231排出。除尘后的荒煤气排出后将进入后续的工艺系统，这样不但可以减缓工艺管道、阀门等设设施中灰尘的沉积量和速率，同时可以减轻了下游高温除尘器的运行负担，大幅度减少了后续工艺中焦油含尘量，同时可以减轻了下游高温除尘器的运行负担，大幅度减少后续工艺中焦油的含尘量，提高了煤焦油质量。同时，还能够减弱工艺管道压力波动对旋转床反应器内部压力的影响，克服了现有末煤干馏气处理工艺的关键瓶颈。通过本实用新型提供的旋转床反应器，解决了现有技术中的由旋转反应器出来的荒煤气含尘量过大的技术问题，能够减轻下游“精除尘设备”的负荷，解决了“精除尘设备”的连续运行能力无法得到保障的技术问题。

具体的，在本实施例中第二壳段22的第二端至第一端的方向上，第二壳段22的流通面积逐渐减小，以更好地通过第二壳段22的内壁对荒煤气中的粉尘50进行阻挡碰撞拦截，以进一步提高除尘效果。

在本实施例中，第二壳段22为锥形壳体，以通过锥形壳体对荒煤气中的粉尘50进行阻挡。为了更好地除掉荒煤气中的粉尘50，本实施例中可以根据实际需要将第一壳段21和第二壳段22设置合理的高度，以更好地进行沉降除尘。

具体的，本实施例中的预除尘分离塔还包括第三壳段23，第三壳段23设置在第二壳段22远离第一壳段21的一端，气相出口231设置在第三壳段23上，以通过气相出口231排出荒煤气。第三壳段23的流通面积小于等于第二壳段22的流通面积，以便于将除尘后的荒煤气排出。

为了更好地将除尘后的荒煤气排出，本实施例中将气相出口231设置在第三壳段23上。

为了更好地提高除尘效果，本实施例中的旋转床反应器还包括分离结构，分离结构设置在预除尘分离塔内，以通过分离结构分离出荒煤气中的粉尘50。

具体的，本实施例中的分离结构为分离栅30，分离栅30设置在壳体20内，以通过分离栅30分离出荒煤气中的粉尘50。分离栅30用于进一步对粉尘50进行过滤和分离，以使分离后的荒煤气上行离开预除尘分离塔并经荒煤气管道进入至后续设备中，被阻挡下的粉尘50、灰尘靠自重脱落汇入预除尘分离塔的底部。

具体的，本实施例中的分离栅30为气固分离栅30，该分离栅30的厚度在60mm左右，气流阻力只有几百帕，且对气流的减速很小。气流通过的时间短，所以工艺气温降可以忽略。通过本实施例提供的技术方案，可以解决目前回转式末煤低温干馏反应器工艺中荒煤气含尘量过大，易堵塞管道阀门与设备的技术问题。

在本实施例中，壳体20还包括第四壳段24，第四壳段24设置在第一壳段21远离第二壳段22的一端，第四壳段24上设置有固相出口241，以通过固相出口241排出固相物质和预除尘分离塔内的粉尘50和灰尘。

具体的，第四壳段24为锥形壳体，固相出口241位于第四壳段24的底部，沉积下来的固相物质和粉尘50通过锥形壳体后由固相出口241排出。采用这样的设置，能够更好地将灰渣排出。

采用本实施例提供的旋转床反应器，在荒煤气从气相出口231离开前须经过气固分离栅和倒锥面积收缩段，自旋转窗反应器出来的荒煤气的速度将得到降低，在气固分离栅的拦截作用、倒锥面的拦截碰撞阻挡作用下，荒煤气中的粉尘将得到预分离，经预分离后的荒煤气将从预除尘分离塔的上部的气相出口进入工艺管道，并流向下游的处理设备。

本实施例中的壳体20可以为圆筒形壳体或方形壳体，可在方形壳体的顶部设置隔灰装置的圆管形排气口以进行排气。在本实施例中，还可以设置气灰分离器或颗粒滤箱以进行除尘隔灰。

在本实施例中，经预除尘分离塔及分离结构除下的灰尘，其中小颗粒灰尘在悬浮液化中团聚至一定重量后，在自重作用下落入下方的固相颗粒60中，大颗粒或较重的粉尘50可直接掉落下来，随固相半焦一起自固相出口241排出进入半焦处理生产线。

在本实施例中国，预除尘分离塔还包括开关阀，开关阀可活动地设置在固相出口241处，当开关阀处于打开状态时，固相物质和粉尘50经固相出口241中排出。这里的固相物质主要为固相颗粒60。

具体的，旋转床反应器还包括密封件40。可以将密封件40设置在第一接口211处；或者将密封件40设置在第二接口212处；或者在第一接口211处和第二接口212处均设置有密封件40。为了更好地提高密封效果，本实施例中在第一接口211处和第二接口212处均设置有密封件40。具体的，本实施例中的第一接口211与旋转反应器的出料段形成旋转式密封，第二接口212与旋转反应器头部供应热能的热风端形成旋转式密封。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：一方面，被过滤拦尘后的气体(准净气相)进入后续的荒煤气管道系统及高温精除尘系统内，不仅能够减轻管道积灰和阀门堵塞的周期，而且极大的减轻了高温精除尘设备的除灰量及堵塞机率，同时提高了焦油质量。另一方面，沉降塔出气端设置的“气固分离栅”，可以将工艺管道内的压力与回转窑反应器内的压力隔开，形成一个“跃阶带”，当工艺管道的压力进行适当范围内的调节时，能使反应器内的压力保持稳定而不受影响。同时，本实施例中的结构装置简单对称，密封可靠易实现，运行安全，预清灰效果好，可改善荒煤气管道阀门的工作环境，保护下游高温精除尘设备在来料气含尘量正常运行范围之内运行。安装方便，维护简单，不额外增加其他动力设备，对保证上游反应器设备的工作压力免受工艺管道的压力变化影响有积极的意义。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋转床反应器，其特征在于，包括：

筒体(10)，所述筒体(10)上设置有物料出口(11)；

预除尘分离塔，所述预除尘分离塔设置在所述物料出口(11)处，所述预除尘分离塔用于对所述物料出口(11)处的物料进行气固分离并对气相的荒煤气进行除尘；

其中，所述预除尘分离塔包括壳体(20)，所述壳体(20)包括第一壳段(21)和第二壳段(22)，所述第一壳段(21)与所述物料出口(11)连接，所述第一壳段(21)上设置有第一接口(211)和第二接口(212)，所述第一接口(211)和所述第二接口(212)相对设置，所述筒体(10)的出料段穿设在所述第一接口(211)处，热风管道穿设在所述第二接口(212)处以与所述筒体(10)的出料段连接并向所述筒体(10)送风；所述第二壳段(22)位于所述第一壳段(21)上方，且所述第二壳段(22)的第二端与所述第一壳段(21)连通，所述第二壳段(22)第一端的流通面积小于第二端的流通面积，以通过所述第二壳段(22)的内壁对所述荒煤气中的粉尘进行碰撞摩擦阻挡；所述预除尘分离塔上还设置有气相出口(231)，所述气相出口(231)用于排出所述荒煤气。

2.根据权利要求1所述的旋转床反应器，其特征在于，所述第二壳段(22)为锥形壳体，以通过所述锥形壳体对所述荒煤气中的粉尘进行阻挡碰撞拦截。

3.根据权利要求1所述的旋转床反应器，其特征在于，所述预除尘分离塔还包括第三壳段(23)，所述第三壳段(23)设置在所述第二壳段(22)远离所述第一壳段(21)的一端，所述气相出口(231)设置在所述第三壳段(23)上，以通过所述气相出口(231)排出所述荒煤气。

4.根据权利要求3所述的旋转床反应器，其特征在于，所述气相出口(231)设置在所述第三壳段(23)上。

5.根据权利要求1所述的旋转床反应器，其特征在于，所述旋转床反应器还包括：

分离结构，所述分离结构设置在所述预除尘分离塔内，以通过所述分离结构分离出所述荒煤气中的粉尘。

6.根据权利要求5所述的旋转床反应器，其特征在于，所述分离结构为分离栅(30)，所述分离栅(30)设置在所述壳体(20)内，以通过所述分离栅(30)分离出所述荒煤气中的粉尘。

7.根据权利要求1所述的旋转床反应器，其特征在于，所述壳体(20)还包括第四壳段(24)，所述第四壳段(24)设置在所述第一壳段(21)远离所述第二壳段(22)的一端，所述第四壳段(24)上设置有固相出口(241)，以通过所述固相出口(241)排出固相物质和所述预除尘分离塔分离出的粉尘。

8.根据权利要求7所述的旋转床反应器，其特征在于，所述第四壳段(24)为锥形壳体，所述固相出口(241)位于所述第四壳段(24)的底部，沉积下来的所述固相物质和所述粉尘通过所述锥形壳体后由所述固相出口(241)排出。

9.根据权利要求7所述的旋转床反应器，其特征在于，所述预除尘分离塔还包括开关阀，所述开关阀可活动地设置在所述固相出口(241)处，当所述开关阀处于打开状态时，所述固相物质和所述粉尘经所述固相出口(241)中排出。

10.根据权利要求1所述的旋转床反应器，其特征在于，所述旋转床反应器还包括密封件(40)，

所述密封件(40)设置在所述第一接口(211)处；和/或，

所述密封件(40)设置在所述第二接口(212)处。