CN212669211U - 用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置，包括窑炉以及醇裂解设备，所述窑炉具有燃气入口，所述醇裂解设备用于将甲醇裂解为可燃裂解气体，所述醇裂解设备的出口与燃气入口连通。该用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置能够给窑炉提供更容易获得，并且成本更低的可燃裂解气体作为替代液化气、煤气或天然气等的燃料，大大降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及醇裂解气应用技术领域，尤其涉及一种用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置。
背景技术
窑炉为使用耐火材料砌成的用以烧成制品或磁性物料的设备，主要分为燃煤窑炉、电窑炉和气窑炉。
传统大都是以煤为燃料的工业窑炉，但因能耗高污染大而弃用或改良用煤气或重油、轻柴油来作为燃料。电窑炉：以电为能源，多半以电炉丝、硅碳帮或二硅化钼作为发热组件，依靠电能辐射和导热原理进行氧化气氛烧制，电子程序调控，操作简单，安全性能好，适用于各种工作场所，但对于大批量陶瓷生产，其费用成本高。气窑：以液化气、煤气，特别是以天然气为燃料，火力强，污染小，适用不同烧成气氛的烧成控制，是现今使用最广泛的窑炉。
然而，由于液化气是由天然气或石油进行加压降温液化所得到的可燃液体，煤气为以煤为原料加工制得的含有可燃组分的气体，天然气为天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体，也即液化气、煤气以及天然气的来源均为石油或煤等不可再生资源，导致液化气、煤气以及天然气的成本较高，应用液化气、煤气以及天然气作为需要消耗大量燃料的窑炉的燃料存在成本过高的问题，为降低成本，亟需对窑炉的加热方式进行改进。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置，通过使醇裂解设备产生的可燃裂解气作为窑炉的燃料，从而降低成本。
本实用新型的目的采用如下技术方案实现：
用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置，包括窑炉以及醇裂解设备，所述窑炉具有燃气入口，所述醇裂解设备用于将甲醇裂解为可燃裂解气体，所述醇裂解设备的出口与燃气入口连通。
进一步地，所述醇裂解设备至少包括依次连通的汽化器、过热器以及反应器，所述汽化器用于使甲醇进行加热汽化，所述过热器用于将汽化甲醇加热至裂解反应所需的温度，所述反应器用于促使经所述过热器进行加热后的汽化甲醇发生裂解反应，以生成可燃裂解气体，所述反应器的出口与所述燃气入口连通，所述窑炉的尾气出口与所述汽化器连通，所述汽化器的出口与外界相通，以使窑炉尾气排放至外界。
进一步地，所述醇裂解设备还包括换热器，所述换热器用于供由反应器生成的高温的可燃裂解气体与通入所述换热器内的甲醇进行换热，所述换热器的第一入口用于与甲醇储存器连通，所述换热器的第一出口与汽化器连通，所述换热器的第二入口与所述反应器连通，所述换热器的第二出口与所述燃气入口连通。
进一步地，所述醇裂解设备还包括用于对经所述换热器换热后的可燃裂解气体进行冷却的冷却器，所述冷却器连通所述换热器的第二出口和所述燃气入口。
进一步地，所述醇裂解设备还包括气液分离器，所述气液分离器连通所述冷却器和燃气入口，使经所述冷却器降温后的可燃裂解气体进行气液分离。
进一步地，所述汽化器的出口配置有烟囱；和/或，所述尾气出口与所述汽化器的入口之间配置用于吸入窑炉尾气的第一通风机。
进一步地，所述过热器以及反应器的热源均由电加热导热油炉提供。
进一步地，所述用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置还包括空气管道以及第二通风机，所述第二通风机与所述空气管道连通，所述空气管道与所述燃气入口连通。
进一步地，所述醇裂解设备的出口与所述燃气入口之间通过燃气管道连通，所述空气管道与所述燃气管道连通。
进一步地，所述用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置还包括用于过滤空气的空气过滤器，所述空气过滤器与所述空气管道的入口连通。
相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
能够给窑炉提供更容易获得，并且成本更低的可燃裂解气体作为替代液化气、煤气或天然气等的燃料，大大降低了成本。
附图说明
图1为本实用新型的用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置的结构示意图。
图中：1、泵；2、第二通风机。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
参见图1，示出了本实用新型一较佳实施例的一种用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置，其中，本实用新型所提及的窑炉具体优选为用于燃烧磁性粉料的回转炉，其产生的窑炉尾气温度高达300℃-400℃左右。当然，窑炉具体也可以为用于烧制陶瓷制品的设备。
该用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置包括窑炉以及醇裂解设备，窑炉具有燃气入口以及尾气出口，醇裂解设备用于将甲醇裂解为可燃裂解气体，其中，该可燃裂解气体具体至少包括氢气、二氧化碳、一氧化碳、甲烷等组分，醇裂解设备的出口通过燃气管道与燃气入口连通，以给窑炉提供可燃裂解气体，利用可燃裂解气体作为窑炉的燃料，以降低成本，而尾气出口与醇裂解设备中的汽化器的出口连通，以给汽化器提供将甲醇进行加热汽化的热源，利用窑炉尾气余热替代导热油或电加热，可达到降低能耗的目的，同时，也可对窑炉尾气进行降温，经降温后的窑炉尾气经汽化器的出口、烟囱排出外界，有效避免了热污染，做到更节能环保。
具体而言，醇裂解设备包括甲醇储存器、换热器、汽化器、过热器、反应器、冷却器以及气液分离器。
其中，换热器用于供由反应生成的高温的可燃裂解气体与通入该换热器内的甲醇换热，具体而言，换热器的第一入口与甲醇储存器连通，以给换热器提供甲醇，换热器的第二入口与反应器的出口连通，以给换热器提供高温的可燃裂解气体。
汽化器用于对经过换热器后的甲醇进行加热汽化以形成汽化甲醇，具体而言，汽化器与换热器的第一出口连通，以使经预热后的甲醇能够通入汽化器内，并与通入该汽化器内的窑炉尾气进行换热而被加热汽化。
具体而言，上述提到的换热器以及汽化器具体均可以为夹套式换热器件或列管式换热器件。
过热器用于将汽化甲醇加热至甲醇发生裂解反应所需的温度，该过热器的热源可由电加热导热油炉或电加热器提供，在本实施例当中，该过热器的热源优选由电加热导热油炉提供，以提高加热效率。
利用高温的可燃裂解气体与通入到换热器内的甲醇进行换热，可实现对甲醇进行预热，结合预热、汽化加热以及过热的方式对甲醇进行加热，可以使甲醇能够充分汽化，并使甲醇的温度能够快速达到裂解反应所需的温度，在该过程当中，做到了充分利用反应热对甲醇进行加热，避免资源浪费，其次，结合换热器预热、汽化器加热以及过热器加热三次升温的方式实现对甲醇进行充分汽化，可达到在过热器加热阶段少耗导热油的热量的目的，继而做到节省电源，从而降低能耗，同时又可对高温的可燃裂解气体进行适当降温，继而提高可燃裂解气体的使用安全性。
反应器用于促使经过热器加热的汽化甲醇发生催化裂解反应以及转化反应，以生成高温的可燃裂解气体。具体而言，该反应器的热源可由电加热导热油炉或电加热器提供，在本实施例当中，该反应器的热源优选由电加热导热油炉提供，以提高加热效率。
冷却器用于对经换热器降温后的可燃裂解气体进行冷却，具体而言，冷却器的入口与换热器的第二出口连通，经冷却器冷却后，可燃裂解气体的温度得以降低至适于可直接投入使用的温度，提高使用安全性，同时，在冷却器的作用下，可燃裂解气体中的部分水蒸气以及未反应甲醇也得以被冷凝，可起到净化可燃裂解气体的作用，以提高可燃裂解气体的纯度。在本实施例当中，冷却器优选为二级冷却器。
气液分离器用于对经冷却后的可燃裂解气体进行气液分离，具体而言，气液分离器的入口与冷却器的出口连通，气液分离器的出口与燃气入口连通，经气液分离后，可燃裂解气体中的冷凝液体被拦截下来，实现气液分离，从而对可燃裂解气体进行干燥。
作为优选的实施方式，尾气出口和汽化器的入口之间还包括用于吸入窑炉尾气的第一通风机，该第一通风机的设置能够更好地收集窑炉尾气，使得窑炉尾气的收集效率更高。具体而言，该第一通风机为引风机。
更具体的是，如图1所示，为能够给燃烧反应提供所需的氧气，该用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置还包括空气管道、以及配置于空气管道上的第二通风机2以及空气过滤器，第二通风机2以及空气过滤器均空气管道的入口连通，并靠近空气管道的入口设置，该空气管道的出口与燃气入口连通，使用时，外部空气在第二通风机2的作用下经过空气过滤器过滤后，进入到窑炉内并与可燃裂解气体混合而实现燃烧反应，以对窑炉进行燃烧加热。具体而言，该第二通风机为鼓风机或引风机。
作为优选的实施方式，空气管道的出口与配置于气液分离器和燃气入口之间的燃气管道连通，以使可燃裂解气体能够在进入窑炉之前与空气充分混合，从而使燃烧反应更彻底，降低可燃裂解气体的消耗量，也即降低能耗。
具体而言，本实用新型的用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置的工作原理如下：
通过泵1将甲醇泵1入换热器，可以理解的是，刚启动时，换热器无热源，甲醇在换热器内不加热，需在换热器内灌入高温的可燃裂解气体后才能对甲醇进行预热；
将甲醇通入汽化器，可以理解的是，刚启动时，汽化器无热源，甲醇在换热器内不会加热汽化，需在汽化器内灌入窑炉尾气后才能对甲醇进行加热汽化，具体而言，因窑炉尾气的温度高达300℃-400℃，而甲醇被加热到140℃以上即可实现汽化，因此，利用窑炉尾气对甲醇进行加热是可以实现对甲醇进行汽化的；
利用过热器对汽化甲醇进行加热，以将汽化甲醇的温度提高到裂解反应所需的温度，具体而言，该裂解反应所需的温度为250℃以上；
将经过过热器加热后的汽化甲醇通入反应器进行催化裂解，以产生温度高达250℃以上的可燃裂解气体；
将高温(温度为250℃以上)的可燃裂解气体通入换热器，以使高温的可燃裂解气体的热量传递给通入换热器内的甲醇，对甲醇进行预热，具体而言，经预热后的甲醇温度可达到120℃-140℃左右，同时，可燃裂解气体得以适当降温，称之为第一降温后的可燃裂解气体，具体而言，经降温后，第一降温后的可燃裂解气体的温度为100℃左右；
将第一降温后的可燃裂解气体通入冷却器，以对第一降温后的可燃裂解气体进行冷却，同时，通过冷却器将第一降温后的可燃裂解气体中的水蒸气、汽化甲醇进行冷凝，以对可燃裂解气体进行提纯，称之为第二降温后的可燃裂解气体，具体而言，经冷却器降温后的第二降温后的可燃裂解气体的温度为40℃以下；
将第二降温后的可燃裂解气体通入气液分离器，通过气液分离器将第二降温后的可燃裂解气体中的冷凝液体进行拦截，以对可燃裂解气体进行干燥，称之为干燥后的可燃裂解气体，该干燥后的可燃裂解气体与空气混合后通入到燃气入口内进行燃烧加热；
将温度高达300℃-400℃的窑炉尾气通入汽化器，利用窑炉尾气对通入汽化器内的甲醇进行换热，以使甲醇能够被加热汽化，形成汽化甲醇。
综上，本实用新型所提供的用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置，其能够给窑炉提供更容易获得，并且成本更低的可燃裂解气体作为替代液化气或煤气或天然气等的燃料，大大降低了成本，同时，又可充分利用窑炉尾气对甲醇进行加热汽化，进一步降低了能耗，继而进一步降低了成本，更重要的是，在充分利用窑炉尾气的同时，也对窑炉尾气进行了适当降温，有效避免了热污染，达到了更节能环保的目的。
本实用新型还提供了一种用于窑炉的醇裂解气燃烧加热方法，具体包括以下步骤：
S1：提供醇裂解设备，并使醇裂解设备的出口与燃气入口连通；
S2：往醇裂解设备的入口灌入甲醇，使甲醇在醇裂解设备内经过加热汽化后进入到醇裂解设备中的反应器内，在反应器内的催化剂作用下，发生裂解反应，以生成至少包括氢气、二氧化碳以及一氧化碳的可燃裂解气体，使所述可燃裂解气体灌入所述燃气入口内；
S3：回收窑炉尾气，并使窑炉尾气灌入汽化器，利用所述窑炉尾气对汽化器进行加热，继而对通入所述汽化器内的甲醇进行加热汽化，同时，对窑炉尾气进行降温，降温后的尾气通过烟囱排至外界。
通过回收窑炉尾气对汽化器进行加热，提高了窑炉尾气的利用率，实现提高窑炉尾气的经济价值，其次，又可降低配置有窑炉的厂房温度，有效改善厂房的劳动环境，更重要的是，在利用窑炉尾气过程中，也实现了对窑炉尾气进行适当降温，有效避免了热污染。
综上，本实用新型所提供的用于窑炉的醇裂解气燃烧加热方法，其能够给窑炉提供更容易获得，并且成本更低的可燃裂解气体作为替代液化气或煤气或天然气等的燃料，大大降低了成本，同时，又可充分利用窑炉尾气对甲醇进行加热汽化，进一步降低了能耗，继而进一步降低了成本，更重要的是，在充分利用窑炉尾气的同时，也对窑炉尾气进行了适当降温，有效避免了热污染，达到了更节能环保的目的。
上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。
Claims (10)
1.用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置，其特征在于，包括窑炉以及醇裂解设备，所述窑炉具有燃气入口，所述醇裂解设备用于将甲醇裂解为可燃裂解气体，所述醇裂解设备的出口与燃气入口连通。
2.如权利要求1所述的用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置，其特征在于，所述醇裂解设备至少包括依次连通的汽化器、过热器以及反应器，所述汽化器用于使甲醇进行加热汽化，所述过热器用于将汽化甲醇加热至裂解反应所需的温度，所述反应器用于促使经所述过热器进行加热后的汽化甲醇发生裂解反应，以生成可燃裂解气体，所述反应器的出口与所述燃气入口连通，所述窑炉的尾气出口与所述汽化器的入口连通，所述汽化器的出口与外界相通，以使窑炉尾气排放至外界。
3.如权利要求2所述的用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置，其特征在于，所述醇裂解设备还包括换热器，所述换热器用于供由反应器生成的高温的可燃裂解气体与通入所述换热器内的甲醇进行换热，所述换热器的第一入口用于与甲醇储存器连通，所述换热器的第一出口与汽化器连通，所述换热器的第二入口与所述反应器连通，所述换热器的第二出口与所述燃气入口连通。
4.如权利要求3所述的用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置，其特征在于，所述醇裂解设备还包括冷却器，所述冷却器连通所述换热器的第二出口和燃气入口，使对经所述换热器降温后的可燃裂解气体进行进一步降温。
5.如权利要求4所述的用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置，其特征在于，所述醇裂解设备还包括气液分离器，所述气液分离器连通所述冷却器和燃气入口，使经所述冷却器降温后的可燃裂解气体进行气液分离。
6.如权利要求2所述的用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置，其特征在于，所述汽化器的出口配置有烟囱；和/或，所述尾气出口与所述汽化器的入口之间配置用于吸入窑炉尾气的第一通风机。
7.如权利要求2所述的用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置，其特征在于，所述过热器以及反应器的热源均由电加热导热油炉提供。
8.如权利要求1所述的用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置，其特征在于，所述用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置还包括空气管道以及用于吸入空气的第二通风机，所述第二通风机与所述空气管道连通，所述空气管道与所述燃气入口连通。
9.如权利要求8所述的用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置，其特征在于，所述醇裂解设备的出口与所述燃气入口之间通过燃气管道连通，所述空气管道与所述燃气管道连通。
10.如权利要求8所述的用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置，其特征在于，所述用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置还包括用于过滤空气的空气过滤器，所述空气过滤器与所述空气管道的入口连通。
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| CN202021731390.7U Active CN212669211U (zh) | 2020-08-18 | 2020-08-18 | 用于窑炉的醇裂解气燃烧加热装置 |
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| CN (1) | CN212669211U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112047300A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-12-08 | 广东醇氢新能源研究院有限公司 | 用于窑炉的醇裂解气燃烧加热方法及装置 |
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2020
- 2020-08-18 CN CN202021731390.7U patent/CN212669211U/zh active Active
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| CN112047300A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-12-08 | 广东醇氢新能源研究院有限公司 | 用于窑炉的醇裂解气燃烧加热方法及装置 |
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