WO2013152508A1 - 一种提高焦油产率的煤热解设备及其热解方法 - Google Patents

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丁力
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Abstract

一种减少焦油在高温下的二次裂解以提高焦油产率的煤热解设备及其热解方法。本发明的提高焦油产率的煤热解设备，包括炉体，所述炉体由固定炉顶、炉墙（4）和旋转炉底（2）组成，并且旋转炉底（2）上设有用于放置物料（7）的料床（15），所述料床（15）和旋转炉底（2）之间为架空空间（3），所述料床（15）为通风料床；所述架空空间（3）一侧设有吸气口（8），所述吸气口（8）连接有高温风机（9）和出气口（10）。本发明提高焦油产率的煤热解设备及其热解方法，通过对旋转床内部炉体结构以及风道的改变，调整了炉内的气体流动走向，加强了炉内热力场循环以及对物料的加热作用。热解气在高温风机（9）的作用下强制透过物料层，加强炉内气体流动，加快了物料层的传热；减少了原煤热解产生的大分子自由基的二次结合，造成焦油二次裂解的情况从而提高原煤热解的焦油产率。

Description

一种提高焦油产率的煤热解设备及其热解方法 技术领域
本发明涉及一种煤热解设备及其热解方法， 尤其涉及一种提高焦油产率的 煤热解设备及其热解方法。 背景技术
申请号为 200910238038.1 , 专利名称为辐射管和循环气流综合加热的移动 床干馏炉， 用于热解煤、生物质、城市生活垃圾等物料的旋转床， 如图 1所示， 由固定的炉墙 4、 炉顶 6、 旋转的炉底 2、 炉底架空层 3组成， 炉底 2与炉墙 4 之间有水封、 沙封或者油封密封系统 1 , 使炉膛与外界隔离。 物料 7铺放在固 定的料床上由旋转的炉底 2带动在水平平面内旋转， 物料 7相对料床静止， 物 料 7间无挤压、 无运动， 加热效果好。 料床与炉顶间的空间为炉膛， 燃烧器、 辐射管 5等加热装置安装在炉膛内， 对物料 7起到加热作用。 旋转床配有风机 9、 吸气口 8和喷气口 11 , 用于加强炉内气体流动， 增强炉内气体与物料 7间 的换热。 本干馏炉内部气流循环为强制循环方式， 釆用的是干馏气自下而上循 环， 使得干馏气在炉内停留时间过长， 容易引起焦油的二次裂解， 焦油产率相 对较低。
申请号为 201110286641.4, 专利名称为活化自身热解气提高煤干馏焦油产 率的旋转床干馏炉及方法， 用于热解煤、 生物质、 城市生活垃圾等物料的旋转 床。 如图 2所示， 由固定的炉墙 4、 炉顶 6、 旋转的炉底 2组成， 炉底 2与炉 墙 4之间有水封、 沙封或者油封密封系统 1 , 使炉膛与外界隔离。 物料 7铺放 在固定的料床上由旋转炉底 2带动在水平平面内旋转， 物料 7相对料床静止， 物料 7间无挤压、 无运动， 加热效果好。 料床与炉顶 6间的空间为炉膛， 釆用 辐射管 5加热安装在炉膛内， 对物料 7起到加热作用。 旋转床配有风机 9 , 风 机 9的吸气口 8位于炉膛内， 喷气口 8位于料床附近。 在风机 9部位装有催化 剂 12、 氧化剂模块 13和温控模块 14, 使得吸入风机 9的热气体与催化剂氧化 剂反应后再通过喷气口 11返回到物料位置。 这样可以再次利用从原先物料中 被热解出来的曱烷等小分子气体， 使之能与待热解物料中的大分子物质结合， 提高焦油产率。 但是釆用了催化氧化， 增加了额外投入； 循环利用热解气， 减 少了曱烷的排放， 大大降低了最终从炉内收集到的煤气的热值。 发明内容
本发明提供了一种减少焦油在高温下的二次裂解以提高焦油产率的煤热 解设备及其热解方法。
实现本发明目的之一的提高焦油产率的煤热解设备， 包括炉体， 所述炉体 的炉底设有用于放置待热解物料的料床， 所述料床与炉底之间为架空空间， 所 述料床为通风料床； 所述架空空间一侧设有吸气口， 所述吸气口连接有高温风 机和出气口。
所述炉体包括炉墙、 炉顶和旋转炉底， 炉体内设有用于加热的辐射管， 所 述炉墙和旋转炉底之间设有用于密封的水封槽。
所述料床上均匀设有密集的小孔。
所述小孔的直径为 3~8mm, 所述小孔之间的孔中心间距为 6~l lmm。
优选的， 小孔直径为 5mm, 孔中心间距为 8mm。
实现本发明目的之二的提高焦油产率的煤热解方法， 将经过破碎、 筛分、 干燥的物料， 送入热解设备炉膛内， 放置在通风的料床上； 物料干馏产生的煤 气在高温风机的作用下， 从料床下方吸出， 自上而下透过物料。
所述物料的粒径为 10~80mm。
本发明的提高焦油产率的煤热解设备及其热解方法的有益效果如下： 本发明提高焦油产率的煤热解设备及其热解方法， 改善了内部炉体和风道 结构并提高了焦油产率新的热解煤用旋转床，通过对旋转床内部炉体结构以及 风道的改变， 调整了炉内的气体流动走向， 加强了炉内热力场循环以及对物料 的加热作用。热解气在高温风机的作用下强制透过物料层，加强炉内气体流动， 加快了物料层传热； 减少了原煤热解产生的大分子自由基的二次结合， 造成焦 油二次裂解的情况， 从而提高原煤热解的焦油产率。 附图说明
图 1为现有的煤热解设备的结构示意图。 图 2为另一现有的煤热解设备的结构示意图。
图 3为本发明的提高焦油产率的煤热解设备的结构示意图。 具体实施方式
如图 3所示， 本发明的提高焦油产率的煤热解设备， 包括炉体， 所述炉体 的炉底 2设有用于放置物料 7的料床 15 , 所述料床 15与炉底 2之间为架空空 间 3 , 所述料床 15为通风料床； 所述架空空间 3—侧设有吸气口 8, 所述吸气 口 8连接有高温风机 9和出气口 10。 所述炉体包括炉墙 4、 炉顶 6和旋转炉底 3 , 炉体内设有用于加热的辐射管 5 , 所述炉墙 4和旋转炉底 2之间设有用于密 封的水封槽 1。
所述料床 15上均匀设有密集的小孔。 所述小孔的直径为 3~8mm, 所述小 孔之间的孔中心间距为 6~l lmm。 优选的， 小孔直径为 5mm , 孔中心间距为 8mm。
炉墙 4和旋转炉底 2之间由水封槽 1密封， 使炉膛与大气隔绝。 物料 7铺 在底固定料床上被安装在炉膛内的辐射管 5加热， 料床 15与旋转炉底 2之间 由支撑结构件架起一定的架空空间 3。 料床 15上均匀设置密集的小孔结构，同 时设置高温风机 9 , 其中风机 9的吸气口 8选在旋转床炉底的架空空间 3内， 通过高温风机 9的运行， 热解气在被高温风机 9抽出旋转床炉膛的过程中， 气 自上而下透过物料 7 , 将热量传导给物料 7 , 反应产生的热解气经冷却后， 分 别得到热解产物半焦、 焦油、 煤气。 通过该方法， 热解气在高温风机的作用下 强制透过物料层， 在加强炉内气体流动的过程中， 减少了原煤热解产生的大分 子自由基的二次结合， 造成焦油二次裂解的情况， 从而提高原煤热解的焦油产 率。
本发明的提高焦油产率的煤热解方法如下：
经过破碎、 筛分、 干燥的物料（粒径为 10~80mm,含水 8% ), 通过进料装 置进入干馏炉炉膛内， 物料在炉内依次经过预热区和各反应区， 控制预热区和 各反应区温度在 550~600 V。 物料从进炉到出炉总共在干馏炉内停留约 100min。干馏炉的料床底板均匀打上尺寸在 <D5mm的小圓孔，孔中心间距 8mm。 物料干馏产生的煤气在高温风机的作用下， 自上而下透过物料， 进口物料热值 为 4200kcal/kg, 经过干馏后产生约 9%的焦油， 该焦油热值为 4500kcal/Nm3， %的煤气， 半焦收率 62% , 半焦热值约 6400 kcal/kg。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种提高焦油产率的煤热解设备， 包括炉体， 所述炉体的炉底设有用 于放置待热解物料的料床， 所述料床与炉底之间为架空空间， 所述料床为通风 料床； 所述架空空间一侧设有吸气口， 所述吸气口连接有高温风机和出气口。
2、 根据权利要求 1所述的提高焦油产率的煤热解设备， 其特征在于： 所 述炉体包括固定的炉墙、 炉顶和旋转炉底， 炉体内设有用于加热的辐射管， 所 述炉墙和旋转炉底之间设有用于密封的水封槽。
3、 根据权利要求 1或 2所述的提高焦油产率的煤热解设备， 其特征在于： 所述料床上均匀设有密集的小孔。
4、 根据权利要求 3所述的提高焦油产率的煤热解设备， 其特征在于： 所 述小孔的直径为 3~8mm, 所述小孔之间的孔中心间距为 6~l lmm。
5、 根据权利要求 4所述的提高焦油产率的煤热解设备， 其特征在于： 所 述小孔直径为 5mm, 孔中心间距为 8mm。
6、 一种权利要求 1~5所述的提高焦油产率的煤热解设备的热解方法， 将 经过破碎、 筛分、 干燥的物料， 送入热解设备炉膛内， 放置在通风的料床上； 物料干馏产生的煤气在高温风机的作用下， 从物料下方吸出， 自上而下透过物 料。
7、 根据权利要求 6所述的所述提高焦油产率的煤热解方法， 其特征在于： 所述物料的粒径为 10~80mm。
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