WO2017049636A1 - 快速热解反应装置 - Google Patents

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    • Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics

Definitions

  • a plurality of pyrolysis gas outlets the plurality of pyrolysis gas outlets being disposed in the dispersion zone and/or the pyrolysis zone, respectively.
  • the regenerative radiant tubes are arranged in a plurality of layers. Adjacent two regenerative radiant tubes are spaced apart at a certain distance in the horizontal direction and in the vertical direction.
  • a multi-layer regenerative radiant tube is used to provide a heat source such that one or more temperature fields are formed in the pyrolysis zone and the temperature of each temperature field is uniform, thereby in the pyrolysis zone A temperature gradient is formed.
  • an extraction means in communication with the pyrolysis gas outlet is provided outside the reactor to facilitate rapid derivation of the pyrolysis gas from the reactor.
  • the precise temperature control of the pyrolysis process can be realized by adjusting the flow rate of the gas flowing into the regenerative radiant tube, and the rapid switching valve is adopted, so that the temperature fields of the single radiant tube are not more than 30 ° C, thereby ensuring the reaction.
  • This Example 1 utilizes the rapid pyrolysis reaction apparatus of Figures 1-2.
  • the lignite raw material to be pyrolyzed has a particle size of 1 mm or less and a moisture content of 15.2% by weight, and the lignite analysis data is shown in Table 1.

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Abstract

一种快速热解反应装置，包括反应器（100），反应器（100）包括：反应器本体（10），其内的反应空间（11）自上而下形成分散区（12）、热解区（13）和出料区（14）；分散区（12）包括布料器（16）、物料入口（101）和布料气入口（102）；热解区（13）包括蓄热式辐射管（15），辐射管（15）沿高度方向间隔设置为多层，每层包括多个沿水平方向间隔分布的辐射管（15）；出料区（14）包括半焦出口（104）；以及分别设置在分散区（12）和/或热解区（13）的多个热解气出口（103）。

Description

快速热解反应装置 技术领域
本发明属于化工领域，具体而言，本发明涉及一种快速热解反应装置。
背景技术
快速热解可以使含碳高分子迅速发生断键反应，抑制了热解产物的二次热解反应和交联反应，降低热解过程中的燃气和半焦产物，提高焦油产率。从经济和社会效益来看，快速热解技术是一种非常适合对含碳物质的处理技术。
快速热解反应器一般开发为流化床、移动床、旋转床等反应器，并利用气体或固体热载体来实现温度场和升温速率要求，但采取热载体的快速热解反应器涉及热载体与原料的均布、混合和反应，以及后续对热载体与反应半焦的分离、热载体的再加热、输送等一系列的工艺，工艺复杂、流程长，导致故障率增加，影响了系统的连续运行。也有采取间接传热的烧蚀床反应器，利用床体的间接加热实现快速热解，但间接传热换传热效果差，装置大型化开发困难。
因此，现有的快速热解技术有待进一步改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种快速热解反应装置，本发明的快速热解反应装置采取蓄热式辐射管作为加热源并对原料入炉、辐射管的布置、热解产物出炉进行合理设计，利用辐射管间接传热，热解反应装置中没有热载体，不需要热载体的加热、分离和反应等工艺，因此系统工艺流程简单，运行可靠性高；同时采取物料入炉均布，对辐射管进行多层错落布置，并设置多层热解气出口，实现物料均匀进入加热区，并在加热区实现快速传热，热解气快速收集，克服间接加热存在的传热效果差和装置规模小的问题，实现对含碳有机物的快速热解。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种快速热解反应装置，包括：
反应器，
所述反应器包括：
反应器本体，所述反应器本体内限定出反应空间，所述反应空间自上而下形成分散区、热解区和出料区；
所述分散区包括：
布料器；
物料入口，所述物料入口位于所述布料器的上方；
布料气入口，所述布料气入口与所述布料器相连通，以便采用布料气将所述布料器中的物料吹出进入分散区，均匀地落入热解区；
所述热解区包括：
多层蓄热式辐射管，所述多层蓄热式辐射管在所述热解区中沿所述反应器本体高度方向间隔分布，并且每层所述蓄热式辐射管包括多个沿水平方向间隔分布的蓄热式辐射管；
所述出料区包括：半焦出口；
多个热解气出口，所述多个热解气出口分别设置在所述分散区和/或所述热解区。
在本发明的快速热解反应装置中，蓄热式辐射管以多层的方式布置。相邻的两个蓄热式辐射管在水平方向上和竖直方向上以一定的间距隔开。
温度场
根据本发明的一个实施例，多层蓄热式辐射管用于提供热源，使得在热解区形成一个或多个温度场，并且每个温度场的温度是均匀的，由此，在热解区形成温度梯度。
例如，在本发明的一个实施例中，所述热解区自上而下形成预热段、快速热解段和完全热解段。(即，形成了3个温度场)
温度场的个数以及温度梯度可根据需要设置。例如，预热段的蓄热式辐射管温度为550～900℃，快速热解段的蓄热式辐射管温度为500～800℃，完全热解段的蓄热式辐射管温度为500～800℃。
温度场的温度可通过多种方式调节，例如，调整蓄热式辐射管在水平方向和/或竖直方向上的个数；蓄热式辐射管的层数；蓄热式辐射管彼此之间的间距(竖直方向和/或水平方向)；各蓄热式辐射管本身的温度；等等。
在本发明的一个实施例中，蓄热式辐射管上设置有燃气调节阀，用于调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量，从而能够精确控制蓄热式辐射管的温度。
蓄热式辐射管
蓄热式辐射管在管体的两端分别具有燃烧器，在一端燃烧器燃烧产生的火焰在喷出时形成温度梯度，即，从燃烧器向外温度逐渐降低。类似的是，在另一端燃烧器燃烧产生的火焰在喷出时也形成温度梯度。当两端的燃烧器交替进行燃烧时，所形成的两个温度梯度叠加，使得温度互补，导致整个蓄热式辐射管整体的温度均匀。例如，单根所述蓄热式辐射管上的温度差不大于30℃。
本发明的快速热解反应装置使用本发明的蓄热式辐射管的布置方式，由于蓄热式辐射管本身固有的属性(如上所述，在蓄热式辐射管两端的燃烧器能够快速交替燃烧，实现蓄 热式燃烧)，允许根据需要在反应器布置一个或多个不同的温度场，实现温度梯度并且确保每个温度场具有均匀的温度。
在本发明的一个实施方案中，各蓄热式辐射管的温度相同或不同，只要确保温度场的温度均匀即可。
在本发明的一个实施方案中，介于相邻蓄热式辐射管之间的间距可以相同或不同，只要确保温度场的温度均匀即可。例如，相邻所述蓄热式辐射管外壁间的水平距离和竖直距离分别独立地为100～500mm，例如200～300mm，例如200mm，例如300mm。
在所述热解区自上而下形成预热段、快速热解段和完全热解段的实施例中，在预热段中的各蓄热式辐射管的温度相同或不同，优选相同，只要确保预热段的温度均匀即可。
在所述热解区自上而下形成预热段、快速热解段和完全热解段的实施例中，在快速热解段中的各蓄热式辐射管的温度相同或不同，优选相同，只要确保快速热解段的温度均匀即可。
在所述热解区自上而下形成预热段、快速热解段和完全热解段的实施例中，在完全热解段中的各蓄热式辐射管的温度相同或不同，优选相同，只要确保完全热解段的温度均匀即可。
虽然并不限于理论，但据信，如果物料在热解区不能均匀受热，局部温度过高则导致热解过程中局部物料发生高温裂解，使热解产物中部分能产焦油的高分子物质直接生成了燃气和半焦，或者局部温度过低则导致热解过程中局部物料热解不充分，致使物料中的挥发分不能释放出来，从而降低了焦油产率。
在本发明中，当蓄热式辐射管被布置成形成一个或多个温度场时，由于温度场各自的温度是大致均匀的，因此，物料在落入各温度场时均匀受热，发生反应的程度大体相同。由此，顺而避免焦油产率下降。
热解气的快速导出
利用本发明的快速热解反应装置，能够在物料热解之后实现热解气的快速导出。具体而言，在本发明的一个实施方案中，快速热解反应装置的反应器在热解区的侧壁和/或分散区的顶壁上设有一个或多个热解气出口。在热解反应过程中，产生热解气，使得该反应器内部的压力升高。产生的热解气在升高的压力的驱使下快速从热解气出口导出。
在本发明的一个优选实施方案中，在反应器外部设有与热解气出口连通的抽气装置，有利于将热解气从该反应器中快速导出。
热解过程中产生的热解气从反应器侧部导出，而位于热解气出口处、反应器内侧的热解气与上方落下来的物料接触，把进入反应器侧部的热解气中的细尘在所述物料重力作用下被携带下落，使得导出的热解气中含尘率低，从而冷却后得到的焦油中含尘率低。
热解气出口是至少2个，例如2-100个，3-80个，5-70个，10-50，20-40，30-40个。更具体而言，热解气出口是8个、15个、22个或28个。本发明并不限于此。
布料
另外本发明通过使用布料器，可以使得物料在热解区中均匀分散，进而显著提高装置的运行稳定性。
效果
由于采用本发明的蓄热式辐射管布置方式，物料在热解过程中在反应器内能够被快速升温。同时产生的热解气能够被快速导出反应器并且被快速冷却。由此减少了在热解过程、导出过程和冷却过程中可能发生的二次反应(该反应会降低焦油产率)，因此，所得的焦油产率被显著提高。
同时较传统的使用气体热载体或固体热载体作为热解热源的热解反应装置相比，本发明的快速热解的装置不需要设置预热单元和载体分离单元，从而可以极大简化快速热解反应工艺流程，进而显著降低装置的故障率。
本发明通过采用特定的蓄热式辐射管布置方式，可以在反应器中形成一个或多个温度场并能够确保每个温度场的温度均匀，同时允许反应器各个温度场的温度是可控的。由此，使物料在反应器中能够均匀受热，实现快速烘干和更充分的热解，进而提高了焦油产率，提高了物料的快速热解效率。
根据本发明实施例的快速热解反应装置通过使用多层蓄热式辐射管为热解过程提供热源，可以通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量来实现对热解过程的精确控温，并且蓄热式辐射管通过两端的快速换向和蓄热式燃烧，保证了温度场的均匀性，从而可以显著提高物料的快速热解效率，进而提高焦油的产率，同时较传统的使用气体热载体或固体热载体作为热解热源的热解反应装置相比，本发明的快速热解反应装置不需要设置预热单元和载体分离单元，从而可以极大简化快速热解反应工艺流程，进而显著降低装置的故障率且所得焦油中含尘率较低，另外本发明通过使用布料器，可以使得物料在热解区中均匀分散，并且又能防止物料对辐射管的磨损，进而显著提高装置的运行稳定性。
另外，根据本发明上述实施例的快速热解反应装置还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述布料器位于所述分散区内部，所述分散区的内壁面呈球面型或锥形。由此，可以使得物料在热解区中均匀分散。
在本发明的一些实施例中，所述出料部呈倒锥形。由此，可以使得反应物料及时排除出料区。
在本发明的一些实施例中，每层所述蓄热式辐射管包括多个平行并且均匀分布的蓄热式辐射管且每个所述蓄热式辐射管与相邻上下两层蓄热式辐射管中的每一个蓄热式辐射管 平行并且沿反应器本体高度方向错开分布。由此，可以进一步提高物料的快速热解效率。
在本发明的一些实施例中，所述快速热解反应装置进一步包括：螺旋出料器，所述螺旋出料器向上倾斜设置在所述反应器本体的下方且与所述半焦出口相连。
在本发明的一些实施例中，所述反应器本体的高度为2～20m。
在本发明的一些实施例中，蓄热式辐射管为蓄热式燃气辐射管，即通过辐射管管体将燃烧燃气产生的热量以辐射的方式进行供热。
在本发明的一些实施例中，所述蓄热式辐射管上设置有燃气调节阀。由此，可以通过调整调节阀调节通入蓄热式辐射管的燃气的流量来等实现对热解过程的精确控温，从而可以显著提高物料的快速热解效率。
在本发明的一些实施例中，所述蓄热式辐射管的管径为100～500mm。由此，可以进一步提高物料的快速热解效率。
在本发明的一些实施例中，相邻所述蓄热式辐射管外壁间的水平距离和竖直距离分别独立地为100～500mm。由此，可以进一步提高物料的快速热解效率。
在本发明的一些实施例中，所述多个热解气出口分别设置在所述分散区的顶端和/或所述热解区的侧壁上。由此，通过采用分散区的顶端出气和热解区的侧壁出气结合的方式，可以使得热解气中的半焦被沉降分离，从而显著降低热解气的含尘率。从工艺设计的角度，优选从热解区的侧壁出气。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的快速热解反应装置的结构示意图；
图2是根据本发明再一个实施例的快速热解反应装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺 时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种快速热解反应装置。下面参考图1对本发明实施例的快速热解反应装置进行详细描述。根据本发明的实施例，快速热解反应装置包括：
反应器100：根据本发明的实施例，反应器100包括反应器本体10，反应器本体10内限定出反应空间11，根据本发明的具体实施例，反应空间11自上而下形成分散区12、热解区13和出料区14。
根据本发明的实施例，反应空间11中具有多层蓄热式辐射管15和布料器16。
根据本发明的实施例，反应器本体10上具有物料入口101、布料气入口102、多个热解气出口103和半焦出口104。
根据本发明的实施例，物料入口101位于分散区12且位于布料器16的上方，且适于将物料供给至反应空间11中并经布料器后均匀分散在热解区中。具体的，物料入口101可以位于分散区12的侧壁上。
根据本发明的实施例，布料气入口102位于分散区12内部且与布料器16相连通，且适于向布料器16中供给布料气(氮气等)，以便将布料器16中的物料吹出进入分散区12，从而使得物料在热解区中均匀分布，进而进一步提高物料的快速热解效率。具体的，布料气入口101可以位于分散区12的侧壁上。
根据本发明的实施例，多层蓄热式辐射管15在热解区13中沿反应器本体10高度方向间隔分布，并且每层蓄热式辐射管包括多个沿水平方向间隔分布的蓄热式辐射管，根据本发明的具体实施例，每层蓄热式辐射管包括多个平行并且均匀分布的蓄热式辐射管且每个蓄热式辐射管与相邻上下两层蓄热式辐射管中的每一个蓄热式辐射管平行并且沿反应器本 体高度方向错开分布。根据本发明的具体示例，蓄热式辐射管的管径可以为100～500mm。由此，可以显著提高物料的快速热解效率，进而提高焦油的产率。
根据本发明的实施例，相邻蓄热式辐射管外壁间的水平距离和竖直距离分别独立地为100～500mm。需要解释的是，相邻蓄热式辐射管外壁间的水平距离可以理解为在同层上蓄热式辐射管外壁间的距离，而相邻蓄热式辐射管外壁间的竖直距离可以理解为相邻上下两层间的相邻蓄热式辐射管外壁间的距离。
根据本发明的实施例，多层蓄热式辐射管的层数可以为6-30层。发明人发现，该种结构布置可以使得热解区中温度场分布均匀，从而可以显著提高物料的快速热解效率，进而提高焦油的产率。
根据本发明的实施例，蓄热式辐射管为蓄热式燃气辐射管，即通过辐射管管体将燃烧燃气产生的热量以辐射的方式进行供热。根据本发明的具体实施例，蓄热式辐射管上可以设置有燃气调节阀(未示出)。由此，可以通过调整燃气调节阀调节通入蓄热式辐射管的燃气的流量来等实现对热解过程的精确控温，从而可以显著提高物料的快速热解效率，进而提高焦油的产率。
具体的，可以通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量等实现对热解过程的精确控温，并采用快速切换阀，使得单个辐射管的温度场相差不大于30℃，从而保证反应空间中温度场的均匀性，并且通过调整使得热解区的蓄热式辐射管的温度为500～900℃。
根据本发明的实施例，布料器16可以位于分散区12内部，且适于采用氮气等惰性气体将布料器16中的物料吹出进入分散区，均匀地落入热解区，从而使其均匀散落在热解区中。由此，较传统快速热解工艺相比，本发明通过采用布料器可以省去转动(搅拌)单元，进而显著降低装置的故障率。需要说明的是，本文中的“布料器”可以为现有技术中采用气体将物料吹散的任意装置。具体的，布料器16可以位于分散区12的侧壁上。
根据本发明的实施例，多个热解气出口103可以分别设置在分散区12和/或热解区13。根据本发明的具体实施例，多个热解气出口103可以分别设置在分散区12的顶端和/或热解区13的侧壁上。发明人发现，通过采用顶端出气和/或侧壁出气结合的方式，可以使得热解气中的半焦被沉降分离，从而显著降低热解气的含尘率。从工艺设计的角度，从热解区的侧壁出气的方式是优选的。
根据本发明的实施例，半焦出口104可以设置在出料区14，且适于将热解生成的半焦排出反应空间。具体的，半焦出口104可以设置在出料区14的底端。
根据本发明的实施例，分散区12的内壁面可以呈球面型或锥形。由此，可以使得经布料器打散的物料经分散区后均匀洒落在热解区，从而进一步提高物料的热解效率。
根据本发明的实施例，出料区14可以呈倒锥形。由此，可以使得热解生成的半焦顺利 排出出料区。
根据本发明的实施例，反应器本体10的高度可以为2～20m。由此，可以实现对物料的完全热解。
根据本发明实施例的快速热解反应装置通过使用多组蓄热式辐射管为热解过程提供热源，可以通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量来实现对热解过程的精确控温，并且蓄热式辐射管通过两端的快速换向和蓄热式燃烧，保证了温度场的均匀性，从而可以显著提高物料的快速热解效率，进而提高焦油的产率，同时较传统的使用气体热载体或固体热载体作为热解热源的热解反应装置相比，本发明的快速热解反应装置不需要设置预热单元和载体分离单元，从而可以极大简化快速热解反应工艺流程，进而显著降低装置的故障率且所得焦油中含尘率较低，另外本发明通过使用布料器，可以使得物料在热解区中均匀分散，并且又能防止物料对辐射管的磨损，进而显著提高装置的运行稳定性。
根据本发明的实施例，参考图2，快速热解反应装置进一步包括：
螺旋出料器200：根据本发明的实施例，螺旋出料器200向上倾斜设置在反应器本体10的下方且与半焦出口104相连。
具体的，通过调整燃气管道上的调节阀调节通入蓄热式辐射管的燃气的流量等实现对热解过程的精确控温，使得热解区的蓄热式辐射管温度为500～900℃，物料经物料入口进入反应空间，进入的物料被位于物料入口下方的布料器打散并在分散区中分散开，使得物料均匀散落在热解区中并发生热解反应，生成的热解气从反应器本体侧壁和顶端的热解气出口排出，并且热解气中携带的大部分微小半焦颗粒被沉降下来，得到的热解气经常规旋风除尘器除尘后进行冷却即可得到焦油，而热解过程中产生的半焦经螺旋出料器排出反应器本体，得到的半焦温度降至80℃以下，并且物料在反应器中停留时间为2～30秒。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例1
本实施例1利用图1-2的快速热解反应装置。待热解原料褐煤的粒径为1mm以下，水分为15.2wt％，其褐煤分析数据见表1。
表1：褐煤分析数据
Figure PCTCN2015090832-appb-000001
快速热解反应装置的主要尺寸如下：蓄热式辐射管采用管径为300mm的圆形管，水平 上每层相邻辐射管的外壁距离为200mm，上下层相邻辐射管的外壁间距为300mm，蓄热式辐射管的层数为15层，调节热解区的蓄热式辐射管的温度及形成的反应器各区域温度见表2所示，,物料在反应器平均停留时间为2.9s，其中，热解气排出经常规旋风除尘再冷却得到焦油产率为11.7wt％，其含尘量为2.7wt％，可燃气产率为15.8wt％，半焦产率为58.4wt％，比葛金法得到的焦油产率高出42.6wt％，在半焦出口处物料温度为513℃，经螺旋出料器排出后的半焦温度为52℃，直接袋装后输送。
表2 工艺操作参数
序号 参数名称 参数值
1 预热段辐射管温度 550℃
2 反应器预热段温度 452℃
3 快速热解段辐射管温度 500℃
4 反应器快速热解段温度 487℃
5 完全热解段辐射管温度 500℃
6 反应器完全热解段温度 492℃
实施例2
本实施例利用图1-2的快速热解反应装置。待热解褐煤原料同实施例1。
快速热解反应装置的主要尺寸如下：蓄热式辐射管采用管径为100mm的圆形管，水平上每层相邻辐射管的外壁距离为100mm，上下层相邻辐射管的外壁间距为200mm，蓄热式辐射管的层数为30层，处理的褐煤粒径为1mm以下，水分为15.2wt％，调节热解区的蓄热式辐射管的温度及形成的反应器各区域温度见表3所示，物料在反应器平均停留时间为30s，其中，热解气排出经常规旋风除尘再冷却得到焦油产率为13.2wt％，其含尘量为2.4wt％，可燃气产率为16.7wt％，半焦产率为51.4wt％，比葛金法得到的焦油产率高出61.0wt％，在半焦出口处物料温度为501℃，经螺旋出料器排出后的半焦温度为48℃，直接袋装后输送。
表3 工艺操作参数
序号 参数名称 参数值
1 预热段辐射管温度 900℃
2 反应器预热段温度 490℃
3 快速热解段辐射管温度 800℃
4 反应器快速热解段温度 557℃
5 完全热解段辐射管温度 800℃
6 反应器完全热解段温度 596℃
实施例3
本实施例利用图1-2的快速热解反应装置。待热解褐煤原料同实施例1。
快速热解反应装置的主要尺寸如下：蓄热式辐射管采用管径为500mm的圆形管，水平上每层相邻辐射管的外壁距离为500mm，上下层相邻辐射管的外壁间距为450mm，蓄热式辐射管的层数为10层，处理的褐煤粒径为1mm以下，水分为15.2％，调节热解区的蓄热式辐射管的温度及形成的反应器各区域温度与实施例1相同，物料在反应器平均停留时间为15.6s，其中，热解气排出经常规旋风除尘再冷却得到焦油产率为12.4wt％，其含尘量低于2.9wt％，可燃气产率为16.1wt％，半焦产率为53.3wt％，比葛金法得到的焦油产率高出51.2wt％，在半焦出口处物料温度为544℃，经螺旋出料器排出后的半焦温度为45℃，直接袋装后输送。
实施例4
本实施例利用图1-2的快速热解反应装置。待热解褐煤原料同实施例1。
快速热解反应装置的主要尺寸如下：蓄热式辐射管采用管径为500mm的圆形管，水平上每层相邻辐射管的外壁距离为500mm，上下层相邻辐射管的外壁间距为500mm，蓄热式辐射管的层数为6层，处理的褐煤粒径为1mm以下，水分为15.2wt％，调节热解区的蓄热式辐射管的温度及形成的反应器各区域温度与实施例2相同，物料在反应器平均停留时间为2s，其中，热解气排出经常规旋风除尘再冷却得到焦油产率为11.2wt％，其含尘量为3wt％，可燃气产率为14.4wt％，半焦产率为58.9wt％，比葛金法得到的焦油产率高出36.6wt％，在半焦出口处物料温度为587℃，经螺旋出料器排出后的半焦温度为58℃，直接袋装后输送。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

  1. 一种快速热解反应装置，其特征在于，包括：
    反应器，
    所述反应器包括：
    反应器本体，所述反应器本体内限定出反应空间，所述反应空间自上而下形成分散区、热解区和出料区；
    所述分散区包括：
    布料器；
    物料入口，所述物料入口位于所述布料器的上方；
    布料气入口，所述布料气入口与所述布料器相连通，以便采用布料气将所述布料器中的物料吹出进入分散区，均匀地落入热解区；
    所述热解区包括：
    多层蓄热式辐射管，所述多层蓄热式辐射管在所述热解区中沿所述反应器本体高度方向间隔分布，并且每层所述蓄热式辐射管包括多个沿水平方向间隔分布的蓄热式辐射管；
    所述出料区包括：半焦出口；
    多个热解气出口，所述多个热解气出口分别设置在所述分散区和/或所述热解区。
  2. 根据权利要求1所述的快速热解反应装置，其特征在于，所述布料器位于所述分散区内部，所述分散区的内壁面呈球面型或锥形。
  3. 根据权利要求1所述的快速热解反应装置，其特征在于，所述出料区呈倒锥形。
  4. 根据权利要求1所述的快速热解反应装置，其特征在于，每层所述蓄热式辐射管包括多个平行并且均匀分布的蓄热式辐射管且每个所述蓄热式辐射管与相邻上下两层蓄热式辐射管中的每一个蓄热式辐射管平行并且沿反应器本体高度方向错开分布。
  5. 根据权利要求1所述的快速热解反应装置，其特征在于，进一步包括：
    螺旋出料器，所述螺旋出料器向上倾斜设置在所述反应器本体的下方且与所述半焦出口相连。
  6. 根据权利要求1所述的快速热解反应装置，其特征在于，所述反应器本体的高度为2～20m。
  7. 根据权利要求1所述的快速热解反应装置，其特征在于，所述蓄热式辐射管上设置有燃气调节阀。
  8. 根据权利要求1所述的快速热解反应装置，其特征在于，所述蓄热式辐射管的管径 为100～500mm。
  9. 根据权利要求1所述的快速热解反应装置，其特征在于，相邻所述蓄热式辐射管外壁间的水平距离和竖直距离分别独立地为100～500mm。
  10. 根据权利要求1所述的快速热解反应装置，其特征在于，所述多个热解气出口分别设置在所述分散区的顶端和/或所述热解区的侧壁上。
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