一种温控湍床反应器制造技术

技术编号:20890214 阅读:18 留言:0更新日期:2019-04-17 14:04
本实用新型专利技术涉及一种温控湍床反应器。其利用有效的温控手段,促使流化湍床反应器内部储存并反应部分灰渣,回流至快床反应器进行控温氧化还原反应,从而达到灰渣脱碳的目的。本实用新型专利技术的技术方案包括壳体,壳体设置于裙座上,壳体的顶部设置有物料入口和烟气出口,壳体的底部设置有物料回流管和螺旋排料机,物料回流管伸出于裙座外,外壁上设置有火监观察口和测温器;壳体的下部侧壁上设置有高温气体入口,壳体内设置有快分组件、旋风分离组件和内取热器,内取热器设置于快分组件和旋风分离组件下部,旋风分离组件的入口和快分组件的烟气出口连接,快分组件的上部与物料入口连接,所述的内取热器设置于取热器支架上,取热器支架与壳体的内壁连接。

【技术实现步骤摘要】
一种温控湍床反应器
本技术涉及一种温控湍床反应器。
技术介绍
煤气化灰渣包括粗渣(气化炉渣)和细渣(黑水滤饼)两部分,灰渣成分与气化原料煤灰分含量、组成及气化工艺等相关,主要为SiO2、Al2O3、CaO和残余碳等。粗渣的成分与锅炉灰渣相似,可以同锅炉灰渣一并利用,作为建材、建工、道路及回填工程等掺混原料。煤化工企业煤气化后废渣中会产生大量的粗、细渣,其中细渣含碳量较高,一般能达到20%以上,大部分煤化工企业会将这部分废渣直接抛弃,堆放于自然界。这样会使这部分含碳量较高的灰渣不能得到充分利用,造成资源浪费,而且还会造成环境污染。解决这一污染问题已是煤化工企业迫在眉睫的事。近年来,我国的水煤浆制备技术和燃料技术发展很快,并达到了国际水平,先后完成了动力锅炉、电厂锅炉、轧钢加热炉、热处理炉、干燥窑等炉窑燃用水煤浆的工程试验。在环保产业的高科技领域,我国的大部分技术、产品均落后于国际先进水平,但是水煤浆是一个例外,中国的水煤浆技术优先于国外,这种新能源在中国的能源战略中占有非常重要的地位。目前国内处理主要有两道路,一是将渣水送往浮选装置,利用重介和悬浮分离技术得到精矿和尾矿,将精矿直接作为原料煤供气化装置使用;二是洗煤厂压滤机压滤后直接送热电锅炉使用煤供气化装置使用,这两条路均为回炉利用,灰渣最后将直接填埋或者铺路。气化灰渣处理技术是将废渣直接变废为宝,脱碳后的灰渣可直接用于建材,余热也可回收利用。这将是以后水煤浆气化灰渣处理的发展趋势。
技术实现思路
本专利技术提供一种温控湍床反应器,其利用有效的温控手段,促使流化湍床反应器内部储存并反应部分灰渣,回流至快床反应器进行控温氧化还原反应,从而达到灰渣脱碳的目的。为解决现有技术存在的问题,本专利技术的技术方案是:一种温控湍床反应器,包括壳体,所述的壳体设置于裙座上,其特征在于:所述的壳体的顶部设置有物料入口和烟气出口,壳体的底部设置有物料回流管和螺旋排料机,所述的物料回流管伸出于裙座外,壳体的外壁上设置有火监观察口和测温器;壳体的下部侧壁上设置有高温气体入口,所述的壳体内设置有快分组件、旋风分离组件和内取热器,内取热器设置于快分组件和旋风分离组件下部,所述的快分组件和旋风分离组件的底部连接有降料管,降料管的底部设置于翼阀,旋风分离组件的入口和快分组件的烟气出口连接,快分组件的上部与物料入口连接,所述的内取热器设置于取热器支架上,取热器支架与壳体的内壁连接。所述的壳体的内壁上设置有隔热衬里。所述的火监观察口设置有两个。与现有技术相比,本专利技术的优点如下:1)本技术结构紧凑,操作性强;可通过观察口观察内部的反应情况;2)本技术在反应器中反应,能够有效解决环境保护问题;3)本技术在有效脱碳的同时,充分利用脱碳氧化反应过程的热能,用来生产中压蒸汽和低压蒸汽,利用蒸汽进行发电或供热均可;4)本技术处理过后的达标灰渣可用作生产水泥、陶瓷、建材的原料,实现了真正的变废为宝,可有效解决煤炭气化灰渣的污染问题,具有良好的生态效益,符合循环经济和可持续发展理念的要求。附图说明图1为本技术的结构示意图图中:1、裙座;2、物料回流管;3、高温气体入口;4、测温器;5、壳体;6、隔热衬里;7、内取热器;8、取热器支架;9、翼阀;10、降料管;11、快分组件;12、物料入口;13、烟气出口;14、旋风分离组件;15、火监观察口;16、螺旋排料机。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。本技术提供一种温控湍床反应器,包括壳体5,壳体5的内壁上设置有隔热衬里6,所述的壳体5设置于裙座1上,所述的壳体5的顶部设置有物料入口12和烟气出口13,壳体5的底部设置有物料回流管2和螺旋排料机16,所述的物料回流管2伸出于裙座1外,壳体5的外壁上设置有两个火监观察口15和测温器4;壳体5的下部侧壁上设置有高温气体入口3,所述的壳体5内设置有快分组件11、旋风分离组件14和内取热器7,内取热器7设置于快分组件11和旋风分离组件14下部,所述的快分组件11和旋风分离组件14的底部连接有降料管10,降料管10的底部设置于翼阀9,旋风分离组件14的入口和快分组件11的烟气出口连接,快分组件11的上部与物料入口12连接,所述的内取热器7设置于取热器支架8上,取热器支架8与壳体5的内壁连接。上述物料回流管2管口是将湍床反应器中未完全氧化反应的大颗粒灰渣,在高温状态下回流至下一个装置快床反应器;上述高温气体入口3利用热源对空气进行补热后得到的高温气体;上述测温器4为设备内部测温装置,利用其测量的数据进行信息反馈,调节反应区域的温差及控制反应温度;上述壳体5主要为物料的反应区域;上述隔热衬里6为保证设备外壁壁温低于80℃的专用浇注料;上述内取热器7为灰渣脱碳后热源的再利用,可用于取暖或发电;取热器支架8为内取热器的固定之用;上述翼阀9防止物料由料腿向上倒窜,正常情况下,翼阀的翼板和阀座处于良好密阀的状态;上述降料管10为旋风器与翼阀之间连接的管道;上述快分组件11为大颗粒反应物一次沉降区域;上述物料入口12为由快床反应器反应后的产物入口;烟气出口13为反应完全的或小于5μm以下的产物出口;上述旋风分离组件14为反应灰渣中大量10μm以上的高温固体物料从气流中分离出来,返回反应器内部;上述火监观察口15为观察设备内部反应而采取的特殊高温摄像探头,进行内部反应状况的观察;上述物料螺旋排料机16为反应完全的物料经过螺旋排料机排出反应器内部的专用设备。本技术利用高温气体对灰渣进行氧化反应并且储存未反应完全的物料,返回至快床反应器进行一步反应的专用设备。未反应的10μm以上大颗粒灰渣由内部的旋分分离组件14,通过重力沉降至尾部翼阀9处,物料积攒一定重量,自动打开翼阀9,灰渣密相区与新鲜高温空气接触,进行氧化反应脱除残碳,脱碳后的灰渣,一部分未反应的灰渣通过物料回流管2下段的阀门控制回流量,循环回到流化快床反应器,一部分在保持床内料位的条件下通过螺旋排料机16,排出湍床反应器。湍床反应器内脱碳氧化反应过快或温度过高,物料容易熔融烧结成块,使得残碳被紧密包裹而无法脱除;反应速率过慢,则会因反应放热少无法维持反应体系的温度而导致氧化反应熄火。因此,在运行过程中必须通过物料回流管2和内取热器7对反应温度进行动态调整控制,即可解决该问题。本技术是一种集脱碳反应和储存高温物料的反应器,其作用主要是储存未完全反应的灰渣,并保持反应器内系统温度的稳定。其利用外部开工加热器对湍床反应内部反应空间进行补热,使反应器内部的温度达到脱碳反应所需温度,部分未反应的灰渣则通过物料回流管2经过中间连接的阀门回流至快床反应器中,整个设备根据测温系组件4反馈设备内部温度的变化情况,通过调节内取热器7中流量的大小来控制设备内部的温度;一次反应产物经过物料入口12进入反应器的快分组件11,经过重力沉降作用进入到翼阀9中,当物料积攒一定高度后,翼阀自动打开,物料下降至设备底部;一次反应产物部分未沉降的物料经过旋风分离组件14将大颗粒继续分离沉降至旋风分离器降料管10底部的翼阀处,当物料积攒一定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温控湍床反应器,包括壳体(5),所述的壳体(5)设置于裙座(1)上,其特征在于:所述的壳体(5)的顶部设置有物料入口(12)和烟气出口(13),壳体(5)的底部设置有物料回流管(2)和螺旋排料机(16),所述的物料回流管(2)伸出于裙座(1)外,壳体(5)的外壁上设置有火监观察口(15)和测温器(4);壳体(5)的下部侧壁上设置有高温气体入口(3),所述的壳体(5)内设置有快分组件(11)、旋风分离组件(14)和内取热器(7),内取热器(7)设置于快分组件(11)和旋风分离组件(14)下部,所述的快分组件(11)和旋风分离组件(14)的底部连接有降料管(10),降料管(10)的底部设置于翼阀(9),旋风分离组件(14)的入口和快分组件(11)的烟气出口连接,快分组件(11)的上部与物料入口(12)连接,所述的内取热器(7)设置于取热器支架(8)上,取热器支架(8)与壳体(5)的内壁连接。

【技术特征摘要】
1.一种温控湍床反应器,包括壳体(5),所述的壳体(5)设置于裙座(1)上,其特征在于:所述的壳体(5)的顶部设置有物料入口(12)和烟气出口(13),壳体(5)的底部设置有物料回流管(2)和螺旋排料机(16),所述的物料回流管(2)伸出于裙座(1)外,壳体(5)的外壁上设置有火监观察口(15)和测温器(4);壳体(5)的下部侧壁上设置有高温气体入口(3),所述的壳体(5)内设置有快分组件(11)、旋风分离组件(14)和内取热器(7),内取热器(7)设置于快分组件(11)和旋风分离组件(14)下部...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴进银林雅岚张静郭志鹏
申请(专利权)人:陕西化建工程有限责任公司
类型:新型
国别省市:陕西,61

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