煤快速热解反应器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种煤快速热解反应器，包括：反应器本体；内置于所述反应器本体的上部的旋风分离器；颗粒移动床，所述颗粒移动床包括：侧面板、固定在所述反应器本体的侧壁上的两个壁板，由此所述侧面板、所述两个壁板和所述侧壁限定所述颗粒移动床的腔体，其中，所述旋风分离器连通至所述颗粒移动床的进气口；所述壁板的固定部位之间的侧壁上设置有热解油气出口。本实用新型专利技术通过在反应器本体上部设置旋风分离器和颗粒移动床，有效避免了旋风分离器的保温和结焦。同时，将颗粒移动床置于热解油气出口，可以通过冷煤和高温煤热解油气接触，降低高温煤热解油气温度，吸附部分冷凝重质焦油，提高了焦油品质。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于煤炭分阶梯级利用
，尤其涉及针对长焰煤、褐煤等中低阶煤的一种煤快速热解反应器。
技术介绍
中国正处于工业化、城镇化快速发展阶段。在这一过程中，公众对生活质量、居住环境、城市状况等提出越来越高的标准，生活方式和消费方式发生越来越显著的变化。汽车保有量的持续增长、住房面积的扩大，以及在此基础上形成的衍生需求将成为经济和社会持续发展的最主要动力。这将导致经济结构的一系列变化，也将带来能源消费总量的持续增长，特别是对石油和天然气消费的增长。中国能源问题的实质是油气资源短缺，关键问题是对石油天然气的需求远远超过国内资源可以承担的程度。煤化工产业是将煤炭转换为液体燃料、气体燃料和化工原料的基本途径，可在关键的能源领域中保障自给率。煤的热解过程通常可以生成可燃气、焦油和半焦(或焦炭)等三类产出物，热解工艺的不同，三类产品的比例有着较大差别，并影响到最终的产品价值和对能源供应结构的影响。现代煤化工为实现低阶煤等含碳燃料的高效清洁转化利用，已开发出多种综合煤化工技术，如热解-燃烧解耦、热解-化学品解耦、热解-气化解耦等，但停留在实验室研究阶段，因为工业化放大的过程中遇到了各式技术难题，真正实现工业化的却不多。其中尤以热解反应器设计、后续净化处理工艺的问题尤为突出。目前，含碳燃料(煤、油页岩、生物质等)热解的主要炉型有抚顺炉、三江方炉、大连理工的固体热载体干馏炉、爱沙利亚的Galoter炉和澳大利亚的ATP炉等。使用上述热解炉热解粉煤过程中产生的热解油气，成分复杂、重质焦油组分多，粉尘含量大、粉尘形状不规则，气体温度高，造成热解粉焦和热解油气在线分离效果不理想，导致热解系统运行不稳定、焦油中灰分含量高，阻碍了粉煤热解技术的工业化进程。因此，热解工艺中除尘技术成为低阶煤热解工业化过程急需解决的关键问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提出一种煤快速热解反应器，该反应器使物料受热更均匀，降低了反应器中热解油气的尘含量，降低后续高温煤热解油气激冷焦油中的尘含量和重质组分。本技术提供了一种煤快速热解反应器。一般而言，本技术的煤快速热解反应器为蓄热式下行床反应器。本技术的煤快速热解反应器包括：反应器本体；旋风分离器，内置于所述反应器本体的上部；颗粒移动床，所述颗粒移动床包括：侧面板、固定在所述反应器本体的侧壁上的两个壁板，由此所述侧面板、所述两个壁板和所述侧壁限定所述颗粒移动床的腔体，所述颗粒移动床的顶部是开放的上开口，作为颗粒入口，布置在所述侧面板上的多个进气口，以及可伸缩的阀门，布置在所述颗粒移动床的底部，作为所述颗粒移动床的底；其中，所述旋风分离器连通至所述颗粒移动床的进气口；所述壁板的固定部位之间的侧壁上设置有热解油气出口。根据本技术的一个实施方案，所述颗粒移动床进一步包括隔板，所述隔板布置所述两个壁板之间并且与所述侧面板相对，由此在所述隔板、所述两个壁板和所述侧面板之间形成第一气室，所述隔板为多孔板。根据本技术的一个实施方案，所述颗粒移动床进一步包括滤板，所述滤板布置所述两个壁板之间并且与所述热解油气出口相对，由此在所述滤板、所述两个壁板和所述壁板的固定部位之间的侧壁之间限定出第二气室，所述滤板为多孔板。根据本技术的一个实施方案，所述颗粒移动床进一步包括滤板，所述滤板设置在所述热解油气出口处，将所述热解油气出口与所述颗粒移动床隔离，所述滤板为多孔板。根据本技术的一个实施方案，所述隔板的孔径为0～0.05mm，，孔的密度为面积孔数不少于500～5000个/cm2。根据本技术的一个实施方案，所述滤板的孔径为0～0.1mm，，孔的密度为面积孔数不少于50～5000个/cm2。根据本技术的一个实施方案，所述阀门为板状体，在所述壁板的固定部位之间的侧壁上设有长孔，所述阀门可伸缩的安装于所述长孔。根据本技术的一个实施方案，所述阀门是插板阀，其中所述插板阀布置在所述颗粒移动床的底部。例如，所述插板阀的手轮由所述反应器本体外部穿过内壁，由此使所述插板阀的闸板作为所述颗粒移动床的底部。根据本技术的一个实施方案，所述反应器还包括集气装置，所述集气装置设置在所述反应器本体内部，并且所述集气装置与所述旋风分离器连接。本技术在反应器本体上部设置旋风分离器和颗粒移动床，获得了多种益处。例如，在高温煤热解油气出热解炉前，将热解油气中的细尘截留在热解炉内，从而有效降低了热解油气的含尘量。和旋风分离器外置相比，将旋风分离器内置有效解决了旋风分离器的保温和结焦问题。同时，将颗粒移动床置于热解油气出口，在原料进入反应器本体的过程中，部分原料进入颗粒移动床并在颗粒移动床内下降，可以通过冷煤和高温煤热解油气接触，降低高温煤热解油气温度，吸附部分冷凝焦油，特别是，部分(40～60％)重质焦油冷凝随热解原料返回热解炉，从而增加焦油中的轻质组分，由此提高了焦油的品质。为了便于描述，在本文中，术语“煤快速热解反应器”、“蓄热式下行床反应器”、“热解炉”可互换使用。附图说明图1是本技术煤快速热解反应器的结构示意图；图2是本技术中的颗粒移动床一实施例的俯视图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本技术的方案及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本技术的限制。本技术实施例提供一种煤快速热解反应器，如图1所示，煤快速热解反应器包括反应器本体1，旋风分离器2，颗粒移动床3，蓄热式辐射管4和集气装置。集气装置设置在反应器本体内部，包括集气花纹管5，集气管6和集气总管7。本技术所述的煤快速热解反应器为蓄热式下行床反应器，反应器本体1为热解反应容器。热解反应容器的顶部开设原料入口，在侧壁上设置有热解油气出口。旋风分离器2内置于反应器本体1的上部，作为一级除尘设备与集气总管7连接。颗粒移动床3固定热解反应容器本体1的侧壁上，并将热解油气出口罩住，本技术所述的罩住，是指颗粒移动床将热解油气出口与反应器内腔隔离。颗粒移动床3与旋风分离器连通，使得热解油气可以由集气装置经旋风分离器进入颗粒移动床，由热解油气出口排出反应容器本体1外。蓄热式辐射管4设置在反应器本体1内，蓄热式辐射管4沿反应器本体1的高度方向多层布置，每层布置多根在水平方向彼此平行的蓄热式辐射管4。由于采用多层蓄热式辐射管4供热，反应系统结构简单，操作方便，加热效果好，温度分布均匀。每层蓄热式辐射管与相邻上下两层的蓄热式辐射管4互相平行且沿反应器本体1的高度方向交错分布。由此，可显著提高反应器的热解效率，从而提高产品的产出率。集气花纹管5设置在反应器本体1的内部，集气花纹管5沿反应器本体1的高度方向多层布置，每层具有多根彼此平行的集气花纹管5。集气花纹管5与蓄热式辐射管4平行布置，且在蓄热式辐射管4各自的左右两侧对称布置有两根集气花纹管5。集气花纹管5与集气管6连接。集气管6为多根，设置在反应器本体1的内部，沿反应器本体1的高度方向多层布置，每根所述集气管6连接两层所述集气花纹管5。集气管6均连接到集气总管7。集气总管7设置在反应器本体1内部，集气总管7沿反应器本体1的内壁高度方向布置。集气总管7连接旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤快速热解反应器，其特征在于，所述反应器包括：反应器本体；旋风分离器，内置于所述反应器本体的上部；颗粒移动床，所述颗粒移动床包括：侧面板、固定在所述反应器本体的侧壁上的两个壁板，由此所述侧面板、所述两个壁板和所述侧壁限定所述颗粒移动床的腔体，所述颗粒移动床的顶部是开放的，布置在所述侧面板上的多个进气口，以及可伸缩的阀门，布置在所述颗粒移动床的底部；其中，所述旋风分离器连通至所述颗粒移动床的进气口；热解油气出口，所述热解油气出口设置在所述壁板的固定部位之间的侧壁上。

【技术特征摘要】
1.一种煤快速热解反应器，其特征在于，所述反应器包括：反应器本体；旋风分离器，内置于所述反应器本体的上部；颗粒移动床，所述颗粒移动床包括：侧面板、固定在所述反应器本体的侧壁上的两个壁板，由此所述侧面板、所述两个壁板和所述侧壁限定所述颗粒移动床的腔体，所述颗粒移动床的顶部是开放的，布置在所述侧面板上的多个进气口，以及可伸缩的阀门，布置在所述颗粒移动床的底部；其中，所述旋风分离器连通至所述颗粒移动床的进气口；热解油气出口，所述热解油气出口设置在所述壁板的固定部位之间的侧壁上。2.根据权利要求1所述的煤快速热解反应器，其特征在于，所述颗粒移动床进一步包括隔板，所述隔板布置在所述两个壁板之间并且与所述侧面板相对，由此在所述隔板、所述两个壁板和所述侧面板之间形成第一气室，所述隔板为多孔板。3.根据权利要求1所述的煤快速热解反应器，其特征在于，所述颗粒移动床进一步包括滤板，所述滤板布置所述两个壁板之间并且与所述热解油气出口相对，由此在所述滤板、所述两个壁板和所述壁板的固定部位之间的侧壁之间限定出第二气室，所述滤板为多孔板。4.根据权利要求1所述的煤快速热解反应器，其特征在于，所述颗粒移动床进一步包...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅磊，陈水渺，肖磊，薛逊，姜朝兴，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11