一种煤热解的进出料系统及方法技术方案

本发明专利技术针对现有技术的不足，提供一种新型的煤热解的进出料系统及方法，该系统包括：进料装置、料仓、中间储罐和反应器，所述进料装置位于所述料仓的上方，与所述料仓的进料口连接，所述中间储罐的入口与所述料仓下部的出料口连接，所述中间储罐的下部出口与所述反应器上部的进料口连接，所述反应器为密闭反应器，由气体进行吹扫置换。由此，该系统能在不引起反应器内气氛波动的情况下实现进出料，具有热解效率高、连续进出料以及自动化程度高、操作简便，并且整个系统内的热源、压力、气氛稳定、节能效果显著等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种进出料系统及方法，尤其指一种煤热解反应系统的进出料系统及方法。
技术介绍
我国褐煤、长焰煤和不黏煤等中低阶没资源储量巨大，已探明储量5610亿吨以上，其中褐煤资源探明储量为1300多亿吨。利用这些丰富的中低阶煤制取替代燃料的转化技术备受瞩目。煤低温干馏，即没在隔绝空气（或在非氧化气氛）条件下加热升温到500~600℃，受热分解成煤气、煤焦油和半焦的热加工过程，是中低阶煤化学加工的一个重要技术途径。近年来，随着能源与资源的短缺和环境污染的日益严重，寻找可替代能源和资源已成为世界各国亟待解决的问题。CN102295114A公开了一种进料罐以及使用该进料罐的干法进料装置，该方法的特点在于在进料罐上设有数个进口以及与罐体流体相同的气体分配器，从这些进口引入固体粉末和载气，且罐体内混合形成固气混合物。使用该方法可以防止固体粉末在罐体内壁附近大量聚集，且在一定程度上避免了鼠洞和架桥现象的出现。但是，仍存在以下缺点：（1）大量外加载气随着固体粉末进入反应器，造成反应产生的气体产物中杂质气体含量或者某一非有效气体成分过多，影响气体品质，造成后期气体产物工序处理复杂，建设成本及运行成本昂贵；（2）仅适用于粒度较小的固体粉末进料，无法满足较大粒径固体颗粒的连续进料要求。因此，如何设计一种高效、气氛稳定和连续运行的煤热解的进出料系统成为本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种新型的煤热解的进出料系统及方法，该系统能在不引起反应器内气氛波动的情况下实现进出料，尤其是一种不影响煤热解炉内绝氧或贫氧气氛的进出料系统及方法。该系统具有热解效率高、连续进出料以及自动化程度高、操作简便，并且整个系统内的热源、压力、气氛稳定、节能效果显著等优点。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术提出了一种煤热解的进出料系统。根据本专利技术的实施例，该系统包括：进料装置、料仓、中间储罐和反应器，其中，所述进料装置位于所述料仓的上方，与所述料仓的进料口连接，其中，所述料仓为封闭系统，所述料仓上部设有放空管道，在所述料仓下部锥形部的外围环绕布设多个喷嘴，用于将气体送入所述料仓内，进行气氛置换，所述喷嘴与气源连接；所述中间储罐的入口与所述料仓下部的出料口连接，且所述料仓和所述中间储罐之间设有阀，用于控制煤原料的通断；其中，所述中间储罐为封闭系统，所述中间储罐上部设有放空管道，在所述中间储罐下部锥形部的外围环绕布设多个喷嘴，用于将气体送入所述中间储罐内，进行气氛置换；所述喷嘴与气源连接；所述中间储罐的下部出口与所述反应器上部的进料口连接；所述反应器为密闭反应器，由气体进行吹扫置换。专利技术人发现，根据本专利技术提供的煤热解的进出料系统及方法，能在不引起反应器内气氛波动的情况下实现进出料，尤其是在不影响煤热解炉内绝氧或贫氧气氛的情况下完成了热解反应装置的连续运行；同时，可通过调整螺旋进料装置的转速，随时调整进料量，且对反应器内的气氛无影响，尤其适合于热解反应装置的连续运行；通过采用气体对料仓和中间储罐的置换，在反应器入口处形成一段气体封锁，可以防止反应器内产物气体反串，从进料装置处串出。同时也能防止在进料过程中空气进入反应器内，造成反应器内过氧现象的发生，引起危险。该系统具有热解效率高、连续进出料以及自动化程度高、操作简便，并且整个系统内的热源、压力、气氛稳定、节能效果显著等优点。根据本专利技术的实施例，所述进料装置为进料螺旋，其上方设有料斗，机械装置将煤运送至所述料斗中。根据本专利技术的实施例，所述阀为第一插板阀；所述气体为二氧化碳、氮气或对热解反应过程无影响的惰性气体。根据本专利技术的实施例，所述反应器上方设置有分布器，将物料均匀分布在反应器床层内；所述反应器为环形反应器，其炉底为可转动的环形炉底。根据本专利技术的实施例，所述中间储罐和反应器之间设置有第二插板阀；分别在所述料仓喷嘴和中间储罐喷嘴与气源之间设置阀，以控制气体的通断。根据本专利技术的实施例，所述料仓和中间储罐的侧壁上均固定安装料位计，并且料仓的所述料位计与第一插板阀联锁，中间储罐的所述料位计与第二插板阀联锁，用于根据料位值来控制插板阀的开关。在本专利技术的另一个方面，本专利技术提供了一种利用前面所述的系统进行煤热解的进出料方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括以下步骤：1）首先，引入气体对料仓、中间储罐与反应器进行置换，使整个系统处于惰性氛围；2）通过机械装置，将煤运送至位于螺旋进料装置上方的料斗中；启动所述螺旋进料装置，将所述料斗中的煤输送至料仓；3）开启气体管道上的阀，将气源中的气体引入所述料仓中，对所述料仓中的空气进行置换，将随煤进来的空气吹净，废气从所述料仓上的放空管道排出，将所述料仓中的气氛置换为惰性气氛后，关闭所述料仓放空管道的阀门；4）开启气体管道上的阀，将气源中的气体引入中间储罐中，对所述中间储罐中的空气进行置换，废气从所述中间储罐上的放空管道排出，将所述中间储罐中的气氛置换为惰性气氛后，关闭放空管道上的阀门；5）开启所述料仓与所述中间储罐之间的第一插板阀，煤沿着连接管道下落至所述中间储罐，关闭所述第一插板阀，并延时一段时间后，打开所述中间储罐与反应器之间的第二插板阀，煤沿着中间储罐与反应器之间设置的连接管道进入密闭反应器中；6）煤进入该反应器后发生热解反应，所述固体物料平铺在反应器内，并随着反应器的炉底在反应器内部转动，在发生热解反应的同时运动至出料口出料。根据本专利技术的实施例，所述步骤5）进一步包括：当系统初次启动时，所述料仓中的料位达到一设定高度时，开启所述料仓与所述中间储罐之间的第一插板阀，待料位降低到一设定高度时，关闭所述第一插板阀，开启气体管道上的阀门，将气源中的气体引入所述中间储罐中，将随煤进入的空气置换，废气从所述中间储罐上的放空管道排出。根据本专利技术的实施例，所述步骤2）的所述煤的粒径范围为3-30mm的颗粒；所述煤指中低阶煤，包括并不限于褐煤、长焰煤或烟煤。本专利技术的有益效果如下：（1）可通过调整螺旋进料装置和螺旋推进反应器的电机转速，随时调整进料量和出料速度，连续进出料的同时对反应器内的气氛无影响。尤其适合于热解反应装置的连续运行。（2）整个系统自动化程度高，操作简便。（3）通过采用气体对料仓和中间储罐的置换，在反应器入口处形成一段气体封锁，可以防止反应器内产物气体反串，从进料装置处串出。同时也能防止在进料过程中空气进入反应器内，造成反应器内过氧现象的发生，引起危险。附图说明图1是根据本专利技术实施例的煤热解的进出料系统的结构示意图。图2是根据本专利技术实施例的反应器的俯视图。其中，1、机械装置，2、料斗，3、进料螺旋，4、料仓，41、料仓的放空管道，42、料仓的料位计，43、料仓的出料控制阀，5、中间储罐，51、中间储罐的放空管道，52、中间储罐的料位计，53、中间储罐的出料控制阀，6、气源，61、料仓通气管道的控制阀，62、中间储罐通气管道的控制阀，7、反应器，71、分布器，72、进料区，73、加热区，74、出料区。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术提出了一种煤热解的进出料系统。根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤热解的进出料系统，其特征在于，包括：进料装置、料仓、中间储罐和反应器，其中，所述进料装置位于所述料仓的上方，与所述料仓的进料口连接，其中，所述料仓为封闭系统，所述料仓上部设有放空管道，在所述料仓下部锥形部的外围环绕布设多个喷嘴，用于将气体送入所述料仓内，进行气氛置换，所述喷嘴与气源连接；所述中间储罐的入口与所述料仓下部的出料口连接，且所述料仓和所述中间储罐之间设有阀，用于控制煤原料的通断；其中，所述中间储罐为封闭系统，所述中间储罐上部设有放空管道，在所述中间储罐下部锥形部的外围环绕布设多个喷嘴，用于将气体送入所述中间储罐内，进行气氛置换；所述喷嘴与气源连接；所述中间储罐的下部出口与所述反应器上部的进料口连接；所述反应器为密闭反应器，由气体进行吹扫置换。

【技术特征摘要】
1.一种煤热解的进出料系统，其特征在于，包括：进料装置、料仓、中间储罐和反应器，其中，所述进料装置位于所述料仓的上方，与所述料仓的进料口连接，其中，所述料仓为封闭系统，所述料仓上部设有放空管道，在所述料仓下部锥形部的外围环绕布设多个喷嘴，用于将气体送入所述料仓内，进行气氛置换，所述喷嘴与气源连接；所述中间储罐的入口与所述料仓下部的出料口连接，且所述料仓和所述中间储罐之间设有阀，用于控制煤原料的通断；其中，所述中间储罐为封闭系统，所述中间储罐上部设有放空管道，在所述中间储罐下部锥形部的外围环绕布设多个喷嘴，用于将气体送入所述中间储罐内，进行气氛置换；所述喷嘴与气源连接；所述中间储罐的下部出口与所述反应器上部的进料口连接；所述反应器为密闭反应器，由气体进行吹扫置换。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述进料装置为进料螺旋，其上方设有料斗，机械装置将煤运送至所述料斗中。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述阀为第一插板阀；所述气体为二氧化碳、氮气或对热解反应过程无影响的惰性气体。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述反应器上方设置有分布器，将物料均匀分布在反应器床层内；所述反应器为环形反应器，其炉底为可转动的环形炉底。5.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于，所述中间储罐和反应器之间设置有第二插板阀；分别在所述料仓喷嘴和中间储罐喷嘴与气源之间设置阀，以控制气体的通断。6.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其特征在于，所述料仓和中间储罐的侧壁上均固定安装料位计，并且料仓的所述料位计与第一插板阀联锁，中间储罐的所述料位计与第二插板阀联锁，用于根据料位值来控制插板阀的开关。7.利用权利要求1-6中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋敏洁，杨玉地，陈珊，石为华，钟贵全，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：发明
国别省市：北京;11