一种用于热处理固体燃料的炉子制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于热处理固体燃料的炉子，特别是一种油页岩干馏炉。这种炉子包括物料进入部、物料干馏室、燃气进入部、燃气上升腔及干馏气体排出腔，其特征在于，所述燃气进入部包括引导燃气横向于炉体进入炉内的燃气入口通道；所述燃气上升腔是位于炉内中央部、从物料进入部起一直贯穿至炉子底部的空间，该空间与物料隔离；所述物料干馏室围绕所述燃气上升腔设置；所述干馏气体排出腔围绕所述物料干馏室的上部设置；所述燃气上升腔和所述物料干馏室之间以及所述物料干馏室与所述干馏气体排出腔之间的壁上设置有若干气道。这种炉子可处理小颗粒油页岩，并能提高油收率。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于热处理固体燃料的炉子，特别是一种油页岩干馏炉。它尤其适用于油页岩低温干馏领域，可以用来处理粒径大于6mm的小颗粒油页岩，优选地用来处理粒径为6～40mm的油页岩，更优选地用来处理粒径为6～20mm的油页岩，以制取页岩油。
技术介绍
如图1所示，国内现有的油页岩低温干馏炉主要是抚顺式干馏炉，它主要由加料设备1’、煤气收集伞2’、炉体3’、干馏段4’、混合室5’、拱台6’、循环煤气入口7’、发生段8’、风头9’、排灰器10’、灰皿11’构成。它是二十世纪三十年代在抚顺专为处理低品位油页岩而开发的炉型。入炉油页岩粒径为12-75mm，油收率60％～65％左右。该炉型可以处理低品位油页岩，半焦中固定碳利用率达到65％，并且自产煤气还有剩余。但该炉型存在炉内物料分布不均，等温层不平，有过剩氧烧油等问题，从而使油收率降低。另外，该炉型由于结构原理等原因不能继续放大，处理量只能在100-200吨/台。天，当总处理量很大时，设备数量过多，造成总体油收率降低。最后，该炉型由于结构和工艺特点对小于12mm的颗粒页岩不能入炉加工，降低了页岩的原料利用率。也就是说，小于12mm粒径的油页岩进入抚顺式炉后造成炉内阻力增大，造成半焦与主风接触不均，干馏不充分。国外现在采用一种爱沙尼亚产的Kiviter炉来干馏油页岩。但是，它主要干馏爱沙尼亚油页岩，鉴于爱沙尼亚油页岩挥发分高，产生的煤气量大，煤气热值相对较高，热量可以满足自身干馏的需要，所以该炉采用炉外燃烧煤气产生的热废气作为热载体进行干馏。但是，鉴于其结构特征的专用-->性，对于小颗粒油页岩而言还是不能很好的适用，在试用过程中，还是出现炉内阻力大、热传递不均匀及干馏不充分等问题。
技术实现思路
为此，本技术要解决的技术问题是在利用小颗粒物料-特别是油页岩-时能降低炉内阻力、提高热传递效率及热交换的均匀性，从而提高干馏效率，提高油收率。另外，克服等温层不平、过剩氧烧油问题，进一步提高油收率。最后，本技术还能提供一种可放大性结构，从而可进行规模性生产，大大提高每天的处理量，提高生产效率。为解决上述技术问题，本技术的技术方案为：一种用于热处理固体燃料的炉子，包括物料进入部、物料干馏室、燃气进入部、燃气上升腔及干馏气体排出腔，所述燃气进入部包括引导燃气横向于炉体进入炉内的燃气入口通道；所述燃气上升腔是位于炉内中央部、从物料进入部起一直贯穿至炉子底部的空间，该空间与物料隔离；所述物料干馏室围绕所述燃气上升腔设置；所述干馏气体排出腔围绕所述物料干馏室的上部设置；所述燃气上升腔和所述物料干馏室之间以及所述物料干馏室与所述干馏气体排出腔之间的壁上设置有若干气道。由于燃气上升腔几乎贯穿整个炉体中央部，而物料干馏室又形成围绕该燃气上升腔的相对较薄的料层，所以大大降低了炉内阻力，提高热传递的效率，从而提高了油收率。优选地，所述燃气入口通道设置于炉体的中下部；所述燃气进入部还包括与所述燃气入口通道连通并且垂直向下延伸而围绕所述物料干馏室的下部设置的燃气下降腔；在所述燃气入口通道与所述燃气下降腔交汇处以下、燃气下降腔与所述物料干馏室之间的壁上设置有若干气道，从而使燃气进入炉内后先通过物料干馏室的下部进入燃气上升腔、再从燃气上升腔进入物料干馏室的上部完成干馏，随后干馏气体从所述物料干馏室排入所述干馏气体排出腔。根据上述优选方式，使燃气进入后不直接进入物料干馏室，而是先通-->过燃气下降腔，再环状均匀地通过物料干馏室的下部，进入燃气上升腔，燃气从燃气上升腔低部向上，在上部再环状均匀地通过物料干馏室的上部，完成干馏。整个干馏过程的热交换均匀，提高了干馏效率，大大提高了油收率。而且，先引导燃气下降而随后进入干馏室的循环方式，也克服了过剩氧烧油的问题。根据上述技术的一方面，所述物料干馏室的横截面为环形。根据这种结构，物料干馏室形成围绕圆柱状燃气上升腔的环状料层，更降低了炉内物料的阻力，更能处理小颗粒油页岩，也是热交换效率得到提高。根据上述技术的另一方面，还包括若干设置于炉体底部的可引入冷却燃气的冷却燃气入口管。冷却燃气入口管的设置，可以调节干馏用燃气的温度，使干馏效率更充分，也可降低局部温度太高而引起的烧油问题。根据上述技术的还一方面，在物料干馏室的上部设置有与干馏气体排出腔相互隔开的分隔壁，所述分隔壁的高度设置成可防止物料进入所述干馏气体排出腔。这样设置分隔壁，可防止物料在进入物料干馏室时落入干馏气体排出腔，从而使干馏气体排出通道畅通无阻。根据上述技术的再一方面，所述燃气入口通道是横向于炉子的外壁设置的若干燃气入口管。根据上述技术的又一方面，在构成所述物料干馏室的两壁之间设置有若干加强肋。根据本技术的设计，由于结构简单并且干馏效率及油收率几乎不受体积放大的影响，所以易于使本技术的炉子根据生产要求放大，可实现自动化操作，为今后工业炉大型化提供了坚实的基础。总而言之，该炉子成功地解决了小颗粒油页岩的利用问题，若油页岩入炉粒径为6-20mm，油收率可达到80-85％。附图说明图1为现有技术抚顺式干馏炉的示意图；图2为本技术的纵向剖视示意图；-->图3为本技术的横向剖视图。具体实施方式如图2和图3所示，本技术的用于热处理固体燃料的炉子-特别是油页岩干馏炉-主要包括物料进入部、物料干馏室5、燃气进入部、燃气上升腔9及干馏气体排出腔3。其中，物料进入部主要由炉顶料仓1以及分隔壁15与燃气上升腔9的拱形顶部形成的通道构成。由于分隔壁15设计成防止物料进入干馏气体排出腔3，所以使干馏气体排出能畅通无阻。干馏气体排出腔3同时也用作带出灰下降通道，在炉顶部设置有两个干馏气体导出管2，所述干馏气体导出管与干馏气体排出腔3连通。物料干馏室5是围绕中央部的圆柱状燃气上升腔9设置的环状物料带，在上部和中部分别设置若干加强肋6，以在物料充满后起到加强作用。燃气进入部由若干垂直于炉壁设置的燃气入口管7以及从燃气入口管7向下垂直延伸并围绕物料干馏室5的下部设置的环状燃气下降腔10。在燃气下降腔10与物料干馏室5之间设置若干气道16。在燃气上升腔9与物料干馏室5之间设置了若干气道12，在物料干馏室5与干馏气体排出腔3之间也设置有若干气道4。在炉子的底部设置有若干冷却燃气入口管13，冷却燃气可通过气道8而进入物料干馏室5的最下部，然后进入燃气上升腔9调节燃气的温度。在炉体的最外周为保温层11。在炉子的下部设置有出灰盆14。物料-主要是油页岩-从炉顶料仓1进入炉内，在燃气上升腔9的拱形顶部处向四周散落而进入环状物料干馏室。燃气自燃气入口管7进入，然后导入燃气下降腔10，在该燃气下降腔10中燃气通过若干气道16均匀地进入物料干馏室5的下部，与其中的物料进行均匀地热交换。经过该热交换后，燃气通过气道12进入燃气上升腔9。燃气从燃气上升腔9的下部上升至上部，再通过上部的若干气道12均匀地进入上部的物料干馏室5，经过充分热交换并且完成干馏后进入干馏气体排出腔3，最后通过干馏气体导出管2进行回收。-->高温燃气横向穿过环状薄料层，以及由下而上迂回地进行均匀热交换，都充分提高了干馏效率，提高了油收率，使油收率达到80％，甚至85％。由于采用环状料层、燃气在中央部与料层充分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于热处理固体燃料的炉子，包括物料进入部、物料干馏室、燃气进入部、燃气上升腔及干馏气体排出腔，其特征在于，所述燃气进入部包括引导燃气横向于炉体进入炉内的燃气入口通道；所述燃气上升腔是位于炉内中央部、从物料进入部起一直贯穿至炉子底部的空间，该空间与物料隔离；所述物料干馏室围绕所述燃气上升腔设置；所述干馏气体排出腔围绕所述物料干馏室的上部设置；所述燃气上升腔和所述物料干馏室之间以及所述物料干馏室与所述干馏气体排出腔之间的壁上设置有若干气道。

【技术特征摘要】
1.一种用于热处理固体燃料的炉子，包括物料进入部、物料干馏室、燃气进入部、燃气上升腔及干馏气体排出腔，其特征在于，所述燃气进入部包括引导燃气横向于炉体进入炉内的燃气入口通道；所述燃气上升腔是位于炉内中央部、从物料进入部起一直贯穿至炉子底部的空间，该空间与物料隔离；所述物料干馏室围绕所述燃气上升腔设置；所述干馏气体排出腔围绕所述物料干馏室的上部设置；所述燃气上升腔和所述物料干馏室之间以及所述物料干馏室与所述干馏气体排出腔之间的壁上设置有若干气道。2.根据权利要求1所述的炉子，其特征在于，所述燃气入口通道设置于炉体的中下部；所述燃气进入部还包括与所述燃气入口通道连通并且垂直向下延伸而围绕所述物料干馏室的下部设置的燃气下降腔；在所述燃气入口通道与所述燃气下降腔交汇处以下、燃气下降腔与所述物料干馏室之间的壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘连兴，曹振海，张秋民，
申请(专利权)人：吉林桦甸北台子油页岩开发有限公司，大连理工大学，
类型：实用新型
国别省市：22[中国|吉林]