一种塔式连续反应装置制造方法及图纸

技术编号:31007481 阅读:17 留言:0更新日期:2021-11-25 23:06
本实用新型专利技术涉及一种塔式连续反应装置,包括:塔式反应器、物料循环单元、固液分离单元;所述塔式反应器包括固体原料进口、原料液进口、反应物料出口、第一循环液出口、第一循环液进口、以及回用液进口;所述物料循环单元包括循环管路以及设置在所述循环管路上的第一循环泵,所述循环管路的进口和出口分别与第一循环液进口、第一循环液出口相连通;所述固液分离单元包括与所述反应物料出口相连通的固液分离器,所述固液分离器的液体出口通过回液管路与回用液进口相连通,在所述回液管路上设有第二循环泵。本实用新型专利技术的塔式连续反应装置可实现煤炭化学除灰分的连续化生产,化学除灰效率高,去除灰分效果好。去除灰分效果好。去除灰分效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种塔式连续反应装置


[0001]本技术涉及反应装置
,尤其是涉及一种塔式连续反应装置。

技术介绍

[0002]在全世界的一次能源消费结构中,石油、天然气、煤炭仍占据主要地位,总量达到了世界能源消费总量的86.3%;其中石油为32.57%,天然气为23.71%,煤炭为30.03%。在中国的一次能源消费结构中,石油、天然气、煤炭三者总占比为89.1%,高于世界平均水平,其中石油占比为17.51%,天然气为5.62%,煤炭为66.03%。因此,中国作为一个“富煤、贫油、少气”国家的基本面貌没有改变,煤炭在国家能源结构中依然处于主导地位。
[0003]近年来,中国现代煤化工技术取得了长足的进步和发展,在煤制活性炭、煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制乙二醇、超纯煤、无灰焦炭等方面,经过多年的不懈努力,已经掌握了具有自主知识产权的现代煤化工工艺技术,整体达到世界领先或先进水平,拥有建设现代煤化工产业体系的能力,能够应对持续增加的国际油气价格波动、生态环保约束、新能源和可再生能源替代等风险,实现煤炭由单一燃料向燃料与原料并重转变。
[0004]但对煤炭的灰分的去除,我国还一直停留在洗、选的水平,只能采用低灰分原煤,经过洗煤、旋流选煤和浮沉选煤等手段,进一步降低煤炭的灰分,获得低灰煤;由于采用的是物理方法,超低灰煤中的灰分仍然有2%之多。
[0005]化学方法可以实现煤炭和活性炭的低灰分,最低灰分甚至可以小于200ppm。但我国的煤炭和活性炭化学除灰还处于实验室阶段,很多大专院校、科研机构、专业工厂都进行了许多种化学除灰的实验,效果虽好,但至今无法实现工业化生产。
[0006]煤炭化学除灰生产超纯煤,是一种高效、低价的方法。超纯煤本身就是一种产品;并且还可以作为生产超级活性炭、无灰焦炭、纳米碳、电极材料、石墨原料、增碳剂等后续产品的原料。煤炭化学除灰是市场前景广阔的技术。
[0007]但化学除灰工业化装置所涉及的设备,如果采用现有技术,只能间歇生产;产量有限,并且生产成本高,劳动强度大。为了解决煤炭和活性炭的化学除灰工业化生产存在的问题,本技术提出一种塔式连续反应装置,可实现连续化的煤炭和活性炭的化学高效除灰生产。

技术实现思路

[0008]本技术提供一种塔式连续反应装置,可连续化生产,反应效率高。
[0009]本技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
[0010]一种塔式连续反应装置,包括:
[0011]塔式反应器、物料循环单元、固液分离单元;
[0012]所述塔式反应器包括固体原料进口、原料液进口、反应物料出口、第一循环液出口、第一循环液进口、以及回用液进口;
[0013]所述物料循环单元包括循环管路以及设置在所述循环管路上的第一循环泵,所述
循环管路的进口和出口分别与第一循环液进口、第一循环液出口相连通;
[0014]所述固液分离单元包括与所述反应物料出口相连通的固液分离器,所述固液分离器的液体出口通过回液管路与回用液进口相连通,在所述回液管路上设有第二循环泵。
[0015]在一些实施例中,所述塔式反应器内部设有内置式固液分离器,所述内置式固液分离器位于所述塔式反应器的中上部。
[0016]在一些实施例中,所述固体原料进口通过管道延伸到所述内置式固液分离器的下方。
[0017]在一些实施例中,所述固体原料进口位于所述塔式反应器的顶部;所述原料液进口位于所述塔式反应器的中部;所述反应物料出口位于所述塔式反应器的底部;所述第一循环液出口位于所述塔式反应器的上部、所述第一循环液进口位于所述塔式反应器的下部;所述第一循环液进口高于所述回用液进口。
[0018]在一些实施例中,所述第一循环液出口的位置高于所述内置式固液分离器。
[0019]在一些实施例中,所述循环管路上设有补充原料进口。
[0020]在一些实施例中,还包括废液过滤单元,所述废液过滤单元设置在所述塔式反应器的中上部;
[0021]所述废液过滤单元包括废液过滤器;
[0022]所述塔式反应器还包括第二循环液出口和第二循环液进口;
[0023]所述废液过滤器的进口与所述第二循环液出口连通;所述废液过滤器的出口与所述第二循环液进口连通。
[0024]在一些实施例中,所述固液分离单元设有固体反应料出口和第一废液出口。
[0025]一种上述的塔式连续反应装置除灰的方法,包括:
[0026]将原料液加入所述塔式反应器内,液位到达第一循环液出口位置后,固体原料进入所述塔式反应器内,固液反应随之产生,固体物料在重力作用下往所述塔式反应器底部沉降,从所述反应物料出口进入所述固液分离单元,固液分离后,液体物料作为回用液回到塔式反应器,或作为废液输出;
[0027]当所述固体物料沉降速度过快,影响化学反应时,开启第一循环泵,液体物料从所述第一循环液出口通过所述第一循环泵、第一循环液进口回到所述塔式反应器内,液体物料在塔式反应器形成流化态,使固体物料的沉降速度降低,以此调节反应状态。
[0028]在一些实施例中,当液体物料在所述塔式反应器形成流化态时,所述内置式固液分离器把固体物料分隔在所述内置式固液分离器的下方,不参与液体在塔式反应器外的循环。
[0029]本技术具有的有益效果是:
[0030](1)本技术的塔式连续反应装置可实现煤炭化学除灰分的连续化生产,化学除灰效率高,去除灰分效果好。
[0031](2)该装置可适应各种生产规模的应用场合;从年产千吨到年产百万吨,均能使用。
[0032](3)本技术装置的固液分离单元可实现除灰分废酸的循环利用,降低除灰成本。
[0033](4)本技术的装置可用于多种领域:煤炭除灰、活性炭除灰、焦炭除灰、煤炭碱
液除灰;以及下述场景:
[0034]a、固体物料与液体物料的合成反应、置换反应;
[0035]b、固体物料中部分元素与液体物料的化学反应;
[0036]c、固体物料的除杂;
[0037]所述之液体物料可以是水、酸液、碱液、盐液、离子液体等。
[0038](5)本技术装置很方便与自动操作控制系统相连,可实现自动化、无人化的操作。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本技术实施方案或现有技术中的技术方案,下面将对实施方案或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施方案,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0040]图1为本技术第一种塔式连续反应装置的结构示意图;
[0041]图2为本技术第二种塔式连续反应装置的结构示意图。
[0042]其中:
[0043]塔式反应器10、物料循环单元20、固液分离单元30、内置式固液分离器40、废液过滤单元50、固体原本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种塔式连续反应装置,其特征在于,包括:塔式反应器、物料循环单元、固液分离单元;所述塔式反应器包括固体原料进口、原料液进口、反应物料出口、第一循环液出口、第一循环液进口、以及回用液进口;所述物料循环单元包括循环管路以及设置在所述循环管路上的第一循环泵,所述循环管路的进口和出口分别与第一循环液进口、第一循环液出口相连通;所述固液分离单元包括与所述反应物料出口相连通的固液分离器,所述固液分离器的液体出口通过回液管路与回用液进口相连通,在所述回液管路上设有第二循环泵。2.根据权利要求1所述的一种塔式连续反应装置,其特征在于,所述塔式反应器内部设有内置式固液分离器,所述内置式固液分离器位于所述塔式反应器的中上部。3.根据权利要求2所述的一种塔式连续反应装置,其特征在于,所述固体原料进口通过管道延伸到所述内置式固液分离器的下方。4.根据权利要求1所述的一种塔式连续反应装置,其特征在于,所述固体原料进口位于所述塔式反应器的顶部...

【专利技术属性】
技术研发人员:应盛荣姜战应悦
申请(专利权)人:衢州市膜力环保科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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