一种无转动器件的煤与高温半焦混合装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于煤化工技术领域。一种无转动器件的煤与高温半焦混合装置，筒体上方安装有初始进料分布组件，筒体内部安装至少一级物料混合单元，筒体底部为出料口，初始进料分布组件采用同轴心的内进料管和外套管组成，外套管为热载体进料管，内进料管为Y形原煤进料管。本实用新型专利技术混合装置整体结构相对简单、空间体积较小、密封好、无运动部件，解决了粉粒状煤与高温半焦混合问题，用于煤固体热载体法热解生产半焦、煤焦油和煤气生产过程中。这种混合装置可以实现毫米级粉粒状煤与高温半焦混合，亦可用于其他两种或者多种固体颗粒粉状物料，在高温或常温条件下实现混合的场合。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于煤化工
，具体涉及到煤固体热载体法热解生产半焦、煤焦油和煤气过程中的煤与高温半焦混合装置。
技术介绍
在过程工程领域，经常遇到需要将两种或多种固体物料均匀混合的过程。在这类过程中，依据固体物料混合的目的不同，其混合的均匀性将影响物料间的热量传递、质量传递和反应特性。因此开发性能优良并能长周期稳定运行的固体粉粒状物料混合装置对这类过程具有重要意义。目前国内外现有的固体粉状物料混合装置主要有两大类，一类是以具有机械动力搅拌为特征的动态混合装置，另一类是以重力或者风力等为混合驱动力的静态混合装置。动态混合装置由于在工作过程中有机械转动部件，易磨损、机械故障率高，特别是在高温条件下尤为突出。与动态混合装置比较，静态混合装置没有运动部件，因而具有显著的优点，但目前工业应用的静态混合装置多为之字结构的静态混合装置，用于固体物料混合时虽然结构简单但混合效果差，设备高大，其他类型的静态混合装置有些存在混合效果差，有些存在设备结构复杂等问题。煤固体热载体法热解生产半焦、煤焦油和煤气过程中，采用自产高温半焦作为煤热解的热载体是常用方式。煤与高温半焦混合属于固体粉粒状物料混合，混合效果好、结构简单、体积小并能长周期稳定运行是煤与高温半焦混合装置研发的目标。
技术实现思路
本技术目的是提供一种无转动器件的煤与高温半焦混合装置，内部设有一系列的静止混合元件，固体粉粒状煤与高温半焦依靠重力在混合装置内流动，利用混合元件对流体的分割、导流和再混合作用，实现粉粒状煤与高温半焦均匀混合。该混合装置属于静态混合器，整体结构相对简单、空间体积相对较小、密封好、无运动部件、能长周期稳定运行，解决了粉粒状煤与高温半焦混合问题。本技术解决上述技术问题采用的技术方案是一种无转动器件的煤与高温半焦混合装置，筒体上方安装有初始进料分布组件，筒体内部安装至少一级物料混合单元，筒体底部为出料口，初始进料分布组件采用同轴心的内进料管和外套管组成，外套管为热载体进料管，内进料管为Y形原煤进料管。所述物料混合单元由锥形布料板、复叠式物料收集混合斗和混合格栅组成，锥形布料板、复叠式物料收集混合斗和混合格栅从上至下依次同轴心固定安装在筒体内。所述锥形布料板上沿圆周开设有若干个豁口。所述复叠式物料收集混合斗由至少两级物料收集混合斗单体组成，物料收集混合斗单体结构是圆形边框连接锥形体，锥形体由板条和间隙构成，各级物料收集混合斗单体的板条和间隙错位式复叠安装。所述混合格栅由上下两级格栅组成，上下两级格栅的栅板和间隙错位式排布。所述混合格栅的栅板采用弧形或双面倾角形板条。所述内进料管Y形夹角为50 70度。所述设备筒体从内至外依次为耐磨层、耐热钢筒体和保温层，或者从内至外依次为耐磨层、保温层和碳钢筒体，保温层与钢筒体间预留膨胀缝，膨胀缝填充有膨胀物。本技术技术方案的指导思想除包含传统的分割和导流混合机理外，还包括利用设置的物料混合单元，形成物料的局部不对称流动，使得物料在混合装置内流动过程中产生时间差，从而使得混合效果得到提高，有效地降低了混合装置的高度。物料在混合装置内流动过程中产生的时间差，使得在同一时刻进入反应器的固体物料在到达混合装置内各径向截面的时间存在差异，这种差异强化了对粉粒状物料的分割程度，更重要的是这种分割使得两种不同的固体物料在空间高度方向上分层叠加，提高了混合效果。我们将这一混合机理称之为时差效应。本技术混合装置整体结构相对简单、空间体积相对较小、密封好、无运动部件，解决了粉粒状煤与高温半焦混合问题，用于煤固体热载体法热解生产半焦、煤焦油和煤气生产过程中。这种混合装置可以实现毫米级粉粒状煤与高温半焦混合，亦可用于其他两种或者多种固体颗粒粉状物料，在高温或常温条件下实现混合的场合。附图说明图1是本技术一种无转动器件的煤与高温半焦混合装置结构示意图。图2是本技术初始进料分布组件结构示意图。图3是本技术锥形布料板结构示意图。图4是本技术物料收集混合斗结构示意图。图5是本技术混合格栅结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术作进一步详细说明，但本技术并不局限于具体实施例。如图1所示的一种无转动器件的煤与高温半焦混合装置，设备筒体从内至外依次为耐磨层、耐热钢筒体和保温层，或者从内至外依次为耐磨层、保温层和碳钢筒体，保温层与钢筒体间预留膨胀缝，膨胀缝填充有膨胀物，筒体上还开设有人孔6和手孔7。筒体上方安装有初始进料分布组件I，初始进料分布组件如图2所示采用同轴心的内进料管9和外套管8组成，外套管为高温半焦(热载体)进料管，内进料管为Y形原煤进料管，Y形原煤进料管夹角为50 70度，筒体内部安装至少一级物料混合单元，料混合单元由锥形布料板2、复叠式物料收集混合斗3和混合格栅组成，锥形布料板、复叠式物料收集混合斗和混合格栅从上至下依次同轴心固定安装在筒体内。其中，锥形布料板2如图3所示，上沿圆周开设有若干个豁口 10。其中，复叠式物料收集混合斗3如图4所示由至少两级物料收集混合斗单体组成，物料收集混合斗单体结构是圆形边框11连接锥形体，锥形体由板条12和间隙13构成，各级物料收集混合斗单体的板条和间隙错位式复叠安装。复叠式物料收集混合斗可以采用整体铸造，然后整体固定安装在筒体内，也可以各单体分别固定在筒体内。其中，混合格栅如图5所示由上级格栅4和下级格栅5组成，上下两级格栅的栅板14和间隙15错位式排布，混合格栅的栅板14采用弧形或双面倾角形板条，栅板底部即为筒体底部为出料口。工作时高温半焦(热载体)经初始进料分布组件的外套管进入，原料煤经内进料管即Y形原煤进料管进入，二者在初始进料分布组件中进行初始混合；进入筒体后经过锥形布料板改变方向，部分沿锥形外壁面散落，部分由豁口向下散落，将向流动混合状态由内集中改变为向外分散混合状态；分散后的混合物料进入复叠式物料收集混合斗中又一次改变流动混合状态，由向外分散混合改变为向内集中混合，而且复叠式物料收集混合斗各级之间的板条与间隙错位布置，物料不会直接下落，在单元之间经过板条与板条之间的改向，使得混合更均匀；经复叠式物料收集混合斗后的混合物料落入混合格栅，混合格栅经栅板与间隙的错位布置，使得物料又经过一次混合，经过上述混合后物料达到混合要求。采用上述固体物料无转动器件的混合装置，进行了系统的工业级规模实验研究，试验结果证明了这种混合装置的混合性能良好。实验所用的物料是粒度小于6mm的神木煤粉状颗粒和粒度小于6mm的粉状半焦，将两种粉状物料通入到混合装置中，考察混合装置的混合性能。实验条件如下混合装置直径1800_，采用图1所示结构形式的混合装置。混合装置进料总量305 360 t/h ；神木煤进料量80 90 t /h ;温度100 130°C ；半焦粉进料量225 270 t /h ;温度700 800°C ；现场工业实验结果表明，混合装置可以满足煤热解工业生产过程的要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无转动器件的煤与高温半焦混合装置，筒体上方安装有初始进料分布组件，筒体内部安装至少一级物料混合单元，筒体底部为出料口，其特征是：初始进料分布组件采用同轴心的内进料管和外套管组成，外套管为高温半焦进料管，内进料管为Y形原煤进料管。

【技术特征摘要】
1.一种无转动器件的煤与高温半焦混合装置，筒体上方安装有初始进料分布组件，筒体内部安装至少一级物料混合单元，筒体底部为出料口，其特征是初始进料分布组件采用同轴心的内进料管和外套管组成，外套管为高温半焦进料管，内进料管为Y形原煤进料管。2.根据权利要求1所述的一种无转动器件的煤与高温半焦混合装置，其特征是所述物料混合单元由锥形布料板、复叠式物料收集混合斗和混合格栅组成，锥形布料板、复叠式物料收集混合斗和混合格栅从上至下依次同轴心固定安装在筒体内。3.根据权利要求2所述的一种无转动器件的煤与高温半焦混合装置，其特征是所述锥形布料板上沿圆周开设有若干个豁口。4.根据权利要求2所述的一种无转动器件的煤与高温半焦混合装置，其特征是所述复叠式物料收集混合斗由至少两级物料收集混合斗单体组成，物料收集混...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秋民，刘家强，杨占彪，匡国柱，贾可，王树宽，胡浩权，于才渊，关珺，何德民，
申请(专利权)人：大连理工大学，中国化学工程股份有限公司，神木富油能源科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：