一種兩段式高溫干餾爐及其干餾方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種兩段式高溫干餾爐，包括第一爐體、第二爐體；第一爐體包括裝料系統(tǒng)、隔熱隔氣插板閥、移動(dòng)裝置。本發(fā)明還提出一種高溫干餾爐的干餾方法，包括：放置物料；對爐膛中的空氣用惰性氣體置換；關(guān)閉所述隔熱隔氣插板閥，使所述第一爐體爐膛升溫；物料在所述第一爐體中干餾；干餾結(jié)束，將裝料系統(tǒng)由所述第一爐體爐膛輸送到所述第二爐體爐膛，關(guān)閉所述隔熱隔氣插板閥，隔絕熱量；待物料溫度降到所需值后，取出物料進(jìn)行分析。應(yīng)用本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)物料在設(shè)定爐溫下進(jìn)出料、避免半焦等高溫下遇氧氣燃燒等；能夠模擬工業(yè)裝置干餾條件，可以考察溫度和時(shí)間等對干餾結(jié)果的影響。
【專利說明】
一種兩段式高溫干餾爐及其干餾方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種兩段式高溫干餾爐及其干餾方法。
【背景技術(shù)】
[0002]干餾技術(shù)是將物料在隔絕空氣條件下加熱、分解，生成焦炭(或半焦)、焦油、干餾氣等產(chǎn)物的過程，已被普遍用于常規(guī)資源利用和開發(fā)、垃圾處理以及生物能源的開發(fā)。其中，干餾條件(干餾溫度、干餾時(shí)間、加熱方式、料層厚度等)對干餾產(chǎn)物及干餾過程的影響較大，需要大量的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)來考察驗(yàn)證，以為煤干餾技術(shù)的工業(yè)化提供充分的數(shù)據(jù)支持。
[0003]但是，目前實(shí)驗(yàn)室采用的干餾裝置多為管式干餾爐和箱式干餾爐。管式干餾爐的加熱方式為四周加熱，且可考察的物料量較少，與目前工業(yè)化裝置的差別較大，無法考察加熱方式及料層厚度的影響；而箱式干餾爐多為間歇式操作，即物料在冷態(tài)下加入密閉干餾裝置隨爐升溫，反應(yīng)結(jié)束后，因?yàn)槊涸诟邷叵陆佑|氧氣易燃燒，只能繼續(xù)放置在密閉干餾爐內(nèi)隨爐冷卻后出料。因?yàn)樵谏郎丶敖禍氐倪^程中，煤均可發(fā)生干餾，因此無法考察溫度和時(shí)間對干餾結(jié)果的影響。
[0004]由于實(shí)驗(yàn)室采用的干餾裝置現(xiàn)有技術(shù)存在諸多不足，因此如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)室采用的干餾裝置，使之能夠?qū)崿F(xiàn)物料在設(shè)定爐溫下進(jìn)出料、避免半焦等高溫下接觸氧氣燃燒等，成為人們亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，盡可能的模擬工業(yè)化裝置的干餾條件，需要設(shè)計(jì)能夠滿足要求的干餾裝置。本發(fā)明提出一種兩段式高溫干餾爐，能夠模擬蓄熱式旋轉(zhuǎn)床工業(yè)裝置干餾條件，可以考察溫度和時(shí)間等干餾條件對干餾結(jié)果的影響。
[0006]本發(fā)明提出一種兩段式高溫干餾爐，包括第一爐體、第二爐體、裝料系統(tǒng)、隔熱裝置、移動(dòng)裝置；
[0007]所述第一爐體包括爐體外殼、隔熱保溫爐膛、加熱裝置、第一氣體出入口；
[0008]所述第二爐體包括爐體外殼、第二爐膛、爐門、第二氣體出入口；
[0009]所述第一爐體與所述第二爐體相鄰設(shè)置，所述第一爐體隔熱保溫爐膛一側(cè)設(shè)置開口，所述隔熱保溫爐膛通過所述開口與所述第二爐膛連通；
[0010]所述裝料系統(tǒng)與所述移動(dòng)裝置相連，所述移動(dòng)裝置帶動(dòng)所述裝料系統(tǒng)在第一爐體的所述隔熱保溫爐膛與所述第二爐膛之間移動(dòng)；
[0011]所述隔熱裝置設(shè)置于第一爐體與第二爐體之間，所述隔熱裝置用于阻止所述隔熱保溫爐膛中的高溫輻射到所述第二爐體。
[0012]進(jìn)一步地，所述裝料系統(tǒng)包括料倉、料倉支架、保溫隔熱料倉托板；
[0013]所述料倉用于置放干餾物料；
[0014]所述料倉支架設(shè)置在所述保溫隔熱料倉托板上，所述料倉支架支撐所述料倉；
[0015]所述保溫隔熱料倉托板是板狀物，包括窄部和寬部；
[0016]所述保溫隔熱料倉托板與所述隔熱保溫爐膛開口平行設(shè)置;所述窄部形狀與所述開口形狀相適應(yīng)，當(dāng)所述裝料系統(tǒng)移入所述隔熱保溫爐膛時(shí)，所述窄部置于所述隔熱保溫爐膛內(nèi)部，所述寬部卡在所述隔熱保溫爐膛的開口位置外面，起到密封隔熱作用。
[0017]進(jìn)一步地，所述第一爐體位于所述第二爐體的正上方，所述移動(dòng)裝置是升降機(jī)。
[0018]進(jìn)一步地，所述加熱裝置包括加熱棒、爐膛熱電偶入口、熱電偶接線柱和外置溫控系統(tǒng);所述熱電偶接線柱與所述外置溫控系統(tǒng)電性連接;所述加熱棒與所述外置溫控系統(tǒng)電性連接。
[0019]進(jìn)一步地，所述加熱棒設(shè)置在所述隔熱保溫爐膛爐頂上，垂直于所述爐頂排列；所述加熱棒采用娃碳棒或娃鉬棒。
[0020]進(jìn)一步地，所述隔熱裝置是隔熱隔氣插板閥。
[0021 ] 進(jìn)一步地，所述第一氣體出入口包括至少一個(gè)第一氣體入口、至少一個(gè)第一氣體出口、至少一個(gè)干餾油氣出口 ；所述干餾油氣出口連接油氣分離系統(tǒng)；
[0022]所述第二氣體出入口包括至少一個(gè)第二氣體入口、至少一個(gè)第二氣體出口。
[0023]本發(fā)明還提出一種應(yīng)用所述的兩段式高溫干餾爐進(jìn)行干餾的方法，包括以下步驟:
[0024]將所述裝料系統(tǒng)置于所述第二爐膛內(nèi)；
[0025]將所述干餾物料置入所述裝料系統(tǒng)；
[0026]將整個(gè)爐膛中的空氣用惰性氣體置換；
[0027]關(guān)閉所述隔熱裝置，啟動(dòng)所述上爐膛升溫程序；
[0028]待所述第一爐體爐膛中的溫度升到指定溫度后，打開所述隔熱裝置，將裝料系統(tǒng)送入所述第一爐體爐膛的加熱區(qū)干餾，并由所述油氣分離系統(tǒng)收集干餾油氣；
[0029]干餾結(jié)束后，將所述第二爐膛設(shè)定為惰性氣體氣氛;將所述裝料系統(tǒng)由所述隔熱保溫爐膛輸送到所述第二爐膛，關(guān)閉所述隔熱裝置；
[0030]待所述干餾物料在所述第二爐膛中將溫度降到所需值后，取出所述干餾物料進(jìn)行分析。
[0031]進(jìn)一步地，所述惰性氣體為氮?dú)狻?br>[0032]進(jìn)一步地，所述加熱棒干餾時(shí)的加熱溫度為400°C_1600°C。
[0033]應(yīng)用本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)如下有益效果:
[0034](I)采用上輻射加熱的方式，成功模擬工業(yè)預(yù)熱爐的加熱方式，可以盡最大可能的模擬工業(yè)條件，為工業(yè)化裝置獲取試驗(yàn)參數(shù)。
[0035](2)能夠?qū)崿F(xiàn)物料在設(shè)定爐溫下進(jìn)料，設(shè)定爐溫下出料，可以嚴(yán)格的考察干餾時(shí)間對干餾的影響。
[0036](3)進(jìn)出料過程中保持惰性氣體保護(hù)或系統(tǒng)密閉，避免干餾產(chǎn)物在高溫下接觸氧氣燃燒。
【附圖說明】
[0037]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的一種兩段式高溫干餾爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]附圖中的附圖標(biāo)記如下:
[0039]1、上爐體
[0040]11、爐體外殼;102、隔熱保溫爐膛;103、料倉;104、料倉支架；
[0041 ]105、保溫隔熱料倉托板;106、加熱棒;107、爐膛熱電偶入口 ；
[0042]108、氮?dú)獬錃饪冢?09、氮?dú)獬鰵饪冢?10、干餾油氣出口；
[0043]111、隔熱隔氣插板閥；
[0044]2、下爐體
[0045]201、爐體外殼;202、下爐膛;203、爐門；204、氮?dú)獬錃饪?；
[0046]205、氮?dú)獬鰵饪?；206、爐體支撐腿;207、升降機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0047]下面結(jié)合附圖具體說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0048]如圖1所示，是本發(fā)明實(shí)施例的一種兩段式高溫干餾爐的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中包括上爐體I和下爐體2，上爐體I主要是高溫干餾區(qū)，下爐體2主要是隔絕氧氣冷卻區(qū)。
[0049]見圖1，上爐體I包括爐體外殼101，隔熱保溫爐膛102，裝料系統(tǒng)，加熱裝置，及上爐體氣體出入口。
[0050]見圖1，下爐體2包括爐體外殼201、下爐膛202、爐門203、氮?dú)獬錃饪?204、氮?dú)獬鰵饪?05以及爐體支撐腿206。下爐體2爐膛充氮?dú)獾哪康氖窃诩尤胛锪虾笾脫Q爐膛氣氛，去除原料中氧氣，另一方面是在物料降溫過程中隔絕氧氣的同時(shí)可以快速降溫。
[0051 ] 見圖1，上爐體I與下爐體2上下設(shè)置，上爐體I位于下爐體2的正上方。上爐體I的隔熱保溫爐膛102下側(cè)設(shè)有開口，上爐體I的隔熱保溫爐膛102與下爐膛202通過開口連通。
[0052]如圖1所示，裝料系統(tǒng)與升降機(jī)207相連，升降機(jī)207帶動(dòng)裝料系統(tǒng)在上爐體I的隔熱保溫爐膛102與下爐膛202之間上下移動(dòng)。
[0053]從圖1可見，隔熱隔氣插板閥111設(shè)置于上爐體I與下爐體2之間，隔熱隔氣插板閥111用于阻止上爐體爐膛中的高溫輻射到下爐體2，同時(shí)避免下爐體2爐門203打開時(shí)有氧氣進(jìn)入上爐體I的隔熱保溫爐膛102，對干餾氣成分造成影響。
[0054]從圖1可見，裝料系統(tǒng)包括料倉103，料倉支架104，保溫隔熱料倉托板105。料倉103用于置放干餾物料;料倉支架104設(shè)置在保溫隔熱料倉托板105上。料倉支架104從下部支撐料倉103。
[0055]如圖1所示，保溫隔熱料倉托板105是板狀物，包括窄部和寬部。保溫隔熱料倉托板105與上爐體I的隔熱保溫爐膛102開口平行設(shè)置。窄部形狀與開口形狀相適應(yīng)，當(dāng)裝料系統(tǒng)移入隔熱保溫爐膛102時(shí)，窄部置于隔熱保溫爐膛102內(nèi)部，寬部卡在隔熱保溫爐膛102的開口位置外面，起到密封隔熱作用，從而有利于上爐體I的隔熱保溫爐膛102的保溫?？蓪?shí)現(xiàn)在設(shè)定爐溫下進(jìn)料，設(shè)定爐溫下出料，可以嚴(yán)格的考察干餾時(shí)間對干餾的影響。
[0056]見圖1，加熱裝置包括加熱棒106、爐膛熱電偶入口107、熱電偶接線柱(圖中未示出)及外置溫控系統(tǒng)(圖中未示出)。熱電偶通過爐膛熱電偶入口 107可放入隔熱保溫爐膛爐102內(nèi)。加熱棒106可采用硅碳棒或硅鉬棒。加熱棒106在隔熱保溫爐膛102爐頂可采用垂直排列的方式。采用上輻射加熱的方式，可成功模擬工業(yè)預(yù)熱爐的加熱方式，可以盡最大可能的模擬工業(yè)條件，為工業(yè)化裝置獲取試驗(yàn)參數(shù)。
[0057]如圖1所示，上爐體氣體出入口包括氮?dú)獬錃饪?108，氮?dú)獬鰵饪?109，干餾油氣出口 110。干餾油氣的出口 110連接油氣分離系統(tǒng)(圖中未示出)，包括一次冷凝水直接冷凝和兩次冷凝水間接冷凝后收集干餾油氣。上爐體I隔熱保溫爐膛102充氮?dú)獾脑蚴窃谏郎厍爸脫Q爐膛中的空氣氣氛，以避免物料在干餾過程中遇氧燃燒，也可充其它惰性氣體。進(jìn)出料過程中保持惰性氣體保護(hù)，避免干餾產(chǎn)物在高溫下接觸氧氣燃燒。
[0058]從圖1可見，上爐體I和下爐體2為固定不動(dòng)，料倉托板105，料倉支架104及料倉103隨物料干餾過程上下移動(dòng)，采用升降機(jī)207上下輸送。
[0059]如圖1所示，本實(shí)施例中，應(yīng)用上述二段式高溫干餾爐干餾的方法是:
[0060]將包括料倉103、料倉支架104、保溫隔熱料倉托板105的裝料系統(tǒng)置于下爐膛202內(nèi)。
[0061 ]將干餾物料置入上述裝料系統(tǒng)。
[0062]關(guān)閉爐門，打開下爐體2的氮?dú)獬錃饪陂y門204和上爐體I的氮?dú)獬鰵饪?09閥門，同時(shí)關(guān)閉下爐膛202的氮?dú)獬鰵饪陂y門205和上爐體I氮?dú)獬錃饪?108閥門，將整個(gè)爐膛中的空氣用氮?dú)庵脫Q，也可為其它惰性氣體。
[0063]關(guān)閉下爐體2氮?dú)獬錃饪陂y門204和上爐體I的氮?dú)獬鰵饪?09閥門。關(guān)閉隔熱隔氣插板閥111，并同時(shí)打開加熱開關(guān)，設(shè)置隔熱保溫爐膛102升溫程序。
[0064]待上爐體I隔熱保溫爐膛102溫度到指定溫度后，打開隔熱隔氣插板閥111，啟動(dòng)升降機(jī)207，將料倉103，料倉支架104以及保溫隔熱料倉托板105送入上爐體I爐膛的加熱區(qū)，開始干餾，加熱溫度可為400 °C_1600°C。從與干餾油氣出口 110相連的油氣分離系統(tǒng)末端收集干餾油氣。
[0065]干餾結(jié)束后，先打開下爐體2的氮?dú)獬錃饪?04閥門和氮?dú)獬鰵饪?205閥門，保證下爐膛202為氮?dú)鈿夥?，然后啟?dòng)升降機(jī)，將料倉103、料倉支架104以及保溫隔熱料倉托板105由上爐體I爐膛輸送到下爐膛202，關(guān)閉隔熱隔氣插板閥111，隔絕熱量。
[0066]待物料溫度降到所需值后，打開下爐體2爐門203，取出物料進(jìn)行分析。
[0067]需要說明的是，以上參照附圖所描述的各個(gè)實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明而非限制本發(fā)明的范圍，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下對本發(fā)明進(jìn)行的修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種兩段式高溫干餾爐，包括第一爐體、第二爐體； 所述第一爐體包括爐體外殼、隔熱保溫爐膛、裝料系統(tǒng)、隔熱裝置、加熱裝置、第一氣體出入口； 所述第二爐體包括爐體外殼、第二爐膛、爐門、第二氣體出入口、移動(dòng)裝置； 所述第一爐體與所述第二爐體相鄰設(shè)置，所述第一爐體隔熱保溫爐膛一側(cè)設(shè)置開口，所述隔熱保溫爐膛通過所述開口與所述第二爐膛連通； 所述裝料系統(tǒng)與所述移動(dòng)裝置相連，所述移動(dòng)裝置帶動(dòng)所述裝料系統(tǒng)在第一爐體的所述隔熱保溫爐膛與所述第二爐膛之間移動(dòng)； 所述隔熱裝置設(shè)置于第一爐體與第二爐體之間，所述隔熱裝置用于阻止所述隔熱保溫爐膛中的高溫輻射到所述第二爐體。2.如權(quán)利要求1所述的兩段式高溫干餾爐，其特征在于，所述裝料系統(tǒng)包括料倉、料倉支架、保溫隔熱料倉托板； 所述料倉用于置放干餾物料； 所述料倉支架設(shè)置在所述保溫隔熱料倉托板上，所述料倉支架支撐所述料倉； 所述保溫隔熱料倉托板是板狀物，包括窄部和寬部； 所述保溫隔熱料倉托板與所述隔熱保溫爐膛開口平行設(shè)置;所述窄部形狀與所述開口形狀相適應(yīng)，當(dāng)所述裝料系統(tǒng)移入所述隔熱保溫爐膛時(shí)，所述窄部置于所述隔熱保溫爐膛內(nèi)部，所述寬部卡在所述隔熱保溫爐膛的開口位置外面，起到密封隔熱作用。3.如權(quán)利要求1所述的兩段式高溫干餾爐，其特征在于，所述第一爐體位于所述第二爐體的正上方，所述移動(dòng)裝置是升降機(jī)。4.如權(quán)利要求1所述的兩段式高溫干餾爐，其特征在于，所述加熱裝置包括加熱棒、爐膛熱電偶入口、熱電偶接線柱和外置溫控系統(tǒng);所述熱電偶接線柱與所述外置溫控系統(tǒng)電性連接;所述加熱棒與所述外置溫控系統(tǒng)電性連接。5.如權(quán)利要求4所述的兩段式高溫干餾爐，其特征在于，所述加熱棒設(shè)置在所述隔熱保溫爐膛爐頂上，垂直于所述爐頂排列;所述加熱棒采用硅碳棒或硅鉬棒。6.如權(quán)利要求1所述的兩段式高溫干餾爐，其特征在于，所述隔熱裝置是隔熱隔氣插板閥。7.如權(quán)利要求1所述的兩段式高溫干餾爐，其特征在于，所述第一氣體出入口包括至少一個(gè)第一氣體入口、至少一個(gè)第一氣體出口、至少一個(gè)干餾油氣出口 ；所述干餾油氣出口連接油氣分尚系統(tǒng)； 所述第二氣體出入口包括至少一個(gè)第二氣體入口、至少一個(gè)第二氣體出口。8.—種用如權(quán)利要求1-7之一所述的兩段式高溫干餾爐進(jìn)行干餾的方法，包括以下步驟: 將所述裝料系統(tǒng)置于所述第二爐膛內(nèi)； 將所述干餾物料置入所述裝料系統(tǒng)； 將整個(gè)爐膛中的空氣用惰性氣體置換； 關(guān)閉所述隔熱裝置，啟動(dòng)所述上爐膛升溫程序； 待所述第一爐體爐膛中的溫度升到指定溫度后，打開所述隔熱裝置，將裝料系統(tǒng)送入所述第一爐體爐膛的加熱區(qū)干餾，并由所述油氣分離系統(tǒng)收集干餾油氣； 干餾結(jié)束后，將所述第二爐膛設(shè)定為惰性氣體氣氛;將所述裝料系統(tǒng)由所述隔熱保溫爐膛輸送到所述第二爐膛，關(guān)閉所述隔熱裝置； 待所述干餾物料在所述第二爐膛中將溫度降到所需值后，取出所述干餾物料進(jìn)行分析。9.如權(quán)利要求8所述干餾的方法，其特征在于，所述惰性氣體為氮?dú)狻?0.如權(quán)利要求8所述干餾的方法，其特征在于，所述加熱棒干餾時(shí)的加熱溫度為400cC-1600 cC ο
【文檔編號(hào)】C10B47/30GK105925275SQ201610421882
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月13日
【發(fā)明人】劉維娜, 郭啟海, 張順利, 董賓, 丁力, 趙小楠, 吳道洪
【申請人】北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司