一種固體燃料的熱解及產(chǎn)物分離收集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種固體燃料的熱解及產(chǎn)物分離收集裝置，主要適用于煤和生物質(zhì)等固體燃料的沉降床熱解及氣、液、固產(chǎn)物分離和收集，屬于煤炭和生物質(zhì)等固體燃料的熱轉(zhuǎn)化和分級利用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國低階煤、生物質(zhì)和油頁巖等固體燃料資源豐富，但目前對這些燃料資源的利用效率較低。對固體燃料進(jìn)行熱解并對得到的氣、液、固產(chǎn)物充分利用是實現(xiàn)資源分級利用，提高能源利用效率的有效技術(shù)之一，該技術(shù)對于我國發(fā)展能源多元化戰(zhàn)略意義重大，符合國家產(chǎn)業(yè)政策及未來發(fā)展方向，也是多元化能源的重要發(fā)展方向之一。
[0003]熱解裝置主要分為固定床、流化床和沉降床三類。固定床加熱速率慢，二次反應(yīng)嚴(yán)重，液體產(chǎn)物焦油產(chǎn)量低，并且裝置難以大型化。流化床熱解，氣體流量大，顆粒之間碰撞產(chǎn)生大量的細(xì)粉半焦，焦油和半焦分離困難，影響焦油的品質(zhì)。沉降床克服了固定床和流化床的缺點，具有加熱快，二次反應(yīng)少，焦油產(chǎn)量高，細(xì)粉半焦少，裝置易于大型化等優(yōu)勢。另外，傳統(tǒng)熱解裝置的產(chǎn)物半焦、焦油和煤氣分離困難，分離裝置復(fù)雜，分離效果差，嚴(yán)重影響熱解產(chǎn)物特別是焦油的有效利用。
[0004]目前還沒有一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，產(chǎn)物分離效率高，易于大型化，能有效促進(jìn)固體燃料分級高效利用的固體燃料的熱解及產(chǎn)物分離收集裝置。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，產(chǎn)物分離效率高，易于大型化，能有效促進(jìn)固體燃料分級高效利用的固體燃料的熱解及產(chǎn)物分離收集裝置。
[0006]本實用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:該固體燃料的熱解及產(chǎn)物分離收集裝置的結(jié)構(gòu)特點在于:包括氣瓶、料倉、固體給料機(jī)、下部側(cè)壁設(shè)置有煙氣出口的沉降床管式熱解爐、用于控制煙氣出口溫度的加熱爐、帶水冷夾套的固體收集器、雙水冷冷凝焦油收集器、低溫冷凝焦油收集器、空冷焦油收集器和尾氣處理器，所述氣瓶通過管路分別連接在料倉和沉降床管式熱解爐上，所述料倉和固體給料機(jī)連接，所述固體給料機(jī)和沉降床管式熱解爐連接，所述沉降床管式熱解爐和固體收集器連接，所述加熱爐安裝在沉降床管式熱解爐的下部，該加熱爐和煙氣出口配合，所述雙水冷冷凝焦油收集器和煙氣出口連接，所述雙水冷冷凝焦油收集器、低溫冷凝焦油收集器、空冷焦油收集器和尾氣處理器通過管路依次連接。
[0007]作為優(yōu)選，本實用新型所述沉降床管式熱解爐上的煙氣出口斜向上布置，該煙氣出口和沉降床管式熱解爐之間的夾角小于45度。
[0008]作為優(yōu)選，本實用新型所述沉降床管式熱解爐上的煙氣出口安裝有過濾網(wǎng)。
[0009]作為優(yōu)選，本實用新型所述低溫冷凝焦油收集器中布置有多個串聯(lián)的球形管路。
[0010]作為優(yōu)選，本實用新型所述空冷焦油收集器中設(shè)有使氣流橫截面擴(kuò)大然后急速減小，并使煙氣中的焦油聚集凝結(jié)的擋板。
[0011]作為優(yōu)選，本實用新型所述固體給料機(jī)和沉降床管式熱解爐的頂部連接，所述沉降床管式熱解爐的底部和固體收集器連接。
[0012]作為優(yōu)選，本實用新型所述過濾網(wǎng)為不銹鋼材質(zhì)。
[0013]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果:1、采用沉降床熱解，物料加熱快和停留時間短，液體產(chǎn)物焦油產(chǎn)量高，油中細(xì)粉含量少。2、可實現(xiàn)對液體產(chǎn)物焦油的直接收集，工藝簡單，有利于產(chǎn)物的進(jìn)一步加工利用。3、在沉降床側(cè)壁出口處添加不銹鋼過濾網(wǎng)，提高氣、固分離效率。4、可以實現(xiàn)氣、液、固產(chǎn)物的快速分離和分別直接收集，具有流程簡單，分離效率高的特點。5、適用于煤和生物質(zhì)等固體燃料的熱解，半焦、焦油和粗煤氣的分離和收集相關(guān)試驗研究和工業(yè)應(yīng)用。6、結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，布局科學(xué)，構(gòu)思獨特，使用方便。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型實施例中固體燃料的熱解及產(chǎn)物分離收集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖并通過實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實施例是對本實用新型的解釋而本實用新型并不局限于以下實施例。
[0016]實施例。
[0017]參見圖1，本實施例中的固體燃料的熱解及產(chǎn)物分離收集裝置包括氣瓶1、料倉2、固體給料機(jī)3、下部側(cè)壁設(shè)置有煙氣出口的沉降床管式熱解爐4、用于控制煙氣出口溫度的加熱爐5、帶水冷夾套的固體收集器6、雙水冷冷凝焦油收集器7、低溫冷凝焦油收集器8、空冷焦油收集器9和尾氣處理器10。
[0018]本實施例中的氣瓶I通過管路分別連接在料倉2和沉降床管式熱解爐4上，料倉2和固體給料機(jī)3連接，固體給料機(jī)3和沉降床管式熱解爐4連接，沉降床管式熱解爐4和固體收集器6連接，加熱爐5安裝在沉降床管式熱解爐4的下部，該加熱爐5和煙氣出口配合，雙水冷冷凝焦油收集器7和煙氣出口連接，雙水冷冷凝焦油收集器7、低溫冷凝焦油收集器8、空冷焦油收集器9和尾氣處理器10通過管路依次連接。
[0019]本實施例中的沉降床管式熱解爐4上的煙氣出口斜向上布置，該煙氣出口和沉降床管式熱解爐4之間的夾角小于45度。沉降床管式熱解爐4上的煙氣出口安裝有過濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)通常為不銹鋼材質(zhì)。低溫冷凝焦油收集器8中通常布置有多個串聯(lián)的球形管路，低溫冷卻溫度約為一 20°C，一般采用液體冷卻，且液面可調(diào)?？绽浣褂褪占?中通常設(shè)有使氣流橫截面擴(kuò)大然后急速減小，并使煙氣中的焦油聚集凝結(jié)的擋板。固體給料機(jī)3通常和沉降床管式熱解爐4的頂部連接，沉降床管式熱解爐4的底部和固體收集器6連接。
[0020]本實施例中的氣瓶I通過管路與料倉2和沉降床管式熱解爐4相連，為料倉2和熱解提供載氣。料倉2通過固體給料機(jī)3和沉降床管式熱解爐4相連，固體給料機(jī)3可以調(diào)節(jié)進(jìn)樣速率。沉降床管式熱解爐4可控溫在500?1100°C之間，用加熱爐5將沉降床管式熱解爐4的煙氣出口附近的溫度控制在400-500°C，使焦油保持氣體狀態(tài)。沉降床管式熱解爐4的下面是帶水冷夾套的固體收集器6，通過水冷夾套冷卻半焦。沉降床管式熱解爐4的煙氣出口位置裝有不銹鋼過濾絲網(wǎng)，可減少固體產(chǎn)物隨煙氣進(jìn)入焦油收集器，實現(xiàn)氣固產(chǎn)物的高效分離。煙氣出口和雙水冷冷卻焦油收集器7相連，煙氣依次通過低溫冷凝焦油收集器8和空冷焦油收集器9 ;雙水冷冷卻焦油收集器7和低溫冷凝焦油收集器8的目地在于分級降溫，逐步降低煙氣溫度，使大部分焦油冷凝析出，雙水冷冷凝焦油收集器7從外壁和內(nèi)側(cè)同時對煙氣進(jìn)行冷凝，提高冷卻效率?？绽浣褂褪占?中設(shè)有擋板，可擴(kuò)大和急速減小氣流橫截面，使煙氣中的焦油聚集凝結(jié)。尾氣收集器10包括殘留焦油的吸收、有毒氣體硫化氫吸收和氣體干燥三個功能，分別有三個罐體完成，并在罐體中裝有陶瓷或不銹鋼填料，提高吸收處理效果。煙氣依次通過雙水冷冷凝焦油收集器7、低溫冷凝焦油收集器8和空冷焦油收集器9，尾氣繼續(xù)通過尾氣處理器10，實現(xiàn)氣液分離。
[0021]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對本實用新型結(jié)構(gòu)所作的舉例說明。凡依據(jù)本實用新型專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或者簡單變化，均包括于本實用新型專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種固體燃料的熱解及產(chǎn)物分離收集裝置，其特征在于:包括氣瓶、料倉、固體給料機(jī)、下部側(cè)壁設(shè)置有煙氣出口的沉降床管式熱解爐、用于控制煙氣出口溫度的加熱爐、帶水冷夾套的固體收集器、雙水冷冷凝焦油收集器、低溫冷凝焦油收集器、空冷焦油收集器和尾氣處理器，所述氣瓶通過管路分別連接在料倉和沉降床管式熱解爐上，所述料倉和固體給料機(jī)連接，所述固體給料機(jī)和沉降床管式熱解爐連接，所述沉降床管式熱解爐和固體收集器連接，所述加熱爐安裝在沉降床管式熱解爐的下部，該加熱爐和煙氣出口配合，所述雙水冷冷凝焦油收集器和煙氣出口連接，所述雙水冷冷凝焦油收集器、低溫冷凝焦油收集器、空冷焦油收集器和尾氣處理器通過管路依次連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體燃料的熱解及產(chǎn)物分離收集裝置，其特征在于:所述沉降床管式熱解爐上的煙氣出口斜向上布置，該煙氣出口和沉降床管式熱解爐之間的夾角小于45度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體燃料的熱解及產(chǎn)物分離收集裝置，其特征在于:所述沉降床管式熱解爐上的煙氣出口安裝有過濾網(wǎng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的固體燃料的熱解及產(chǎn)物分離收集裝置，其特征在于:所述低溫冷凝焦油收集器中布置有多個串聯(lián)的球形管路。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的固體燃料的熱解及產(chǎn)物分離收集裝置，其特征在于:所述空冷焦油收集器中設(shè)有使氣流橫截面擴(kuò)大然后急速減小，并使煙氣中的焦油聚集凝結(jié)的擋板。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的固體燃料的熱解及產(chǎn)物分離收集裝置，其特征在于:所述固體給料機(jī)和沉降床管式熱解爐的頂部連接，所述沉降床管式熱解爐的底部和固體收集器連接。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體燃料的熱解及產(chǎn)物分離收集裝置，其特征在于:所述過濾網(wǎng)為不銹鋼材質(zhì)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種固體燃料的熱解及產(chǎn)物分離收集裝置。目前還沒有一種產(chǎn)物分離效率高，易于大型化的固體燃料的熱解及產(chǎn)物分離收集裝置。本實用新型的特點是：包括氣瓶、料倉、固體給料機(jī)、下部側(cè)壁設(shè)置有煙氣出口的沉降床管式熱解爐、加熱爐、固體收集器、雙水冷冷凝焦油收集器、低溫冷凝焦油收集器、空冷焦油收集器和尾氣處理器，料倉和固體給料機(jī)連接，固體給料機(jī)和沉降床管式熱解爐連接，沉降床管式熱解爐和固體收集器連接，加熱爐安裝在沉降床管式熱解爐的下部，雙水冷冷凝焦油收集器和煙氣出口連接，雙水冷冷凝焦油收集器、低溫冷凝焦油收集器、空冷焦油收集器和尾氣處理器通過管路依次連接。本實用新型的產(chǎn)物分離效率高，易于大型化。
【IPC分類】C10B57/00, C10B53/02, C10K1/04, C10B53/04, C10K1/00
【公開號】CN204803265
【申請?zhí)枴緾N201520414674
【發(fā)明人】陳凡敏, 王嘉瑞, 趙冰, 李小江
【申請人】華電電力科學(xué)研究院
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年6月16日