一種氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及垃圾處理設(shè)備，尤其涉及的是一種氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前全國約2/3的城市處于垃圾包圍之中，其中1/4已無填埋堆放場地。全國城市垃圾堆存累計侵占土地超過5億平方米，每年經(jīng)濟損失高達300億元人民幣。與此同時，中國的城市生活垃圾產(chǎn)量還在不斷增長，預(yù)計到2015年、2020年城市垃圾產(chǎn)量分別達2.6億噸和3.23億噸，全國垃圾年產(chǎn)量以每年8%~10%的速度增長，與⑶P增速匹敵。我國傳統(tǒng)的垃圾處理方式落后，資源利用率低，因此，發(fā)展高效清潔、環(huán)保無害化的垃圾處理技術(shù)及產(chǎn)品迫在眉睫。
[0003]氣化技術(shù)具有清潔、高效的特點，成為垃圾處理的新方向。氣化技術(shù)是一種將固體燃料轉(zhuǎn)變成氣體燃料的熱化學(xué)技術(shù)，在一定的熱力學(xué)條件下，借助于空氣部分(或者氧氣)、水蒸氣的作用，使高聚物發(fā)生熱解、氧化、還原重整反應(yīng)，最終轉(zhuǎn)化為一氧化碳，氫氣和低分子烴類等可燃?xì)怏w的過程。氣化技術(shù)包括多種多重處理方式，包括固定床、循環(huán)流化床等，但是不管是什么氣化設(shè)備，都有著不可避免的問題，那就是氣化過程中會產(chǎn)生焦油，這嚴(yán)重制約了氣化技術(shù)的發(fā)展。焦油的存在不僅導(dǎo)致產(chǎn)品量降低，還會堵塞和腐蝕設(shè)備，嚴(yán)重時無法正常生產(chǎn)。因此急需一種裝置在出氣化爐后對合成氣進行除焦處理，較少凈化工序，降低凈化成本，并提高合成氣品質(zhì)。
[0004]因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種對垃圾氣化后產(chǎn)出的焦油進行裂解催化反應(yīng)，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，操作方便和工作效率高的氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案如下:一種氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置，包括外桶體和套置在外桶體內(nèi)的內(nèi)桶體，其中，內(nèi)桶體的內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有一碳化硅加熱爐層，內(nèi)桶體的內(nèi)部設(shè)置有催化劑層；并且，對應(yīng)碳化硅加熱爐層的位置，還在外桶體與內(nèi)桶體之間設(shè)置一螺旋換熱層。
[0007]應(yīng)用于上述技術(shù)方案，所述的氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置中，外桶體的外側(cè)面設(shè)置有進氣口，進氣口與螺旋換熱層連通，并且，內(nèi)桶體的上端設(shè)置有出氣口。
[0008]應(yīng)用于各個上述技術(shù)方案，所述的氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置中，螺旋換熱層采用分隔式設(shè)計。
[0009]應(yīng)用于各個上述技術(shù)方案，所述的氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置中，外桶體的外側(cè)面還設(shè)置有保溫層。
[0010]應(yīng)用于各個上述技術(shù)方案，所述的氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置中，內(nèi)桶體內(nèi)還設(shè)置有用于加熱碳化硅加熱爐層的鎳合金加熱絲。
[0011]應(yīng)用于各個上述技術(shù)方案，所述的氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置中，內(nèi)桶體的底部設(shè)置有催化劑支撐篩板，并且，外桶體內(nèi)設(shè)置有對應(yīng)的沉降室、以及與沉降室連通的除灰
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[0012]應(yīng)用于各個上述技術(shù)方案，所述的氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置中，外桶體和內(nèi)桶體采用法蘭連接。
[0013]應(yīng)用于各個上述技術(shù)方案，所述的氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置中，進氣口和出氣口分別采用卡套式連接，并且，除灰口采用卡套式密封。
[0014]應(yīng)用于各個上述技術(shù)方案，所述的氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置中，所述內(nèi)桶體為采用310S不銹鋼材質(zhì)制成的內(nèi)桶體，所述外桶體為采用304不銹鋼材質(zhì)制成的外桶體。
[0015]應(yīng)用于各個上述技術(shù)方案，所述的氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置中，催化劑層內(nèi)設(shè)置有一熱電偶，內(nèi)桶體上設(shè)置有對應(yīng)的熱電偶出線口。
[0016]采用上述方案，本實用新型采用內(nèi)外桶雙層結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，對于氣化后氣體中的焦油進行催化裂解，結(jié)構(gòu)緊湊，零部件簡單，可很容易的連接到現(xiàn)有的氣化反應(yīng)器后端。不管是流化床反應(yīng)器還是固定床反應(yīng)器都可以實現(xiàn)無縫連接，無需對現(xiàn)有設(shè)備進行改造。反應(yīng)器內(nèi)外桶采用法蘭連接，可以很輕松的將內(nèi)筒取出，實現(xiàn)更換催化劑的目的。并且采用內(nèi)外桶體雙層設(shè)計，再加螺旋換熱，使碳化硅加熱爐外側(cè)的熱量，通過螺旋換熱層重新返回到催化劑層，使熱量得到充分利用，減少熱損失。該裝置有工作效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便等特點，在氣化反應(yīng)系統(tǒng)中，可廣泛利用。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是圖1的三維示意圖；
[0020]圖4是本發(fā)明中內(nèi)外桶體的組裝結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖和具體實施例，對本實用新型進行詳細(xì)說明。
[0022]本實施例提供了一種氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置，通過采用內(nèi)外桶設(shè)計，實現(xiàn)熱量循環(huán)利用，并且，通過設(shè)置的螺旋換熱層采用旋轉(zhuǎn)除灰，并在沉降室中實現(xiàn)灰塵沉降，工作效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。
[0023]如圖1-4所示，氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置包括外桶體11和內(nèi)桶體3，內(nèi)桶體3通過套置固定的方式，套置固定在外桶體11內(nèi)，其中，內(nèi)桶體3的內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有一碳化硅加熱爐層6，內(nèi)桶體3的內(nèi)部設(shè)置有催化劑層13 ;并且，對應(yīng)碳化硅加熱爐層6的位置，還在外桶體11與內(nèi)桶體3之間設(shè)置一螺旋換熱層7，外桶體11的外側(cè)面設(shè)置有進氣口 12，進氣口 12與螺旋換熱層7連通，并且，內(nèi)桶體3的上端設(shè)置有出氣口 9。
[0024]并且，內(nèi)桶體3的底部設(shè)置有催化劑支撐篩板15，并且，外桶體11內(nèi)設(shè)置有對應(yīng)的沉降室16、以及與沉降室連通的除灰口 8 ;如此，將進氣口 12固定在外桶體11，進氣口 11與螺旋換熱層7連接連通，并且，還可以將螺旋換熱層7采用分隔式設(shè)計，從而可以增加合成氣在反應(yīng)器中的流動速度，從而增加換熱效率。與此同時，由于離心力的作用，可以將合成氣中質(zhì)量較重的灰塵采用離心原理分布于合成氣外圍，氣體在經(jīng)過螺旋換熱層7之后，進入沉降室16，在沉降室16中沉降部分灰塵，使合成氣更加潔凈。而后，潔凈的氣體通過催化劑支撐篩板15，進入催化劑層13的催化劑床層，在催化劑床層進行催化反應(yīng)，裂解焦油。催化完成后通過出氣口 9，離開催化反應(yīng)裝置。
[0025]或者，內(nèi)桶體3內(nèi)還設(shè)置有用于加熱碳化硅加熱爐層的鎳合金加熱絲4，并且，內(nèi)桶體3上方設(shè)置有進線孔2，通過進線孔拉入電線，從而使鎳合金加熱絲4與外部電源連通，在催化時是采用碳化硅加熱爐層6和鎳合金加熱絲4對其進行加熱，保證催化劑溫度維持在800攝氏度。并且采用內(nèi)外桶體雙層設(shè)計，再加螺旋換熱層，使碳化硅加熱爐層外側(cè)的熱量，通過螺旋換熱層隨著氣體重新返回到催化劑層，使熱量得到充分利用。
[0026]或者，進氣口 12、出氣口 9均是采用卡套式連接，如此，在連接其他設(shè)備時，連接方便快捷，并且，除灰口 8同樣采用卡套式密封，卡套式密封除灰口 8可以便于清除沉降室的灰飛。
[0027]又或者，如圖4所示，外桶體11和內(nèi)桶體3采用法蘭17連接，如此，通過法蘭17，可以直接將內(nèi)桶體3從外桶體11取出，更換新的內(nèi)桶體，便于更換催化劑。
[0028]再或者，內(nèi)桶體3為采用310S不銹鋼材質(zhì)制成的內(nèi)桶體，外桶體11為采用304不銹鋼材質(zhì)制成的外桶體，通過設(shè)置310S不銹鋼材質(zhì)和304不銹鋼材質(zhì)較強的材質(zhì)，可以保證在高溫下內(nèi)桶體和外桶體的強度，從而保證催化反應(yīng)器的強度。
[0029]或者，催化劑層內(nèi)設(shè)置有一熱電偶14，內(nèi)桶體3上方設(shè)置有對應(yīng)的熱電偶出線口10，并且，內(nèi)桶體3上方還設(shè)置有壓力表1，如此，通過熱電偶14可以測量催化劑層13內(nèi)部的溫度，已經(jīng)通過壓力表可以測量顯示內(nèi)桶體內(nèi)部的壓力，從而保證催化劑層的催化溫度和壓力。
[0030]或者，外桶體的外側(cè)面還設(shè)置有保溫層5，通過設(shè)置保溫層5使螺旋換熱層的熱量不容易傳導(dǎo)到外面，從而提高熱量的利用率，碳化硅加熱爐層6和鎳合金加熱絲4加熱效果更好。
[0031]以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置，其特征在于: 包括外桶體和套置在外桶體內(nèi)的內(nèi)桶體，其中，內(nèi)桶體的內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有一碳化硅加熱爐層，內(nèi)桶體的內(nèi)部設(shè)置有催化劑層； 并且，對應(yīng)碳化硅加熱爐層的位置，還在外桶體與內(nèi)桶體之間設(shè)置一螺旋換熱層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置，其特征在于:外桶體的外側(cè)面設(shè)置有進氣口，進氣口與螺旋換熱層連通，并且，內(nèi)桶體的上端設(shè)置有出氣口。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置，其特征在于:螺旋換熱層采用分隔式設(shè)計。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置，其特征在于:外桶體的外側(cè)面還設(shè)置有保溫層。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置，其特征在于:內(nèi)桶體內(nèi)還設(shè)置有用于加熱碳化硅加熱爐層的鎳合金加熱絲。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置，其特征在于:內(nèi)桶體的底部設(shè)置有催化劑支撐篩板，并且，外桶體內(nèi)設(shè)置有對應(yīng)的沉降室、以及與沉降室連通的除灰□ ο7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置，其特征在于:外桶體和內(nèi)桶體采用法蘭連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置，其特征在于:進氣口和出氣口分別采用卡套式連接，并且，除灰口采用卡套式密封。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置，其特征在于:所述內(nèi)桶體為采用310S不銹鋼材質(zhì)制成的內(nèi)桶體，所述外桶體為采用304不銹鋼材質(zhì)制成的外桶體。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置，其特征在于:催化劑層內(nèi)設(shè)置有一熱電偶，內(nèi)桶體上設(shè)置有對應(yīng)的熱電偶出線口。
【專利摘要】本實用新型公開了一種氣化后焦油裂解催化反應(yīng)裝置，包括外桶體和套置在外桶體內(nèi)的內(nèi)桶體，其中，內(nèi)桶體的內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有一碳化硅加熱爐層，內(nèi)桶體的內(nèi)部設(shè)置有催化劑層；并且，對應(yīng)碳化硅加熱爐層的位置，還在外桶體與內(nèi)桶體之間設(shè)置一螺旋換熱層。本實用新型用于對垃圾氣化后產(chǎn)出的焦油進行裂解催化反應(yīng)，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，操作方便和工作效率高。
【IPC分類】C10J3/84, C10K1/34
【公開號】CN205046074
【申請?zhí)枴緾N201520658513
【發(fā)明人】謝敬, 姚姝, 金浩, 陳俊城, 蘭輝, 葉沛文, 丁宇龍
【申請人】姚姝
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年8月28日