本發(fā)明涉及化工設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)置除塵裝置的熱解反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
：根據(jù)我國的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)我國能源會(huì)主要以煤炭為主。我國的煤炭資源主要為中低階煤，其中含有極為豐富的油氣資源。將中低階煤炭中的油氣資源進(jìn)行有效提取，不僅能夠改善我國的能源結(jié)構(gòu)，緩解能源緊缺、降低環(huán)境污染，還具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。將中低階煤炭進(jìn)行熱解反應(yīng)，制備油、氣、炭是提取中低階煤炭中油氣資源的有效途徑之一。目前，市面上所有的熱解技術(shù)均存在焦油含塵量高的問題。目前的除塵技術(shù)主要包括旋風(fēng)除塵技術(shù)、金屬濾網(wǎng)除塵技術(shù)、顆粒床除塵技術(shù)。旋風(fēng)除塵技術(shù)的除塵效率較低，金屬過濾網(wǎng)除塵技術(shù)的承受溫度較低、易發(fā)生高溫腐蝕和氧化，顆粒床除塵技術(shù)效率較高。但目前的除塵技術(shù)主要為外置式，高溫油氣除塵過程中均需加熱保溫，來避免焦油的二次裂解或冷凝造成的焦油損失，成本較高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所提供的內(nèi)置除塵裝置的熱解反應(yīng)器，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中普遍存在的熱解油氣中含塵量高的問題，簡(jiǎn)化處理工序，節(jié)能高效。本發(fā)明提出了一種內(nèi)置除塵裝置的熱解反應(yīng)器，所述反應(yīng)器中具有沿所述反應(yīng)器高度方向布置的隔板，所述隔板將所述反應(yīng)器分隔為熱解區(qū)和除塵區(qū)；所述熱解區(qū)和所述除塵區(qū)底部相通；所述反應(yīng)器具有相對(duì)布置的側(cè)壁a和側(cè)壁a＇，其中，所述除塵區(qū)包括相對(duì)布置的所述側(cè)壁a和所述隔板；并且，在所述側(cè)壁a和所述隔板上布置有多個(gè)斜板；所述斜板具有端部b和端部b＇，其中端部b固定在所述隔板或所述側(cè)壁a上，端部b＇懸空；兩個(gè)相鄰的斜板的端部b分別固定在所述隔板和所述側(cè)壁a上，使得所述兩個(gè)相鄰的斜板交叉設(shè)置。進(jìn)一步的，所述斜板與水平方向的夾角為45°～75°。進(jìn)一步的，所述斜板在水平方向的投影為所述除塵區(qū)寬度的4/5～9/10。進(jìn)一步的，所述斜板的端部b＇與相對(duì)側(cè)的所述隔板或所述側(cè)壁a的垂直距離為所述除塵區(qū)寬度的1/10～1/5。進(jìn)一步的，所述兩個(gè)相鄰的斜板之間的夾角為30°～90°。進(jìn)一步的，所述除塵區(qū)橫截面積為所述熱解區(qū)橫截面積的1/32～1/4。進(jìn)一步的，所述除塵區(qū)的上部設(shè)有熱解油氣出口。進(jìn)一步的，所述熱解區(qū)中自上而下設(shè)置有多個(gè)輻射管。上述的熱解反應(yīng)器中，進(jìn)一步包括料位計(jì)、出料螺旋；所述料位計(jì)設(shè)置在所述隔板之下，且與所述隔板下端的垂直距離為100～500㎜；所述出料螺旋與所述反應(yīng)器底部的出料口相連通。上述的熱解反應(yīng)器中，進(jìn)一步包括料倉、進(jìn)料螺旋；所述進(jìn)料螺旋設(shè)置在所述料倉下部，且與所述熱解區(qū)上部連接。本發(fā)明的裝置采用內(nèi)置除塵區(qū)的反應(yīng)器，可避免熱解油氣中焦油的冷凝和二次裂解。并且除塵區(qū)可利用反應(yīng)器本身的熱量，且無需外加熱源。該除塵區(qū)對(duì)熱解油氣的除塵率高達(dá)92.41％，大大簡(jiǎn)化了后續(xù)的處理工序。附圖說明圖1是本發(fā)明實(shí)施例中內(nèi)置除塵裝置的熱解反應(yīng)器的主視剖面圖。附圖中的附圖標(biāo)記如下：1、料倉；2、進(jìn)料螺旋；3、熱解區(qū)；3-1、輻射管；4、除塵區(qū)；4-1、斜板；5、煙氣出口；6、燃?xì)膺M(jìn)口；7、熱解油氣出口；8、料位計(jì)；9、隔板；10、出料螺旋。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行更加詳細(xì)的說明，以便能夠更好地理解本發(fā)明的方案以及其各個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。然而，以下描述的具體實(shí)施方式和實(shí)施例僅是說明的目的，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。本發(fā)明公開了一種內(nèi)置除塵裝置的熱解反應(yīng)器，用于降低熱解油氣中的含塵量。如圖1所示，反應(yīng)器為方形立式結(jié)構(gòu)，反應(yīng)器的頂部和底部的主視剖面圖均為梯形。由圖1所見，反應(yīng)器自上而下依次包括進(jìn)料系統(tǒng)、反應(yīng)器主體、出料系統(tǒng)。其中反應(yīng)器頂部的梯形部分與進(jìn)料系統(tǒng)連接，底部的梯形部分與出料系統(tǒng)連接，中部為反應(yīng)器主體部分。⑴反應(yīng)器主體本發(fā)明實(shí)施例的反應(yīng)器中設(shè)置有隔板9。隔板9沿反應(yīng)器的高度方向布置，將反應(yīng)器縱向分隔為兩個(gè)區(qū)域：熱解區(qū)3和除塵區(qū)4。并且，熱解區(qū)3和除塵區(qū)4的底部是連通的。本發(fā)明實(shí)施例的反應(yīng)器中具有側(cè)壁a和側(cè)壁a＇。并且，側(cè)壁a和側(cè)壁a＇相對(duì)布置，側(cè)壁a和隔板9相對(duì)布置，隔板9和側(cè)壁a＇也相對(duì)布置。即在本發(fā)明的方形立式反應(yīng)器中，側(cè)壁a、隔板9、側(cè)壁a＇相互平行。并且，除塵區(qū)4包括側(cè)壁a和隔板9，熱解區(qū)3包括隔板9和側(cè)壁a＇。①熱解區(qū)3用于熱解處理物料。熱解區(qū)3中設(shè)置有多個(gè)輻射管3-1，其在熱解區(qū)3中自上而下分層分布。輻射管3-1的兩端分別與燃?xì)膺M(jìn)口6和煙氣出口5連接，并且燃?xì)膺M(jìn)口6的水平位置在煙氣出口5的水平位置之下。②除塵區(qū)4用于熱解產(chǎn)物的除塵。在除塵區(qū)4的側(cè)壁a和隔板9上，自下而上均勻布置有多個(gè)斜板4-1。其在側(cè)壁a和隔板9上的數(shù)量分別為m和n。此處，m和n所代表的數(shù)值可以相同也可以不同。每個(gè)斜板4-1都有兩個(gè)端部，分別命名為端部b和端部b＇。其中，端部b固定在側(cè)壁a或隔板9上，端部b＇懸空在除塵區(qū)4中。并且，當(dāng)斜板4-1的端部b固定在側(cè)壁a上時(shí)，其相鄰的斜板4-1的端部b均固定在隔板9上，使得每?jī)蓚€(gè)相鄰的斜板4-1呈現(xiàn)交叉設(shè)置的方式。本發(fā)明實(shí)施例中，除塵區(qū)4的寬度為W，除塵區(qū)4橫截面積為熱解區(qū)3橫截面積的1/32～1/4。本實(shí)施例中，斜板4-1與水平方向的夾角均為45°～75°。并且，斜板4-1在水平方向的投影均為4/5W～9/10W。斜板4-1的端部b＇與相對(duì)側(cè)的隔板9或側(cè)壁a的垂直距離為1/10W～1/5W。每?jī)蓚€(gè)相鄰的斜板4-1之間的夾角的范圍均為30°～90°。在側(cè)壁a上布置的最上端的斜板4-1之上，設(shè)置有熱解油氣出口7。本發(fā)明實(shí)施例中，斜板4-1由耐高溫且耐腐蝕的不銹鋼材料制成，隔板9由耐熱且易傳熱的不銹鋼材料制成。⑵進(jìn)料系統(tǒng)反應(yīng)器的進(jìn)料系統(tǒng)包括料倉1和進(jìn)料螺旋2。進(jìn)料螺旋2設(shè)置在料倉1下部，且與熱解區(qū)3的梯形部分連接。⑶出料系統(tǒng)反應(yīng)器的出料系統(tǒng)包括料位計(jì)8和出料螺旋10。料位計(jì)8設(shè)置在熱解區(qū)3，位于隔板9之下，并且與隔板9下端的垂直距離H為100～500㎜，出料螺旋10設(shè)置在料位計(jì)8之下。本發(fā)明還公開了一種利用圖1所示的內(nèi)置除塵裝置的熱解反應(yīng)器處理物料的方法，包括如下步驟：步驟A，物料預(yù)處理過程：對(duì)原料物料進(jìn)行破碎得到粉狀物料，粉狀物料的粒徑≤3㎜。然后對(duì)粉狀物料進(jìn)行烘干，使得物料的含水率低于15％。步驟B，物料熱解：將步驟A中得到的粉狀物料運(yùn)送至熱解反應(yīng)器的料倉1中，啟動(dòng)進(jìn)料螺旋2，粉狀物料在重力作用下降落至熱解區(qū)3中。在熱解區(qū)3中，物料在輻射管3-1的作用下發(fā)生熱解反應(yīng)生成熱解油氣和半焦。其中輻射管3-1一端的燃?xì)膺M(jìn)口6用于向輻射管3-1中輸送燃?xì)?，燃?xì)饪稍谳椛涔?-1中燃燒，產(chǎn)生的熱量通過輻射作用使得物料發(fā)生熱解反應(yīng)。步驟C，熱解油氣除塵：上述步驟B中產(chǎn)生的熱解油氣，其中會(huì)夾雜較多的粉塵，在重力和浮力的作用下，經(jīng)由熱解區(qū)3與除塵區(qū)4底部相通的區(qū)域運(yùn)動(dòng)到除塵區(qū)4中。夾雜粉塵的熱解油氣在除塵區(qū)4中上升的過程中，會(huì)不斷的與斜板4-1的表面進(jìn)行碰撞，導(dǎo)致熱解油氣中的粉塵又降落至反應(yīng)器的底部。熱解油氣經(jīng)過與多個(gè)斜板4-1的碰撞作用，達(dá)到除塵的目的。在除塵過程中，由于隔板9是由耐熱且易傳熱的不銹鋼材料制成的，輻射管3-1所在熱解區(qū)3中所產(chǎn)生的熱量會(huì)傳遞到除塵區(qū)4中，可有效避免熱解油氣的冷凝，保證焦油的產(chǎn)率。步驟D，熱解產(chǎn)物的出料：上述步驟B中生成的半焦逐漸堆至反應(yīng)器底部，當(dāng)堆積的半焦高度達(dá)到料位計(jì)8上部時(shí)，啟動(dòng)出料螺旋10；直到半焦高度降低至料位計(jì)8下部時(shí)，關(guān)閉出料螺旋10，停止出料。同時(shí)，經(jīng)過步驟C除塵后的熱解油氣由除塵區(qū)4頂部的熱解油氣出口7排出反應(yīng)器。實(shí)施例1選用粒徑小于3mm、含水率為9wt％(wt％為質(zhì)量百分比)的粉煤作為原料。將粉煤由料倉1經(jīng)由進(jìn)料螺旋2，下落至熱解區(qū)3中。其中輻射管3-1溫度為600℃。粉煤在熱解區(qū)3中發(fā)生熱解反應(yīng)，生成熱解油氣和半焦。半焦堆至反應(yīng)器底部，通過料位計(jì)8控制料位，半焦由出料螺旋10排出反應(yīng)器；熱解油氣的溫度為500℃，經(jīng)由除塵區(qū)4除塵處理后，通過熱解油氣出口7排出反應(yīng)器，進(jìn)入到后續(xù)處理工序。表1熱解油氣除塵前后含塵量比較除塵前熱解油氣含塵量除塵后熱解油氣含塵量158g/Nm312g/Nm3(備注：g/Nm3表示質(zhì)量濃度)實(shí)施例2選用粒徑≤3㎜、含水率為8wt％的木屑作為原料。將木屑由料倉1經(jīng)由進(jìn)料螺旋2，下落至熱解區(qū)3中。其中輻射管3-1溫度為600℃。木屑在熱解區(qū)3中發(fā)生熱解反應(yīng)，生成熱解油氣和生物炭。生物炭堆至反應(yīng)器底部，通過料位計(jì)8控制料位，生物炭由出料螺旋10排出反應(yīng)器；熱解油氣的溫度為500℃，經(jīng)由除塵區(qū)4除塵處理后，通過熱解油氣出口7排出反應(yīng)器，進(jìn)入到后續(xù)處理工序。表2熱解油氣除塵前后含塵量比較除塵前熱解油氣含塵量除塵后熱解油氣含塵量138g/Nm316g/Nm3由表1和表2可知，本發(fā)明具有較優(yōu)的除塵效果。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(duì)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)。此外，除上下文另有所指外，以單數(shù)形式出現(xiàn)的詞包括復(fù)數(shù)形式，反之亦然。另外，除非特別說明，那么任何實(shí)施例的全部或一部分可結(jié)合任何其它實(shí)施例的全部或一部分來使用。當(dāng)前第1頁1 2 3