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(shí)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(jí)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(duì)這些燃料資源的利用效率較低。對(duì)固體燃料進(jìn)行熱解并對(duì)得到的氣、液、固產(chǎn)物充分利用是實(shí)現(xiàn)資源分級(jí)利用，提高能源利用效率的有效技術(shù)之一，該技術(shù)對(duì)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(diǎn)，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(shì)。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(jì)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(jí)高效利用的固體燃料的熱解及產(chǎn)物分離收集裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)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(jì)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(jí)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(shí)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(diǎn)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(shí)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(shí)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(shí)用新型所述低溫冷凝焦油收集器中布置有多個(gè)串聯(lián)的球形管路。
[0010]作為優(yōu)選，本實(shí)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(shí)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(shí)用新型所述過濾網(wǎng)為不銹鋼材質(zhì)。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:1、采用沉降床熱解，物料加熱快和停留時(shí)間短，液體產(chǎn)物焦油產(chǎn)量高，油中細(xì)粉含量少。2、可實(shí)現(xiàn)對(duì)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(shí)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(diǎn)。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(yàn)研究和工業(yè)應(yīng)用。6、結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，布局科學(xué)，構(gòu)思獨(dú)特，使用方便。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型實(shí)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(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型的解釋而本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。
[0016]實(shí)施例。
[0017]參見圖1，本實(shí)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(shí)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(shí)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(gè)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(shí)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(shí)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(jí)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(shí)對(duì)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(gè)功能，分別有三個(gè)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(shí)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(shí)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(duì)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)所作的舉例說明。凡依據(jù)本實(shí)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(shí)用新型專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實(shí)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(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
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(gè)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(shí)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(shí)用新型的特點(diǎn)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(shí)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(hào)】CN204803265
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520414674
【發(fā)明人】陳凡敏, 王嘉瑞, 趙冰, 李小江
【申請(qǐng)人】華電電力科學(xué)研究院
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年6月16日