[發明專利]氣液兩相分布器及應用該分布器的熄焦爐

有效

• 申請號: 201210119511.6
• 申請日: 2012-04-23
• 公開（公告）號: CN103131435A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 張永發;陸桃軍;劉書福;田波;孫亞玲;王麗秀
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C10B39/04
• 分類號: C10B39/04;C10J3/00
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 戎文華

技術領域

本發明涉及一種氣液兩相分布器及其熄焦爐，尤其是在熄焦爐內設置有氣液兩相分布器連通有氣體和液體的一種氣液兩相分布熄焦爐。

技術背景

US?4437936，美國專利公開了“process?for?utilizing?waste?heat?and?for?obtaining?water?gas?during?the?cooling?of?incandescent?coke”。該裝置由前置室、冷卻室、驟冷室、排料室構成；采用在驟冷室中噴入冷卻水水霧冷卻中溫焦炭，焦炭在冷卻的過程中釋放出大量熱量，使冷卻水氣化成水蒸氣，部分水蒸氣上升，水蒸氣在上升的過程中，與紅熱焦炭發生水煤氣反應，生成合成氣。合成氣與水蒸氣以及其他的一些粉塵由前置室上的高溫氣化氣出口導出，通過廢熱鍋爐回收熱量，部分初步冷卻的合成氣與水蒸氣混合物回流到熄焦裝置的冷卻室繼續冷卻焦炭，部分混合物經過節流閥與冷卻水直接接觸進行進一步冷卻，而冷卻水直接進入熄焦裝置進行噴灑熄焦，合成氣引出外用。而下降的部分水蒸氣通過鼓風機抽取、旋風分離器除塵，最后引入驟冷室繼續反應。此發明使干熄焦與濕熄焦結合，簡化了設備，且減少了對環境的污染。該專利熄焦裝置中未設置有氣體分布器，造成熄焦介質水蒸氣與水煤氣（CO+H₂）混合氣通過焦炭時氣體分布不均勻，氣流分布形成明顯的偏析，產生“死角”—高阻力氣體稀薄流場區，從而使得進入冷卻水熄焦階段的部分焦炭溫度過高，影響焦炭冷卻效果。另外，噴霧裝置安裝在驟冷室的上部兩側，同樣會造成焦炭冷卻不均勻。

公開號為CN?101705101?A公開了“一種熄焦并帶副產合成氣及水蒸氣的裝置及其工藝”。該裝置是一種帶水夾套的不銹鋼裝置，紅熱焦炭在裝置內部下落的過程中，將水夾套中的水加熱并產生水蒸氣，然后把產生的水蒸氣引入熄焦裝置內與紅熱焦炭發生水煤氣反應，生成合成氣。采用水間接冷卻焦炭的方法產生水蒸氣，可得到水蒸氣但增加了焦炭冷卻時間即焦炭冷卻效率低，并且水蒸氣的溫度不夠高，熄焦時，水蒸氣先升溫再發生氣化反應，降低了合成氣的產率；由于采用冷卻水與焦炭間接接觸進行傳熱，故最后熄焦裝置中心位置的焦炭溫度比較高，無法完成熄焦并且沒有回收這部分焦炭的熱量。

公開號為CN?101705101?A公開了“一種焦炭冷卻裝置及方法”。該裝置由預存段、氣化冷卻段、過渡段、物理冷卻段及排料段構成。采用水蒸氣和焦爐煤氣冷卻焦炭的方法，水蒸氣由冷卻氣化劑分布器均勻分布在整個氣化冷卻段區域，通過氣化冷卻段與紅熱焦炭發生氣化反應，生成合成氣，利用該反應為吸熱反應而使焦炭溫度降低；焦爐煤氣由冷卻劑分布器分布在整個物理冷卻段，利用焦爐煤氣與焦炭進行物理換熱吸收焦炭顯熱。該裝置有效地控制了裝置內焦炭的溫度，并且具有干熄焦的優點，設備也較簡單，但分布器不能轉動，致使焦炭積留在分布器上面，影響焦炭下落；在物理冷卻段，用焦爐煤氣吸收焦炭顯熱后溫度不夠高，故焦爐煤氣中的熱量利用困難，熱效率利用低，且出口焦炭溫度較高，熱量回收不完全。

公開號為?CN?102191065?A公開了一種“干濕組合熄焦裝置”的發明專利。該裝置由組合熄焦爐、液相載體熱能回收系統、惰性氣體熱能回收系統、蒸汽回收系統構成。組合熄焦爐由進料段、間接干熄焦段、蒸汽熄焦段、水噴淋段和排料段構成。液相載體熱能回收系統中的液相介質與紅熱焦炭間接接觸傳熱而回收大部分的焦炭顯熱，惰性氣體與焦炭直接接觸傳熱而回收少量熱能，最后采用水噴淋而完成熄焦。本裝置先采用液相載體回收顯熱，而液固間傳熱慢，焦炭冷卻時間長，熄焦效果不好，實施難度大。采用三步回收熱量，工藝復雜。

發明內容

基于現有熄焦裝置在熄焦過程中，由于氣液分布不均勻，造成了焦炭質量不均勻，熄焦效率較低的問題，本發明提供一種氣液兩相分布器及應用該分布器的熄焦爐。

本發明所提供的一種氣液兩相分布器及應用該分布器的熄焦爐的技術方案中，其所述氣液兩相分布器是由氣體分布塔和液體分布盤通過氣液分離槽連通構成；

所述氣液分離槽是其兩側設置有焦爐混合氣體入口和焦爐液體入口，其上面設置有氣體分布塔，其下面設置有液體分布盤；

所述氣體分布塔是氣液分離槽的上頂面均布設置有若干個氣體通道的轉動圓盤，在轉動圓盤的下中心面固接有轉動桿并連接有支撐件支撐轉動；在轉動圓盤的圓周邊固接有向上漸縮的圓錐形檔炭板，并依次向下通過設置有若干個氣體出口的環形支撐圈層層套接，再由圓形擋板封頂構成塔狀分布結構；