[發明專利]一種將高溫高壓固體顆粒降溫降壓的裝置及方法

有效

• 申請號: 201210397332.9
• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN103041748A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 向文國;趙亞仙;陳時熠
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B01J3/00
• 分類號: B01J3/00;F28D7/00;F28D7/08
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 黃明哲;朱芳雄

技術領域

本發明涉及一種將高溫高壓固體顆粒降溫降壓的裝置及方法，適用于高溫高壓固體顆粒排放、流量控制及其廢熱利用的場合。

背景技術

化工過程以及煤氣化過程等，均涉及到高溫高壓粉體的排放、流量控制與廢熱利用等問題，現階段沒有很好的解決措施。本發明將解決高溫高壓固體顆粒的排放、流量控制和廢熱利用等問題，系統簡單，流量控制精確，運行可靠。具有應用范圍廣、適應性強等特點，有較好的應用前景。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種將高溫高壓固體顆粒降溫降壓的裝置及方法，本發明可實現高溫高壓固體粉體的減溫減壓和流量控制，并提高熱量利用率，且系統簡單運行可靠。

本發明的技術方案如下：

一種將高溫高壓固體顆粒降溫降壓的裝置，其特征在于：包括壓力罐組件、變壓罐組件和常壓罐組件，所述的壓力罐組件包括壓力罐以及設置在壓力罐（內的夾套冷卻下料管、返料器和固體顆粒冷卻器，所述的夾套冷卻下料管的出料口連接在所述的返料器的進料口，所述的返料器的出料口位于所述的高溫固體顆粒冷卻器的上端；所述的變壓罐組件包括變壓罐以及設置在卸壓器與壓力罐之間的第一鎖灰閥和第一鎖氣閥，在變壓罐上還連接有一卸壓器和一充壓器；所述的常壓罐組件包括常壓罐以及設置在常壓罐與變壓罐之間的第二鎖灰閥和第二鎖氣閥。

所述的夾套冷卻下料管為水冷夾套下料管。

所述的返料器為U形返料器。

一種將高溫高壓固體顆粒降溫降壓的方法，步驟如下：

第一步、高溫高壓固體顆粒通過夾套冷卻下料管進入U形返料器，夾套內冷卻劑被加熱，固體顆粒得到部分冷卻，降溫后的固體顆粒進入U形返料器，受到流化風的控制，流出U形返料器；

第二步、流出U形返料器的固體顆粒落到固體顆粒冷卻器上，固體顆粒冷卻器內通有低溫冷卻劑，溫度較高的固體顆粒與冷卻劑逆流換熱，固體顆粒得到冷卻，冷卻劑被加熱，降溫后的固體顆粒可從罐體下部排到變壓罐；

第三步、在降溫后的高壓固體顆粒進入變壓罐之前開啟充壓器將變壓罐充壓至與高壓罐內壓力相當，然后開啟第一鎖氣閥和第一鎖灰閥，待固體顆粒進入變壓罐后，關閉第一鎖灰閥、第一鎖氣閥以及充壓器，開啟卸壓器，將變壓罐卸壓至常壓后關閉卸壓器；降溫后的固體顆粒進入變壓罐完成卸壓過程后，先后分別打開第二鎖氣閥和第二鎖灰閥，變壓罐中的固體顆粒流入常壓罐后，先后分別關閉第二鎖灰閥與第二鎖氣閥，完成一次高溫高壓固體顆粒降溫降壓過程。

本發明將高溫高壓固體顆粒降溫降壓的裝置，高溫高壓固體顆粒通過水冷夾套下料管進入U形返料器，水冷夾套（或夾層）內冷卻劑被加熱，固體顆粒得到部分冷卻，降溫后的固體顆粒進入U形返料器，受到流化風的控制，流出U形返料器，可通過控制流化風的風量從而控制流出U形返料管的高溫高壓固體顆粒的流量。當風量高于某值，U形返料器內的固體顆粒處于流化狀態，固體顆粒溢出U形返料器進入冷卻段，通過調節風量控制固體顆粒溢流量，進而控制高溫高壓固體顆粒的流量；當風量低于某值，U形返料器內的固體顆粒處于不流化狀態，固體顆粒不能溢出U形返料器，固體顆粒不流動。流出U形返料器的固體顆粒落到固體顆粒冷卻器上，固體顆粒冷卻器內通有低溫冷卻劑，溫度較高的固體顆粒與冷卻劑逆流換熱，固體顆粒得到冷卻，冷卻劑被加熱，降溫后的固體顆粒可從罐體下部排到變壓罐；為了使降溫后的高壓固體顆粒從壓力罐進入變壓罐實現卸壓，在降溫后的高壓固體顆粒進入變壓罐之前開啟充壓器將變壓罐充壓至與高壓罐內壓力相當，然后開啟第一鎖氣閥和第一鎖灰閥，待高壓固體顆粒進入變壓罐后，關閉第一鎖灰閥、第一鎖氣閥以及充壓器，開啟卸壓器，將變壓罐卸壓至常壓后關閉卸壓器；降溫后的高壓固體顆粒進入變壓罐完成卸壓過程后，先后分別打開第二鎖氣閥和第二鎖灰閥，變壓罐中的固體顆粒流入常壓罐后，先后分別關閉第二鎖灰閥與第二鎖氣閥，完成一次高溫高壓固體顆粒降溫降壓過程，如此反復。

高溫高壓固體顆粒通過水冷夾套下料管進入U形返料器后，可通過控制流化風的風量從而控制流出U形返料管的高溫高壓固體顆粒的流量。當風量高于某值，U形返料器內的固體顆粒處于流化狀態，固體顆粒溢出U形返料器進入冷卻段，通過調節風量控制固體顆粒溢流量，進而控制高溫高壓固體顆粒的流量；當風量低于某值，U形返料器內的固體顆粒處于不流化狀態，固體顆粒不能溢出U形返料器，固體顆粒不流動。

從U形返料器流出的固體顆粒進入冷卻段，與固體顆粒冷卻器內的工質逆流換熱，與順流換熱相比，逆流換熱溫差較大，可增加換熱量，降低固體顆粒溫度，提高熱利用率。