[發明專利]熱解器

有效

• 申請號: 201310210534.2
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103242873A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 郭治;杜萬斗;麻林;張魁;王曉雷;郎爽;張翠清;仝勝錄;詹潔
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;中國神華煤制油化工有限公司
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10B49/16;C10B57/00;C10K1/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

技術領域

本發明涉及能源化工領域，具體而言，涉及一種熱解器。

背景技術

低變質煤是指變質程度較低的煤種，包括褐煤、長焰煤、弱粘煤和氣煤等，占我國煤炭儲量的一半以上，其煤質揮發成分較高、低溫熱解焦油產率較高、化學活性好。若作為動力煤進行燃燒，煤資源就不能得到充分合理的利用，經濟效益也差。因此，在能源緊張的當今世界，煤的加工轉化和綜合利用已成為人們關注的焦點。

褐煤在隔絕空氣條件下低溫(500～750℃)熱解，生成半焦、焦油和煤氣。采用低灰、低硫的上述原料煤所得的半焦俗稱蘭炭。蘭炭以其固定碳高、化學活性高、灰分低、硫低、磷低等特性，在鐵合金、電石領域被廣泛利用。

熱解器是煤熱解工藝的核心裝置，在熱解器中原料煤經加熱發生熱解，析出焦油和煤氣，生成半焦。雖然煤熱解工藝實現了煤的加工轉化，提高了煤的能源利用效率，但是，在實際生產過程中熱解產生的混合氣將細小固體顆粒從熱解器帶出的現象特別嚴重，導致焦油渣產率高，對熱解焦油品質造成影響，嚴重時還會堵塞煤氣導出系統的管路，使得系統無法正常運行。

現有技術CN201241071的中國專利公開了“一種單床自熱式熱解氣化燃燒反應器”，利用分離板將熱解器分為上部熱解區和下部燃燒區，半焦在燃燒區燃燒放熱對惰性顆粒進行加熱，通過氣力輸送將高溫惰性顆粒與煤原料混合并送入熱解區，煤原料在熱解區進行熱分解反應。氣體產物經過旋風分離器除塵進入下游設備，半焦順分離板與導氣管間隙進入到燃燒區。由于采用氣力輸送，該裝置對煤原料的粒徑大小要求苛刻。另外，該裝置采用外接旋風分離器解決焦油中粉塵含量高的技術問題，由于熱解氣體產物所攜帶的固體顆粒粒徑分布較廣，旋風分離器只能分離出氣相中粒徑較大顆粒，而對粒徑較小的顆粒分離效果較差，其次，由于熱解氣體產物溫度高、粘度大，降低了旋風分離器的氣-固分離效果。

現有技術CN101818071A公開了“一種煤熱解反應器”，該熱解器設置了用于分流高溫顆粒介質的管路結構，并且該管路結構延伸至熱解器中部或中部以下，管路結構直接將高溫顆粒導入熱解器中下部，煤原料直接從熱解器頂部向下灑落，通過高溫顆粒輸送管道外側熱傳遞進行預熱，在熱解器中下部，煤原料與高溫顆粒進行直接換熱發生熱解，產生焦油、煤氣等氣態產物，該混合氣體經過熱解器中上部的煤原料形成的過濾層，過濾層將對氣體產物攜帶的粉塵起到過濾作用，提高了產品的品質。但是，該熱解器裝置操作較為復雜，熱解器中上部煤原料過濾層由高溫顆粒輸送管道進行預熱，換熱面積有限，整個過濾層溫度分布不均勻，容易導致熱解產生的氣態煤焦油在過濾層中冷凝，使焦油產率降低。

發明內容

本發明旨在提供一種熱解器，以達到提高氣體產物的除塵效果的目的。

為了實現上述目的本發明提供了一種熱解器，包括：熱解器本體，包括殼體以及設置于殼體上的進料口、卸料口和氣體導出口；過濾裝置，包括外殼以及設置于外殼上的氣體入口、氣體出口，氣體入口與氣體導出口連通；過濾裝置還包括設置于氣體入口和氣體出口之間的過濾組件，過濾組件內填充有用于過濾由氣體入口導入的氣體的顆粒物料層。

進一步地，過濾組件沿豎直方向設置，包括：第一錯流部，包括至少兩個間隔設置的第一錯流板，每個第一錯流板沿遠離氣體入口方向向下延伸；第二錯流部，包括至少兩個間隔設置的第二錯流板，每個第二錯流板沿遠離氣體出口方向向下延伸；顆粒物料層填充于第一錯流部和第二錯流部之間，由氣體入口導入的氣體依次穿過第一錯流部、顆粒物料層和第二錯流部后由氣體出口導出。

進一步地，第一錯流部設置于靠近氣體入口的位置，至少兩個第一錯流板彼此平行間隔設置；第二錯流部設置于靠近氣體出口的位置，至少兩個第二錯流板彼此平行間隔設置。

進一步地，每個第一錯流板與水平面之間具有第一夾角，每個第二錯流板與水平面之間具有第二夾角，第一夾角和第二夾角的大小均可調。

進一步地，過濾組件包括設置于過濾組件上端部的物料入口和設置于過濾組件下端部的物料出口，物料入口和物料出口沿豎直方向對應設置，形成顆粒物料層的物料通過物料入口進行填充，并通過物料出口排出。

進一步地，物料入口的上方設置有對進入顆粒物料層中的物料進行篩選、加熱的篩選加熱裝置和用于控制物料填充量的第一計量輸送裝置。

進一步地，物料出口的下方設置有對排出顆粒物料層中的物料進行冷凝的冷凝裝置和用于控制物料排放量的第二計量輸送裝置。

進一步地，過濾裝置還包括對第一錯流部進行清理的清堵裝置。