[發明專利]多級流化床除塵熱解反應器及熱解與除塵耦合方法

有效

• 申請號: 201710831359.7
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107674693B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 王樹寬;楊占彪
• 申請（專利權）人: 王樹寬
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10B49/10;C10B57/00;C10B57/18
• 代理公司: 西安佩騰特知識產權代理事務所(普通合伙) 61226
• 代理人: 曹宇飛

本發明涉及一種多級流化床除塵熱解反應器及熱解與除塵耦合方法，包括反應器筒體，在反應器筒體內最上部設置有流化換熱床，最下部設置有吹灰分離床，在流化換熱床與吹灰分離床之間形成熱解腔，在熱解腔內設置有至少1層熱解床，在流化換熱床的底部設置多級旋風分離器，流化換熱床與最上層的熱解床之間通過一級溢流通道連通，熱解床與吹灰分離床之間通過二級溢流通道連通，本發明將多級熱解床疊加熱解來減少載氣量并增加停留時間，同時將高溫荒煤氣經多級旋風子除塵，之后再與低溫顆粒煤進行熱交換，使高溫荒煤氣的重質分子附著在煤的表面可將荒煤氣夾帶的細煤粉裹挾在粒煤上，實現荒煤氣的精除塵，大大提高荒煤氣的除塵效率，提高產品煤焦油品質，同時可利用吹灰后的高溫半焦顆粒對荒煤氣進一步除塵。

技術領域

本發明屬于煤化工處理技術領域，具體涉及一種多級流化床除塵熱解反應器。

背景技術

高揮發份煙煤和褐煤熱解是煤炭梯級分質利用的重要途徑，是潔凈煤化工技術，煤熱解裝置投資少，能耗低，熱效率高，耗水少、碳排放少，有著廣泛的市場前景和較好的經濟效益。

根據煤粒度不同采用的熱解工藝也不同，同一粒徑的煤也有不同的熱解工藝，在眾多熱解工藝中，流化床熱解傳質傳熱效果好，但載氣量大，對后續除塵帶來更大的壓力，使本來就難于除塵的高溫荒煤氣更難于應對，同時單級流化床熱解停留時間短，無法對較大的顆粒進行熱解，需要將煤破碎到更小的顆粒，熱量的梯級利用也不近合理。

高溫荒煤氣煤焦油的大分子會縮合積碳，降溫后煤焦油就會析出，現在普遍采用旋風除塵器在高溫下粗除塵，但達不到除塵的精度，還有部分細塵在冷凝時進入煤焦油中，造成煤焦油后續無法進一步加工利用。有些采用后續精除塵工藝，但由于再生系統太復雜難于長周期運行。

北京雷浩環保能源技術有限公司申請號為201520499924.0的一種流化床煤熱解的系統專利，采用多層流化床反應器，實現了流化反應器氣化和流化床反應器內熱解過程耦合，但該專利技術并未就熱解采用多級流化床縮小單級流化床的面積來減少流化載氣量，并對荒煤氣的余熱利用，而且在除塵方面只采用旋風分離器進行粗除塵，對于小于10um的細塵無法通過旋風分離器除去，因此，對煤焦油的含塵問題并未得到很好的解決，在煤焦油精除塵效率難以保證。

發明內容

為了克服現有技術的流化床反應器所存在不足，本發明提供了一種將熱解與除塵耦合且載氣量大、流化除塵效果好、能耗小的多級流化床除塵熱解反應器。

本發明所采用的技術方案是：

該多級流化床除塵熱解反應器，包括反應器筒體41，在反應器筒體41內，最上部設置有能夠對粉煤預熱并對荒煤氣過濾的流化換熱床42，最下部設置有利用高溫荒煤氣對半焦流化吹灰的吹灰分離床49，在流化換熱床42與吹灰分離床49之間形成熱解腔，在熱解腔內設置有至少1層能夠使粉煤流化熱解的熱解床46，在流化換熱床42的底部設置能夠對熱解荒煤氣和高溫煤氣進行除塵、油氣分離的多級旋風分離組合。

進一步限定，在反應器筒體41的頂部開設有粒煤入口4f和荒煤氣導出口4a，在反應器筒體41的底部開設有高溫煤氣入口4d，在反應器筒體41的底部或者側部高于高溫荒煤氣入口4d的位置設置有半焦出料口4e；所述流化換熱床42與熱解床46、吹灰分離床49之間分別設置有固體溢流通道和氣流通道；在反應器筒體41的側壁上與熱解床46對應的位置開設有熱解高溫熱源入口4b。

進一步限定，所述多級旋風分離組合包括設置在流化換熱床42底部并與流化換熱床42之間形成氣流緩存腔的環形擋板43和設置在環形擋板43上的多級旋風分離器45，多級旋風分離器45的頂部延伸至環形擋板43上方，多級旋風分離器45的下料腿油氣分離粉塵出口4c延伸至反應器筒體41外部。

進一步限定，所述熱解床46是2～6層。