[發明專利]流化床半焦冷卻器及半焦冷卻方法

在審

• 申請號: 201710955019.5
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN107629822A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 王樹寬;楊占彪
• 申請（專利權）人: 王樹寬
• 主分類號: C10J3/72
• 分類號: C10J3/72;C10J3/48;C10B39/00
• 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

技術領域

本發明屬于半焦冷卻技術領域，特別涉及一種流化床半焦冷卻器及半焦冷卻方法。

背景技術

目前，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，煤熱解也叫煤拔頭，裝置投資少，能耗低，熱效率高，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，有流化床熱解工藝，有移動床熱解工藝；有直接加熱熱解工藝，有間接加熱熱解工藝；有氣體熱載體熱解工藝，有固體熱載體熱解工藝，有氣固熱載體熱解工藝等等，無論何種熱解方式，都面臨高溫荒煤氣除塵問題以及半焦冷卻的問題。對于半焦的冷卻，大多利用冷媒介或者氣體等在管道內與半焦進行間接換熱冷卻或者在半焦存放裝置上外設冷區夾套，但是這樣的冷卻方式在實際操作過程中，半焦與冷凝管或夾套的接觸時間與換熱面積有限，并且半焦容易架橋或者掛壁，會影響所述盤管與夾套的換熱能力，并且隨著所述半焦的架橋與掛壁會使得所述盤管與夾套的換熱系數下降，冷卻效果不理想。

發明內容

為了克服現有技術中所存在的不足，本發明提供的流化床半焦冷卻器及半焦冷卻方法，使冷卻氣與半焦直接換熱，上升的冷卻氣均勻擴散，保證換熱均勻，而且換熱效率高，系統運行穩定，大大提高冷卻效率。

本發明為了實現上述目的所采用的技術方案是：

一種流化床半焦冷卻器，包括箱體8，在箱體內設置有至少2個流化冷卻床3，相鄰兩個流化冷卻床(3)之間形成冷卻氣換熱腔，并且相鄰兩個流化冷卻床(3)通過冷卻半焦溢流通道連通，形成自上而下的半焦流通通道，在流化冷卻床3上開設有透氣孔，使冷卻氣自下而上與流化冷卻床3上鋪設的半焦直接換熱，使半焦冷卻。

進一步限定，在相鄰兩流化冷卻床3之間形成冷卻氣換熱腔，在冷卻氣換熱腔內還設置有冷卻水層4，冷卻水層4是由上下連通的冷卻水盤管或者冷卻水板片組成，通過冷卻水對冷卻氣間接換熱。

進一步限定，所述冷卻半焦溢流通道在流化冷卻床3的上下錯位分布。

進一步限定，所述流化冷卻床3傾斜設置，與水平面之間形成5°～25°的夾角。

進一步限定，一個流化冷卻床3與相鄰下一個流化冷卻床3之間的傾斜方向相反，并關于冷卻氣換熱腔對稱布置。

進一步限定，所述流化冷卻床3還可以水平設置且相鄰流化冷卻床3之間相互平行。

進一步限定，所述冷卻半焦溢流通道的上端口高于對應流化冷卻床3的上表面80～200mm、冷卻半焦溢流通道的下端口距離下層的流化冷卻床3的上表面40～100mm。進一步限定，所述冷卻半焦溢流通道是由設置在流化冷卻床3 一側下方的擋料板7與箱體8側壁之間圍成的矩形通道。

一種由上述的流化床半焦冷卻器實現的半焦冷卻方法，具體為：利用自下而上的冷卻氣與鋪設在流化冷卻床3上的半焦接觸直接換熱，同時利用冷卻氣助推使半焦冷卻后自上而下流動。

進一步限定，在相鄰兩流化冷卻床3之間設置冷卻氣換熱腔，利用冷媒介使換熱后的冷卻氣在冷卻氣換熱腔中進行間接換熱，對冷卻氣進行二次冷卻。

本發明的流化床半焦冷卻器及半焦冷卻方法利用自下而上的冷卻氣穿過半焦之間的空隙與半焦進行直接換熱，上升的冷卻氣均勻擴散，保證換熱均勻，而且縮短換熱時間，提高換熱效率，再利用氣流助推，使半焦松動并且能夠順利沿著冷卻半焦溢流通道自上而下流動，防止半焦結塊或者掛壁，保證系統運行穩定，本發明還利用冷媒介在冷卻氣換熱腔內對換熱后的冷卻氣進行間接換熱冷卻，對冷卻氣進行二次冷卻，大大提高冷卻效率，而且整個過程環保、節能、冷卻效率高，半焦品質好，適于工業化推廣。

附圖說明

圖1為實施例1的流化床半焦冷卻器的結構示意圖。

圖2是圖1的俯視結構示意圖；

圖3是圖1的板片的側視結構示意圖；

圖4是圖1的板片的俯視結構示意圖；

圖5是圖1的冷卻水板片的側視結構示意圖；

圖6是圖1的冷卻水盤管的側視結構示意圖；

圖7是圖1的冷卻水板片的俯視結構示意圖；

圖8是圖1的冷卻水盤管的俯視結構示意圖；

圖9為實施例3的流化床半焦冷卻器的結構示意圖。

圖中：1-冷卻氣出口；2-冷卻進料口；3-流化冷卻床；4-冷卻水層；5-半焦冷卻出料口；6-冷卻氣進口；7-擋料板；8-箱體。

具體實施方式

現結合附圖和實施例對本發明的技術方案進行進一步說明。