[發明專利]一種高溫兩段式熱解反應器

在審

• 申請號: 201711405127.1
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN107937006A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 陳水渺;肖磊;汪勤亞;吳道洪
• 申請（專利權）人: 北京神霧電力科技有限公司
• 主分類號: C10B57/02
• 分類號: C10B57/02;C10B53/02;C10B53/00
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司11254
• 代理人: 劉伍堂

技術領域

本發明屬于化工中的有機原料的熱解反應器，具體涉及一種高溫兩段式熱解反應器。

背景技術

各種有機原料如煤炭、生物質、油頁巖等蘊藏大量的油氣資源，可以通過隔絕空氣熱解的方法得到大量的、寶貴的油氣資源，對于補充我國的能源需求具有重大意義。目前熱解反應器開發的工藝主要有國外的Tscoal工藝、流化床工藝及國內的DG法和旋轉窯反應器等，從系統流程中來看，都存在工藝流程復雜，熱利用效率低等問題，造成熱解系統運行的可靠性差，并且成本很高。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出了一種高溫兩段式熱解反應器，其結構簡單，且利用上段高溫熱解區產生的熱解高溫半焦作為下段中低溫熱解區的熱載體，實現了對含碳有機物的分段熱解利用，降低熱解工藝中的能耗，并且實現工藝的簡化。

為解決上述技術問題，本發明采取的技術方案為：

本發明提出了一種高溫兩段式熱解反應器，包括：爐體、加熱裝置、收料裝置和布料錐，其中，所述爐體的內腔沿高度方向依次分為上段高溫熱解區和下段中低溫熱解區，其中，在所述上段高溫熱解區設有所述收料裝置和多層所述加熱裝置，所述收料裝置設置于所述多層所述加熱裝置的下方，用于收集熱解產生的高溫半焦；在所述下段中低溫熱解區設有多層錯位布置的所述布料錐，每層所述布料錐為多個，對所述高溫半焦進行余熱利用。

進一步的，所述收料裝置為錐形料斗，其底部設有混料出口，側部設有貫穿所述爐體的第二進料口，常溫物料通過所述第二進料口進入所述錐形料斗與所述高溫半焦混合，下落至所述布料錐上進行充分混合接觸熱解，得到混合半焦。

進一步的，所述加熱裝置的層數為10-30層，每層所述加熱裝置為多個。

進一步的，所述加熱裝置為蓄熱式輻射管，其還包括：貫穿所述爐體的燃氣入口，在所述加熱裝置中產生1000℃以上的煙氣。

進一步的，所述布料錐的層數為8-20層，每相鄰兩層的間距為100-400mm，每層中相鄰兩個布料錐的間距為50-300mm。

進一步的，所述布料錐的為棱長為50-200mm的正三棱錐。

進一步的，所述布料錐的材質為陶瓷或耐熱鋼。

進一步的，所述爐體包括：第一進料口、上段熱解氣出口、下段熱解氣出口和半焦出料口，其中，所述第一進料口設置于所述爐體的頂部，所述上段熱解氣出口設置于所述爐體的側部且位于所述上段高溫熱解區的下側，所述下段熱解氣出口設置于所述爐體的側部且位于所述下段中低溫熱解區的下側，所述半焦出料口設置于所述爐體的底部。

進一步的，所述高溫半焦的溫度為600-850℃，所述下段中低溫熱解區的熱解溫度為450-600℃。

進一步的，所述上段高溫熱解區與下段中低溫熱解區的豎直長度比例為2:1-6:1。

本發明的有益效果至少包括：

1）本發明所述的高溫兩段式熱解反應器結構簡單，采取兩段式熱解反應，得到不同的產物，實現對物料的最大程度利用；

2）本發明利用上段高溫熱解區產生的熱解高溫半焦作為下段中低溫熱解區的熱載體，實現了對含碳有機物的分段熱解利用，實現能量的充分利用，從而降低熱解工藝中的能耗，并且實現工藝的簡化。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

其中，爐體1、第一進料口101、上段熱解氣出口102、下段熱解氣出口103、半焦出料口104、加熱裝置2、空氣入口201、燃氣入口202、收料裝置3、混料出口301、第二進料口302、布料錐4、上段高溫熱解區5、下段中低溫熱解區6。

具體實施方式

為了使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面將結合具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。下面描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。實施例中未注明具體技術或條件的，按照本領域內的文獻所描述的技術或條件或者按照產品說明書進行。

根據本發明的實施例，圖1為本發明結構示意圖，參照圖1所示，本發明所述高溫兩段式熱解反應器包括：爐體、加熱裝置、收料裝置和布料錐。

根據本發明的實施例，參照圖1所示，本發明所述爐體的內腔沿高度方向依次分為上段高溫熱解區和下段中低溫熱解區，其中，所述上段高溫熱解區與下段中低溫熱解區的豎直長度比例為2:1-6:1。