[發明專利]回轉窯式熱解反應器

在審

• 申請號: 201911242642.1
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN112920823A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 李君;杜萬斗;萇亮;次東輝;高浩華;麻林
• 申請（專利權）人: 國家能源投資集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究院
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10B53/00;C10B49/02
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王麗娜;李健

本發明涉及煤的熱解領域，公開了一種回轉窯式熱解反應器，該回轉窯式熱解反應器包括回轉筒體，所述回轉筒體包括位于沿徑向的兩端的頭部和尾部，所述回轉窯式熱解反應器在所述回轉筒體的尾部一側設置有固料入口和熱解氣出口、在所述回轉筒體的頭部一側設置有高溫氣體入口，并且所述回轉窯式熱解反應器還具有固料出口，所述回轉窯式熱解反應器還設置有低溫氣體出口以及在所述回轉筒體內部延伸的換熱氣體管道，所述換熱氣體管道的一端與所述高溫氣體入口連通、另一端沿所述回轉筒體的軸向延伸至所述回轉筒體的尾部后再延伸并與所述低溫氣體出口連通。

技術領域

本發明涉及煤的熱解領域，具體地涉及一種回轉窯式熱解反應器。

背景技術

隨著霧霾的日益嚴重，人們對霧霾的成因認識越來越深入，研究表明民用散燒煤對霧霾的貢獻不可小覷，因此提供清潔的民用散燒煤變得越來越重要。目前我國市場上的民用散燒煤絕大多數都是揮發分較高的煤種，如褐煤。因此，為了降低民用散燒煤對大氣污染的影響，我們必須對民用散燒煤進行預處理，待其達到標準后再投放市場進行銷售。與此同時，據統計2015年我國電廠的發電量不足電廠負荷能力的50％，發電廠存在較大的發電負荷未使用，而使用電廠1％以下的電廠鍋爐煙氣負荷即可進行年產約10萬噸的民用散燒煤的提質生產，也即是可以利用電廠鍋爐煙氣對民用散燒煤進行清潔化預處理。

民用散燒煤的清潔化預處理包括在熱解反應器中通過對原料煤進行熱解而將原料煤中的揮發分、硫化物、汞和砷部分脫除，熱解后獲得的清潔煤在燃燒時污染物排放可顯著降低，可以極大解決我國煤炭散燒帶來的污染問題。

氣體熱載體煤熱解工藝利用將氣體熱載體(可以為燃料燃燒所生的高溫煙氣或者煤熱解產生的高溫煤氣)作為熱源通入熱解反應器中而將熱量直接傳遞給煤料，從而使原料煤在高溫下進行干燥并發生熱解反應，脫除揮發分、硫化物、汞和砷等，獲得煤氣、焦油和半焦，此工藝具有傳熱快、加熱均勻、加熱效率高、設備簡單、投資少等優點。

目前應用的煤的以氣體為載體的熱解反應器在使用高溫煙氣等作為熱源來給煤的熱解提供熱量時，大多是直接將高溫煙氣等通入熱解反應器內部與原料煤直接接觸，換熱后溫度降低的煙氣則再與煤熱解所產生的氣體和煙塵等混合在一起并最終從熱解反應器的熱解氣出口排出，由此帶來的問題是，使得不管是熱解反應器內部還是最終從熱解氣出口排出的氣體量均很大，熱解反應器的尺寸需要設計較大，對后續的如除塵凈化設備要求也提高。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的以氣體為載體的熱解反應器在使用過程中熱解反應器內部和從熱解反應器內部排出的氣體量較大而對熱解反應器本身尺寸和后續除塵凈化設備要求較高的問題，對原料煤的清潔化預處理能力等同的情況下，相較于傳統的以氣體為載體的熱解反應器，本發明的回轉窯式熱解反應器可以具有更小的尺寸并且對后續除塵凈化設備要求也更低。

為了實現上述目的，本發明一方面提供一種回轉窯式熱解反應器，該回轉窯式熱解反應器包括回轉筒體，所述回轉筒體包括位于沿徑向的兩端的頭部和尾部，所述回轉窯式熱解反應器在所述回轉筒體的尾部一側設置有固料入口和熱解氣出口、在所述回轉筒體的頭部一側設置有高溫氣體入口，并且所述回轉窯式熱解反應器還具有固料出口，所述回轉窯式熱解反應器還設置有低溫氣體出口以及在所述回轉筒體內部延伸的換熱氣體管道，所述換熱氣體管道的一端與所述高溫氣體入口連通、另一端沿所述回轉筒體的軸向延伸至所述回轉筒體的尾部后再延伸并與所述低溫氣體出口連通。

優選地，所述低溫氣體出口位于所述回轉筒體的頭部一側，所述換熱氣體管道包括從所述回轉筒體的頭部延伸至尾部的高溫段、從所述回轉筒體尾部延伸至頭部的低溫段和用于連接所述高溫段和所述低溫段的連接段；所述回轉筒體在位于頭部一側端面上沿周向開設有環形通槽，所述高溫段和所述低溫段的背離所述連接段的一端均通過所述環形通槽的延伸至所述回轉筒體外部；所述高溫段位于所述低溫段下方。

優選地，所述回轉筒體在頭部端面處還圍繞所述環形通槽設置有動靜密封部。