[發明專利]一種噴涂陶瓷黑料的層流渦流式上升管荒煤氣換熱器

有效

• 申請號: 202010878620.0
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN111964484B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 周云輝;王政偉;吳祖杰;朱志賓;胡延韶;劉廣山;李飛;李龍;陳茜茹
• 申請（專利權）人: 中國平煤神馬能源化工集團有限責任公司;河南嘉和節能科技有限公司
• 主分類號: F28D7/10
• 分類號: F28D7/10;F28F13/18;C09D175/04;C09D101/28;C09D7/61
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所(普通合伙) 41113
• 代理人: 聶孟民

一種噴涂陶瓷黑料的層流渦流式上升管荒煤氣換熱器，荒煤氣管道內壁上裝有環形隔板，荒煤氣管道內壁噴涂有第一陶瓷黑料層，荒煤氣管道外面裝有水套，荒煤氣管道與水套間裝有層流多孔板，水套外壁噴涂有第二陶瓷黑料層，荒煤氣管道、層流多孔板與水套上、下端面分別齊平，上端面裝有第一法蘭，下端面裝有第二法蘭；第一陶瓷黑料層和第二陶瓷黑料層結構相同，陶瓷黑料的制備方法是：（1）配料；（2）混合；（3）過篩；（4）制漿；（5）干燥；（6）研磨；（7）高溫處理；（8）噴涂料；結構簡單，生產成本低，荒煤氣溫度降低30%以上，循環氨水循環量減少10%以上，增加了換熱器的使用壽命，節能環保，有巨大的社會和經濟效益。

技術領域

本發明涉及荒煤氣換熱器，特別是一種噴涂陶瓷黑料的層流渦流式上升管荒煤氣換熱器。

背景技術

煉焦油工業是耗能大戶，工序能耗約為 110kgce/t，煉焦油爐熱能占焦炭工業的37%～39%。煉焦油爐廢氣排出熱量的15%～21%中，荒煤氣占有熱量32% ～36%，荒煤氣為煉焦油副產物，成分很復雜，主要由凈煤氣、水蒸氣、焦油和粗苯等組成，溫度約850℃，傳統工藝采用上升管荒煤氣換熱器吸熱完成熱交換，上升管荒煤氣換熱器將荒煤氣的熱量交換為熱能，變廢為寶，傳統荒煤氣的降溫采用的是急冷降溫工藝，通過向荒煤氣通道中噴灑70～80℃的循環鹽水，循環鹽水吸收高溫荒煤氣通道熱量，荒煤氣通道內少部分高溫熱量被汽化成為水蒸氣造成浪費，大部分高溫熱量被冷卻至80-85℃，而且降溫過程鹽水循環水量大，造成大量熱能浪費。目前國內極少數煉焦油爐廠，對煉焦油爐上升管荒煤氣換熱器進行改造、拆除換熱器內循環氨水盤管，使用鹽水代替氨水，鹽水在上升管荒煤氣換熱器水套內吸收熱量排出，改造后的上升管荒煤氣換熱器荒煤氣從下部進入，上部流出，但荒煤氣在通道內停留時間短，荒煤氣熱能不能被充分帶走，換熱器吸收熱量不夠，鹽水在水套內停留時間短，也不能及時將荒煤氣熱能充分帶走，那么，如何使荒煤氣的熱能能夠充分被吸收，至今未見公開報導。

發明內容

針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本發明之目的就是對現有上升管管荒煤氣換熱器進行改造，從而提供一種噴涂陶瓷黑料的層流渦流式上升管荒煤氣換熱器，可有效解決荒煤氣的熱能不能充分被吸收的問題。

為實現上述目的，本發明解決的技術方案是，一種噴涂陶瓷黑料的層流渦流式上升管荒煤氣換熱器，包括荒煤氣管道和水套，所述的荒煤氣管道為空心圓管，荒煤氣管道內壁上平行相間開的均布裝有多個橫向的環形隔板，相鄰的環形隔板之間的過氣面積大于環形隔板中心孔的過氣面積，構成渦流氣通道，荒煤氣管道的內壁噴涂有第一陶瓷黑料層，荒煤氣管道外面豎向裝有平行相間開的水套，荒煤氣管道與水套間豎向裝有多個與水套、荒煤氣管道平行的層流多孔板，水套外壁上噴涂有第二陶瓷黑料層，荒煤氣管道、層流多孔板與水套上、下端面分別齊平，上端面橫向裝有密封的第一法蘭，第一法蘭中心開有與荒煤氣管道內徑相等的出氣孔，下端面橫向裝有密封的第二法蘭，第二法蘭中心開有與荒煤氣管道內徑相等的進氣孔；

所述的第一陶瓷黑料層和第二陶瓷黑料層結構相同，所述陶瓷黑料的制備方法是：

（1）、配料：所述的配料是，以重量計：三氧化二鐵20-30份、三氧化二鋁15-30份、氧化鋯10-15份、金屬氧化物紅外輻射微粉15-20份、黏結劑20-25份、分散劑0.15-0.25份、增稠劑0.4-1.5份、消泡劑0.05-0.10份和防霉劑0.02-0.8份，進行配料；

所述的金屬氧化物紅外輻射微粉為氧化鋁微粉與碳化鈦-堇青石輻射微粉按重量比為2：1研磨混合而成；

所述的黏結劑為硫酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽或硼酸鹽其中的一種或任意重量比的2種以上的混合物；

所述的分散劑為硅酸鈉、鋁酸鈉、檸檬酸銨中的一種或幾種或任意重量比的2種以上的混合物；

所述的增稠劑為膨潤土、硅藻土中的一種或任意重量比的混合物；

所述的消泡劑為二甲基硅油、二氧化硅中的一種或任意重量比的混合物；