一種新型熱解反應器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型熱解反應器，其包括熱解管，該熱解管包括內管和外管，其外管的中上部套在內管的中下部，形成了中下段為雙層結構的熱解管，外管與內管的套置處形成了一個環形集氣腔，內管與集氣腔保持連通，可使內管中的高溫煤氣進入集氣腔內，可在內管的周圍設置若干個通孔來使其與集氣腔連通；外管的頂部設置有用于控制集氣腔室內煤氣流向的風帽；當集氣腔內的高溫煤氣流經風帽時，煤氣氣流繞圓筒流動，改變高溫煤氣氣流的流向，由于有風帽的存在，可通過調整風帽來改變煤氣的流向。
【專利說明】一種新型熱解反應器
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于固體能源化工處理【技術領域】，具體涉及一種用于煤熱解的熱解反應器。
【背景技術】
[0002]煤的熱解是將褐煤和高揮發分煙煤在惰性氣氛下進行加熱，制取半焦、煤氣、焦油等產品。目前煤的熱解工藝按加熱方式可分為外熱式和內熱式兩類，外熱式熱解工藝的熱源是由熱解爐外提供，代表性的工藝有冶金焦爐、伍德(W-D)炭化爐和考伯斯炭化爐；內熱式熱解的熱源是借助高溫熱載體的熱量直接傳遞給煤粉，使含碳物質發生熱解反應。內熱式熱解工藝根據熱載體的不同，分為氣體熱載體熱解工藝和固體熱載體熱解工藝。氣體熱載體熱解工藝通常是將燃料燃燒后獲得的高溫煙氣直接引入熱解器內，與含碳物質混合，實現對原料的加熱，代表性的工藝有美國的COED技術和ENCOAL技術；固體熱載體熱解工藝則利用高溫固體顆粒(比如半焦、陶瓷球、石英砂等)與煤在熱解室內混合實現煤的熱解，代表性的工藝有美國Garrett技術、德國魯奇-魯爾(L-R)技術。
[0003]由于熱解反應，涉及到復雜的氣、液、固三相反應，高溫熱解氣溢出至爐外時，會夾帶有粉塵。特別是內熱式熱解工藝中，氣相與固相擾動劇烈，熱解氣中夾帶的粉塵含量會更高，因此無論何種熱解工藝，其產生的高溫熱解氣均需在高溫階段進行氣-固分離，以實現高溫熱解氣的除塵和凈化。
實用新型內容
[0004]為了實現煤可以在高溫條件下進行熱解，本實用新型提出了一種熱解反應器，該反應器可使得分離體系一直維持在高溫狀態。
[0005]其技術解決方案為:
[0006]一種新型熱解反應器，包括熱解管，所述熱解管位于熱解爐內，所述熱解管的中下段為雙層結構，其分別包括內管和外管，內管為熱解腔室，所述外管的中上部套在所述內管的中下部形成一環形集氣腔室，所述環形集氣腔室的頂部設置有溢出口，所述內管與所述集氣腔室連通，所述外管的頂部設置有用于控制集氣腔室內煤氣流向的風帽，所述熱解管的中上部設置有催化反應床，所述風帽為筒形風帽、傘形風帽或錐形風帽。
[0007]所述溢出口下方設置有過濾層。
[0008]所述熱解器的內管分布有若干個供氣體通過的的通孔，所述通孔為梯形狀。
[0009]所述內管和外管之間設置有加熱導板。
[0010]本實用新型提出了一種用于煤熱解的新型熱解反應器，其包括熱解管，該熱解管包括內管和外管，其外管的中上部套在內管的中下部，形成了中下段為雙層結構的熱解反應器，外管與內管的套置處形成了一個環形集氣腔，內管與集氣腔保持連通，可使內管中的高溫煤氣進入集氣腔內，可在內管的周圍設置若干個通孔來使其與集氣腔連通；
[0011]在集氣腔處的外管頂部設置有風帽，當集氣腔內的高溫煤氣流經風帽時，煤氣氣流繞圓筒流動，改變高溫煤氣氣流的流向，由于有風帽的存在，可通過調整風帽來改變煤氣的流向，使得煤氣從催化反應床下面進入，從頂部出來，增大煤氣與催化劑的接觸面積，更好的達到除塵效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]下面結合附圖對本實用新型做進一步清楚、完整的說明:
[0013]圖1為本實用新型熱解反應器的結構示意圖；
[0014]圖中，1、熱解管，11、內管，12、外管，2、熱解爐，3、溢出口，4、風帽，5、催化反應床。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，一種用于煤熱解的新型熱解反應器，其包括熱解管1，熱解管位于熱解爐2內，熱解管I的部分區段為雙層套管式結構，該部分區段主要是指熱解管I的中下段，其中下段為雙層結構，其分別包括內管11和外管12，內管11為熱解腔室，外管12的中上部套在內管11的中下部形成一環形集氣腔室，本實用新型內管11和外管12均優選為柱形結構，含碳物質在內管11內發生熱解反應，在內管11的環形壁上分布有若干個不同大小的通孔，熱解腔室內的高溫熱解氣通過通孔向外側擴散，最后進入環形集氣腔室，通過內管11的過濾功能將大部分粉塵過濾在內管11內，隨著熱解后的顆粒排出，在外管12的頂部設置有用于控制集氣腔室內煤氣流向的風帽4，風帽為筒形風帽、傘形風帽或錐形風帽，當集氣腔內的高溫煤氣流經風帽時，煤氣氣流繞圓筒流動，改變高溫煤氣氣流的流向，由于有風帽的存在，可通過調整風帽來改變煤氣的流向，使得煤氣從催化反應床下面進入，從頂部出來，增大煤氣與催化劑的接觸面積，更好的達到除塵效果。
[0016]在環形集氣腔室的頂部的溢出口 3，其下方設置有過濾層，使熱解氣體得到進一步凈化。
[0017]內管11環形壁上的通孔優選為梯形狀，梯形狀的通孔結構更有利于高溫熱解氣向外側擴散。
[0018]在內管11和外管12之間，以及在內管11內，設置若干傳熱性能好、耐高溫的連接件作為加熱導板，該加熱導板優選為強化導熱板，至少導熱板的一端或一側與外管12壁或高溫端面緊密接觸，促進熱量的傳遞，并保證受熱面的均勻。
[0019]將熱解管I的部分區段設置為雙層套管式結構，由于煤熱解為吸收反應，熱解反應發生在內管，使熱解管一直維持著集氣腔內溫度略高于內管內的狀態，產生的高溫煤氣從低溫區移向高溫區，這盡可能地避免了在熱解爐內由于溫降而引發的液相析出，從而克服了煤粉掛壁粘連以及除塵效率下降的問題。
[0020]本實用新型熱解反應器的大體使用方法:
[0021]首先，從熱解反應器的頂部入料口處加料，物料加入至熱解管的內管12中，
[0022]其次，保持熱解爐2在加熱模式下，使內管12保持在一定的溫度范圍內，煤粉發生熱解反應，氣態產物通過內管的過濾，從梯形通孔導出進入雙套管之間形成的集氣腔室，高溫熱解煤氣在集氣腔內向上流動，由于有風帽的存在，可通過調整風帽來改變煤氣的流向，使得煤氣從催化反應床下面進入，從頂部出來，增大煤氣與催化劑以及隔灰網的接觸面積，更好的達到除塵效果；最后，部分隨著熱解煤氣上升的固體顆粒在溢出口下方過濾層的作用下下落落至下方的儲料罐中，從而達到固、液、氣的分離。
【權利要求】
1.一種新型熱解反應器，包括熱解管，所述熱解管位于熱解爐內，其特征在于:所述熱解管的中下段為雙層結構，其分別包括內管和外管，內管為熱解腔室，所述外管的中上部套在所述內管的中下部形成一環形集氣腔室，所述環形集氣腔室的頂部設置有溢出口，所述內管與所述集氣腔室連通，所述外管的頂部設置有用于控制集氣腔室內煤氣流向的風帽，所述熱解管的中上部設置有催化反應床，所述風帽為筒形風帽、傘形風帽或錐形風帽。
2.根據權利要求1所述的新型熱解反應器，其特征在于:所述溢出口下方設置有過濾層。
3.根據權利要求1所述的新型熱解反應器，其特征在于:所述熱解器的內管分布有若干個供氣體通過的的通孔，所述通孔為梯形狀。
4.根據權利要求1所述的新型熱解反應器，其特征在于:所述內管和外管之間設置有加熱導板。
【文檔編號】C10B57/18GK204174160SQ201420530075
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月5日 優先權日:2014年9月5日
【發明者】李婷婷 申請人:濰坊科技學院