一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解方法及装置的制造方法
一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于煤化工领域，具体涉及一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解方法及装置。
【背景技术】
[0002]多年来国内外对低阶煤(褐煤、长焰煤、不黏煤、弱黏煤)制半焦、煤气和煤焦油进行了一系列研宄和工业化生产。目前已实现工业化生产的典型工艺是以块煤(8?30mm)为原料，采用内热式直立炉进行工业化生产。但在我国煤炭机械化开采过程中，所采的煤炭大于或等于20mm以上的块煤约占35%左右，等于和小于8mm以下的粉煤约占35%。在煤炭市场中，块煤(大于和等于20mm以上)每吨一般价格大于粉煤(小于8mm以下)150?200元左右。为了充分利用价廉易得的粉煤为原料制半焦、煤气和煤焦油，其固体热载体移动床粉煤热解装置是主要生产工艺方法之一。该装置相对于外热式回转炉和内热式流化床粉煤热解装置具有简单易行的特点。但在实际生产运行中，固体热载体粉煤热解装置产生的热解气，由于其所含半焦粉尘数量为30?80g/Nm3，通常在热解气出口设置旋风分离器将其半焦粉尘进行分离脱除(见尚建选等编著.低阶煤分质转化多联产技术.煤炭工业出版社，2013年第256页、第261页)，在其工业性试验和工业生产装置中为了防止热解气所含煤焦油冷凝造成半焦粉尘黏堵，需对旋风分离器进行保温和伴热。其温度为450?550°C，由此造成设备工艺较复杂、能量消耗大，急需进行改进。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解方法及装置，以克服上述现有技术存在的缺陷，本发明所用的原料煤为等于和小于8mm以下的低阶质粉煤，并具有原料粉煤来源充足、廉价易得，适用范围广，工艺流程简单，相对投资低，易操作，安全、稳定等特点。
[0004]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解方法，包括以下步骤:
[0006]步骤一:将热载体和粉煤充分混合进行热解，粉煤受热载体加热产生热解气，热解气经旋风分离后得到高温油气及半焦粉尘，利用高温油气回收煤焦油及净化煤气，半焦粉尘与热载体和粉煤混合继续热解；
[0007]步骤二:粉煤热解后生成热半焦，一部分热半焦经加工后作为步骤一中的热载体与粉煤充分混合进行热解，另一部分热半焦经冷却后得到产品半焦。
[0008]进一步地，上述方法中所述的热载体为高温半焦或高温热灰，其中粉煤与热载体的体积比为1: 1.3?1: 3.7。
[0009]进一步地，步骤二中将热半焦加工成高温半焦的方法为:将热半焦在加热炉中加热到750?800°C即得到高温半焦；将热半焦加工成高温热灰的方法为:将热半焦经循环流化床燃烧后即得到温度为750?900°C的高温热灰。
[0010]一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解装置，包括筒体，筒体的顶部设有上封头，上封头的中部设有热解气出口，上封头和与之连接的集合管箱封头之间形成集合管箱，集合管箱封头下部设有若干与集合管箱连通的旋风分离器组；
[0011]筒体的两侧对称设置有若干混合管，混合管上设有煤气进口、粉煤进口以及热载体进口，筒体的下部设有锥体型的下封头，下封头底部设有出料管，出料管上对称连接有循环半焦下料管和产片半焦下料管，且三者形成倒Y型管分叉，循环半焦下料管和产片半焦下料管上分别设置有阀门。
[0012]进一步地，旋风分离器组包括串联的一级旋风分离器和二级旋风分离器，且一级旋风分离器和二级旋风分离器的下料管出口均安装有翼阀。
[0013]进一步地，混合管穿插设置在筒体的外壁上，且混合管向上倾斜设置。
[0014]进一步地，混合管与筒体的外壁之间的夹角为20?60度。
[0015]进一步地，混合管与筒体的外壁之间的夹角为30?45度。
[0016]进一步地，煤气进口中设置有螺旋推进器。
[0017]进一步地，循环半焦下料管上的阀门为循环半焦液压驱动插板阀；产片半焦下料管上的阀门为产品半焦液压驱动插板阀。
[0018]与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果:
[0019]本发明方法通过将热载体和粉煤充分混合进行热解，粉煤受热载体加热产生热解气，得到的热解气含尘量少，热解过程中产生的半焦粉尘与热载体和粉煤混合继续热解，粉煤热解后生成热半焦，一部分热半焦经加工后作为热载体与粉煤充分混合进行热解，另一部分热半焦经冷却后得到产品半焦，循环利用的同时热解效果更好。
[0020]进一步地，合理控制粉煤与热载体的体积比，使其充分热解的同时也不浪费原材料。
[0021]本发明装置上封头的中部设置有热解气出口，上封头内部与倒置的集合管箱封头构成与旋风分离组出口连通的集合管箱，该结构由于采用两个大小不同的封头相互倒扣在一起具有结构强度高，承载效果好、热膨胀性能好的特点，下封头的下料管与循环半焦出料管和产品半焦出料管构成倒置的Y形管分叉，将产品半焦和循环半焦分离，本发明结构简单，投资费用少，而且运行稳定，安全可靠。
[0022]进一步地，旋风分离器组包括串联的一级旋风分离器和二级旋风分离器，且一级旋风分离器和二级旋风分离器的下料管出口均安装有翼阀，分离效果更好，翼阀可以自动的将半焦粉尘排出进行热解。
[0023]进一步地，混合管倾斜设置在筒体外壁上，利于煤气和粉煤送入。
[0024]进一步地，在循环半焦出料管上安装有循环半焦液压驱动插板阀，产品半焦出料管上安装有产品半焦液压驱动插板阀，可以更好地分别控制循环半焦量和产品半焦量。
【附图说明】
[0025]图1为本发明的装置的整体结构示意图；
[0026]图2为本发明的装置的俯视图；
[0027]图3为本发明的螺旋推进器结构示意图。
[0028]其中，I为热解气出口，2为上封头，3为集合管箱，4为集合管箱封头，5为一级旋风分离器，6为二级旋风分离器，7为翼阀，8为筒体，9为混合管，10为热载体进口，11为粉煤进口，12煤气进口，13为螺旋推进器，14为下封头，15为出料管，16为循环半焦下料管，17为产品半焦下料管，18为循环半焦液压驱动插板阀，19为产品半焦液压驱动插板阀，D为粉煤热解装置内径，hi为旋风分离段，h2为热解段，h3为存储段。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本发明作进一步详细描述:
[0030]一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解方法，包括以下步骤:
[0031]步骤一:将热载体和粉煤充分混合进行热解，粉煤受热载体加热产生热解气，热解气经旋风分离后得到高温油气及半焦粉尘，利用高温油气回收煤焦油及净化煤气，半焦粉尘与热载体和粉煤混合继续热解，所述的热载体为高温半焦和高温热灰的混合物，其中高温半焦与高温热灰的体积比为1: 1.3?1: 3.7。
[0032]步骤二:粉煤热解后生成热半焦，一部分热半焦经加工后作为步骤一中的热载体与粉煤充分混合进行热解，另一部分热半焦经冷却后得到产品半焦；将热半焦加工成高温半焦的方法为:将热半焦在加热炉中加热到750?800°C即得到高温半焦；将热半焦加工成高温热灰的方法为:将热半焦经循环流化床燃烧后即得到温度为750?900°C的高温热灰。
[0033]参见图1至图3，一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解装置，包括筒体8，筒体8的顶部设有上封头2，上封头2的中部设有热解气出口 1，上封头2和与之连接的集合管箱封头4之间形成集合管箱3，集合管箱封头4下部设有2或3个与集合管箱3连通的旋风分离器组；旋风分离器组包括串联的一级旋风分离器5和二级旋风分离器6，且一级旋风分离器5和二级旋风分离器6的下料管出口均安装有翼阀7 ;
[0034]筒体8的两侧对称设置有2个混合管9，混合管9穿插设置在筒体8的外壁上，且混合管9向上倾斜设置，混合管9与筒体8的外壁之间的夹角为20?60度，优选的夹角为30?45度，混合管9上设有煤气进口 12、粉煤进口 11以及热载体进口 10，煤气进口 12中设置有螺旋推进器13，筒体8的下部设有锥体型的下封头14，下封头14底部设有出料管15，出料管15上对称连接有循环半焦下料管16和产片半焦下料管17，且三者形成倒Y型管分叉，循环半焦下料管16和产片半焦下料管17上分别设置有循环半焦液压驱动插板阀18和产品半焦液压驱动插板阀19。
[0035]下面对本发明的实施过程作进一步详细说明:
[0036]本发明中粉煤采用褐煤或长焰煤中的一种，粉煤的粒径等于或小于8_。
[0037]内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解装置自上到下由旋风分离段hl、热解段h2和锥体段h3三部分组成。筒体8的内径为D，旋风分离段hi等于0.8?1.8倍D，优选的旋风分离段hi等于1.2?1.6倍D。在旋风分离段hi的上封头2的中部设置有热解气出口 1，上封头2内部与倒置的集 合管箱封头4(椭圆形封头)构成与旋风分离组出口连通的集合管箱3，该结构由于采用两个大小不同的封头相互倒扣在一起具有结构强度高，承载效果好、热膨胀性能好的特点。其集合管箱3与内置式的二级旋风分离器6出口管道相连。本发明采用了 3个旋风分离器组，每个旋风分离器组由一级旋风分离器5和二级旋风分离器6串联组合成旋风分离器组，优选的为两个旋风分离器组与集合管箱3相连。一级旋风分离器5和二级旋风分离器6下料管出口安装翼阀7，翼阀7可以自动的将半焦粉尘排入热解段h2中。
[0038]热解段高度h2等于1.0?2.5倍D，优选热解段高度h2等于1.2?1.在热解段h2的上部分别设有两个倾斜放置的，位于筒体8两侧且左右对称的混合管9，混合管9与筒体8外壁的夹角为20?60度，优选的夹角为30?45度。在混合管9上依次设置有热载体进料口 10、粉煤进料口 11和煤气进口 12，热载体为高温热半焦或高温热灰，由煤气进口 12送入的煤气主要作用是使固体热载体与粉煤按一定比例在混合管9内混合后送入热解段h2中。除此外也可将螺旋推进器13装入混合管9中，在螺旋推进器13的作用下，使热载体与粉煤充分混合后送入热解段h2中。当采用螺旋推进器13时，就无须采用煤气。
[0039]锥体段高度h3等于0.5?0.8倍D。将锥体段h3的下封头14的下料管15与循环半焦出料管16和产品半焦出料管17构成倒置的Y形管分叉。在循环半焦出料管16上安装有循环半焦液压驱动插板阀18，产品半焦出料管17上安装有产品半焦液压驱动插板阀19分别控制循环半焦量和产品半焦量。
[0040]上述的固体热载体高温半焦是将由循环半焦出料管16排出的循环半焦在加热炉中加热到750?800°C。固体热载体高温热灰是将由循环半焦出料管16排出的半焦送入循环流化床燃烧后产生的高温热灰，其温度为750?900°C。粉煤与热载体(高温热半焦或高温热灰)的体积比为1:1.3?1:3.7，在热解段h2中的温度为450?600°C。
[0041]实施例1
[0042]采用神木县西沟粉煤为原料，其粉煤的粒度分布(质量百分比)为8?6mm23%，4?6mm45%，4?2mml8%，< 2mml4%。将粉煤从混合管9的粉煤进口 11送入，循环半焦(温度750°C)由混合管9的热载体进口 10进入，粉煤与高温半焦的体积比例为1:3.5。煤气经混合管9的煤气进口 12送入，在煤气推力的作用下，使高温热半焦与粉煤在混合管9中充分混合后，进入热解段h2内。由于粉煤受到高温热半焦的加热，使进入热解段h2内的粉煤温度达到550°C，粉煤受热产生的热解气上升进入旋风分离段hl，热解气依次进入二个由一级旋风分离器5和二级旋风分离器6串联组成的旋风分离器组。经过旋风分离器组除尘后的高温油气进入集合管箱3汇合后由热解气出口 I送出装置，然后采用已知的工艺方法对热解气进行冷凝冷却回收煤焦油和净化煤气；由旋风分离器组脱除的粉尘，分别经过一级旋风分离器5和二级旋风分离器6下料管上安装的翼阀7自动间断排至热解段h2中。
[0043]粉煤热解后生成的热半焦由锥体段h3下料管15连续排出，热半焦经过倒置的Y型分叉后，一部分热半焦由循环半焦出料管16上的循环半焦液压驱动插板阀18控制循环半焦量，循环半焦再次经过常规加热炉升温至750°C后由热载体进口 10送入混合管9 ;另一部分热半焦经产品半焦出料管17上的产品半焦液压驱动插板阀19控制排至装置外，经冷却回收热量后储存装仓。
[0044]实施例2
[0045]采用内蒙平庄褐煤的粉煤为原料，其粉煤的粒度分布(质量百分比)为8?6mm19 %，4?6臟48 %，4?2臟18 %，< 2臟15 %。将粉煤从混合管9的粉煤进口 11送入，高温热灰(温度850°C )由混合管9的热载体进口 10进入，粉煤与高温热灰的体积比例为1:3.7。在螺旋推进器13的作用下使固体热载高温热灰与粉煤在混合管9中充分混合后送入热解段h2中。由于粉煤受到高温热灰的加热，使进入热解段h2内的粉煤温度达到600°C，粉煤受热产生的热解气上升进入旋风分离段hl，热解气依次进入二个由一级旋风分离器5和二级旋风分离器6串联组成的旋风分离器组。经过旋风分离器组除尘后的高温油气进入集合管箱3汇合后由热解气出口 I送出装置，然后采用已知的工艺方法对热解气进行冷凝冷却回收煤焦油和净化煤气；由旋风分离器组脱除的粉尘，分别经过一级旋风分离器5和二级旋风分离器6下料管上安装的翼阀7自动间断排至热解段h2中。
[0046]粉煤热解后生成的热半焦由锥体段h3下料管15连续排出，热半焦经过倒置的Y型分叉后，一部分热半焦由循环半焦出料管16上的循环半焦液压驱动插板阀18控制循环半焦量，循环半焦经过循环流体燃烧后850°C的高温热灰后由热载体进口 10送入混合管9 ;另一部分热半焦经产品半焦出料管17上的产品半焦液压驱动插板阀19控制排至装置外，经冷却回收热量后储存装仓。
【主权项】
1.一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一:将热载体和粉煤充分混合进行热解，粉煤受热载体加热产生热解气，热解气经旋风分离后得到高温油气及半焦粉尘，利用高温油气回收煤焦油及净化煤气，半焦粉尘与热载体和粉煤混合继续热解； 步骤二:粉煤热解后生成热半焦，一部分热半焦经加工后作为步骤一中的热载体与粉煤充分混合进行热解，另一部分热半焦经冷却后得到产品半焦。2.根据权利要求1所述的一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解方法，其特征在于，上述方法中所述的热载体为高温半焦或高温热灰，其中粉煤与热载体的体积比为1:1.3 ?1: 3.7。3.根据权利要求2所述的一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解方法，其特征在于，步骤二中将热半焦加工成高温半焦的方法为:将热半焦在加热炉中加热到750?800°C即得到高温半焦；将热半焦加工成高温热灰的方法为:将热半焦经循环流化床燃烧后即得到温度为750?900°C的高温热灰。4.一种实现权利要求1所述方法的内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解装置，其特征在于，包括筒体(8)，筒体(8)的顶部设有上封头(2)，上封头(2)的中部设有热解气出口(1)，上封头(2)和与之连接的集合管箱封头(4)之间形成集合管箱(3)，集合管箱封头(4)下部设有若干与集合管箱(3)连通的旋风分离器组； 筒体(8)的两侧对称设置有若干混合管(9)，混合管(9)上设有煤气进口(12)、粉煤进口(11)以及热载体进口(10)，筒体⑶的下部设有锥体型的下封头(14)，下封头(14)底部设有出料管(15)，出料管(15)上对称连接有循环半焦下料管(16)和产片半焦下料管(17)，且三者形成倒Y型管分叉，循环半焦下料管(16)和产片半焦下料管(17)上分别设置有阀门。5.根据权利要求4所述的一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解装置，其特征在于，旋风分离器组包括串联的一级旋风分离器(5)和二级旋风分离器(6)，且一级旋风分离器(5)和二级旋风分离器(6)的下料管出口均安装有翼阀(7)。6.根据权利要求4所述的一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解装置，其特征在于，混合管(9)穿插设置在筒体(8)的外壁上，且混合管(9)向上倾斜设置。7.根据权利要求6所述的一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解装置，其特征在于，混合管(9)与筒体⑶的外壁之间的夹角为20?60度。8.根据权利要求6所述的一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解装置，其特征在于，混合管(9)与筒体⑶的外壁之间的夹角为30?45度。9.根据权利要求4所述的一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解装置，其特征在于，煤气进口(12)中设置有螺旋推进器(13)。10.根据权利要求4所述的一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解装置，其特征在于，循环半焦下料管(16)上的阀门为循环半焦液压驱动插板阀(18);产片半焦下料管(17)上的阀门为产品半焦液压驱动插板阀(19)。
【专利摘要】本发明公开了一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解方法及装置，包括筒体，筒体的顶部设有上封头，上封头的中部设有热解气出口，上封头和与之连接的集合管箱封头之间形成集合管箱，集合管箱封头下部设有若干与集合管箱连通的旋风分离器组；筒体的两侧对称设置有若干混合管，混合管上设有煤气进口、粉煤进口以及热载体进口，筒体的下部设有锥体型的下封头，下封头底部设有出料管，出料管上对称连接有循环半焦下料管和产片半焦下料管，且三者形成倒Y型管分叉，循环半焦下料管和产片半焦下料管上分别设置有阀门。本发明所用的原料粉煤来源充足、廉价易得，适用范围广，工艺流程简单，相对投资低，易操作，安全、稳定等特点。
【IPC分类】C10B53/04
【公开号】CN104893747
【申请号】CN201510316704
【发明人】郝银宝, 杭宝贵
【申请人】神木县锦丰源洁净煤科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月10日
【技术领域】
[0001]本发明属于煤化工领域，具体涉及一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解方法及装置。
【背景技术】
[0002]多年来国内外对低阶煤(褐煤、长焰煤、不黏煤、弱黏煤)制半焦、煤气和煤焦油进行了一系列研宄和工业化生产。目前已实现工业化生产的典型工艺是以块煤(8?30mm)为原料，采用内热式直立炉进行工业化生产。但在我国煤炭机械化开采过程中，所采的煤炭大于或等于20mm以上的块煤约占35%左右，等于和小于8mm以下的粉煤约占35%。在煤炭市场中，块煤(大于和等于20mm以上)每吨一般价格大于粉煤(小于8mm以下)150?200元左右。为了充分利用价廉易得的粉煤为原料制半焦、煤气和煤焦油，其固体热载体移动床粉煤热解装置是主要生产工艺方法之一。该装置相对于外热式回转炉和内热式流化床粉煤热解装置具有简单易行的特点。但在实际生产运行中，固体热载体粉煤热解装置产生的热解气，由于其所含半焦粉尘数量为30?80g/Nm3，通常在热解气出口设置旋风分离器将其半焦粉尘进行分离脱除(见尚建选等编著.低阶煤分质转化多联产技术.煤炭工业出版社，2013年第256页、第261页)，在其工业性试验和工业生产装置中为了防止热解气所含煤焦油冷凝造成半焦粉尘黏堵，需对旋风分离器进行保温和伴热。其温度为450?550°C，由此造成设备工艺较复杂、能量消耗大，急需进行改进。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解方法及装置，以克服上述现有技术存在的缺陷，本发明所用的原料煤为等于和小于8mm以下的低阶质粉煤，并具有原料粉煤来源充足、廉价易得，适用范围广，工艺流程简单，相对投资低，易操作，安全、稳定等特点。
[0004]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解方法，包括以下步骤:
[0006]步骤一:将热载体和粉煤充分混合进行热解，粉煤受热载体加热产生热解气，热解气经旋风分离后得到高温油气及半焦粉尘，利用高温油气回收煤焦油及净化煤气，半焦粉尘与热载体和粉煤混合继续热解；
[0007]步骤二:粉煤热解后生成热半焦，一部分热半焦经加工后作为步骤一中的热载体与粉煤充分混合进行热解，另一部分热半焦经冷却后得到产品半焦。
[0008]进一步地，上述方法中所述的热载体为高温半焦或高温热灰，其中粉煤与热载体的体积比为1: 1.3?1: 3.7。
[0009]进一步地，步骤二中将热半焦加工成高温半焦的方法为:将热半焦在加热炉中加热到750?800°C即得到高温半焦；将热半焦加工成高温热灰的方法为:将热半焦经循环流化床燃烧后即得到温度为750?900°C的高温热灰。
[0010]一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解装置，包括筒体，筒体的顶部设有上封头，上封头的中部设有热解气出口，上封头和与之连接的集合管箱封头之间形成集合管箱，集合管箱封头下部设有若干与集合管箱连通的旋风分离器组；
[0011]筒体的两侧对称设置有若干混合管，混合管上设有煤气进口、粉煤进口以及热载体进口，筒体的下部设有锥体型的下封头，下封头底部设有出料管，出料管上对称连接有循环半焦下料管和产片半焦下料管，且三者形成倒Y型管分叉，循环半焦下料管和产片半焦下料管上分别设置有阀门。
[0012]进一步地，旋风分离器组包括串联的一级旋风分离器和二级旋风分离器，且一级旋风分离器和二级旋风分离器的下料管出口均安装有翼阀。
[0013]进一步地，混合管穿插设置在筒体的外壁上，且混合管向上倾斜设置。
[0014]进一步地，混合管与筒体的外壁之间的夹角为20?60度。
[0015]进一步地，混合管与筒体的外壁之间的夹角为30?45度。
[0016]进一步地，煤气进口中设置有螺旋推进器。
[0017]进一步地，循环半焦下料管上的阀门为循环半焦液压驱动插板阀；产片半焦下料管上的阀门为产品半焦液压驱动插板阀。
[0018]与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果:
[0019]本发明方法通过将热载体和粉煤充分混合进行热解，粉煤受热载体加热产生热解气，得到的热解气含尘量少，热解过程中产生的半焦粉尘与热载体和粉煤混合继续热解，粉煤热解后生成热半焦，一部分热半焦经加工后作为热载体与粉煤充分混合进行热解，另一部分热半焦经冷却后得到产品半焦，循环利用的同时热解效果更好。
[0020]进一步地，合理控制粉煤与热载体的体积比，使其充分热解的同时也不浪费原材料。
[0021]本发明装置上封头的中部设置有热解气出口，上封头内部与倒置的集合管箱封头构成与旋风分离组出口连通的集合管箱，该结构由于采用两个大小不同的封头相互倒扣在一起具有结构强度高，承载效果好、热膨胀性能好的特点，下封头的下料管与循环半焦出料管和产品半焦出料管构成倒置的Y形管分叉，将产品半焦和循环半焦分离，本发明结构简单，投资费用少，而且运行稳定，安全可靠。
[0022]进一步地，旋风分离器组包括串联的一级旋风分离器和二级旋风分离器，且一级旋风分离器和二级旋风分离器的下料管出口均安装有翼阀，分离效果更好，翼阀可以自动的将半焦粉尘排出进行热解。
[0023]进一步地，混合管倾斜设置在筒体外壁上，利于煤气和粉煤送入。
[0024]进一步地，在循环半焦出料管上安装有循环半焦液压驱动插板阀，产品半焦出料管上安装有产品半焦液压驱动插板阀，可以更好地分别控制循环半焦量和产品半焦量。
【附图说明】
[0025]图1为本发明的装置的整体结构示意图；
[0026]图2为本发明的装置的俯视图；
[0027]图3为本发明的螺旋推进器结构示意图。
[0028]其中，I为热解气出口，2为上封头，3为集合管箱，4为集合管箱封头，5为一级旋风分离器，6为二级旋风分离器，7为翼阀，8为筒体，9为混合管，10为热载体进口，11为粉煤进口，12煤气进口，13为螺旋推进器，14为下封头，15为出料管，16为循环半焦下料管，17为产品半焦下料管，18为循环半焦液压驱动插板阀，19为产品半焦液压驱动插板阀，D为粉煤热解装置内径，hi为旋风分离段，h2为热解段，h3为存储段。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本发明作进一步详细描述:
[0030]一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解方法，包括以下步骤:
[0031]步骤一:将热载体和粉煤充分混合进行热解，粉煤受热载体加热产生热解气，热解气经旋风分离后得到高温油气及半焦粉尘，利用高温油气回收煤焦油及净化煤气，半焦粉尘与热载体和粉煤混合继续热解，所述的热载体为高温半焦和高温热灰的混合物，其中高温半焦与高温热灰的体积比为1: 1.3?1: 3.7。
[0032]步骤二:粉煤热解后生成热半焦，一部分热半焦经加工后作为步骤一中的热载体与粉煤充分混合进行热解，另一部分热半焦经冷却后得到产品半焦；将热半焦加工成高温半焦的方法为:将热半焦在加热炉中加热到750?800°C即得到高温半焦；将热半焦加工成高温热灰的方法为:将热半焦经循环流化床燃烧后即得到温度为750?900°C的高温热灰。
[0033]参见图1至图3，一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解装置，包括筒体8，筒体8的顶部设有上封头2，上封头2的中部设有热解气出口 1，上封头2和与之连接的集合管箱封头4之间形成集合管箱3，集合管箱封头4下部设有2或3个与集合管箱3连通的旋风分离器组；旋风分离器组包括串联的一级旋风分离器5和二级旋风分离器6，且一级旋风分离器5和二级旋风分离器6的下料管出口均安装有翼阀7 ;
[0034]筒体8的两侧对称设置有2个混合管9，混合管9穿插设置在筒体8的外壁上，且混合管9向上倾斜设置，混合管9与筒体8的外壁之间的夹角为20?60度，优选的夹角为30?45度，混合管9上设有煤气进口 12、粉煤进口 11以及热载体进口 10，煤气进口 12中设置有螺旋推进器13，筒体8的下部设有锥体型的下封头14，下封头14底部设有出料管15，出料管15上对称连接有循环半焦下料管16和产片半焦下料管17，且三者形成倒Y型管分叉，循环半焦下料管16和产片半焦下料管17上分别设置有循环半焦液压驱动插板阀18和产品半焦液压驱动插板阀19。
[0035]下面对本发明的实施过程作进一步详细说明:
[0036]本发明中粉煤采用褐煤或长焰煤中的一种，粉煤的粒径等于或小于8_。
[0037]内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解装置自上到下由旋风分离段hl、热解段h2和锥体段h3三部分组成。筒体8的内径为D，旋风分离段hi等于0.8?1.8倍D，优选的旋风分离段hi等于1.2?1.6倍D。在旋风分离段hi的上封头2的中部设置有热解气出口 1，上封头2内部与倒置的集 合管箱封头4(椭圆形封头)构成与旋风分离组出口连通的集合管箱3，该结构由于采用两个大小不同的封头相互倒扣在一起具有结构强度高，承载效果好、热膨胀性能好的特点。其集合管箱3与内置式的二级旋风分离器6出口管道相连。本发明采用了 3个旋风分离器组，每个旋风分离器组由一级旋风分离器5和二级旋风分离器6串联组合成旋风分离器组，优选的为两个旋风分离器组与集合管箱3相连。一级旋风分离器5和二级旋风分离器6下料管出口安装翼阀7，翼阀7可以自动的将半焦粉尘排入热解段h2中。
[0038]热解段高度h2等于1.0?2.5倍D，优选热解段高度h2等于1.2?1.在热解段h2的上部分别设有两个倾斜放置的，位于筒体8两侧且左右对称的混合管9，混合管9与筒体8外壁的夹角为20?60度，优选的夹角为30?45度。在混合管9上依次设置有热载体进料口 10、粉煤进料口 11和煤气进口 12，热载体为高温热半焦或高温热灰，由煤气进口 12送入的煤气主要作用是使固体热载体与粉煤按一定比例在混合管9内混合后送入热解段h2中。除此外也可将螺旋推进器13装入混合管9中，在螺旋推进器13的作用下，使热载体与粉煤充分混合后送入热解段h2中。当采用螺旋推进器13时，就无须采用煤气。
[0039]锥体段高度h3等于0.5?0.8倍D。将锥体段h3的下封头14的下料管15与循环半焦出料管16和产品半焦出料管17构成倒置的Y形管分叉。在循环半焦出料管16上安装有循环半焦液压驱动插板阀18，产品半焦出料管17上安装有产品半焦液压驱动插板阀19分别控制循环半焦量和产品半焦量。
[0040]上述的固体热载体高温半焦是将由循环半焦出料管16排出的循环半焦在加热炉中加热到750?800°C。固体热载体高温热灰是将由循环半焦出料管16排出的半焦送入循环流化床燃烧后产生的高温热灰，其温度为750?900°C。粉煤与热载体(高温热半焦或高温热灰)的体积比为1:1.3?1:3.7，在热解段h2中的温度为450?600°C。
[0041]实施例1
[0042]采用神木县西沟粉煤为原料，其粉煤的粒度分布(质量百分比)为8?6mm23%，4?6mm45%，4?2mml8%，< 2mml4%。将粉煤从混合管9的粉煤进口 11送入，循环半焦(温度750°C)由混合管9的热载体进口 10进入，粉煤与高温半焦的体积比例为1:3.5。煤气经混合管9的煤气进口 12送入，在煤气推力的作用下，使高温热半焦与粉煤在混合管9中充分混合后，进入热解段h2内。由于粉煤受到高温热半焦的加热，使进入热解段h2内的粉煤温度达到550°C，粉煤受热产生的热解气上升进入旋风分离段hl，热解气依次进入二个由一级旋风分离器5和二级旋风分离器6串联组成的旋风分离器组。经过旋风分离器组除尘后的高温油气进入集合管箱3汇合后由热解气出口 I送出装置，然后采用已知的工艺方法对热解气进行冷凝冷却回收煤焦油和净化煤气；由旋风分离器组脱除的粉尘，分别经过一级旋风分离器5和二级旋风分离器6下料管上安装的翼阀7自动间断排至热解段h2中。
[0043]粉煤热解后生成的热半焦由锥体段h3下料管15连续排出，热半焦经过倒置的Y型分叉后，一部分热半焦由循环半焦出料管16上的循环半焦液压驱动插板阀18控制循环半焦量，循环半焦再次经过常规加热炉升温至750°C后由热载体进口 10送入混合管9 ;另一部分热半焦经产品半焦出料管17上的产品半焦液压驱动插板阀19控制排至装置外，经冷却回收热量后储存装仓。
[0044]实施例2
[0045]采用内蒙平庄褐煤的粉煤为原料，其粉煤的粒度分布(质量百分比)为8?6mm19 %，4?6臟48 %，4?2臟18 %，< 2臟15 %。将粉煤从混合管9的粉煤进口 11送入，高温热灰(温度850°C )由混合管9的热载体进口 10进入，粉煤与高温热灰的体积比例为1:3.7。在螺旋推进器13的作用下使固体热载高温热灰与粉煤在混合管9中充分混合后送入热解段h2中。由于粉煤受到高温热灰的加热，使进入热解段h2内的粉煤温度达到600°C，粉煤受热产生的热解气上升进入旋风分离段hl，热解气依次进入二个由一级旋风分离器5和二级旋风分离器6串联组成的旋风分离器组。经过旋风分离器组除尘后的高温油气进入集合管箱3汇合后由热解气出口 I送出装置，然后采用已知的工艺方法对热解气进行冷凝冷却回收煤焦油和净化煤气；由旋风分离器组脱除的粉尘，分别经过一级旋风分离器5和二级旋风分离器6下料管上安装的翼阀7自动间断排至热解段h2中。
[0046]粉煤热解后生成的热半焦由锥体段h3下料管15连续排出，热半焦经过倒置的Y型分叉后，一部分热半焦由循环半焦出料管16上的循环半焦液压驱动插板阀18控制循环半焦量，循环半焦经过循环流体燃烧后850°C的高温热灰后由热载体进口 10送入混合管9 ;另一部分热半焦经产品半焦出料管17上的产品半焦液压驱动插板阀19控制排至装置外，经冷却回收热量后储存装仓。
【主权项】
1.一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一:将热载体和粉煤充分混合进行热解，粉煤受热载体加热产生热解气，热解气经旋风分离后得到高温油气及半焦粉尘，利用高温油气回收煤焦油及净化煤气，半焦粉尘与热载体和粉煤混合继续热解； 步骤二:粉煤热解后生成热半焦，一部分热半焦经加工后作为步骤一中的热载体与粉煤充分混合进行热解，另一部分热半焦经冷却后得到产品半焦。2.根据权利要求1所述的一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解方法，其特征在于，上述方法中所述的热载体为高温半焦或高温热灰，其中粉煤与热载体的体积比为1:1.3 ?1: 3.7。3.根据权利要求2所述的一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解方法，其特征在于，步骤二中将热半焦加工成高温半焦的方法为:将热半焦在加热炉中加热到750?800°C即得到高温半焦；将热半焦加工成高温热灰的方法为:将热半焦经循环流化床燃烧后即得到温度为750?900°C的高温热灰。4.一种实现权利要求1所述方法的内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解装置，其特征在于，包括筒体(8)，筒体(8)的顶部设有上封头(2)，上封头(2)的中部设有热解气出口(1)，上封头(2)和与之连接的集合管箱封头(4)之间形成集合管箱(3)，集合管箱封头(4)下部设有若干与集合管箱(3)连通的旋风分离器组； 筒体(8)的两侧对称设置有若干混合管(9)，混合管(9)上设有煤气进口(12)、粉煤进口(11)以及热载体进口(10)，筒体⑶的下部设有锥体型的下封头(14)，下封头(14)底部设有出料管(15)，出料管(15)上对称连接有循环半焦下料管(16)和产片半焦下料管(17)，且三者形成倒Y型管分叉，循环半焦下料管(16)和产片半焦下料管(17)上分别设置有阀门。5.根据权利要求4所述的一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解装置，其特征在于，旋风分离器组包括串联的一级旋风分离器(5)和二级旋风分离器(6)，且一级旋风分离器(5)和二级旋风分离器(6)的下料管出口均安装有翼阀(7)。6.根据权利要求4所述的一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解装置，其特征在于，混合管(9)穿插设置在筒体(8)的外壁上，且混合管(9)向上倾斜设置。7.根据权利要求6所述的一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解装置，其特征在于，混合管(9)与筒体⑶的外壁之间的夹角为20?60度。8.根据权利要求6所述的一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解装置，其特征在于，混合管(9)与筒体⑶的外壁之间的夹角为30?45度。9.根据权利要求4所述的一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解装置，其特征在于，煤气进口(12)中设置有螺旋推进器(13)。10.根据权利要求4所述的一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解装置，其特征在于，循环半焦下料管(16)上的阀门为循环半焦液压驱动插板阀(18);产片半焦下料管(17)上的阀门为产品半焦液压驱动插板阀(19)。
【专利摘要】本发明公开了一种内旋除尘式固体热载体移动床粉煤热解方法及装置，包括筒体，筒体的顶部设有上封头，上封头的中部设有热解气出口，上封头和与之连接的集合管箱封头之间形成集合管箱，集合管箱封头下部设有若干与集合管箱连通的旋风分离器组；筒体的两侧对称设置有若干混合管，混合管上设有煤气进口、粉煤进口以及热载体进口，筒体的下部设有锥体型的下封头，下封头底部设有出料管，出料管上对称连接有循环半焦下料管和产片半焦下料管，且三者形成倒Y型管分叉，循环半焦下料管和产片半焦下料管上分别设置有阀门。本发明所用的原料粉煤来源充足、廉价易得，适用范围广，工艺流程简单，相对投资低，易操作，安全、稳定等特点。
【IPC分类】C10B53/04
【公开号】CN104893747
【申请号】CN201510316704
【发明人】郝银宝, 杭宝贵
【申请人】神木县锦丰源洁净煤科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月10日
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