一种内热式直立炉制造技术

本实用新型专利技术涉及一种内热式直立炉，其包括内热式直立炉，其自上而下依次设置有进料斗、干燥段、第一过渡段、热解一段、热解二段、第二过渡段、冷却段、排料阀以及出料斗，本实用新型专利技术采用过渡段控制上下导出气体的压力平衡将干燥段、热解段、冷却段相互隔离，避免干燥气与热解气、余热回收气与煤气互串，用蒸汽冷却半焦，可对半焦钝化，并利用加热后的蒸汽对煤进行干燥，利用高温烟气的辐射热进行二段热解可提高煤气的产率同时减少半焦的挥发份含量保证产品质量，显著降低煤气中氮气含量、生产出热值高煤气，装置可大型化，操作简单、热效率高、环境友好、半焦质量好、煤气可继续利用。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种内热式直立炉
本技术属于煤化工
，具体涉及到粒煤热解制取煤焦油、活性半焦、煤气的一种装置。
技术介绍
多年来，国内外对煤热解制半焦、煤焦油和煤气进行了一系列的研究。到目前为止，已进行中试或工业性实验或工业化生产的煤热解炉型主要有:内热式直立炉、转盘炉、回转炉、带式炉、搅拌床炉、流化床炉、气流床炉等。由于以块煤(块径20?80mm)为原料的内热式直立炉具有结构简单、投资低、易操作等特点，现已在我国煤热解制半焦、煤焦油和煤气的生产中得到广泛的应用。但由于内热式直立炉所用原料为块煤，并用50%的自产煤气与助燃空气燃烧作为热载体，送入炉内对煤进行热解，致使所产煤气中氮气含量高达47%左右，其热值仅为7100?8300kJ/m3，使其利用受到限制。而煤炭机采过程中，块煤(块径20?80mm)占20%?30%，粒煤(粒径6?20mm)占20%，因块煤市场供应不足、且价高，提高了企业的生产成本。专利CN101724416 B提供的倒阶梯型直立内热空腹炭化炉，是采用粒煤(粒径6?20mm)为原料进行热解生产半焦、煤焦油和煤气，并实现了工业化生产。由于粒煤(粒径6?20mm)来源充足、且价低，不仅提高了企业的经济效益，重要的是扩大了煤热解原料煤的来源。但在该专利中，仍然采用50%的自产煤气与助燃空气燃烧作为热载体，同样所产煤气中因氮气含量高达47%左右，使其利用受到限制。专利CN101691493 B提供的一种外燃内热式煤干馏炉，也是采用50%的自产煤气与助燃空气燃烧作为热载体，送入炉内对煤进行热解，所生产煤气中氮气含量仍高达47%左右。为了解决内热式直立炉所产煤气中氮气含量高、热值低的不足，急需提供一种既能显著降低煤气中氮气含量，又能生产高热值煤气的新炉型。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种热效率高、环境友好、半焦质量好、置可大型化的内热式直立炉。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案是:在炉体的顶部和底部分别设置有进料斗和出料斗，在炉体内自上而下依次设置有干燥段、第一过渡段、热解一段、热解二段、第二过渡段、冷却段以及排料阀；上述干燥段是在干燥腔室的外围设置有干燥蒸汽进气室和干燥蒸汽出气室，在干燥腔室内设置有4?7排干燥蒸汽导出槽和3?6排干燥蒸汽导入槽，干燥蒸汽导出槽与干燥蒸汽导入槽上下交错排布，干燥腔室通过干燥蒸汽导入槽与干燥蒸汽进气室连通、通过干燥蒸汽导出槽与干燥蒸汽出气室连通，在干燥蒸汽进气室的外壁上加工有干燥蒸汽入口，在干燥蒸汽出气室的外壁上加工有干燥蒸汽出口 ；所述热解一段是在热解腔一室的外围设置有热解煤气进气室以及热解荒煤气出气一室，在热解腔一室内设置有5?9排热解煤气导出槽和4?8排热解煤气导入槽，热解煤气导出槽与热解煤气导入槽上下交错排布，热解腔一室通过热解煤气导入槽与热解煤气进气室连通、通过热解煤气导出槽与热解荒煤气出气一室连通，在热解煤气进气室的外壁上加工有热解煤气入口，热解荒煤气出气一室的外壁上加工有热解荒煤气出口 ；所述热解二段是在热解腔二室的外围设置有高温烟气进气室和高温烟气出气室，在高温烟气出气室外侧设置有热解荒煤气出气二室，热解荒煤气出气二室与热解一段的热解荒煤气出气一室上下连通，在热解腔二室内设置有3?6排荒煤气导出槽和2?5组高温烟气加热管组，荒煤气导出槽与高温烟气加热管组上下交错排布，每组高温烟气加热管组是由纵向并联排布的3?4排高温烟气加热管组成，高温烟气进气室与高温烟气出气室通过高温烟气加热管连通，热解腔二室通过荒煤气导出槽与热解荒煤气出气二室连通，在高温烟气进气室的外壁上加工有高温烟气入口，高温烟气出气室的外壁上加工有穿过热解荒煤气出气二室延伸向外的高温烟气出口。所述冷却段是在冷却腔室的外围设置有冷却蒸汽进气室和高温蒸汽出气室，在冷却腔室内自上而下依次设置有4?7排高温蒸汽导出槽与3?6排冷却蒸汽导入槽，高温蒸汽导出槽与冷却蒸汽导入槽上下交错排布，冷却腔室通过冷却蒸汽导入槽与冷却蒸汽进气室连通、通过高温蒸汽导出槽与高温蒸汽出气室连通，在冷却蒸汽进气室的外壁上加工有冷却蒸汽入口，在高温蒸汽出气室的外壁上加工有冷却蒸汽出口。上述进料斗为两端对称的拉瓦尔管形状。上述干燥蒸汽导出槽、干燥蒸汽导入槽、热解煤气导出槽、热解煤气导入槽、荒煤气导出槽、高温蒸汽导出槽、冷却蒸汽导入槽的纵向截面均为两边纵向延伸的倒V形槽，倒V形槽的顶角为55?65°C。上述干燥蒸汽导出槽、干燥蒸汽导入槽、热解煤气导出槽、热解煤气导入槽、高温蒸汽导出槽以及冷却蒸汽导入槽在水平方向上槽与槽间距为400?800mm，在竖直方向槽与槽间距为800?1200mm。上述荒煤气导出槽在水平方向上槽与槽间距为400?800mm,荒煤气导出槽与相邻一组高温烟气加热管组的纵向间距为800?1200mm ;每组高温烟气加热管组的高温烟气加热管水平间距为400?800mm，纵向间距为500?800mm，且每3个相邻的高温烟气加热管的纵向截面中心点构成一个等边三角形。上述第一过渡段与第二过渡段的高度均为1500?2500mm。本技术的内热式直立炉是利用大量的粉煤中含有的粒径3?30mm的粒煤为原料，采用控制过渡段控制上下导出气体的压力平衡将干燥段、热解段、冷却段相互隔离，避免干燥气与热解气、余热回收气与煤气互串，用燃烧煤产热烟气加热循环煤气作为气体热载体，便于后续利用，用蒸汽冷却半焦，可对半焦钝化，并利用加热后的蒸汽对煤进行干燥，利用高温烟气的辐射热进行二段热解可提高煤气的产率同时减少半焦的挥发份含量保证产品质量，显著降低煤气中氮气含量、生产出热值高煤气，该装置可大型化，其操作简单、热效率高、环境友好、半焦质量好、煤气可继续利用。【附图说明】图1为实施例1的内热式直立炉结构示意图。图2为图1的A向视图。【具体实施方式】现结合附图与实施例对本技术的技术方案进行进一步说明，但是本技术不仅限于下述的实施情形。实施例1由图1可知，本实施例的内热式直立炉是由进料斗1、干燥段2、第一过渡段3、热解一段4、热解二段5、第二过渡段6、冷却段7、排料阀8以及出料斗9构成。本实施例的内热式直立炉炉体是采用方形炉，炉壁采用保温耐火材料加耐磨耐火材料浇筑而成，进料斗I在炉体顶部，并列安装有两个进料斗1，每个进料斗I均为两端对称的拉瓦尔管形状，进料斗I的出料口与干燥段2连通。本实施例的干燥段2是在干燥腔室2-5的左右两侧分别设置有干燥蒸汽进气室2-4和干燥蒸汽出气室2-3，在干燥腔室2-5内安装有5排干燥蒸汽导出槽2_1和4排干燥蒸汽导入槽2-2，干燥蒸汽导出槽2-1与干燥蒸汽导入槽2-2上下交错排布，即干燥蒸汽导出槽2-1比干燥蒸汽导入槽2-2多I排，在干燥腔室2-5的顶部与底部是干燥蒸汽导出槽2-1，中间段是干燥蒸汽导入槽2-2与干燥蒸汽导出槽2-1交错排布，在水平方向上，每一排布置有12个干燥蒸汽导出槽2-1或干燥蒸汽导入槽2-2，槽间距是600mm，在竖直方向上，一排干燥蒸汽导出槽2-1与相邻一排干燥蒸汽导入槽2-2的间距为1000mm，本实施例的干燥蒸汽导出槽2-1与干燥蒸汽导入槽2-2的纵向截面均为两边纵向延伸的倒V形槽，倒V形槽的顶角为60°C，侧斜边长为350mm，延伸的竖直边长度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内热式直立炉，其特征在于：在炉体的顶部和底部分别设置有进料斗（1）和出料斗（9），在炉体内自上而下依次设置有干燥段（2）、第一过渡段（3）、热解一段（4）、热解二段（5）、第二过渡段（6）、冷却段（7）以及排料阀（8）；所述干燥段（2）是在干燥腔室（2?5）的外围设置有干燥蒸汽进气室（2?4）和干燥蒸汽出气室（2?3），在干燥腔室（2?5）内设置有4～7排干燥蒸汽导出槽（2?1）和3～6排干燥蒸汽导入槽（2?2），干燥蒸汽导出槽（2?1）与干燥蒸汽导入槽（2?2）上下交错排布，干燥腔室（2?5）通过干燥蒸汽导入槽（2?2）与干燥蒸汽进气室（2?4）连通、通过干燥蒸汽导出槽（2?1）与干燥蒸汽出气室（2?3）连通，在干燥蒸汽进气室（2?4）的外壁上加工有干燥蒸汽入口，在干燥蒸汽出气室（2?3）的外壁上加工有干燥蒸汽出口；所述热解一段（4）是在热解腔一室（4?5）的外围设置有热解煤气进气室（4?4）以及热解荒煤气出气一室（4?3），在热解腔一室（4?5）内设置有5～9排热解煤气导出槽（4?1）和4～8排热解煤气导入槽（4?2），热解煤气导出槽（4?1）与热解煤气导入槽（4?2）上下交错排布，热解腔一室（4?5）通过热解煤气导入槽（4?2）与热解煤气进气室（4?4）连通、通过热解煤气导出槽（4?1）与热解荒煤气出气一室（4?3）连通，在热解煤气进气室（4?4）的外壁上加工有热解煤气入口，热解荒煤气出气一室（4?3）的外壁上加工有热解荒煤气出口；所述热解二段（5）是在热解腔二室（5?6）的外围设置有高温烟气进气室（5?5）和高温烟气出气室（5?2），在高温烟气出气室（5?2）外侧设置有热解荒煤气出气二室（5?3），热解荒煤气出气二室（5?3）与热解一段（4）的热解荒煤气出气一室（4?3）上下连通，在热解腔二室（5?6）内设置有3～6排荒煤气导出槽（5?1）和2～5组高温烟气加热管组，荒煤气导出槽（5?1）与高温烟气加热管组上下交错排布，每组高温烟气加热管组是由纵向并联排布的3～4排高温烟气加热管（5?4）组成，高温烟气进气室（5?5）与高温烟气出气室（5?2）通过高温烟气加热管（5?4）连通，热解腔二室（5?6）通过荒煤气导出槽（5?1）与热解荒煤气出气二室（5?3）连通，在高温烟气进气室（5?5）的外壁上加工有高温烟气入口，高温烟气出气室（5?2）的外壁上加工有穿过热解荒煤气出 气二室（5?3）延伸向外的高温烟气出口。所述冷却段（7）是在冷却腔室（7?5）的外围设置有冷却蒸汽进气室（7?3）和高温蒸汽出气室（7?4），在冷却腔室（7?5）内自上而下依次设置有4～7排高温蒸汽导出槽（7?1）与3～6排冷却蒸汽导入槽（7?2），高温蒸汽导出槽（7?1）与冷却蒸汽导入槽（7?2）上下交错排布，冷却腔室（7?5）通过冷却蒸汽导入槽（7?2）与冷却蒸汽进气室（7?3）连通、通过高温蒸汽导出槽（7?1）与高温蒸汽出气室（7?4）连通，在冷却蒸汽进气室（7?3）的外壁上加工有冷却蒸汽入口，在高温蒸汽出气室（7?4）的外壁上加工有冷却蒸汽出口。...

【技术特征摘要】
1.一种内热式直立炉，其特征在于:在炉体的顶部和底部分别设置有进料斗(I)和出料斗(9)，在炉体内自上而下依次设置有干燥段(2)、第一过渡段(3)、热解一段(4)、热解二段(5)、第二过渡段(6)、冷却段(7)以及排料阀(8)； 所述干燥段(2)是在干燥腔室(2-5)的外围设置有干燥蒸汽进气室(2-4)和干燥蒸汽出气室(2-3)，在干燥腔室(2-5)内设置有4~7排干燥蒸汽导出槽(2-1)和3~6排干燥蒸汽导入槽(2-2)，干燥蒸汽导出槽(2-1)与干燥蒸汽导入槽(2-2)上下交错排布，干燥腔室(2-5)通过干燥蒸汽导入槽(2-2)与干燥蒸汽进气室(2-4)连通、通过干燥蒸汽导出槽(2-1)与干燥蒸汽出气室(2-3)连通，在干燥蒸汽进气室(2-4)的外壁上加工有干燥蒸汽入口，在干燥蒸汽出气室(2-3)的外壁上加工有干燥蒸汽出口 ； 所述热解一段(4)是在热解腔一室(4-5)的外围设置有热解煤气进气室(4-4)以及热解荒煤气出气一室(4-3),在热解腔一室(4-5)内设置有5~9排热解煤气导出槽(4-1)和4~8排热解煤气导入槽(4-2)，热解煤气导出槽(4-1)与热解煤气导入槽(4-2)上下交错排布，热解腔一室(4-5)通过热解煤气导入槽(4-2)与热解煤气进气室(4-4)连通、通过热解煤气导出槽(4-1)与热解荒煤气出气一室(4-3 )连通，在热解煤气进气室(4-4)的外壁上加工有热解煤气入口，热解荒煤气出气一室(4-3)的外壁上加工有热解荒煤气出口 ； 所述热解二段(5)是在热解腔二室(5-6)的外围设置有高温烟气进气室(5-5)和高温烟气出气室(5-2)，在高温烟气出气室(5-2)外侧设置有热解荒煤气出气二室(5-3)，热解荒煤气出气二室(5-3 )与热解一段(4 )的热解荒煤气出气一室(4-3 )上下连通，在热解腔二室(5-6)内设置有3~6排荒煤气导出槽(5-1)和2~5组高温烟气加热管组，荒煤气导出槽(5-1)与高温烟气加热管组上下交错排布，每组高温烟气加热管组是由纵向并联排布的3~4排高温烟气加热管(5-4)组成，高温烟气进气室(5-5 )与高温烟气出气室(5-2 )通过高温烟气加热管(5-4)连通，热解腔二室(5-6)通过荒煤气导出槽(5-1)与热解荒煤...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树宽，杨占彪，
申请(专利权)人：王树宽，
类型：实用新型
国别省市：