[实用新型]一种用于煤热解的热解反应器

说明书

技术领域

本实用新型属于固体能源化工处理技术领域，具体涉及一种用于煤热解的热解反应器。

背景技术

煤的热解是将褐煤和高挥发分烟煤在惰性气氛下进行加热，制取半焦、煤气、焦油等产品。目前煤的热解工艺按加热方式可分为外热式和内热式两类，外热式热解工艺的热源是由热解炉外提供，代表性的工艺有冶金焦炉、伍德(W-D)炭化炉和考伯斯炭化炉；内热式热解的热源是借助高温热载体的热量直接传递给煤粉，使含碳物质发生热解反应。内热式热解工艺根据热载体的不同，分为气体热载体热解工艺和固体热载体热解工艺。气体热载体热解工艺通常是将燃料燃烧后获得的高温烟气直接引入热解器内，与含碳物质混合，实现对原料的加热。

由于热解反应，涉及到复杂的气、液、固三相反应，高温热解气溢出至炉外时，会夹带有粉尘。特别是内热式热解工艺中，气相与固相扰动剧烈，热解气中夹带的粉尘含量会更高，因此无论何种热解工艺，其产生的高温热解气均需在高温阶段进行气-固分离，以实现高温热解气的除尘和净化。

实用新型内容

为了实现煤可以在高温条件下进行热解，本实用新型提出了一种热解反应器，该反应器可使得分离体系一直维持在高温状态。

其技术解决方案为：

一种用于煤热解的热解反应器，包括热解管，所述热解管位于热解炉内，所述热解管的中下段为双层结构，其分别包括内管和外管，内管为热解腔室，所述外管的中上部套在所述内管的中下部形成一环形集气腔室，所述环形集气腔室的顶部设置有溢出口，所述内管与所述集气腔室连通。

所述溢出口下方设置有过滤层。

所述内管分布有若干个供热解气体通过的的通孔，所述通孔为梯形状。

所述内管和外管之间设置有加热导板。

本实用新型提出了一种用于煤热解的热解器，其包括热解管，该热解管包括内管和外管，其外管的中上部套在内管的中下部，形成了中下段为双层结构的热解反应器，外管与内管的套置处形成了一个环形集气腔，内管与集气腔保持连通，可使内管中的高温煤气进入集气腔内，可在内管的周围设置若干个通孔来使其与集气腔连通；

将热解反应器的部分区段设置为双层套管式结构，由于煤热解为吸收反应，热解反应发生在内管，使热解器一直维持着集气腔内温度略高于内管内的状态，产生的高温煤气从低温区移向高温区，这尽可能地避免了在热解炉内由于温降而引发的液相析出，从而克服了煤粉挂壁粘连以及除尘效率下降的问题。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步清楚、完整的说明：

图1为本实用新型热解反应器的结构示意图；

图中，1、热解管，11、内管，12、外管，2、热解炉，3、溢出口，4、通孔。

具体实施方式

如图1所示，一种用于煤热解的热解反应器，其包括热解管1，热解管位于热解炉2内，热解管1的部分区段为双层套管式结构，该部分区段主要是指热解管1的中下段，其中下段为双层结构，其分别包括内管11和外管12，内管11为热解腔室，外管12的中上部套在内管11的中下部形成一环形集气腔室，本实用新型内管11和外管12均优选为柱形结构，含碳物质在内管11内发生热解反应，在内管11的环形壁上分布有若干个不同大小的通孔4，热解腔室内的高温热解气通过通孔4向外侧扩散，最后进入环形集气腔室，通过内管11的过滤功能将大部分粉尘过滤在内管11内，随着热解后的颗粒排出；

在环形集气腔室的顶部设置有溢出口3，溢出口下方设置有过滤层，使热解气体得到进一步净化。

内管11环形壁上的通孔优选为梯形状，梯形状的通孔结构更有利于高温热解气向外侧扩散。

在内管11和外管12之间，以及在内管11内，设置若干传热性能好、耐高温的连接件作为加热导板，该加热导板优选为强化导热板，至少导热板的一端或一侧与外管12壁或高温端面紧密接触，促进热量的传递，并保证受热面的均匀。

将热解管1的部分区段设置为双层套管式结构，由于煤热解为吸收反应，热解反应发生在内管，使热解管一直维持着集气腔内温度略高于内管内的状态，产生的高温煤气从低温区移向高温区，这尽可能地避免了在热解炉内由于温降而引发的液相析出，从而克服了煤粉挂壁粘连以及除尘效率下降的问题。

本实用新型热解反应器的大体使用方法：

首先，从热解反应器的顶部入料口处加料，物料加入至热解管的内管12中，

其次，保持热解炉2在加热模式下，使内管12保持在一定的温度范围内，煤粉发生热解反应，气态产物通过内管的过滤，从梯形通孔导出进入双套管之间形成的集气腔室，高温热解煤气在集气腔内向上流动，最后，部分随着热解煤气上升的固体颗粒在溢出口下方过滤层的作用下下落落至下方的储料罐中，从而达到固、液、气的分离。