[实用新型]从尾气中回收显热能量和碳黑的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种从尾气中回收显热能量和碳黑的装置。

背景技术

工业生产所产生的尾气，例如炼焦工业产生的荒煤气，是几种烟煤配制成炼焦用煤时，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。焦炉上升管尾气带出热量占到焦炉输出热量的35％左右，具有相当高的回收利用价值，目前国内外研究了各种焦炉上升管余热回收工艺，也进行了一定的工业尝试，但对于大规模推广应用仍存在诸多问题，特别是尾气中焦油冷凝结焦的问题，严重阻碍了余热回收的顺利进行。

目前现有的焦炉上升管尾气显热能量回收技术，是在上升管道周围用介质容器包围了焦化厂的碳化室的上升管道，在上升管道中让显热尾气与上升管道的内壁进行热交换，经常出现碳黑堵塞上升管道的事情。通常做法是在焦化厂碳化室的上升管外面安装存水的容器，容器中的水与上升管中的尾气隔离进行热交换，容器中的水吸收了尾气中的热能量温度上升，汽化成水蒸气后在气压差的作用下流出容器，进入蒸汽管道带走了热能量。上升管中的尾气把热能量传递给了水，温度下降的同时，尾气中的碳黑冷凝结晶变成固体附着在上升管的内壁上，久而久之上升管的内部充满了碳黑堵塞上升管。现有的从尾气中回收显热能量的技术没有办法解决碳黑堵塞上升管的问题，所以没有大规模实际应用。

作为解决碳黑堵塞上升管问题的尝试，现有技术试图控制从上升管出来的尾气的温度，比如进入上升管的温度是800℃，控制释放热能量后出来的尾气温度在500℃，不让出来的尾气温度下降太多，防止尾气在上升管内结晶变成固体物质，但是依然不能完全杜绝碳黑结晶堵塞上升管道的问题。

实用新型内容

鉴于以上情形，为了解决上述技术存在的问题，本实用新型提出一种从尾气中回收显热能量和碳黑的装置，包括碳气分离室、用于冷却碳气分离室的介质容器以及用于储存分离后碳黑的碳黑储存罐，碳气分离室具有进气口和出气口以及与碳黑储存罐连通的碳黑输出口。

在根据本实用新型实施例的从尾气中回收显热能量和碳黑的装置中，优选地，还包括用于振动分离附着在碳气分离室内壁上碳黑的振动器，所述的振动器与碳气分离室连接。可选择地，所述的振动器可以是电磁振动器、气动振动器、手动控制的振动器或者其它能实现这种振动分离功能的振动器以及前述各种振动器的组合。

在根据本实用新型实施例的从尾气中回收显热能量和碳黑的装置中，优选地，还包括常开阀门和常闭阀门，常开阀门安装在碳气分离室的出气口上方，常闭阀门安装在碳气分离室与碳黑储存罐连通的碳黑输出口下方。

优选地，常闭阀门安装在碳气分离室的碳黑输出口与碳黑储存罐的碳黑进口之间，在常闭阀门打开时，碳黑输出口和碳黑进口连通。

可选地，常开阀门与碳气分离室的出气口之间通过法兰连接的方式固定，常闭阀门与碳黑输出口和碳黑进口之间通过法兰连接的方式固定。

在根据本实用新型实施例的从尾气中回收显热能量和碳黑的装置中，优选地，介质容器具有介质输入口和介质输出口，介质容器在碳气分离室的周围包围碳气分离室。

在根据本实用新型实施例的从尾气中回收显热能量和碳黑的装置中，优选地，碳黑储存罐是具有密封门的密闭容器。

在根据本实用新型实施例的从尾气中回收显热能量和碳黑的装置中，可选地，常开阀门是人工阀门或电磁阀门，常态情况下处于开启状态，在人工动作或者接通电源动作后关闭。常闭阀门是人工阀门或电磁阀门，常态情况下处于关闭状态，人工动作或者接通电源动作后打开。

采用上述的从尾气中回收显热能量和碳黑的装置时，通过碳气分离室的进气口将所处理的尾气例如荒煤气引入碳气分离室，通过介质容器的介质输入口将介质引入介质容器，尾气在碳气分离室中把显热能量传递给了碳气分离室，并从碳气分离室传递给介质容器，介质容器把接收的显热能量传递给内部的介质，介质接收了显热能量后温度上升，汽化成蒸汽介质，蒸汽介质通过介质容器的介质输出口排出，经过显热能量传递的尾气温度下降，并通过碳气分离室的出气口和常开阀门排出，尾气中的气态碳黑温度同步下降，结晶变成固体附着在碳气分离室的内壁上。

尾气中的气态碳黑结晶变成固体附着在碳气分离室的内壁上之后，振动器通电，进行机械振动，附着在碳气分离室内壁上的碳黑在振动器机械振动力的作用下脱离碳气分离室的内壁，在自身重力作用下下降，进入碳气分离室底部常闭阀门的顶部，并积存在此。