[发明专利]一种干燥-热解一体化的立式炉

说明书

一种干燥‑热解一体化的立式炉，其以3～30节立体空间内折流式(形似于连续的S型)运行的传送带为物料输送装置，该立式炉利用高温气体(或高温烟气)作为气体热载体与物料煤或生物质多次交错逆流的方式实现换热，利用气体热载体由下至上的温度梯度逐步实现物料煤或生物质由上至下的干燥、低温热解和中高温热解。该立式炉的物料粒径适用范围广，可在同一炉内实现物料煤或生物质的干燥‑热解一体化，可有效利用物料煤或生物质热解产生的烟气冷却立式炉出口的热态半焦，或用于调控所述气体热载体的温度，进而提高了立式炉的热能利用率。它设计简单、操作灵活且简便，投资成本低，便于工业化应用。

技术领域

本发明属于煤化工领域，具体涉及一种干燥-热解一体化的立式炉。

背景技术

我国“富煤、贫油、少气”的能源状况决定了我国在今后相当长的时间内仍将以煤炭作为能源消费的主体。煤热解能够生成气(煤气)、液(焦油)和固(半焦或焦炭)三个相态的产品，可实现煤炭资源洁净、高效地综合利用，是发展高附加值煤化工的有效途径。

许多国家均在开发各有特色的煤炭热解工艺技术，如美国的Garrett工艺和Toscoal工艺、德国的LR工艺、日本的煤快速热解工艺、澳大利亚的流化床煤快速热解工艺、前苏联的ETCH-175工艺、国内的内热式低温块煤干馏工艺和固体热载体法粉煤快速热解工艺等。其中，煤热解炉均是煤热解工艺技术的核心设备。然而，各个热解炉均对煤的粒径有严格的要求，不适用于处理多粒径的煤(粉煤、粒煤和块煤)。通常情况下，原煤在进入热解炉进行热解反应之前需要事先预热干燥的装置，除了德国的LR工艺外，鲜有在同一炉内同时实现原煤干燥-热解一体化的装置。但是LR工艺在煤颗粒尺寸方面有一定的局限性(适用粒径范围为20～80mm)，对于粉状褐煤和烟煤均需要预先压块，且其热解炉装置设计复杂、投资较大。此外，鲜有利用煤或生物质热解产生的热解气携带的热量来干燥原料煤或生物质方面的装置或设备报道。

发明内容

为弥补上述缺陷，本发明的目的是提出一种适用于处理多粒径的物料干燥-热解一体化的立式炉，设计简单、投资成本低，便于工业化应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种干燥-热解一体化的立式炉，包括物料输送装置和炉体，炉体顶部开设有压力平衡口，炉体上部开设有气体出口，炉体底部均匀开设有若干气体热载体入口；物料输送装置包括物料入口以及3～30层使物料在立式炉体内折流式运行的传送带；物料入口设置在炉体上部；炉体内中下部设置有液体折流板，液体折流板位于相邻两层传送带之间，炉体上开设有液体出口，液体折流板上汇集的液体经液体出口排出。

本发明进一步的改进在于，炉体为长方体型，顺着每层传送带运动方向，传送带承载物料的始端与炉体之间的间隙宽度小于物料的最小粒径；顺着每层传送带运动方向，传送带承载物料的末端与炉体之间预留有间隙，此间隙宽度为物料最大粒径的5～10倍。

本发明进一步的改进在于，每一层传送带由两根转动轴和数根承重轴辅助传动和支撑；转动轴和数根承重轴均设置在一个水平面上，且数根承重轴设置在两根转动轴之间。

本发明进一步的改进在于，两根转动轴和数根承重轴均设置在炉炉体上。

本发明进一步的改进在于，物料为煤或生物质，并且粒径为3～100mm。

本发明进一步的改进在于，气体出口所处位置的上一层传送带，顺着运动方向的传送带末端底面设置有物料遮挡板。

本发明进一步的改进在于，物料遮挡板向物料下落的一侧炉体倾斜，并且物料遮挡板与竖直方向的夹角为0～60°。

本发明进一步的改进在于，气体出口所处位置的下一层传送带，顺着运动方向的末端上方设置有气体热载体的折流板，气体热载体的折流板固定在炉体上，并且折流板底端位于气体出口的下方；所述气体热载体的折流板为弧形，并且弧度为30°～90°。