[发明专利]一种高效余热回收热解反应器

说明书

技术领域

本发明属于有机原料的热解工艺技术领域，具体涉及一种高效余热回收热解反应器。

背景技术

各种有机原料如煤炭、生物质、油页岩等蕴藏大量的油气资源，可以通过隔绝空气热解的方法得到大量的、宝贵的油气资源，对于补充我国的能源需求具有重大意义。目前热解反应器开发的工艺主要有国外的Tscoal工艺、流化床工艺及国内的DG法和旋转窑反应器等，从系统流程中来看，热解工艺中半焦的带走的余热占系统耗能的30-50%，很多都没有有效利用，从而系统效率低，造成热解成本增加。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种高效余热回收热解反应器，实现对高温半焦余热进行充分回收，系统的能耗降低30%以上。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

一种高效余热回收热解反应器，包括：位于所述热解反应器的炉体内的热解段和冷焦段，其中，所述热解段内设置有多层加热管，每层所述加热管设置有多个；

所述冷焦段位于所述热解段的下方，所述冷焦段内设置有具有换热功能的蛇形盘管，所述蛇形盘管内容纳有换热介质。

进一步的，所述热解段和所述冷焦段的高度比为3-5:1。

进一步的，所述加热管具有加热管燃气入口和加热管空气入口；

所述加热管包括：蓄热式辐射管或耐热加热管。

进一步的，所述加热管的层数为10-30层，所述加热管为DN150-DN400的耐热钢管。

进一步的，所述炉体的顶部和底部分别为锥形结构，顶部的所述锥形结构上设置有进料口，底部的所述锥形结构上设置有冷焦出口。

进一步的，所述换热介质包括：脱盐水，所述蛇形盘管具有脱盐水入口和蒸汽出口。

进一步的，所述换热介质包括：空气，所述蛇形盘管具有冷空气入口和热空气出口，经所述冷空气入口进入所述换热盘管的空气温度为10-30℃，经所述热空气出口排出的空气温度为300-500℃；

所述热空气出口与所述加热管空气入口连接。

进一步的，所述热解段的温度为500-1000℃，热解段内生成的热解气的温度为450-950℃。

进一步的，位于所述热解段内下部的半焦的温度为450-800℃，经所述冷焦段换热至80℃以下排出所述炉体。

进一步的，还包括：进料机构和出料机，其中，

与所述进料口连接的所述进料机构为螺旋输料机或气力输料机；

与所述冷焦出口连接的所述出料机构为皮带送料器或气力输料机。

本发明的有益效果在于：

（1）对高温半焦余热进行充分回收，系统的能耗降低30%以上。

（2）对热解段和冷焦段进行一体化组合，系统流程简单。

附图说明

图1为本发明高效余热回收热解反应器整体结构图。

其中，1.热解段 2.冷焦段 3.加热管 4.蛇形盘管 a.原料 b.燃气 c.热空气 e.空气 f.热解气 g.半焦。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。请注意，下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

根据本发明的一个方面，本发明提供了高效余热回收热解反应器，图1为本发明高效余热回收热解反应器整体结构图，如图1所示,包括位于所述热解反应器的炉体内的热解段和冷焦段两部分，所述热解段和所述冷焦段的的高度比为3:1-5:1，所述热解段内设置有多层辐射管，每层设置有多根所述辐射管，所述冷焦段内设置有具有换热功能的蛇形盘管，所述蛇形盘管内容纳有换热介质。

根据本发明的具体实施例，如图1所示，所述炉体的顶部和底部分别为锥形结构，顶部的所述锥形结构上设置有进料口，底部的所述锥形结构上设置有冷焦出口。在本发明的一些优选的实施例中，本发明还包括：进料机构和出料机，其中，与所述进料口连接的所述进料机构为螺旋输料机或气力输料机；与所述冷焦出口连接的所述出料机构为皮带送料器或气力输料机。