[发明专利]一种多角度分布式混热器装置

说明书

本发明公开了一种多角度分布式混热器装置，涉及混热技术领域，包括：混热壳体，呈筒状，内部设置有混热通道；多个蒸汽传输管路，与混热通道连通，多个蒸汽传输管路沿混热通道的轴线依次间隔设置，多个蒸汽传输管路在混热通道的径向截面上处于不同的圆周角上；混热通道内能够通入混热物料，通过多个蒸汽传输管路向混热通道内通入高温蒸汽，利用高温蒸汽与混热物料进行混热，使得混热物料的温度升高，到达加热效果；沿混热通道轴线间隔设置并且处于混热通道的径向截面上不同圆周角度上的多个蒸汽传输管路，在混热通道的轴线方向上形成多级式多角度的高温蒸汽混热，提高高温蒸汽与混热物料的混合和碰撞程度，进而实现对混热物料的混热升温。

技术领域

本发明属于混热技术领域，更具体地，涉及一种多角度分布式混热器装置。

背景技术

煤制天然气作为清洁产业，极大地节约了煤炭资源，提升了煤炭价值。特别是针对“缺油、少气、富煤”的能源结构，积极发展煤制天然气工业，实现煤的就地转化，减少运输成本，具有非常重要的战略意义。

全世界已投产的工业级煤制天然气装置较少，我国长期致力于煤制天然气全技术链的国产化，但真正进入工业应用的也不多。煤制天然气整个生产工艺流程可简述为：原料煤与高纯氧气和中压蒸汽进行反应制得粗煤气；粗煤气经耐硫耐油变换冷却和脱硫脱碳后，制成净煤气；净煤气进入甲烷化装置合成甲烷，生产出天然气。主工艺生产装置包括空分、碎煤加压气化炉、耐硫耐油变换装置、气体净化装置、甲烷化合成装置及废水处理装置。

甲烷化是把煤炭变为清洁的天然气的关键核心技术之一，在高温、高压和催化剂作用下，把煤气化生成的一氧化碳、二氧化碳和氢气催化生成甲烷。其中，甲烷化催化剂在这个化学反应过程中发挥着至关重要的作用，也是限制我国煤制天然气整套系统自主化的关键点。由于主流工艺路线基本确定，很多研究都是围绕甲烷化催化剂的改进展开的。

发明内容

本发明的发明人在研究中发现，煤制天然气工艺并非必需额外添加甲烷化催化剂，可以利用煤炭中含有的催化组分实现甲烷化催化。该催化组分即为物料，基于对物料的升温处理，提出了一种多角度分布式混热器装置，用于高温水活化碳氢制取天然气的制取工艺中，物料的蒸汽混热升温。

为了实现上述目的，本发明提供一种多角度分布式混热器装置，该装置包括：

混热壳体，呈筒状，所述混热壳体的内部设置有混热通道；

多个蒸汽传输管路，与所述混热通道连通，多个所述蒸汽传输管路沿所述混热通道的轴线依次间隔设置，多个所述蒸汽传输管路在所述混热通道的径向截面上处于不同的圆周角上。

可选地，所述蒸汽传输管路内设置有螺旋形的旋流通道。

可选地，所述混热壳体的一端为混热物料入口，所述混热壳体的另一端为混热物料出口。

可选地，所述混热物料出口上连接有变径连接管。

可选地，所述所述蒸汽传输管路内设置有蒸汽旋流发生部件，所述蒸汽旋流发生部件的外周上设置有螺旋形的蒸汽导向槽，所述蒸汽导向槽在所述蒸汽传输管路的内部形成所述旋流通道。

可选地，所述蒸汽传输管路包括直管部分和变径管部分，所述直管部分与所述混热壳体连接，所述蒸汽旋流发生部件设置在所述变径管部分内部。

可选地，所述蒸汽传输管路用于连接蒸汽供应结构。

可选地，所述混热壳体的外壁上开设有多个蒸汽传输管路连接孔，所述蒸汽传输管路与所述蒸汽传输管路连接孔连接。

可选地，多个所述蒸汽传输管路连接孔沿所述混热通道的轴线方向等间距设置。

可选地，所述蒸汽传输管路连接孔设置有三个，三个所述蒸汽传输管路连接孔沿所述混热壳体的圆周方向均布。