乾餾爐及具有乾餾爐的能源回收利用裝置的製作方法

2024-03-31 03:45:05

本實用新型涉及熱解制油的技術領域，尤其是涉及一種乾餾爐及具有乾餾爐的能源回收利用裝置。

背景技術：

煤炭是一種固體可燃有機巖，主要由植物遺體經生物化學作用，埋藏後再經地質作用轉變而成，是人類的生產生活必不可缺的能量來源之一。我國是以煤炭為主要能源的國家，對煤炭處理主要採用煤乾餾的技術，煤乾餾是煤化工的重要過程之一，指煤依次經過破碎、儲料、給料、冷凝、煤焦氣淨化、油水分離、尾氣淨化、幹熘後煤粉加工、焦油儲運、負壓吸塵和負壓吸風除異味等工段，煤乾餾所生成的產物主要是煤氣、煤焦油和焦炭，所生成的煤氣主要成分為一氧化碳、氫氣、甲烷、乙烯、氨、銨鹽、苯、甲苯和二甲苯，主要用於氣體燃料、化工燃料、化工原料、化肥、炸藥、染料、醫藥、農藥和合成材料等領域，所生成的煤焦油主要成分為苯、甲苯、二甲苯、酚類、萘和瀝青，主要用於化肥、炸藥、染料、醫藥、農藥、合成材料、築路材料和制碳素電極等領域，所生成的焦炭主要成分為碳，主要用於冶金、合成氨造氣、電石和燃料等領域。上述煤化工的產品逐漸被合理利用，而且具有節能減排的技術效果，在能源可持續利用中扮演著重要的角色，尤其對減輕燃煤造成的環境汙染、降低對進口石油的依賴具有重大的意義。

然而，對於目前國內的煤制油、煤制氣的工藝和設備，仍然存在以下方面的不足：一方面，乾餾設備內主要適用直徑在3cm以上的塊狀物料，直徑在3cm以下的物料不能使用，小直徑的塊狀物料只能丟棄掉，從而造成了近30％的原油資源浪費，並且乾餾爐內主要以塊狀物料為主，為了充分使用物料，人們研製出能夠乾餾粉末物料的乾餾設備，但是該設備的工藝比較複雜，處理量小，而且設備的投入資金大，尤其是用在褐煤乾餾時，由於溫度過高而容易使粉末灰化，導致產品的使用效率低下；另一方面，目前的乾餾設備容易洩露汙染氣體，所洩露的氣體主要是粉塵、二氧化碳及硫化物，造成的汙染物範圍比較大，汙染半徑可達2－3公裡，因此環保不能達標，另外，現有的乾餾設備功能比較單一，不能與其他設備工藝並聯使用，從而無法達到資源的最大化利用。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種乾餾爐，以解決現有技術中存在的乾餾設備以大直徑的塊狀物料為主，造成小直徑的塊狀物料浪費，採用處理粉末物料的乾餾設備工藝複雜，產品使用效率低；目前的乾餾設備容易洩露汙染氣體的技術問題。本實用新型還提供一種能源回收利用裝置，以解決現有技術中的乾餾設備功能單一，不能與其他設備連接使用，達到資源最大化利用的技術問題。

本實用新型提供的一種幹熘爐，包括：爐體、加熱裝置、煤焦氣風機、煤焦氣輸送管道和氣固分離裝置；

所述爐體設有對爐壁加熱的導熱煙道，所述加熱裝置與導熱煙道連接；

所述加熱裝置與煤焦氣風機連接，所述煤焦氣風機與煤焦氣輸送管道連接，所述爐體設有物料沸騰室，所述煤焦氣輸送管道將加熱後的煤焦氣輸送至物料沸騰室，使加熱後的煤焦氣向上運動，以驅動爐體內的物料呈拋物線運動；

所述爐體與氣固分離裝置連接，所述爐體設有煤焦氣迴路管道，所述氣固分離裝置對爐體的產物進行氣固分離，分離後的一部分煤焦氣進行冷凝制油，另一部分煤焦氣進入爐體的煤焦氣迴路管道，所述煤焦氣迴路管道與加熱裝置和煤焦氣輸送管道形成循環通道。

進一步的，所述加熱裝置包括上氣室、加熱管道和下氣室，所述上氣室和下氣室分別連接在加熱管道的兩端，所述上氣室與煤焦氣迴路管道連接，所述下氣室與煤焦氣風機連接。

進一步的，所述煤焦氣輸送管道與物料沸騰室之間設有煤焦氣調節閥和脈衝閥。

進一步的，所述氣固分離裝置內設有旋風式分離器，所述旋風式分離器對微塵和煤焦氣進行分離；所述氣固分離裝置設有第一出口和第二出口，所述第一出口輸送一部分煤焦氣進行冷凝制油，所述第二出口與煤焦氣迴路管道連接，所述第二出口輸送另一部分煤焦氣通過煤焦氣迴路管道進入加熱裝置。

進一步的，所述導熱煙道設置多個煙氣檢查孔。

進一步的，所述爐體設有對焦炭進行收集的廢料收集倉。

進一步的，所述物料沸騰室形成上寬下窄的倒梯形。

進一步的，所述加熱裝置連接有燃燒室接口，所述燃燒室接口與加熱設備連接。

進一步的，所述燃燒室接口連接有燃燒室封閉板，所述燃燒室封閉板對燃燒室接口進行密封。

本實用新型還提供一種能源回收利用裝置，包括乾餾爐，所述乾餾爐與加工設備的排氣口連接。

本實用新型提供的乾餾爐，所述爐體設有對爐壁進行加熱的導熱煙道，將加熱裝置與導熱煙道連接，對爐體進行加熱；所述的加熱裝置還連接有煤焦氣風機，所述煤焦氣風機對加熱裝置內加熱後的氣體進行抽吸，所述煤焦氣風機與煤焦氣輸送管道連接，所述煤焦氣輸送管道對煤焦氣風機所抽吸的氣體進行輸送，所述煤焦氣輸送管道與爐體下部的物料沸騰室連接，煤焦氣輸送管道內的氣體進入物料沸騰室後，直接對爐體內的物料進行吹沸，使爐體內的物料呈拋物線落體移動，帶動爐體內的物料循環往復吹沸，對物料進行充分加熱，達到了延長物料加熱時間的目的，使物料中的油分子有足夠的時間進行氣化、揮發，達到了最大的油收率；所述爐體還連接氣固分離裝置，爐體內的物料產物進入氣固分離裝置後，進行氣固分離，所述氣固分離裝置對氣體和固體進行分離後，少量的氣體沿著第二出口進入爐體的煤焦氣迴路管道，再進入加熱裝置進行循環利用，煤焦氣風機對加熱裝置內的氣體進行抽吸，達到了循環利用煤焦氣的目的，大量的氣體沿著第一出口進行冷凝制油。本實用新型通過對爐體直接加熱，對爐體下部的物料沸騰室提供吹沸力，可以有效的利用高熱氣體對物料進行吹沸，使物料作脈衝噴泉狀運動，達到高速、大處理量的技術效果；所述爐體內利用物料沸騰室可以處理大量的塊狀物料或者粉末狀物料，使爐內的物料種類適用範圍更加的廣泛；氣固分離後的少量氣體沿著煤焦氣迴路管道直接進入加熱裝置進行利用，達到了循環利用的目的，大量的氣體進行冷凝制油。本實用新型還提供一種能源回收利用裝置，將乾餾爐與其他加熱設備連接一起使用，對其他加熱設備的廢棄熱量進行回收利用，從而達到了資源的最大化利用的目的。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的幹熘爐的主視圖；

圖2為本實用新型實施例提供的幹熘爐的左視圖；

圖3為本實用新型實施例提供的幹熘爐的右視圖；

圖4為本實用新型實施例提供的幹熘爐的俯視圖；

圖5為本實用新型的爐體內氣流示意圖。

圖標：11－爐體；12－加熱裝置；13－煤焦氣風機；14－煤焦氣輸送管道；15－氣固分離裝置；111－導熱煙道；112－物料沸騰室；113－煤焦氣迴路管道；114－廢料收集倉；121－上氣室；122－加熱管道；123－下氣室；124－燃燒室接口；125－燃燒室封閉板；151－旋風式分離器；152－第一出口；153－第二出口；1111－煙氣檢查孔。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

圖1為本實用新型實施例提供的幹熘爐的主視圖；圖2為本實用新型實施例提供的幹熘爐的左視圖；圖3為本實用新型實施例提供的幹熘爐的右視圖；圖4為本實用新型實施例提供的幹熘爐的俯視圖；圖5為本實用新型的爐體內氣流示意圖。

如圖1～5所示，本實用新型提供的一種幹熘爐，包括：爐體11、加熱裝置12、煤焦氣風機13、煤焦氣輸送管道14和氣固分離裝置15；

所述爐體11設有對爐壁加熱的導熱煙道111，所述加熱裝置12與導熱煙道111連接；

所述加熱裝置12與煤焦氣風機13連接，所述煤焦氣風機13與煤焦氣輸送管道14連接，所述爐體11設有物料沸騰室112，所述煤焦氣輸送管道14將加熱後的煤焦氣輸送至物料沸騰室112，使加熱後的煤焦氣向上運動，以驅動爐體11內的物料呈拋物線運動；

所述爐體11與氣固分離裝置15連接，所述爐體11設有煤焦氣迴路管道113，所述氣固分離裝置15對爐體11的產物進行氣固分離，分離後的一部分煤焦氣進行冷凝制油，另一部分煤焦氣進入爐體11的煤焦氣迴路管道113，所述煤焦氣迴路管道113與加熱裝置12和煤焦氣輸送管道14形成循環通道。

所述爐體11的上部設有入料口，物料沿著入料口進入爐體11內，所述爐體11的上部還設有尾氣出口，使爐體11內的廢氣沿著尾氣出口排出，所述煤焦氣迴路管道113設置在爐體11的上部，所述煤焦氣迴路管道113具有一個進氣管道和兩個出氣管道，所述進氣管道與氣固分離裝置15連接，所述兩個出氣管道的自由端分別與加熱裝置12連接，所述進氣管道與出氣管道之間採用法蘭連接，使用法蘭連接具有更好的密封性，防止管道內的氣體洩露，同時也便於維修人員進行維修和更換；所述爐體11的前後兩個側面分別設有導熱煙道111，所述導熱煙道111的一端與加熱裝置12連接，加熱裝置12對導熱煙道111加熱後，使導熱煙道111直接對爐體11內部的物料進行加熱；所述加熱裝置12的下端連接有煤焦氣風機13，煤焦氣風機13對加熱裝置12內的氣體進行抽吸，所述煤焦氣風機13與煤焦氣輸送管道14連接，煤焦氣輸送管道14對煤焦氣風機13抽吸的加熱氣體進行運輸，所述爐體11的下部設置多個物料沸騰室112，物料沸騰室112的上端與爐體11下部連接，物料沸騰室112的下端與煤焦氣輸送管道14連接，煤焦氣輸送管道14內的氣體依次輸送至多個物料沸騰室112內，使氣體沿著物料沸騰室112向上運動，物料沿著入料口進入爐體11內靠自身重力垂直下落，落入第一個物料沸騰室112內，第一個物料沸騰室112內的氣體向上運動，直接驅動第一個物料沸騰室112內的物料向上呈拋物線運動，物料向上運動後，靠自身的重力做自由落體運動，掉落至第二個物料沸騰室112，第二個物料沸騰室112與第一個物料沸騰室112的動作方式相同，使物料依次重複上述動作，使物料經過多個物料沸騰室112反覆循環吹沸，使物料得到充分加熱，延長了物料的加熱時間，物料中的油分子有足夠的時間進行氣化、揮發，最後油分子從物料中逸出，達到了最大油收率；所述爐體11通過出風管道連接氣固分離裝置15，所述出風管道上連接有法蘭，法蘭能夠防止微塵和氣體洩漏，爐體11內的微塵和煤焦氣沿著出風管道進入氣固分離裝置15，所述的微塵在自身重力的作用下沿著氣固分離裝置15的下端進行收集，打開卸料閥即可對微塵進行釋放，所輸出的大部分煤焦氣沿著氣固分離裝置15右側的第一出口152進入冷凝工段進行制油，少部分的煤焦氣沿著氣固分離裝置15左側的第二出口153流出，並沿著煤焦氣迴路管道113進入加熱裝置12進行加熱，煤焦氣風機13對加熱裝置12內的煤焦氣進行抽吸，然後將煤焦氣輸送至煤焦氣輸送管道14繼續使用，所述煤焦氣迴路管道113、加熱裝置12、煤焦氣輸送管道14和氣固分離裝置15之間形成煤焦氣的循環通道，由於所述煤焦氣迴路管道113內的空間有限，因此進入到煤焦氣迴路管道113內的煤焦氣會出現飽和的狀態，當出現飽和的狀態時，氣固分離裝置15內的煤焦氣全部流向第一出口152進入冷凝工段進行制油，不會再沿著第二出口153進入煤焦氣迴路管道113內，便於對煤焦氣進行充分利用。

進一步的，所述加熱裝置12包括上氣室121、加熱管道122和下氣室123，所述上氣室121和下氣室123分別連接在加熱管道122的兩端，所述上氣室121與煤焦氣迴路管道113連接，所述下氣室123與煤焦氣風機13連接。

所述加熱裝置12的上端連接上氣室121，上氣室121與煤焦氣迴路管道113的出氣口連接，便於煤焦氣迴路管道113內的氣體直接流入上氣室121；所述加熱裝置12的下端連接下氣室123，下氣室123與煤焦氣風機13連接，煤焦氣風機13對加熱後的下氣室123內的氣體進行抽吸。

進一步的，所述煤焦氣輸送管道14與物料沸騰室112之間設有煤焦氣調節閥和脈衝閥。

所述煤焦氣輸送管道14與物料沸騰室112之間依次連接煤焦氣調節閥和脈衝閥，所述煤焦氣調節閥對氣體壓力進行調節，所述脈衝閥可以充分緩解管道內的氣體壓力，所述煤焦氣調節閥和脈衝閥共同作用，使煤焦氣均勻布風，供應至物料沸騰室112內。

進一步的，所述氣固分離裝置15內設有旋風式分離器151，所述旋風式分離器151可以對微塵和煤焦氣進行分離；所述氣固分離裝置15的右側設有第一出口152和第二出口153，所述第一出口152輸送一部分煤焦氣進行冷凝制油，所述第二出口153與煤焦氣迴路管道113連接，所述第二出口153輸送另一部分煤焦氣通過煤焦氣迴路管道113進入加熱裝置12。

所述氣固分離裝置15利用法蘭將出風管道連接在爐體11的右側，使爐體11內的微塵和煤焦氣沿著出風管道進入氣固分離裝置15，旋風式分離器151對微塵和煤焦氣進行分離，使分離出來的微塵沿著氣固分離裝置15的下端收集，下端的卸料閥打開後即可對微塵進行收集；所述煤焦氣向上運動至氣固分離裝置15上部的煤焦氣倉，所述煤焦氣倉的右側具有第一出口152，左側具有第二出口153，所述第一出口152將大部分煤焦氣輸送至冷凝制油設備進行制油，所述第二出口153與煤焦氣迴路管道113的右側連接，使少量的煤焦氣沿著煤焦氣迴路管道113進入加熱裝置12內，由於加熱裝置12的容量有限，加熱裝置12內的煤焦氣會出現氣體飽和的現象，當出現氣體飽和時，煤焦氣不再從第二出口153進入，而是全部沿著右側的第一出口152流動。

進一步的，所述導熱煙道111設置多個煙氣檢查孔1111。

所述多個煙氣檢查孔1111設置在導熱煙道111上，一方面，便於維修人員查看導熱煙道111的運行狀態，另一方面，還便於維修人員對導熱煙道111進行檢修。

進一步的，所述爐體11設有對焦炭進行收集的廢料收集倉114。

所述爐體11內的物料利用高溫煤焦氣經過多個物料沸騰室112進行脈衝式吹沸後，物料以自身重力做自由落體運動，乾餾後的物料進入廢料收集倉114內進行儲存，所述廢料收集倉114下部連接卸料閥，打開卸料閥即可對廢料進行卸料。

進一步的，所述物料沸騰室112形成上寬下窄的倒梯形。

所述物料沸騰室112的上部開口寬，下部開口窄，便於將物料沸騰室112內的氣體沿著下部進入後，向上部充分進行擴散，所述物料沸騰室112可以為倒梯形，還可以為倒錐形。

進一步的，所述加熱裝置12連接有燃燒室接口124，所述燃燒室接口124與加熱設備連接。

所述燃燒室接口124與加熱設備連接後，加熱設備直接對加熱裝置12進行供熱。

進一步的，所述燃燒室接口124連接有燃燒室封閉板125，所述燃燒室封閉板125對燃燒室接口124進行密封。

所述燃燒室接口124連接的燃燒室封閉板125對加熱設備的密封性好，有效的防止加熱設備的氣體洩漏。

本實用新型提供的一種乾餾爐，物料沿著爐體的入料口進入爐體內進行沸騰燃燒，爐體內所產生的尾氣沿著尾氣出口排出，所述加熱裝置對爐體進行加熱，熱量沿著爐體側面的導熱煙道進行流動，所述煤焦氣風機對加熱裝置內的氣體進行抽吸，使煤焦氣沿著煤焦氣輸送管道進行輸送，煤焦氣輸送至爐體下部的物料沸騰室內，經過多個物料沸騰室的吹沸做脈衝運動，最後進入廢料收集倉，對所產生的焦炭廢料進行收集，由於爐體內的氣體一直處於流通的狀態，爐內無壓力，安全性好，所產生的微塵和煤焦氣沿著爐體右側的出氣管道流出，進入氣固分離裝置進行氣固分離，氣固分離後的微塵沿著下端的卸料閥流出，分離後的煤焦氣進入上部的煤焦氣倉，煤焦氣倉內的煤焦氣大部分沿著右側的第一出口進行冷凝制油，少部分的煤焦氣沿著左側的第二出口進入煤焦氣迴路管道進入加熱裝置，加熱裝置對煤焦氣進行加熱，煤焦氣風機對加熱後的煤焦氣進行抽吸，使加熱後的煤焦氣進入煤焦氣輸送管道再次循環利用。

本實用新型還提供一種能源回收利用裝置，包括乾餾爐，所述乾餾爐與加工設備的排氣口連接。

本實用新型提供的一種能源回收利用裝置，所述乾餾爐可以與火力發電廠進行工藝並聯，利用鍋爐尾氣對煤焦氣進行加熱，以冷凝後的煤焦氣對分體式加熱爐補充加熱，可以有效的減少燃煤消耗，減少了尾氣的排放，從而達到了節能減排的目的，所產生的產品有煤焦油、煤焦氣和電力，採用這樣的工藝，乾餾後的煤粉可以被火電鍋爐消化，所產生的灰渣需要另行處理利用，所產生的尾氣需要由火力發電廠的尾氣淨化系統進行淨化作業。

最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍。