专利摘要

本实用新型公开了一种煤热解装置，特别是一种直接加热式煤热解装置，包括底部入口、下部流化段、上部出口、上部入口、进料口、承压外壳，并且还包括中心管、上部调温段，所述上部调温段位于所述下部流化段上方，所述上部入口与所述上部调温段上段连通，所述中心管位于所述上部调温段和所述下部流化段围成的腔体内，所述中心管上端口与所述上部出口连通，所述中心管下端口位于所述下部流化段内。通过上部调温段和中心管的设置，采用间接换热原理，通过控制不同温度来产生不同的产物，并防止热解生产物的二次反应，有助于产品气体中甲烷浓度的提高。

权利要求

1.一种直接加热式煤热解装置，包括底部入口(1)、下部流化段(4)、上部出口(8)、上部入口(9)、进料口(10)、承压外壳(13)，其特征在于：还包括中心管(5)、上部调温段(7)，所述上部调温段(7)位于所述下部流化段(4)上方，所述上部入口(9)与所述上部调温段(7)上段连通，所述中心管(5)位于所述上部调温段(7)和所述下部流化段(4)围成的腔体内，所述中心管(5)上端口与所述上部出口(8)连通，所述中心管(5)下端口位于所述下部流化段(4)内。

2.根据权利要求1所述的直接加热式煤热解装置，其特征在于：所述进料口(10)位于所述下部流化段(4)上段，且为切向进料口，即所述进料口(10)中中心孔的中心线与所述下部流化段(4)的中心线垂直但不相交，且所述进料口(10)数量至少为1个。

3.根据权利要求2所述的直接加热式煤热解装置，其特征在于：所述进料口(10)为3个。

4.根据权利要求1所述的直接加热式煤热解装置，其特征在于：还包括一个或多个折流换向装置(3)，其中所述多个折流换向装置(3)之间上下排布。

5.根据权利要求4所述的直接加热式煤热解装置，其特征在于：所述折流换向装置(3)包括导向叶(3-1)和固定环(3-2)，所述导向叶(3-1)数量至少为1个，且所述导向叶(3-1)固定在所述固定环(3-2)上。

6.根据权利要求5所述的直接加热式煤热解装置，其特征在于：所述导向叶(3-1)沿径向轴以一定角度螺旋弯折，且多个所述导向叶(3-1)之间为均匀排布。

7.根据权利要求1所述的直接加热式煤热解装置，其特征在于：还包括上部布风板(6)，所述上部布风板(6)位于所述下部流化段(4)内，且位于所述进料口(10)上方。

8.根据权利要求7所述的直接加热式煤热解装置，其特征在于：所述上部布风板(6)上有n圈小孔(6-1)和m圈大孔(6-2)，n≥1，m≥1，所述小孔(6-1)和所述大孔(6-2)交替间隔排列，所述小孔(6-1)直径范围为1—5mm，所述大孔(6-2)直径范围为3—10mm。

9.根据权利要求8所述的直接加热式煤热解装置，其特征在于：所述小孔(6-1)直径为2mm，所述大孔(6-2)直径为5mm。

10.根据权利要求1-9任一项所述的直接加热式煤热解装置，其特征在于：还包括下部布风板(2)，所述下部布风板(2)包括不开孔区(2-1)和开孔区(2-2)，所述开孔区(2-2)上有p圈布风孔，p≥1，所述布风孔的直径范围为1—5mm。

11.根据权利要求10所述的直接加热式煤热解装置，其特征在于：所述布风孔的直径为2mm和/或所述不开孔区(2-1)直径为900mm。

12.根据权利要求10所述的直接加热式煤热解装置，其特征在于：其还包括耐磨层(11)和/或绝热层(12)。

13.根据权利要求10所述的直接加热式煤热解装置，其特征在于：上部调温段(7)的直径小于下部流化段(4)的直径。

说明书

技术领域

本实用新型提供了一种煤热解装置，具体涉及一种直接加热式煤热解装置。

背景技术

我国是世界产煤大国，也是煤炭消费大国。就资源禀赋而言，我国一次能源具有“贫油、少气、富煤”的特征。2010年我国煤炭资源探明储量占我国化石能源的93.3％，煤炭是目前保障我国能源安全供应的最可靠能源，同时也是现阶段最廉价的可利用能源。中国的能源储量、生产和消费结构决定了煤炭在今后一段时期内依然是我国的主要能源。

在煤炭资源利用技术多种多样，有直接燃烧、制焦、气化、热解等等，随着煤炭资源利用技术的发展与进步，煤炭分质利用技术由于其环保、高效、经济性好，越来越成为技术发展的方向以及煤炭转化技术的热点，煤炭分质利用利用技术中最为关键的就是煤炭热解技术。

煤热解通常是指原煤在隔绝空气或惰性气氛条件下，进行持续的加热升温并且保证没有催化作用，在这一过程中发生的一系列物理和化学的变化。煤经过热解反应，生产的化工产品包括热解的煤气、焦油或酚类产物、焦炭或者半焦(兰炭)。

纵观国内外多种煤热解技术，特别是实际应用的工程技术，始终没有很好解决能耗高、环境污染较大、煤适应性不好等技术难点。因此研究出一种效率高、污染小、经济性好的煤炭热解技术及核心设备成为技术领域的迫切需求。

以上技术虽然在实际应用中解决了一些技术问题，但是始终有着这样或者那样的缺点，如：热效率低，煤种适应性差，熄焦过程能耗大，粉尘污染大等。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的一个目的在于提供一种直接加热式煤热解装置，在下部流化段上方设置上部调温段，采用间接换热的形式，有利用出口温度的控制，通过不同温度的控制产生不同的产物。

本实用新型的第二个目的在于提供一种直接加热式煤热解装置，采用多个切向进料口，可使粉煤均匀进入，同时在下部流化段内设置折流换向装置，使粉煤通过时产生换向并重新分布，这样可让粉煤与高温气体充分混合，提高换热效率。

本实用新型的第三个目的在于提供一种直接加热式煤热解装置，在下部入口处设置下部布风板，并采用中部不开孔的形式，使高温气体通过下部布风板均匀分布，并且不会直接进入中心管，同时在下部流化段和上部调温段之间设置上部布风板，并采用不同的布风孔布置形式，使得高温气体分布均匀。

为达此目的，本实用新型提供如下的技术方案：

本实用新型提供了一种直接加热式煤热解装置，包括底部入口、下部流化段、上部出口、上部入口、进料口、承压外壳，并且还包括中心管、上部调温段，所述上部调温段位于所述下部流化段上方，所述上部入口与所述上部调温段上段连通，所述中心管位于所述上部调温段和所述下部流化段围成的腔体内，所述中心管上端口与所述上部出口连通，所述中心管下端口位于所述下部流化段内。采用这样的间接换热形式，有利用出口温度的控制，通过不同温度的控制产生不同的产物。

在一个具体的技术方案中，所述进料口位于所述下部流化段上段，且为切向进料口，即所述进料口中中心孔的中心线与所述下部流化段的中心线垂直但不相交，且所述进料口数量至少为1个，这样可使粉煤均匀进入。

在另一个具体的技术方案中，所述进料口为3个。

在另一个具体的技术方案中，还包括一个或多个折流换向装置，其中所述多个折流换向装置之间上下排布，使粉煤通过时产生换向并重新分布，这样可让粉煤与高温气体充分混合，提高换热效率。

在另一个具体的技术方案中，所述折流换向装置包括导向叶和固定环，所述导向叶数量至少为1个，且所述导向叶固定在所述固定环上。

在另一个具体的技术方案中，所述导向叶沿径向轴以一定角度螺旋弯折，且多个所述导向叶之间为均匀排布。

在另一个具体的技术方案中，还包括上部布风板，所述上部布风板位于所述下部流化段内，且位于所述进料口上方，以使高温气体分布均匀。

在另一个具体的技术方案中，所述上部布风板上有n圈小孔和m圈大孔，n≥1，m≥1，所述小孔和所述大孔交替间隔排列，所述小孔直径范围为1—5mm，所述大孔直径范围为3—10mm。

在另一个具体的技术方案中，所述小孔直径为2mm，所述大孔直径为5mm。

在另一个具体的技术方案中，还包括下部布风板，所述下部布风板包括不开孔区和开孔区，所述开孔区上有p圈布风孔，p≥1，所述布风孔的直径范围为1—5mm，以使高温气体通过下部布风板均匀分布，并且不会直接进入中心管。

在另一个具体的技术方案中，所述布风孔的直径为2mm和/或所述不开孔区直径为900mm。

在另一个具体的技术方案中，所述直接加热式煤热解装置还包括耐磨层和/或绝热层。

在另一个具体的技术方案中，所述上部调温段的直径小于下部流化段的直径。这样可以提高上部调温段气流流速，提高换热效率。

本技术方案提供的一种直接加热式煤热解装置，通过采用了：在下部流化段上方设置上部调温段，采用间接换热的形式；采用多个切向进料口，同时在下部流化段内设置折流换向装置；在下部入口处设置下部布风板，并采用中部不开孔的形式，同时在下部流化段和上部调温段之间设置上部布风板，并采用不同的布风孔布置形式，从而具有以下优点：结构简单，热解温度及热解产物控制方便，换热效率高，实现了对煤炭资源的清洁高效利用。

附图说明

图1为直接加热式煤热解装置的结构示意图；

图2为直接加热式煤热解装置的折流换向装置结构示意图；

图3为直接加热式煤热解装置的上部布风板结构示意图；

图4为直接加热式煤热解装置的下部布风板结构示意图。

图中：

1、底部入口；2、下部布风板；3、折流换向装置；4、下部流化段；5、中心管；6、上部布风板；7、上部调温段；8、上部出口；9、上部入口；10、进料口；11、耐磨层；12、绝热层；13、承压外壳；2-1、不开孔区；2-2、开孔区；3-1、导向叶；3-2、固定环；6-1、小孔；6-2、大孔。

具体实施方式

下面结合附图1～4对本实用新型做出进一步详细的说明，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对于本实用新型的保护范围有任何限制作用。

如图1所示，本实用新型提出的直接加热式煤热解装置，包括：底部入口1、下部布风板2、折流换向装置3、下部流化段4、中心管5、上部布风板6、上部调温段7、上部出口8、上部入口9、进料口10、耐磨层11、绝热层12、承压外壳13。其中上部调温段7位于下部流化段4上方，上部调温段7的直径小于下部流化段(4)的直径。中心管5位于上部调温段7与下部流化段4形成的腔体内，中心管5上端端口与上部出口8连通，且位于直接加热式煤热解装置的顶端，中心管5下端端口位于下部流化段4内，且与底端的底部入口1形成一段距离，其间放置有下部布风板2，使得高温气体分布均匀。三个进料口10位于下部流化段4上端，并且是切向进料口，使得煤粉均匀进入。上部调温段7位于进料口10上方。折流换向装置3位于下部流化段4腔体内，并处于进料口10下方，为5组上下排布的形式，使煤粉通过时产生换向并重新分布，与高温气体混合充分。上部入口9位于上部调温段7上端。整个煤热解装置位于承压外壳13内，并通过绝热层12绝热，通过耐磨层11减少磨损。

本直接加热式煤热解装置工作时，加压后的粉煤通过三个切向的进料口10多路切向喷入到下部流化段4，来自气化炉气化生成的合成气被循环气激冷后作为高温气提供干馏所需的热量，高温气分两路进入本直接加热式煤热解装置，一部分从上部入口9进入，经过上部调温段7间接加热后通过上部布风板(6)喷入下部流化段(4)，另一部分从下部流化段4底部入口1进入，经下部布风板2喷入下部流化段4。煤粉在本直接加热式煤热解装置中迅速被热解并析出焦油和挥发份。热解后的半焦、焦油、挥发份被中心管5收集,并从热解炉上部出口8去气固分离。

下部流化段4是其主要的换热区，粉煤在此段处于流化状态，与高温气充分接触，直接换热，换热效率高，换热均匀性好。通过调节两路高温气体的量，可以控制此段温度，实现粉煤的低温快速热解。在下部流化段4内设置5组折流换向装置3，粉煤通过时产生换向并重新分布，使粉煤与高温气体充分混合，提高换热效率。

上部调温段7采用间接换热原理，有利用出口温度的控制，通过不同温度的控制产生不同的产物，此部分的设计作用在于持续对粉煤提供热量并合理调节出口温度，而且气流在此段速度加快，防止热解生产物的二次反应，有助于产品气体中甲烷浓度的提高。

如图2所示，折流换向装置3包括12组导向叶3-1和固定环3-2，导向叶3-1沿径向轴以一定角度螺旋弯折，并固定在两侧的固定环3-2上。

如图3所示，上部分布板6采用不同的布风孔布置形式，可使得高温气体分布均匀。布风孔为圆周排列，小孔6-1与大孔6-2间隔排列，小孔6-1直径范围为1—5mm，优选为2mm，大孔6-2直径范围为3—10mm，优选为5mm，这样的布孔方式可以使高温气体通过的同时使得粉煤不会通过。

如图4所示，下部分布板2采用中部不开孔的形式，使高温气体通过分布板均匀分布，并且不会直接进入中心管。布风孔为圆周排列，孔直径范围为1—5mm，优选为为2mm，中心不开孔区域直径为900mm。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本实用新型的保护范围。

一种直接加热式煤热解装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。