CN103911165B - 一种用于低阶煤干馏的直立炉炭化室 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于低阶煤干馏的直立炉炭化室，包括炭化室，所述炭化室中心面上，沿炭化室长向和高向轴设置集气腔，集气腔的两侧壁上设有煤气导出孔；炭化室两端设有垂直气道与集气腔相通，炭化室顶部设有汇合气道连通两端的垂直气道，并通向上升管。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1）可广泛用于各种低阶煤干馏制取焦油、煤气和半焦，不受原料煤粒度要求限制；2）可降低炉内压力，减少炉体窜漏，提高煤气回收率，提高生产的安全性，并延长炉体寿命；3）可加快煤的干馏速度，避免焦油二次热解，提高直立炉热工效率和焦油收率；4）用此装置生产出的荒煤气夹带焦粉量更少，可生产出更高品质的煤焦油和煤气。

Description

一种用于低阶煤干馏的直立炉炭化室

技术领域

本发明涉及低阶煤干馏用连续式直立炉技术领域，尤其涉及一种用于低阶煤干馏的直立炉炭化室。

背景技术

在上世纪70～80年代，直立炉被广泛用于生产城市煤气和半焦。近些年来，随着低阶煤利用技术的发展，直立炉常被用作低阶煤中低温干馏生产半焦和煤气，并从中提取煤焦油。在现有技术中，不论是西德考伯斯炉型还是连续化直立炉炉型以及其它现有炉型，为使炭化室中煤料有一定的透气性，在生产中都只能用直径大于13mm的块煤作为原料。对于直径小于6mm的粉煤，由于料层透气性差而无法处理。

现有技术中，煤料干馏需要的热量都来自于炭化室两侧的燃烧室，热量通过炉墙传给煤料，使煤在高温下发生热解反应，析出挥发分，同时生成半焦。由于煤的导热系数很低，因此传热速度非常慢。煤料沿炉墙向炭化室中心单向传热，成层结焦，而产生的煤气大部分也是从炉墙侧析出。煤气通过高温炉墙时，所含焦油会产生二次高温裂解，使焦油收率降低。此外，干馏产生的煤气在经过料层时，将煤料中的煤粉带到荒煤气中，使得后续的煤焦油中含有大量煤粉，很难分离处理。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，提供了一种新型直立炉炭化室结构，不受原料煤粒度要求限制，能够提高煤气回收率和焦油收率，提高产品品质，延长炉体寿命，可广泛用于各种低阶煤干馏制取焦油、煤气和半焦。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种用于低阶煤干馏的直立炉炭化室，包括炭化室，所述炭化室中心面上，沿炭化室长向和高向轴设置集气腔，集气腔的两侧壁上设有煤气导出孔；炭化室两端设有垂直气道与集气腔相通，炭化室顶部设有汇合气道连通两端的垂直气道，并通向上升管。

所述煤气导出孔数量根据干馏产生的煤气量需求沿高向多层排布。

所述汇合气道靠近炭化室方向的侧壁由伸入煤斗形成，另一侧壁用耐火砖砌筑而成。

所述集气腔和和垂直气道用耐热钢板焊接制成。

所述垂直气道和集气腔底部向下开口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）可广泛用于各种低阶煤干馏制取焦油、煤气和半焦，不受原料煤粒度要求限制，既适合块煤原料，也适合粉煤原料；

2）可降低炉内压力，减少炉体窜漏，提高煤气回收率，提高生产的安全性，并延长炉体寿命；

3）可加快煤的干馏速度，避免焦油二次热解，提高直立炉热工效率和焦油收率；

4）用此装置生产出的荒煤气夹带焦粉量更少，可生产出更高品质的煤焦油和煤气。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图2的B-B剖视图。

图4是图1中的I部局部放大图。

图中：1.燃烧室2.炭化室3.汇合气道4.垂直气道5.集气腔6.垂直气道和集气腔底7.伸入煤斗8.上升管9.煤气导出孔21.炭化室一22.炭化室二

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

见图1-图3，是本发明的结构示意图，本发明一种用于低阶煤干馏的直立炉炭化室，包括炭化室2，所述炭化室2中心面上，沿炭化室2长向和高向轴设置集气腔5，集气腔5的两侧壁上设有煤气导出孔9；炭化室2两端设有垂直气道4与集气腔5相通，炭化室2顶部设有汇合气道3连通两端的垂直气道4，并通向上升管8。

所述煤气导出孔9数量根据干馏产生的煤气量需求沿高向多层排布。

所述汇合气道3靠近炭化室2方向的侧壁由伸入煤斗7形成，另一侧壁用耐火砖砌筑而成。

所述集气腔和和垂直气道用耐热钢板焊接制成。

所述垂直气道和集气腔底部6向下开口。

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例1】本发明的一种具体应用结构形式

见图1-图3，是本发明一种用于低阶煤干馏的直立炉炭化室实施例的结构示意图，包括燃烧室一21和炭化室二22，在每门炭化室2中轴面上设有集气腔5，集气腔5与炉墙面平行的两个侧面上设有煤气导出孔9，煤气导出孔9数量根据需要沿高向多层排布,其开孔方向和结构形式（见图4）既能保证煤气导出孔9不被下行的煤料阻塞，又有利于荒煤气导出，还能防止炭化室2内的煤料通过煤气导出孔9进入集气腔5。

在炭化室2的两端，设有垂直气道4与集气腔5相通，可将集气腔5中的气体导出。垂直气道和集气腔底6为垂直气道4和集气腔5向下的开口，可将吹入集气腔5和垂直气道4内的焦粉或煤粉再排出到炭化室2中，不会堵塞垂直气道4和集气腔5通道。集气腔5和垂直气道4用耐热钢板焊接制成。

在炭化室2顶部靠炭化室墙的两侧，沿长向设有汇合气道3，汇合气道3将炭化室2两端的垂直气道4连通，以便于将荒煤气从炭化室2的一端经上升管8顺利导出。汇合气道3靠近炭化室2方向的侧壁由伸入煤斗7形成，另一侧壁用耐火砖砌筑而成。汇合气道3底部向下自然形成的开口既有利于进一步收集炭化室2干燥段的荒煤气，又可防止气道内焦油冷凝阻塞气道。

本发明一种用于低阶煤干馏的直立炉炭化室的工作原理：直立炉在正常生产时，原料煤从炭化室2顶部煤箱装入，经伸入煤斗7进入炭化室2内。炭化室2两侧为燃烧室，可燃气体在燃烧室立火道内燃烧，产生的热量通过炉墙传递给炭化室2内的煤料，煤在高温作用下发生热解反应，析出挥发分，同时生成半焦。生成的挥发分即荒煤气，在炭化室2内由炉墙侧向炉心的集气腔5流动，经煤气导出孔9进入中部的集气腔5，在集气腔5内横向流动，进入炭化室2两侧的垂直气道4，在垂直气道4内上升，经过顶部的汇合气道3进入上升管8，并经上升管8导出到炉外的集气管，然后进入煤气净化***。煤料在炭化室2内自上而下移动，生成的半焦在底部经过蒸汽冷却后连续排出。

本发明一种用于低阶煤干馏的直立炉炭化室将煤料干馏产生的荒煤气从设置在炭化室内部的集气腔直接导出，气体不必穿过厚厚的料层而从料层顶部排出，减小了荒煤气析出阻力，防止因料层透气性差，导致炉内压力过高。由于析出的气体是由靠近炉墙的高温侧流向煤饼中部的低温侧，高温煤气与低温煤直接换热，即加快了传热速度，又降低了荒煤气温度，防止荒煤气内的焦油二次高温裂解，提高了焦油产率。由于煤气直接从集气腔导出，也减小了煤气中粉尘的夹带量，使后期产生的焦油更洁净。

Claims (2)

1.一种用于低阶煤干馏的直立炉炭化室，包括炭化室，其特征在于，所述炭化室中心面上，沿炭化室长向和高向轴设置集气腔，集气腔的两侧壁上设有煤气导出孔；炭化室两端设有垂直气道与集气腔相通，炭化室顶部设有汇合气道连通两端的垂直气道，并通向上升管，所述汇合气道靠近炭化室方向的侧壁由伸入煤斗形成，另一侧壁用耐火砖砌筑而成；所述垂直气道和集气腔底部向下开口，可将吹入集气腔和垂直气道内的焦粉或煤粉再排出到炭化室中；

所述用于低阶煤干馏的直立炉炭化室的工作原理：直立炉在正常生产时，原料煤从炭化室顶部煤箱装入，经伸入煤斗进入炭化室内；炭化室2两侧为燃烧室，可燃气体在燃烧室立火道内燃烧，产生的热量通过炉墙传递给炭化室内的煤料，煤在高温作用下发生热解反应，析出挥发分，同时生成半焦；生成的挥发分即荒煤气，在炭化室内由炉墙侧向炉心的集气腔流动，经煤气导出孔进入中部的集气腔，在集气腔内横向流动，进入炭化室两侧的垂直气道，在垂直气道内上升，经过顶部的汇合气道进入上升管，并经上升管导出到炉外的集气管，然后进入煤气净化***；煤料在炭化室内自上而下移动，生成的半焦在底部经过蒸汽冷却后连续排出。

2.根据权利要求1所述的一种用于低阶煤干馏的直立炉炭化室，其特征在于，所述煤气导出孔数量根据干馏产生的煤气量需求沿高向多层排布。