[发明专利]导气砖及其导气墙及应用该砖墙的粉煤干馏炭化室

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉煤干馏炭化室，特别是一种导气砖及其导气墙和应用该砖墙的粉煤干馏炭化室。 

背景技术

干馏炉是低温干馏生产工艺中重要的组成设备，它应保证过程效率高，操作方便可靠。其中主要是要求干馏物料加热均匀，干馏过程易控制，可用的原料类别宽，原料煤粒尺度范围大，导出的挥发物二次热解作用较小等。炭化室是干馏炉的重要组成部分。现有的低温干馏炭化室，如中国陕北普遍采用的方型炭化室，原料煤均采用质量较好的块煤，尤其是15~80mm的块煤，而机械化采煤的块煤率大多为20%一30%，这样导致大量粉煤资源无法有效利用。粉煤低温干馏技术较多地采用内热式供热，即用气体或固体热载体流化床加热粉煤，如苏联粉煤快速热解工艺、鲁奇鲁尔煤气工艺等，这种干馏技术的热解气态产物与高温气体热载体的混合使得气体产物成分复杂，质量较差，而且体积大，增大了热解气态产物分离净化设备和动力消耗。而采用外热式供热的粉煤干馏技术将炭化室设计成许多独立的小炭化管结构，便于热解气态产物导出，这种干馏结构虽然方便气态产物的导出，但是仍然避免不了其在导出过程中发生的二次裂解，而且该结构不易于大规模生产。另外，国内外的干馏炉趋向于大型化，炭化室的长度、宽度和高度都越来越大，对炉子的结构强度和严密性的要求也越来越高。 

北京低碳清洁能源研究所设计了一种低温干馏装置，在炭化室中设置了收集热解气态产物的收集器，所述收集器的壁面分布有若干挡料板和贯穿通道，内部是空腔结构。利用该收集器生成的气态产物通过贯穿通道进入收集器，然后由底部导出。该装置能够将炭化室生成的大部分热解气态产物及时导入收集器，离开高温热解区，降低了产物的二次裂解。该结构的不足之处首先是热解气态产物虽然及时地离开了高温热解区，但是其在收集器内的停留时间仍然会很长，未彻底避免二次裂解；其次是热解气态产物由收集器的底部离开炭化室，增加了动力消耗；第三十收集器的材质采用金属，其存在抗急冷急热性差、介质侵蚀严重，尤其是热解气体产物，如硫化氢、焦油等侵蚀尤为严重，导热系数高、荷重软化温度低及耐磨性差等问题。 

CN2102161898A公开了一种“多层滚筒式油页岩干馏工艺和干馏炉”。该发明利用多层滚筒输送小于25mm的油页岩，油页岩在滚筒中依靠机械力不停地翻滚，和气体热载体发生气固相对流换热实现干馏。干馏炉内设3~7层滚筒，略呈倾斜设置，坡度小于5°，滚筒为1~3排；滚筒中间为转动轴，滚筒用辐条固定在中轴上，滚筒中轴和变速箱、电动机相连接。干馏炉上部设有油页岩入料口和干馏气体排出口，中部设有热载体进口，下部设有冷却气体进口，底部设有干馏后油页岩半焦出口和水封池，水封池底部设有刮板运输机。油页岩从滚筒的一侧进入，另一侧排出，第一层滚筒排料口的下方为第二层滚筒的进料口，物料在干馏炉中按“Z”字形路线运动。该装置的固体热载体处理量较大、适合于大规模工业生产、油收率较高，最主要的是可以处理目前被当作废料抛弃而又十分珍贵的小颗粒油页岩资源。但是该装置结构对干馏工艺和干馏炉自动化要求高，滚筒频繁地翻滚导致设备和耐火砖磨损较大，设备使用寿命短；其次是该装置的干馏气体排出口设置在干馏炉的顶部，导致热解气态产物在筒内停留时间较长；第三是滚筒频繁地翻滚导致动力消耗大，生成的半焦块度偏低。 

CN201071352Y公开了一种“封闭干馏分层炭化管状立式焦炉”。该发明的炭化室采用锥体管式结构，每个炭化室从上到下依次分为烘干段、挥发段、干馏段、炭化段和夹套水冷干熄焦室，各段采用锥体管状炭化管，段与段之间设有煤气排气孔，焦炉本体内设有多组锥体管式炭化室，每组锥体管式炭化室之间密封隔开，每组内的多个锥体管式炭化室沿径向平行均布，在螺旋给煤机末端和螺旋分煤机始端之间设有缓冲流煤管，螺旋分煤机末端和斗式提升机之间设有余煤溢流管，从斗式提升机到余煤溢流管之间封闭且相通，整个过程全封闭，煤气循环利用。通过采用多组分层燃烧室及多孔格子火道技术，整个过程加热均匀，提高了半焦的质量。该装置的不足之处：（1）炉体结构复杂，操作繁琐、检修困难、成本比较大。（2）热解气态产物导出速度低、停留时间较长且靠近炭化管壁的气态产物温度较高。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的粉煤干馏炭化室所产生的热解气态产物行程较长，导出阻力较大，导致气态产物在炭化室内滞留时间较长，使得气态产物二次裂解，液态产物产率低的问题，进而提供一种导气砖及其导气墙及应用该砖墙的粉煤干馏炭化室。