[实用新型]试验热解装置

说明书

技术领域

本实用新型属于热解工艺和设备领域，具体地，涉及一种小型的试验用热解反应装置。

背景技术

现有的小型热解装置绝大部分都是以煤为原料来设计的，较为典型的是图1所示的根据GB/T1341-2007的一种煤的格金低温干馏试验方法中使用的热解装置，以及图2所示的根据GB/T480-2010的一种煤的铝甑低温干馏试验方法中使用的热解装置。在图1中，该热解装置包括程序控温器1、热电偶2、可摇提升器摇柄3、保温炉胆4、干馏管5、导气管6、锥形瓶7、水槽8和溢水槽9。图2的热解装置则包括铝瓶盖1、铝甑体2、导出管3、导气管4、锥形瓶5、冷却槽6、冷接点恒温器7、毫伏高温计8、加热装置9、热电偶套管10和热电偶11。这种以煤为原料的热解过程，轻质焦油相对较多，流动性好，导气管一般无需做特别处理，也不需要保温伴热。

具体地，无论是铝甑干馏和格金干馏的装样量一般只有20g，重质焦油绝大部分残留在导气管管壁上，在收集瓶(锥形瓶)中只能收集到少量轻质焦油。尤其是图1的格金干馏，其干馏管5水平放置，随着温度升高，液化的原料会渗过石棉往外流动，其结果是焦油和固体物质混合在一起，冷凝在管壁上，无法准确计量焦油的产量。

另外，水平放置的管式炉一般也存在类似格金干馏试验时出现的问题。立式固定床或者卧式固定床反应炉，一般底下是一层铁板，把煤放在铁板上，有时还会在铁板上打孔，用作通惰性气体分布板，不能适用于热解过程原料液化的情况；其导气管偏长，一般也不做保温伴热，容易使重质焦油凝结在管壁上无法收集，或者回流至反应炉口，造成二次裂解。

上述的现有技术的试验热解装置或小型热解装置几乎都是以煤为原料进行设计的，难以用于如液化残渣等重质焦油比较多的特殊原料。这是由于液化残渣热解过程有其特殊性。液化残渣在常温下是固体，其软化点约为170℃，随着温度的升高，其由固态变成液态，达到一定的温度后，随着油气不断挥发，又会变成蜂窝状固体，同时体积会膨胀，而且热解油中重质组分较多，流动性差。如果导气管设计不佳，又或没有保温，热解焦油则会在管壁冷凝，导致无法收集，或者回流至热解炉，造成二次裂解，减少了焦油产率，影响了试验的准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种试验热解装置，其适用于煤、半焦、渣油和液化残渣等含碳原料的热解，提高了热解油的产率和实验结果的准确性。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种试验热解装置，该热解装置包括加热装置、热解炉、导气管和热解油收集单元，所述热解炉通过所述加热装置进行加热，其中，所述热解装置还包括盘绕于所述热解炉的外炉壁上的载气盘管，该载气盘管的载气出口伸入所述热解炉的炉膛顶部，所述导气管从所述炉膛顶部向外延伸至所述热解油收集单元。

在本发明中，所述热解炉的炉膛底部放置热解原料；所述热解原料优选为煤、半焦、渣油或煤液化残渣。

优选地，所述导气管外缠绕有电伴热带和/或保温材料。

优选地，在所述炉膛顶部，所述导气管与所述载气出口相向设置。

优选地，所述导气管包括与所述热解炉连通的第一管段以及与所述热解油收集单元相连的第二管段，所述第一管段与第二管段之间形成可拆卸连接。

优选地，所述热解装置还包括用于气体收集的气柜，该气柜为负压气柜并与所述热解油收集单元之间管路连通。

在本发明中，根据热解油气冷却的需要，在所述热解油收集单元可设置一组或多组收集容器和冷凝管的组合装置。

优选地，所述热解油收集单元包括重油收集容器和轻油收集容器，所述导气管从所述炉膛顶部延伸至所述重油收集容器内，所述重油收集容器与所述轻油收集容器之间通过第一冷凝管相连，所述轻油收集容器放置于冷却槽中并连通所述气柜。

优选地，所述热解装置还包括尾气净化装置，所述轻油收集容器通过第二冷凝管连接至所述尾气净化装置，所述尾气净化装置的净化气体出口连通所述气柜。

优选地，所述热解炉为直筒形，或者所述热解炉的横截面积从底部朝向顶部逐渐增大。

优选地，所述热解炉的所述炉膛顶部设有防溅盖板，该防溅盖板中设有热解油气通过孔并卡设在炉膛内壁上，所述导气管设置在所述防溅盖板的上方。

优选地，所述加热装置为围绕所述热解炉设置的电加热装置和/或微波加热装置，所述导气管穿过所述加热装置的侧壁平行地或倾斜向下地向外伸出，所述载气盘管的载气入口穿过所述加热装置的顶壁向外伸出，所述载气入口处设有控制阀门。