[发明专利]一种多孔介质外热式油页岩干馏炉

权利要求书

1.一种多孔介质外热式油页岩干馏炉，其特征在于，该干馏炉分为上、中、下三部分，分别为：进料系统和预热段组成的上部；燃烧室(5)和干馏室(6)组成的中部；排渣装置、气化段(10)、冷却段(11)组成的下部；

干馏炉体上部的进料系统与预热段连通；所述的进料系统设有上料钟(1)、下料钟(2)和三角挡板(4)；所述的上料钟为双料钟结构，采用上下方式配置，以提高干馏炉的密封性；所述的预热段设有集气系统的排气口(3)；所述三角挡板(4)外安装烧嘴(19)，用于点燃气体。

干馏炉体中部为燃烧干馏区域，间隔布置有燃烧室(5)和干馏室(6)，且间隔布置的燃烧室(5)和干馏室(6)为多排结构，燃烧室(5)布置在干馏室(6)两侧；每排燃烧室(5)是一个多孔介质燃烧器；

干馏炉体下部的排渣装置和炉内下部的气化段(10)、冷却段(11)连通。

2.根据权利要求1所述的一种多孔介质外热式油页岩干馏炉，其特征在于，所述的多孔介质燃烧器从下至上包括气体混合区、预热区、燃烧区；所述的气体混合区由预混气体供气管(18)组成，用于通入混合气体；所述的预热区由阻焰屏障板(9)和下方抽换层(16)组成，下方抽换层(16)内为多孔介质，用以增强燃料和空气的混合和输运，有利于提高燃烧速度；阻焰屏障板(9)的作用是防止回火；所述的燃烧区由上方抽换层(17)构成，其内部为陶瓷小球(7)。

3.根据权利要求1或2所述的一种多孔介质外热式油页岩干馏炉，其特征在于，所述的气化段(10)中的水蒸气，用于和半焦内残炭反应；冷却段(11)的两侧固定冷却水套(12)，冷却水套(12)充满软水，由钢板围成环道，冷却水套(12)与炉外的软水供应系统和余热锅炉系统相连；冷却段(11)底部均匀布置了蒸气喷嘴(15)，且蒸气喷嘴(15)与蒸气管道(14)相连；刮板式除渣机(13)和干馏炉之间通过水池中的水封连接，保证干馏炉的密封性，用于将半焦气化反应后的灰渣排出。

4.根据权利要求1或2所述的一种多孔介质外热式油页岩干馏炉，其特征在于：所述的燃烧室(5)布置在干馏室(6)两侧并建筑在由钢梁支撑的钢结构上；两排相邻燃烧室(5)的导热墙外侧墙面之间围成干馏室(6)，且干馏室(6)的上方与炉内上部的预热段连通；每排燃烧室(5)相互独立，既能提供所需热能，又能保证干馏炉的稳定性。

5.根据权利要求4所述的一种多孔介质外热式油页岩干馏炉，其特征在于：陶瓷小球(7)的材料，选用油页岩灰渣，主要成分为二氧化硅和三氧化二铝，其中陶瓷小球(7)直径与上方抽换层(17)高度的比为1:100；多孔介质(8)的材料，选用孔径为50～65PPI，孔隙率为80～90％，孔的排列方式为无序的氧化钙基氧化锆或碳化硅；阻焰屏障板(9)的材料，选用均匀布置有直径为0.5～3mm的孔，孔间距为3～20mm的三氧化二铝多孔陶瓷材料，或氧化锆多孔陶瓷材料，或由三氧化二铝和氧化锆两种材料混合的多孔陶瓷材料。

6.权利要求1-8任一所述一种多孔介质外热式油页岩干馏炉的使用方法，其特征是以下步聚：

1)使用前，先通过在下方抽换层(16)内放入孔隙率为80～90％，孔径为50～65PPI，板厚为5～50mm的多孔介质(8)，同时在上方抽换层(17)内放置陶瓷小球(7)；

2)燃料流经多孔介质(8)和陶瓷小球(7)由烧嘴(19)点火，在陶瓷小球(7)内部形成稳定的火焰，使燃料连续、稳定燃烧；

3)油页岩经预热后进入干馏室(6)受燃烧室(5)燃烧区传递的热量进行蒸馏，残渣受燃烧室(5)预热区传递的热量进行二次蒸馏，之后经排渣管进入冷却段(11)，冷却段(11)内的软水吸收灰渣热量生成水蒸气，水蒸气在外部配套余热锅炉内进行气液分离后，经蒸气管(14)和蒸气喷嘴(15)从冷却段(11)喷入，在上升过程中继续吸收灰渣热量形成热蒸气，并在气化段(10)与半焦残碳气化反应生成水煤气，同时带走干馏室(6)内的高温油气。

其中，燃烧室(5)处于工作状态时燃烧室内部的燃烧区温度控制在1000～1350℃，预热区温度控制在800～1135℃，燃烧室外部的干馏室温度稳定在600～700℃。