[发明专利]组合式低阶煤快速热解装置

说明书

组合式低阶煤快速热解装置，包括间隔交替依次并排设置的立式热解室和加热室，加热室分隔成多个水平烟道，立式热解室内设有一列搅拌器，相邻的加热室与立式热解室中的加热气体为逆向流动，搅拌器中部为搅拌管，搅拌管两端分别有轴鼓和轴筒，一侧轴筒上设有驱动搅拌器转动的齿轮，同一立式热解室中一个搅拌器的转动方向跟与之上下相邻的搅拌器的转动方向相反，立式热解室顶部安装进料装置、底部安装出料装置。本发明内外加热、动静结合，加热面积大，加热均匀，适合大规模工业生产；避免了直接加热方法油气产率低，油气粉尘难以分离、品质差，污染后再治理等缺点；克服了间接加热方法静态加热热阻大、加热不均匀、热解时间长，加热面积小等缺点。

技术领域

本发明涉及组合式低阶煤快速热解装置，属于煤炭裂解领域，用于小颗粒低阶粉煤快速热解，也可用于固体有机物的热解或干燥。

背景技术

低阶、高挥发分煤(简称低阶煤)约占我国煤炭的总量55％，低阶煤主要有褐煤、长焰煤等，低阶煤挥发分、水分含量高，灰分、硫分含量低。低阶煤热解后一般可回收8-12％的焦油、12-16％的高热值煤气，产生65％的提质煤(或半焦)。低阶煤通过快速热解，可以回收焦油、煤气等宝贵的化工产品，降低用煤成本；提质煤燃烧速度低，烟气中的氮氧化物的含量就会降低；提质煤硫分低，烟气中二氧化硫含量低，脱硫负荷减小；水分低，烟气的露点温度低，排烟温度就可以降低，热效率高。提质煤气化生产合成气，不仅硫分低，降低合成气中硫化物含量，重要的是避免了走低阶煤直接气化再合成燃油和燃气的不合理技术路线。由此可见，通过低阶煤热解可以实现煤炭资源化、清洁高效利用，国家能源局已把《煤炭清洁高效利用行动计划2015-2020》中把这项技术确定为七项重点工作之一。

低阶煤热解一般是指温度在500-600℃的绝氧热解，热解方法按照煤料加热方式，可分为直接加热方式和间壁加热式两种，即所谓的“内热式”和“外热式”。直接加热方式就是煤料与加热介质直接接触，因加热介质不同，又可以分为气体热载体和固体热载体法两种方法，气体热载体又可分为烟气加热和气化气加热两种；间接加热方式就是煤料与加热介质不直接接触，热量由间壁传入热解。此外，低阶煤热解按照炉料状态分还可以分为固定床、流化床、气流床等。

到目前为止有低阶煤快速热解方法30多种，但是由于技术方法的原因，这些方法始终得不到很好地推广和应用。直接加热方式热解装置在我国西北地区普遍被采用，由于块煤与热载体直接接触，这种方法的主要问题是热解出来的焦油和煤气粉尘含量都很高，焦油与粉尘、煤气与粉尘分离困难，焦油和煤气产率低、品质差，根本不能用于面煤的快速热解。

间接加热方式快速热解装置具有焦油、煤气产率高，品质好等优点。由于煤料与热载体不直接接触，往往加热面积不足，热解时间长等，生产能力一般都低。卧式回转窑间接热解装置较多被采用，回转窑快速热解装置筒体卧式旋转外壁加热，加热面积小，设备密封困难，生产能力低；立式炉静态加热面积小，煤料热阻大，加热不均匀，传热效率低，生产能力低。

发明内容

本发明的目的是改变国内现有直接加热低阶煤热解装置焦油和煤气粉尘含量高，品质差，焦油和煤气产率低的问题，提供一种组合式低阶煤快速热解装置。间接加热低阶煤热解装置加热面积小、传热效率低、生产能力低，开发出组合式低阶煤热解装置。这种装置由多个立式热解室与加热室间隔交替组合而成，每个热解室左右两侧间壁外部加热，每个热解室内部纵向排列多个搅拌器，搅拌器内部加热并搅拌。这种装置动态加热面积大，加热均匀，传热效率高，透气性好，单元可复制，生产能力高，工艺过程环保、安全可靠，可广泛用于低阶煤分质分级清洁高效利用。