一种新型外热立式炭化炉的制作方法

1.本实用新型涉及炭化炉技术领域，更具体的说是涉及一种新型外热立式炭化炉。


背景技术：

2.目前，我国低变质煤炭资源储量占煤炭资源总储量的40％以上，目前年产量占全国煤炭总产量的30％左右。我国低变质煤资源主要集中在华北地区和西北地区。
3.煤的干馏是指在隔绝空气的条件下，原料煤受热分解为焦炭/半焦、煤气和焦油的过程。根据加热终温的不同，干馏可分为低温(560℃～600℃)、中温干馏(700℃～900℃)和高温干馏(900℃～1100℃)。煤低温干馏技术仅仅是一个热加工过程，常压生产，不用氧气，也不用加氢，炉内只输入空气，即可制得煤气和焦油。由于低温干馏比煤的气化和液化工艺简单，加工条件温和，所以建设投资少，生产成本低。
4.但是，目前我国低变质煤低温干馏行业所采用的及主要研究的热解工艺有内热式直立炉。传统的内热式直立炉主要以体积大小来确定产能，炭化用时较长，而且炉温也不好控制，产品质量不够稳定、产生的污染气体较多，造成了不同程度的空气污染。
5.因此，如何提供一种新型外热立式炭化炉是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

6.本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。
7.为此，本实用新型的一个目的在于提出一种新型外热立式炭化炉，包括：壳体，所述壳体内部设置有空腔，且其空腔内竖直设置有多个不锈钢管作为炭化室，多个所述炭化室之间的空隙为高温炉腔；所述不锈钢管的顶部连通有煤斗；所述炭化室的空隙中穿设有煤气燃烧室，所述煤气燃烧室连通有煤气输送管道和空气输送管道；所述炭化室的底端连通有排焦箱；所述排焦箱底部开设有排焦口；所述排焦口的底部连通有焦粉自熄槽，所述焦粉自熄槽的底部设置有输送机；所述排焦箱的外侧设置有冷却水箱。
8.本实用新型公开的一种新型外热立式炭化炉，炭化用时短，煤耗比低，焦油产率高，质量好，产生污染气体较少，煤气纯净、热值高，由于采用外热式工艺，煤气未混入惰性气体或空气，提高了煤气的热值，且成分稳定，除可作为工业和民用燃料外，还可以作为煤化工分级利用原料。由于原料与空气完全隔绝，不会发生氧与烟气成分产物的任何化学反应，减少后期环保设施投入，会大大降低烟气对环境的污染；燃烧间为大空腔，热流传导不受阻，升温或降温迅速，可把温度控制在1000℃之内，为快速热解提供有利条件，原料从入炉到出产品炭化时间大大缩短，可大幅度提高产量，进一步提高产能。
9.优选的，所述煤气燃烧室采用铸铁制成。
10.采取上述技术方案的有益效果是，铸铁耐高温，使用寿命长。
11.优选的，所述焦粉自熄槽的外侧设置有冷却水套。
12.采取上述技术方案的有益效果是，冷却水套能够对焦粉自熄槽进行冷却，保证良好的炭化。
13.优选的，所述煤气燃烧室具有多个(每两排中间设一个燃烧室)，均独立水平穿插于所述炭化室的空隙中。
14.采取上述技术方案的有益效果，通过煤气高温燃烧，对炭化室中的煤炭进行高温加热。
15.优选的，所述壳体的顶部设置有与所述高温炉腔相连通的炉腔内热气排放通道。
16.采取上述技术方案的有益效果是，避免长时间高温密闭空间产生危险。
17.优选的，所述炉腔内热气排放通道具有两个，且对称分布。
18.采取上述技术方案的有益效果是，能够对内部热气适当进行排放。
19.优选的，所述输送机为刮板式输送机。
20.优选的，所述壳体的顶部连通有油气分离系统，所述油气分离系统包括煤气管、冷却管和焦油沉淀池，所述煤气管与所述壳体内部连通，且底端与所述焦油沉淀池连通，并弯折后的顶部与外界相通；所述冷却管套设于所述煤气管的外侧，且二者之间具有空隙。
21.优选的，所述煤气管为正u型和倒u型且首尾相接，底端均与所述焦油沉淀池相通。
22.炭化室(不锈钢管)顶部(炉顶上部)有连通炭化室内部回收煤气管道，把产生煤气输送到油气分离系统进行油气分离后，为下部综合利用提供原料。
23.该炭化炉油气分离采用外冷方式，是小管外套大管结构，共用5组(根据炭化炉大小，可用多套管)套管，采用管壁间通冷却水或冷风(0℃以下)冷却方式给煤气降温，使气液分离，收集煤焦油。套管走煤气，内管直通焦油回收池，焦油液位保持排油口上部700mm处，形成自然油封，防止煤气外泄。五组套管采用上下互通连接方式，每组套管循环水属独立循环，能使煤气温度急剧下降，确保煤焦油回收率达到90％以上。
24.由于采用了外冷方式，整个过程不与水接触(水可循环利用)，不产生水污染，对环境不造成污染。
25.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种新型外热立式炭化炉，不仅会大大降低烟气对环境的污染，炭化用时短，煤耗比低(由于无烧损)而且煤气纯净度、热值高，焦油产率高、质量好。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
27.图1附图为本实用新型提供的内部结构剖视图。
28.图2附图为本实用新型提供的内部侧面结构剖视图。
29.图3附图为本实用新型提供的外部示意图。
30.图4附图为本实用新型提供的外部示意图和油气分离示意图。
31.其中，各附图标记为：
[0032]1‑
壳体，2
‑
炭化室，3
‑
高温炉腔，4
‑
煤斗，5
‑
煤气燃烧室，6
‑
煤气输送管道，7
‑
空气输送管道，8
‑
排焦箱，9
‑
排焦口，10
‑
焦粉自熄槽，11
‑
输送机，12
‑
冷却水箱，13
‑
冷却水套，14
‑
炉腔内热气排放通道，15
‑
煤气管，16
‑
冷却管，17
‑
焦油沉淀池。
具体实施方式
[0033]
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0034]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0035]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0036]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0037]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0038]
本实用新型实施例公开了一种新型外热立式炭化炉，包括：壳体1，壳体1内部设置有空腔，且其空腔内竖直设置有多个不锈钢管作为炭化室2，多个炭化室2之间的空隙为高温炉腔3；炭化室2的顶部连通有煤斗4；炭化室2的空隙中水平穿设有煤气燃烧室5，煤气燃烧室5连通有煤气输送管道6和空气输送管道7；炭化室2的底端连通有排焦箱8；排焦箱8底部开设有排焦口9；排焦口9的底部连通有焦粉自熄槽10，焦粉自熄槽10的底部设置有输送机11；排焦箱8的外侧设置有冷却水箱12。
[0039]
本实用新型实施例公开的多管外立式炭化炉，焦油产率高，质量好，煤气纯净、热值高，由于采用外热式工艺，煤气未混入惰性气体或空气，提高了煤气的热值，且成分稳定，除可作为工业和民用燃料外，还可以作为煤化工分级利用原料。由于原料与空气完全隔绝，不会发生氧与烟气成分产物的任何化学反应，减少后期环保设施投入，会大大降低烟气对环境的污染；燃烧间为大空腔，热流传导不受阻，升温或降温迅速，可把温度控制在1000℃之内，为快速热解提供有利条件，原料从入炉到出产品炭化时间大大缩短，可大幅度提高产量，进一步提高产能。
[0040]
为了进一步地优化上述技术方案，煤气燃烧室5采用铸铁制成。铸铁耐高温，使用寿命长。
[0041]
为了进一步地优化上述技术方案，焦粉自熄槽10的外侧设置有冷却水套13。冷却水套13能够对焦粉自熄槽进行冷却，保证良好的炭化。
[0042]
为了进一步地优化上述技术方案，煤气燃烧室5具有两个，均独立穿插于炭化室2的空隙中。通过煤气高温燃烧，对炭化室2中的煤炭进行高温加热。
[0043]
为了进一步地优化上述技术方案，壳体1的顶部设置有与高温炉腔3相连通的炉腔内热气排放通道14。炉腔内热气排放通道14避免长时间高温密闭空间产生危险。
[0044]
为了进一步地优化上述技术方案，炉腔内热气排放通道14具有两个，且对称分布；能够对内部热气进行适当排放。
[0045]
为了进一步地优化上述技术方案，输送机11为刮板式输送机。
[0046]
如图4，具体的，壳体1的顶部连通有油气分离系统，油气分离系统包括煤气管15、冷却管16和焦油沉淀池17，煤气管15与壳体1内部连通，且底端与焦油沉淀池17连通，并弯折后的顶部与外界相通；冷却管16套设于所述煤气管15的外侧，且二者之间具有空隙。煤气管15为正u型和倒u型首尾相接，且底端均与焦油沉淀池17相通。
[0047]
油气分离系统是小管外套大管结构，共用5组(根据炭化炉大小，可用多套管)套管，采用管壁间通冷却水或冷风(0℃以下)冷却方式给煤气降温，使气液分离，收集煤焦油。套管走煤气管直通焦油回收池，焦油液位保持排油口上部700mm处，形成自然油封，防止煤气外泄。五组套管采用上下互通连接方式，每组套管循环水属独立循环，能使煤气温度急剧下降，确保煤焦油回收率达到90％以上。
[0048]
由于采用了外冷方式，整个过程不与水接触(水可循环利用)，不产生水污染，避免对环境造成污染。
[0049]
本实用新型实施例公开的新型外热立式炭化炉，煤炭从炉顶上煤斗4内放入进入不锈钢管炭化室2，同时，煤气输送管道6和空气输送管道7向煤气燃烧室5内输送煤气和空气，燃烧的煤气在不锈钢管高温炉腔3内燃烧，对不锈钢管炭化室2中的煤炭进行高温烧灼，高温处理后的煤炭进入排焦箱8，经过冷却水箱12冷却后通过排焦口9排出，最后通过输送机11输送至指定地点。
[0050]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
[0051]
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。