一种喷雾热解炉的排尘和隔热环隙装置与方法

1.本发明属于喷雾热解炉技术领域，具体涉及一种喷雾热解炉的排尘和隔热环隙装置与方法。


背景技术：

2.目前，传统的工艺中是在喷雾热解炉内设置雾化喷嘴，原料液通过管道输送到雾化喷嘴。炉体通过热风入口与热风炉连接，炉体上部有尾气出口，炉体下部有粉体出口。在热解过程中，大量热解产物的粉尘被炉内的热风带出，使得出炉的尾气含尘量大，给后续的尾气热回收带来不利影响。
3.现有的喷雾热解炉的尾气中带有大量的粉尘，不利于尾气回收处理，同时现有热解炉内通常使用耐火材料对热解炉外壁进行隔热保护，需要定期对耐火材料维护，影响生产效率。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种喷雾热解炉的排尘和隔热环隙装置与方法，能够解决现有的喷雾热解炉的尾气中带有大量的粉尘，不利于尾气回收处理，同时现有热解炉内通常使用耐火材料对热解炉外壁进行隔热保护，需要定期对耐火材料维护，影响生产效率的问题。
5.为了解决上述问题，本发明提供了一种喷雾热解炉的排尘和隔热环隙装置，用于六水氯化镁喷雾热解炉，包括热解炉和热风炉，热解炉与热风炉相连通；热解炉内部设置有环隙内筒，环隙内筒与热解炉的内壁之间形成环隙，其中，环隙内筒的顶部设置有密封挡板，热解炉的顶部设置有尾气出口，热解炉的底部设有粉体出口；热解炉的内腔设置有多个旋风除尘器，多个旋风除尘器沿环隙内筒的周向方向均匀分布，多个旋风除尘器位于环隙内筒的内腔顶部，其中，多个旋风除尘器的顶部排气口均连通尾气出口，多个旋风除尘器的排尘口连接粉尘下落管，粉尘下落管均位于环隙内，粉尘经过粉尘下落管落到热解炉的底部通过粉体出口排出，环隙内且位于旋风除尘器的排尘口下方连通冷风装置的出口端；热风炉的一侧设置有燃料气入口，另一侧设置有热风出口，热风出口与环隙内筒的内腔底部连通，热风炉内部连通混风风机，以使混合气体形成热风经热风出口进入环隙内筒内，混风风机还与冷风装置的进口端连通，以使冷风通过冷风装置进入环隙内，用于热解炉的炉壁隔热，冷风经过环隙后从环隙冷风出口出来，返回热风炉；热解炉的内腔位于尾气出口与密封挡板之间设置有六水氯化镁热解料装置，六水氯化镁热解料装置的一端位于环隙内筒内腔，六水氯化镁热解料装置的另一端位于热解炉的外侧。
6.可选的，热风炉的燃料气入口处连通助燃风机，热解炉的侧壁上设置有热风入口，热风入口穿过环隙内筒，热风出口与热风入口连通。
7.可选的，冷风装置包括多个环隙冷风管、多个环隙冷风分布管和多个环隙冷风入口，多个环隙冷风分布管沿热解炉的外壁周向方向均匀分布，多个环隙冷风分布管上设置有环隙冷风入口，多个环隙冷风入口与环隙连通，多个环隙冷风管的进风端与混风风机连通，多个环隙冷风管的出风端均与多个环隙冷风分布管连通，以使冷风进入环隙内，用于热解炉的炉壁隔热。
8.可选的，六水氯化镁热解料装置包括料液喷嘴和输送管，输送管位于尾气出口与密封挡板之间，输送管穿过密封挡板的一端连接料液喷嘴，输送管穿过热解炉的炉壁的一端设置料液入口，以使六水氯化镁热解料从料液入口经过输送管流到料液喷嘴进入热解炉内腔。
9.可选的，粉体出口处设置有星型卸料器。
10.可选的，热解炉的直径为2m~5m，热解炉的高度为4m~10m；旋风除尘器的直径为200mm~400mm，高度为800mm~1600mm；环隙的宽度为150mm。
11.本发明的另一方面提供了一种喷雾热解炉的排尘和隔热环隙方法，用于上述的排尘和隔热环隙装置，热解炉内设置环隙内筒，热解炉的炉壁与环隙内筒之间形成环隙，环隙依次连通环隙冷风入口、环隙冷风分布管和环隙冷风管，环隙冷风管与混风风机连通，热解炉上部沿周向方向均匀分布多个旋风除尘器，环隙内筒顶部有密封挡板，密封挡板连通料液喷嘴、料液入口以及尾气出口，热解炉下部有粉体出口、星型卸料器以及热风入口；热解炉通过热风入口与热风炉上的热风出口连通，热风炉连接有燃料气入口，燃料气入口连通助燃风机，混风风机与热风炉内部连通；所述方法包括：s1：将六水氯化镁热解料由料液入口进入输送管，经过料液喷嘴喷出雾状料液，与通过热风入口进入热解炉内的热风，在热解炉内进行热解反应，生成氧化镁固体粉状物料；s2：部分氧化镁固体粉状物料通过热风入口进入的热风吹入环隙内筒顶部，通过密封挡板阻挡，部分氧化镁固体粉状物料进入旋风除尘器内；s3：通过旋风除尘器将部分氧化镁固体粉状物料进行分离，分离后的尾气通过旋风除尘器的顶部排气口排出，通过尾气出口排出外部，分离后的粉尘通过旋风除尘器的排尘口排出，经过粉尘下落管落入热解炉的底部，通过粉体出口排出，将由星型卸料器卸料。
12.可选的，s1具体包括：s10：将六水氯化镁热解料由料液入口进入输送管，经过料液喷嘴喷出雾状料液；s11：将燃料气由燃料气入口进入热风炉内，空气经过助燃风机和混风风机进入热风炉内，将热风炉内的混合气体燃烧形成热风经热风炉的热风出口和热解炉的热风入口进入热解炉内；s12：进入热解炉内的热风与s10中料液喷嘴喷出的雾状料液，在热解炉内进行热解反应，生成氧化镁固体粉状物料。
13.可选的，s3还包括：通过混风风机的冷风进入环隙冷风管中，冷风经过环隙冷风分布管上的环隙冷风入口进入到环隙内，形成环隙冷风，用于对热解炉的炉壁隔热，环隙冷风经过环隙后从环隙
冷风出口出来，返回热风炉。
14.可选的，六水氯化镁热解料的流量为1.5~9t/h，浓度为85%；进入热解炉内的热风流量为1.2~8万nm3/h，温度为1000℃；燃料气为天然气，用量为0.068~0.42万nm3/h，助燃空气量为0.72~4.5万nm3/h，混风空气量为0.5~3.4万nm3/h，氧化镁产量为0.22~1.4t/h，环隙冷风流量为0.2~0.8万nm3/h。
15.有益效果本发明的实施例中所提供的一种喷雾热解炉的排尘和隔热环隙装置与方法，将六水氯化镁热解料通过六水氯化镁热解料装置进入到热解炉内腔，通过热风炉上的热风出口出的热风进入到热解炉内腔，与六水氯化镁热解料发生热解，生成氧化镁固体粉状物料，并通过热风逆流有一部分的氧化镁固定粉状物料被吹到环隙内筒的上部，由于密封挡板的阻挡，部分的氧化镁固定粉状物料与热风一起进入到旋风除尘器内，通过旋风除尘器分离，将除尘后干净的尾气通过上部的排气口经过尾气出口排出，将分离的粉尘通过旋风除尘器下部的锥形排尘口排出，通过所连接的粉尘下落管落入热解炉的底部，进而通过粉体出口排出，使得热解炉内的热风不会再次吹起粉尘，起到有效的除尘效果，同时由于冷风装置的冷风是吹入到环隙内，环隙内有冷气通过，进而使热解炉的炉壁不接触高温气体，保护了热解炉的炉壁。
16.本发明具有以下优点：1、本发明使从尾气中除下来的粉尘进环隙内的粉尘下落管，通过粉尘下落管排至热解炉下部，不会被炉内热风再次吹起，能够有效除尘，使出炉尾气含尘量大大减少，有利于尾气的后续处理工艺，生产效能得到提高。
17.2、本发明的热解炉的炉壁保护采用带有冷风吹入的环隙隔热方式，从根本上避免了现有的喷雾热解炉由于内衬耐火材料易于受损需要经常维护而影响生产的弊端，提高了生产效益。
附图说明
18.图1为本发明实施例的喷雾热解炉的排尘和隔热环隙装置的结构示意图；图2为本发明实施例的冷风装置的结构示意图；图3为本发明实施例的喷雾热解炉的排尘和隔热环隙方法流程示意图。
19.附图标记表示为：1、热解炉；101、环隙；102、环隙内筒；103、环隙冷风管；104、环隙冷风分布管；105、环隙冷风入口；106、旋风除尘器；107、密封挡板；108、液喷嘴；109、尾气出口；110、料液入口；111、粉体出口；112、星型卸料器；113、热风入口；114、粉尘下落管；115、环隙冷风挡板；116、环隙冷风出口；2、热风炉；201、燃料气入口；202、热风出口；3、助燃风机；4、混风风机。
具体实施方式
20.结合参见图1至图3所示，根据本发明的实施例，一种喷雾热解炉的排尘和隔热环隙装置，用于六水氯化镁喷雾热解炉，请参照图1，包括热解炉1和热风炉2，热解炉1与热风炉2相连通；热解炉1内部设置有环隙内筒102，环隙内筒102与热解炉1的内壁之间形成环隙101，其中，环隙内筒102的顶部设置有密封挡板107，热解炉1的顶部设置有尾气出口109，热
解炉1的底部设有粉体出口111；热解炉1的内腔设置有多个旋风除尘器106，请参照图2，多个旋风除尘器106沿环隙内筒102的周向方向均匀分布，多个旋风除尘器106位于环隙内筒102的内腔顶部，其中，多个旋风除尘器106的顶部排气口均连通尾气出口109，多个旋风除尘器106的排尘口及其所连接的粉尘下落管114均位于环隙101内，粉尘经过粉尘下落管114流到热解炉1的底部通过粉体出口111排出，环隙101内且位于旋风除尘器106的排尘口下方连通冷风装置的出口端；热风炉2的一侧设置有燃料气入口201，另一侧设置有热风出口202，热风出口202与环隙内筒102的内腔底部连通，热风炉2内部连通混风风机4，以使混合气体形成热风经热风出口202进入环隙内筒102内，混风风机4还与冷风装置的进口端连通，以使冷风通过冷风装置进入环隙101内，用于热解炉1的炉壁隔热，冷风经过环隙后从环隙冷风出口出来，返回热风炉；热解炉1的内腔位于尾气出口109与密封挡板107之间设置有六水氯化镁热解料装置，六水氯化镁热解料装置的一端位于环隙内筒102内腔，六水氯化镁热解料装置的另一端位于热解炉1的外侧。本发明将六水氯化镁热解料通过六水氯化镁热解料装置进入到热解炉1内腔，通过热风炉2上的热风出口202出的热风进入到热解炉1内腔，与六水氯化镁热解料发生热解，生成氧化镁固体粉状物料，并通过热风逆流有一部分的氧化镁固定粉状物料被吹到环隙内筒102的上部，由于密封挡板107的阻挡，部分的氧化镁固定粉状物料与热风一起进入到旋风除尘器106内，通过旋风除尘器106分离，将除尘后干净的尾气通过上部的排气口经过尾气出口109排出，将分离的粉尘通过旋风除尘器106下部的锥形排尘口排出，经过所连接的粉尘下落管114落入热解炉的底部，进而通过粉体出口排出，使得热解炉内的热风不会再次吹起粉尘，起到有效的除尘效果，同时由于冷风装置的冷风是吹入到环隙101内，环隙内有冷气通过，进而使热解炉的炉壁不接触高温气体，保护了热解炉的炉壁。尾气中粉尘的含量减小，有利于尾气的处理，提高生产效率，同时通过通过冷风进入环隙，避免使用内衬耐火材料，不需要定期维护，提高生产效益。
21.进一步的，环隙内筒102的直径小于热解炉1的直径，便于环隙内筒102放置到热解炉1的内腔。
22.进一步的，环隙内筒102的上端与热解炉1的上端内壁之间有一定的距离，是便于安装六水氯化镁热解料装置，同时给予尾气排出的空间。其中，旋风除尘器106的上部中心管是与环隙内筒102的上端与热解炉1的上端内壁之间的空隙连通，热解炉1的上端是设置尾气出口109，即旋风除尘器106的上部中心管与尾气出口109连通，便于将旋风除尘器106分离出来的含量粉尘很小的尾气或者是不含粉尘的尾气通过中心管排出，经过尾气出口109排出，然后通过后期的尾气处理进行回收处理。这样不仅减小了尾气中的粉尘的含量，且装置结构简单，便于使用。
23.进一步的，旋风除尘器106的下端是设置锥形的排尘口，排尘口连接粉尘下落管114，用于将分离的粉尘通过排尘口排到粉尘下落管114内，进而落入热解炉的底部，即将尾气和粉尘分离，同时也和热风分离，避免热风再次将粉尘吹起，提高排尘的效率。
24.进一步的，环隙内筒102是设置在热解炉1内腔，使之形成一个环形空间，即环隙内筒102与热解炉1的内壁之间形成一定的距离，即称为环隙101。其中，环隙101上部是通过密封挡板107进行密封，避免热风再次吹动粉尘。
25.进一步的，环隙101一直延伸到热解炉1的下部，下部开口，在环隙开口的靠上的位置设置环隙冷风挡板115，在环隙冷风挡板115上方的热解炉1的炉壁上有环隙冷风出口
116，环隙冷风从环隙冷风出口116出来，返回热风炉2；环隙101内的粉尘下落管114穿过环隙冷风挡板115，延伸到环隙101下部，粉尘排出粉尘下落管114，进而通过环隙101的下部开口流到热解炉1的粉体出口111处，将粉尘一同排出，且是通过在粉体出口111处设置星型卸料器112，粉尘通过星型卸料器112一起进行卸料，方便使用，卸料方便，提高生产效率。其中，星型卸料器112本发明不做进一步的限定，根据实际使用进行选择。
26.进一步的，热解炉1的直径为5m，热解炉1的高度为10m；旋风除尘器106的直径为400mm，高度为1600mm；环隙101的宽度为150mm。
27.进一步的，热风炉2是位于热解炉1的外部，即通过冷风装置与环隙101连通，通过热风出口202与环隙内筒102连通，不仅起到隔热和排尘作用，同时起到将热风与粉尘分离作用。
28.热风炉2的燃料气入口201处连通助燃风机3，热解炉1的侧壁上设置有热风入口113，热风入口113穿过环隙内筒102，热风出口202与热风入口113连通。通过助燃风机3带动空气进入热风炉2内腔，同时燃料气通过燃料气入口201进入热风炉2内腔，混合空气产生热风，进入到热解炉1内腔，结构简单，方便使用。
29.请参照图2，冷风装置包括多个环隙冷风管103、多个环隙冷风分布管104和多个环隙冷风入口105，多个环隙冷风分布管104沿热解炉1的外壁周向方向均匀分布，多个环隙冷风分布管104上设置有环隙冷风入口105，多个环隙冷风入口105与环隙101连通，多个环隙冷风管103的进风端与混风风机4连通，多个环隙冷风管103的出风端均与多个环隙冷风分布管104连通，以使冷风进入环隙101内，用于热解炉1的炉壁隔热。环隙冷风经过环隙101后从环隙冷风出口116出来，返回热风炉。混风风机4的冷风通过环隙冷风管103经过环隙冷风分布管104上的环隙冷风入口105进入到环隙101内，即环隙101内的顶部通入少量的冷风，将热解炉1的炉内高温的热风与炉外壁隔开，使炉外壁不承受高温。并且环隙101内壁也由于环隙冷风的存在，温度也会低于热风温度，在金属承受的温度范围内。这样，热解炉1就不需要内衬耐火材料，避免由于耐火材料易于损坏而影响生产的情况。
30.进一步的，环隙冷风分布管104通过连接架或者连接件与热解炉1的外壁相互固定连接，将环隙冷风分布管104进行固定和支撑。其中，环隙冷风分布管104的数量是多个的，本技术不做进一步的限定，是沿热解炉1的外壁沿周向方向均匀分布，即便于环隙冷风入口105均匀的分布在环隙101的内部。
31.进一步的，同时一个环隙冷风分布管104上均连通一个环隙冷风管103，通过环隙冷风管103的出风端与环隙冷风分布管104连通，便于冷风进入到环隙冷风分布管104内腔。其中，环隙冷风分布管104靠近热解炉1的外壁设置多个环隙冷风入口105，且环隙冷风入口105均是插接到环隙101的内部，便于冷风进入到环隙101中。
32.进一步的，环隙冷风入口105是位于旋风除尘器106的排尘口下端，环隙冷风起到隔热作用，环隙冷风最终从环隙冷风出口116排出，返回热风炉2。
33.进一步的，每个环隙冷风管103的进风端均与混风风机4连通。
34.六水氯化镁热解料装置包括料液喷嘴108和输送管，输送管位于尾气出口109与密封挡板107之间，输送管穿过密封挡板107的一端连接料液喷嘴108，输送管穿过热解炉1的炉壁的一端设置料液入口110，以使六水氯化镁热解料从料液入口110经过输送管流到料液喷嘴108进入热解炉1内腔。本发明的装置用于六水氯化镁喷雾热解炉装置中，即热解原料
为六水氯化镁溶液，通过料液入口110进入到料液喷嘴108处，即喷入到热解炉1内腔。进料简单，方便使用。
35.进一步的，料液喷嘴108位于环隙内筒102内腔的上部，是便于热解原料喷入环隙内筒102内腔。结构简单，便于使用。
36.进一步的，料液入口110是位于热解炉1的外部，便于从热解炉1的外部放入六水氯化镁热解料。
37.本发明的另一方面提供了一种喷雾热解炉的排尘和隔热环隙方法，用于上述的排尘和隔热环隙装置，热解炉1内设置环隙内筒102，热解炉1的炉壁与环隙内筒102之间形成环隙101，环隙101依次连通环隙冷风入口105、环隙冷风分布管104和环隙冷风管103，环隙冷风管103与混风风机4连通，环隙101下部设置环隙冷风挡板115，在环隙冷风挡板115上方的热解炉1的炉壁上有环隙冷风出口116，环隙冷风从环隙冷风出口116出来，返回热风炉2，热解炉1上部沿周向方向均匀分布多个旋风除尘器106，环隙内筒102顶部有密封挡板107，密封挡板107连通料液喷嘴108、料液入口110以及尾气出口109，热解炉1下部有粉体出口111、星型卸料器112以及热风入口113；热解炉1通过热风入口113与热风炉2上的热风出口202连通，热风炉2连接有燃料气入口201，燃料气入口201连通助燃风机3，混风风机4与热风炉2内部连通；方法包括：s1：将六水氯化镁热解料由料液入口110进入输送管，经过料液喷嘴108喷出雾状料液，与通过热风入口113进入热解炉1内的热风，在热解炉1内进行热解反应，生成氧化镁固体粉状物料；进一步的，六水氯化镁热解料为六水氯化镁溶液，经过热解生产固体氧化镁。
38.其中，s1具体包括：s10：将六水氯化镁热解料由料液入口110进入输送管，经过料液喷嘴108喷出雾状料液；s11：将燃料气由燃料气入口201进入热风炉2内，空气经过助燃风机3和混风风机4进入热风炉2内，将热风炉2内的混合气体燃烧形成热风经热风炉2的热风出口202和热解炉1的热风入口113进入热解炉1内；s12：进入热解炉1内的热风与s10中料液喷嘴108喷出的雾状料液，在热解炉1内进行热解反应，生成氧化镁固体粉状物料；s2：部分氧化镁固体粉状物料通过热风入口113进入的热风吹入环隙内筒102顶部，通过密封挡板107阻挡，部分氧化镁固体粉状物料进入旋风除尘器106内；s3：通过旋风除尘器106将部分氧化镁固体粉状物料进行分离，分离后的尾气通过旋风除尘器106的顶部排气口排出，通过尾气出口109排出外部，分离后的粉尘通过旋风除尘器106的排尘口排出到粉尘下落管114，通过混风风机4的冷风进入环隙冷风管103中，冷风经过环隙冷风分布管104上的环隙冷风入口105进入到环隙101内，形成环隙冷风，粉尘经过粉尘下落管114落入热解炉1的底部，通过粉体出口111排出，将由星型卸料器112卸料。
39.实施例：热解炉1的直径为5m，热解炉1的高度为10m；旋风除尘器数量为32个；旋风除尘器
106的直径为400mm，高度为1600mm；环隙101的宽度为150mm；六水氯化镁热解料的流量为9t/h，浓度为85%；进入热解炉1内的热风流量为8万nm3/h，温度为1000℃；燃料气为天然气，用量为0.42万nm3/h，助燃空气量为4.5万nm3/h，混风空气量为3.4万nm3/h，氧化镁产量为1.4t/h，环隙101冷风流量为0.4万nm3/h。
40.六水氯化镁溶液由料液入口110进入热解炉1，经过料液喷嘴108喷出雾化，发生热解，生成氧化镁固体粉状物料。部分氧化镁粉尘随逆流的热风吹入上部，热风被上部密封挡板107阻挡而进入沿圆周排列的各个旋风除尘器106，粉尘经旋风除尘器106分离后经环隙101内的粉尘下落管114落入热解炉1下部，汇集到热解炉1底部，与热解炉1内粉体物料一起经粉体出口111排出，由星型卸料器112卸料，经过旋风除尘器106后的含有少量粉尘或者是不含粉尘的尾气集中从尾气出口109排出。
41.天然气经过燃料气入口201进入热风炉2，空气经助燃风机3和混风风机4进入热风炉2，混合气体燃烧形成热风经热风炉2的热风出口202和热解炉1的热风入口113进入热解炉1，与料液喷嘴108喷出的雾状料液逆流，在炉内进行热解反应。环隙冷风是由混风风机4出口的一部分空气引入到环隙冷风管103内，通过环隙冷风分布管104上的环隙冷风入口105进入到环隙101内，环隙冷风通过环隙并从环隙冷风出口116出来，返回热风炉2，环隙101内的顶部通入少量的冷风，将热解炉1的炉内高温的热风与炉外壁隔开，使炉外壁不承受高温。并且环隙101内壁也由于环隙冷风的存在，温度也会低于热风温度，在金属承受的温度范围内。这样，热解炉1就不需要内衬耐火材料，避免由于耐火材料易于损坏而影响生产的情况。
42.本发明的实施例中，进旋风除尘器106前尾气的含尘量约133mg/m3，出旋风除尘器106后尾气含尘量降到约20mg/m3，除尘效率达到85%，除下来的粉尘全部通过环隙101内的粉尘下落管114进入下部固体物料中，得到有效回收。由于有环隙101隔热保护，热解炉1外壁平均温度约90℃，环隙101内筒壁平均温度约310℃，有效保护了设备筒壁。本发明采用带有炉内环隙101隔热和环隙101内的粉尘下落管114排尘的喷雾热解炉1，有效地实现了在炉内回收气体所夹带的固体粉状物料；而且从根本上避免了现有热解炉1由于内衬耐火材料易于受损需要经常维护而影响生产的弊端。
43.本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。