一种催化热解反应装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种催化热解反应装置，包括热解反应器和催化反应床，所述热解反应器的中下段为双层结构，其分别包括内管和外管，内管为热解腔室，所述外管的中上部套在所述内管的中下部形成一环形集气腔室，所述环形集气腔室位于所述催化反应床的底部，所述内管与所述集气腔室连通，所述外管的顶部设置有用于控制集气腔内煤气流向的风帽；所述催化反应床的底端斜向设置有出口。在催化反应床的底端斜向设置有出口，催化反应床内失活的催化剂可以从出口排出，然后从催化反应床的顶部左右两侧的进料口放入催化剂，既方便了催化剂的更换，又可以在反应中及时补给、更换催化剂，不需要反应停止再进行更换，提高效率。
【专利说明】一种催化热解反应装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于固体能源化工处理【技术领域】，具体涉及一种催化热解反应装置。
【背景技术】
[0002]目前煤热解反应装置中通常包括热解反应器和分离器，分离器位于热解反应器的尾部，其工艺路线是将烟煤等通入热解反应器中，在热解反应器中热解后再进入分离器中进行分离，而热解气进入分离器中不可避免的会发生降温，导致热解油从高温热解气中析出，并与灰尘粘结在一起，造成分离设备部件的粘连或堵塞，清除起来极不方便；而且更重要的是，因为夹带的灰尘不能在分离器中得到有效的去除，所以获得的焦油尘含率高，处理成本增大，利用价值低；特别是，一些内热式的热解工艺，固体颗粒在热解器中扰动剧烈，高温热解气中的尘含量更大，管道堵塞的问题更严重。
实用新型内容
[0003]为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型提出了一种催化热解反应装置，该装置解决了由于热解器与气-固分离器、催化反应器各自独立，高温条件下，除尘效率低导致管道堵塞、焦油尘含量高以及稳定运行困难等问题。
[0004]其技术解决方案为:
[0005]一种催化热解反应装置，包括热解反应器和催化反应床，所述热解反应器的中下段为双层结构，其分别包括内管和外管，内管为热解腔室，所述外管的中上部套在所述内管的中下部形成一环形集气腔室，所述环形集气腔室位于所述催化反应床的底部，所述内管与所述集气腔室连通，所述外管的顶部设置有用于控制集气腔内煤气流向的风帽；所述催化反应床的底端斜向设置有出口。
[0006]所述内管与加料机连接，通过所述加料机向内管内输送原料。
[0007]所述内管的环形壁上设置有若干个不同大小的通孔，气体通过所述通孔进入环形集气腔室。
[0008]本实用新型提出了一种催化热解反应装置，其包括热解反应器和催化反应床，热解反应器包括内管和外管，其外管的中上部套在内管的中下部，形成了中下段为双层结构的热解反应器，外管与内管的套置处形成了一个环形集气腔，内管与集气腔保持连通，可使内管中的高温煤气进入集气腔内，可在内管的周围设置若干个通孔来使其与集气腔连通；
[0009]在集气腔处的外管顶部设置有风帽，当集气腔内的高温煤气流经风帽时，煤气气流绕圆筒流动，改变高温煤气气流的流向，由于有风帽的存在，可通过调整风帽来改变煤气的流向，使得煤气从催化反应床层下面进入，从顶部出来，增大煤气与催化剂的接触面积，更好的达到除尘效果。
[0010]在催化反应床的底端斜向设置有出口，催化反应床内失活的催化剂可以从出口排出，然后从催化反应床的顶部左右两侧的进料口放入催化剂，既方便了催化剂的更换，又可以在反应中及时补给、更换催化剂，不需要反应停止再进行更换，提高效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]下面结合附图对本实用新型做进一步清楚、完整的说明:
[0012]图1为本实用新型催化热解反应装置的结构示意图；
[0013]图中，1、热解反应器，11、内管，12、外管，2、催化反应床，3、风帽，4、出口，5、加料机。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示，一种催化热解反应装置，包括热解反应器1和催化反应床2，热解反应器1的部分区段为双层套管式结构，其是由内管11和外管12组成的，外管12的中上部套在内管11的中下部形成一环形集气腔室，内管11为热解腔室，含碳物质在内管11内发生热解反应，在内管11的环形壁上分布有若干个不同大小的通孔，热解腔室内的高温热解气通过通孔向外侧扩散，最后进入环形集气腔室；在集气腔处的外管顶部设置有风帽3，环形集气腔室位于催化反应床2的底部，外管12的顶部设置有用于控制集气腔内煤气流向的风帽3 ;催化反应床2的底端斜向设置有出口 4，风帽3可以为筒形风帽、伞形风帽或锥形风帽，更优选为筒形帽，可将高温煤气完全调向，使其从催化反应床2的底部进入。
[0015]当环形集气腔室中的高温气体经过风帽3时，高温气体气流绕圆筒流动，改变高温煤气气流的流向，使其高温煤气从催化反应床2下面进入，从顶部出来，增大煤气与催化剂的接触面积。
[0016]催化反应床2内为若干个平行排列的催化剂床层，在每个催化剂床层上放置有催化剂，将热解反应器1的部分区段设置为双层套管式结构，由于煤热解为吸收反应，热解反应发生在内管，使热解器一直维持着集气腔内温度略高于内管内的状态，产生的高温煤气从低温区移向高温区，这尽可能地避免了在热解炉内由于温降而引发的液相析出，从而克服了煤粉挂壁粘连以及除尘效率下降的问题。
[0017]本实用新型催化热解反应装置的大体使用方法:
[0018]与本实用新型装置配合使用的进气装置与现有技术类似，在此仅作简要介绍，结合图1，氮气1依次经过滤器、球阀、流量控制器后，通过单向阀控制进入加料机5，而加料机与内管连接，对内管进行投料；
[0019]其次，保持热解炉在加热模式下，使内管保持在一定的温度范围内，煤粉发生热解反应，气态产物通过内管的过滤，从梯形通孔导出进入双套管之间形成的集气腔室，高温热解煤气在集气腔内向上流动，由于有风帽的存在，可通过调整风帽来改变煤气的流向，使得煤气从催化反应床下面进入，从顶部出来，增大煤气与催化剂的接触面积，更好的达到除尘效果；最后，部分随着热解煤气上升的固体颗粒在溢出口下方过滤层的作用下下落落至下方的储料罐中，从而达到固、液、气的分离；当催化反应床内的催化剂需要更换时，可将失活的催化剂可以从出口排出，然后从催化反应床的顶部左右两侧的进料口放入催化剂，既方便了催化剂的更换，又可以在反应中及时补给、更换催化剂，不需要反应停止再进行更换，提闻效率。
【权利要求】
1.一种催化热解反应装置，包括热解反应器和催化反应床，其特征在于:所述热解反应器的中下段为双层结构，其分别包括内管和外管，内管为热解腔室，所述外管的中上部套在所述内管的中下部形成一环形集气腔室，所述环形集气腔室位于所述催化反应床的底部，所述内管与所述集气腔室连通，所述外管的顶部设置有用于控制集气腔内煤气流向的风帽；所述催化反应床的底端斜向设置有出口。
2.根据权利要求1所述的催化热解反应装置，其特征在于:所述内管与加料机连接，通过所述加料机向内管内输送原料。
3.根据权利要求1所述的催化热解反应装置，其特征在于:所述内管的环形壁上设置有若干个不同大小的通孔，气体通过所述通孔进入环形集气腔室。
【文档编号】C10K1/02GK204079888SQ201420530071
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】张忠奎 申请人:潍坊科技学院