[发明专利]对固体物料进行干燥/分解的装置和工艺

说明书

技术领域

本发明涉及对固体物料进行处理的领域，具体地讲，涉及对固体物料进行干燥或分解的装置和工艺。

背景技术

流化床是一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态从而对固体颗粒进行处理的设备。流化床可以应用于多个领域，其中，流化床干燥器和液化床反应器是较为常见的类型。

对于流化床干燥器，通过加料器将固体物料加入流化床干燥器中，过滤后的洁净空气被加热后由鼓风机送入流化床底部经分布板与固体物料接触，形成流化态达到气固的热质交换。物料干燥后由排料口排出，废气由沸腾床顶部排出经旋风除尘器组和布袋除尘器回收固体物料后排空。

对于流化床反应器，通过先加热气体，再用气体加热固体物料的方式来实现固体物料的分解。为了安全起见，在流化床反应器中，气体通常不能直接与空气接触，因此需要采取换热器间接加热的方式，这种方式受换热器换热面积的影响，而且与气体的压力、温度和体积存在着一定关系，因此要将气体加热到反应所需的温度，能耗较高。而且，热气体通入反应器后，由于固体物料的比热容远远大于气体的比热容，需要大量的热气体来加热物料，这种方式也很难控制反应器内的温度。反应后的尾气也会带走大量的热量，造成热量的浪费。如果采用加热流化床反应器的方式来保持反应所需的温度，那么换热的区域就是反应器的内壁，而要将气体和固体物料加热到足够的温度也比较困难。如果采用加热反应器和加热气体结合的方式，则会使得设备比较复杂，同样，反应后的尾气也会带走大量的热量，造成热量浪费，能耗增加。

因此，采用传统的方法将固体物料输送进流化床时，很有可能会带入空气，容易产生危险，因此需要建造一套特殊的物料输送系统，避免将空气带入反应器，但这样又会使得整个系统更加复杂，增加了成本。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明对流化床的物料输送系统进行了改进。因此，根据本发明，提供了一种对固体物料进行干燥/分解的装置和工艺。

本发明提供了一种对固体物料进行干燥/分解的装置，所述装置包括反应器和燃烧装置，其中，可燃物与助燃气通过所述燃烧装置燃烧以使所述反应器保持一定的温度，并且固体物料随同助燃气一起进入所述反应器内部，从而利用可燃物燃烧产生的热量对固体物料进行干燥或者使固体物料分解。

根据本发明的一方面，所述对固体物料进行干燥/分解的装置还包括：可燃物提供装置，设置在所述反应器的外部并连接到所述燃烧装置，用来向所述燃烧装置提供可燃物；助燃气提供装置，设置在所述反应器的外部并连接到所述燃烧装置，用来向所述燃烧装置提供助燃气；物料提供装置，设置在所述助燃气提供装置和所述燃烧装置之间，用来供应固体物料。

根据本发明的一方面，所述对固体物料进行干燥/分解的装置还可以包括气固分离器，用来对从所述反应器排出的物料和气体进行分离。

根据本发明的另一方面，所述对固体物料进行干燥/分解的装置还可以包括：气体提供装置，设置在所述反应器的外部，用来提供冷空气或保护气体；气体分布器，与所述燃烧装置相对地设置在所述反应器的内部，用来使所述气体提供装置提供的冷空气或保护气体均匀地分布在所述反应器内部。所述对固体物料进行干燥/分解的装置还可以包括气固分离器，用来对从所述反应器排出的物料和气体进行分离。所述气固分离器可以与所述气体提供装置连接，以使从尾气分离出的气体再次进入反应器进行循环利用。

根据本发明的一方面，所述燃烧装置可以设置在所述气固反应装置的底部、顶部或侧部。

本发明提供了一种对固体物料进行干燥/分解的工艺，所述工艺包括以下步骤：将可燃物和助燃气送入反应器内点火燃烧，同时使固体物料随助燃气进入反应器内，其中，控制可燃物和助燃气的比例，使可燃物适量，从而利用可燃物燃烧产生的热量对固体物料进行干燥或者使固体物料分解。

根据本发明的一方面，可以在将可燃物和助燃气送入反应器内点火燃烧前，预先向反应器内通入不燃的惰性保护气体，以去除反应器内的氧气。

根据本发明的另一方面，可以在将可燃物和助燃气送入反应器前，在反应器内直接点火燃烧，以去除反应器内的氧气。

根据本发明的一方面，所述工艺还包括在对固体物料进行干燥时，向反应器内部通入冷空气或保护气体。根据本发明的一方面，通过对干燥后的固体物料和通入反应器内的冷空气或保护气体进行气固分离，将分离出的气体再次通入反应器内部或者将分离出的气体冷却后再次通入反应器内部。

根据本发明的另一方面，将固体物料分解产生的产物进行气固分离后，将固体产物从所述反应器排出。