[发明专利]可回收催化剂的除尘器

说明书

技术领域

本发明属于煤加热裂解技术领域，具体是涉及一种煤低温热解设备中的，可回收催化剂的除尘器。

背景技术

煤加热裂解(煤干馏、煤热解)是煤化工的重要过程之一。其是指煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程。按加热终温的不同，可分为三种：900～1100℃为高温热解(高温干馏)，即焦化；700～900℃为中温热解；500～600℃为低温热解。

目前，煤低温热解一般采用固体热载体内热式的方法。该方法首先是将初步预热的小块原料煤同催化剂在给料器内混合。然后，从给料器出来的煤块和催化剂进入反应器内，并且在500～600℃环境下进行气固分离，得到半焦和挥发物。该挥发物占煤样质量的分数称为挥发份产率或简称为挥发份。半焦重新送入反应器进行热解反应，以得到更高的油气转化率。挥发物在催化剂的作用下发生裂解，然后要分别经过除尘、冷凝和冷却的处理，并最终回收得到油类和煤气。最后，将回收到的油类送入分离塔中，经过加热后，在100～600℃范围内的不同温度下进行分离处理，最终分别得到汽油、柴油等多种产物。

现有技术中的上述方法的一种改进是，利用粉粒状的催化剂对煤的热解过程进行催化，从而可以大幅度的提高挥发物与催化剂之间的混合程度，可以大幅的提高原料煤块的低温热解效率。

但是这种改进的技术方案依然存在着催化剂成本过高的缺点。一方面，由于需要向反应器中不间断的大量吹入粉粒状的催化剂，这造成了催化剂的大量耗用。另外一方面，反应器生成的热烟气中含有挥发物和粉尘，所以需要对该热烟气进行除尘处理。在对热烟气进行除尘处理的过程中，热烟气发生降温，导致烟气中的油类、粉尘以及大量的粉粒状催化剂一起冷凝在除尘设备的管壁上。由于油类粘性很高，非常不容易清理。所以，大量的粉粒状的催化剂，将因为凝结在油中而无法分离出来，导致这部分催化剂无法被再次利用，浪费非常严重。

发明内容

为了解决现有煤低温热解设备中，粉粒状催化剂利用率不高的问题，本发明提供一种可以对粉粒状催化剂进行回收，以进行二次利用的，可回收催化剂的除尘器。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种可回收催化剂的除尘器，设置在反应器与分离塔之间，包括加热装置，除尘装置，以及回收装置；所述加热装置用来对所述反应器中生成的烟气进行加热；所述除尘装置用来基本除去所述烟气中粒径在100微米以上的粉粒；所述回收装置，在烟气流动方向上，依次包括并列设置的第一旋风除尘器和第二旋风除尘器；所述第一旋风除尘器可过滤掉所述烟气中粒径在大于10微米的粉粒；所述第二旋风除尘器可过滤掉所述烟气中粒径不超过5微米的粉粒。

在上述技术方案中，所述回收装置还包括用来承接所述第二旋风除尘器过滤下来的粉粒的回收仓。

在上述技术方案中，所述加热装置可使所述烟气保持在550～600℃。

在上述技术方案中，所述除尘装置包括在烟气流通路径上交错设置的重力除尘板。

在上述技术方案中，所述除尘装置包括在烟气入口处倾斜设置的挡板；所述挡板与水平面的夹角为45度。

在上述技术方案中，所述加热装置为设置在该除尘器外壁的，通过流动热空气对除尘器内部进行加热的加热层。

在上述技术方案中，所述第一旋风除尘器工作时，其内部烟气的流速为15～25米/秒。

在上述技术方案中，所述第二旋风除尘器工作时，其内部烟气的流速为35～45米/秒。

本发明的有益效果是：

本发明的可回收催化剂的除尘器，设有加热装置以及并列设有第一旋风除尘器和第二旋风除尘器，由反应器中生成的热烟气可在不发生降温的情况下被第一、第二旋风除尘器分别过滤，并最终得到粒径不超过5微米的粉粒。得到的这些粉粒中绝大部分为纳米级催化剂(纳米级催化剂的粒径在80纳米左右)。所以，本发明的可回收催化剂的除尘器在煤低温热解过程中，实现了对催化剂进行回收和二次利用，大大降低了煤低温热解的生产成本。

附图说明

图1是本发明的可回收催化剂的除尘器一种具体实施方式，其应用在煤低温热解系统中时的结构示意图。

图2是图1所示的除尘器的放大结构示意图。

图3是图1所示的除尘器中的第一、第二旋风除尘器的放大结构示意图。

图中的附图标记表示为：

1-储煤罐；2-给料器；3-反应器；4-除尘器；5-分离塔；