[发明专利]回转窑式热解反应器

说明书

本发明涉及煤的热解领域，公开了一种回转窑式热解反应器，该回转窑式热解反应器包括回转筒体，所述回转筒体包括位于沿径向的两端的头部和尾部，所述回转窑式热解反应器在所述回转筒体的尾部一侧设置有固料入口和热解气出口、在所述回转筒体的头部一侧设置有高温气体入口，并且所述回转窑式热解反应器还具有固料出口，所述回转窑式热解反应器还设置有低温气体出口以及在所述回转筒体内部延伸的换热气体管道，所述换热气体管道的一端与所述高温气体入口连通、另一端沿所述回转筒体的轴向延伸至所述回转筒体的尾部后再延伸并与所述低温气体出口连通。

技术领域

本发明涉及煤的热解领域，具体地涉及一种回转窑式热解反应器。

背景技术

随着雾霾的日益严重，人们对雾霾的成因认识越来越深入，研究表明民用散烧煤对雾霾的贡献不可小觑，因此提供清洁的民用散烧煤变得越来越重要。目前我国市场上的民用散烧煤绝大多数都是挥发分较高的煤种，如褐煤。因此，为了降低民用散烧煤对大气污染的影响，我们必须对民用散烧煤进行预处理，待其达到标准后再投放市场进行销售。与此同时，据统计2015年我国电厂的发电量不足电厂负荷能力的50％，发电厂存在较大的发电负荷未使用，而使用电厂1％以下的电厂锅炉烟气负荷即可进行年产约10万吨的民用散烧煤的提质生产，也即是可以利用电厂锅炉烟气对民用散烧煤进行清洁化预处理。

民用散烧煤的清洁化预处理包括在热解反应器中通过对原料煤进行热解而将原料煤中的挥发分、硫化物、汞和砷部分脱除，热解后获得的清洁煤在燃烧时污染物排放可显著降低，可以极大解决我国煤炭散烧带来的污染问题。

气体热载体煤热解工艺利用将气体热载体(可以为燃料燃烧所生的高温烟气或者煤热解产生的高温煤气)作为热源通入热解反应器中而将热量直接传递给煤料，从而使原料煤在高温下进行干燥并发生热解反应，脱除挥发分、硫化物、汞和砷等，获得煤气、焦油和半焦，此工艺具有传热快、加热均匀、加热效率高、设备简单、投资少等优点。

目前应用的煤的以气体为载体的热解反应器在使用高温烟气等作为热源来给煤的热解提供热量时，大多是直接将高温烟气等通入热解反应器内部与原料煤直接接触，换热后温度降低的烟气则再与煤热解所产生的气体和烟尘等混合在一起并最终从热解反应器的热解气出口排出，由此带来的问题是，使得不管是热解反应器内部还是最终从热解气出口排出的气体量均很大，热解反应器的尺寸需要设计较大，对后续的如除尘净化设备要求也提高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的以气体为载体的热解反应器在使用过程中热解反应器内部和从热解反应器内部排出的气体量较大而对热解反应器本身尺寸和后续除尘净化设备要求较高的问题，对原料煤的清洁化预处理能力等同的情况下，相较于传统的以气体为载体的热解反应器，本发明的回转窑式热解反应器可以具有更小的尺寸并且对后续除尘净化设备要求也更低。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种回转窑式热解反应器，该回转窑式热解反应器包括回转筒体，所述回转筒体包括位于沿径向的两端的头部和尾部，所述回转窑式热解反应器在所述回转筒体的尾部一侧设置有固料入口和热解气出口、在所述回转筒体的头部一侧设置有高温气体入口，并且所述回转窑式热解反应器还具有固料出口，所述回转窑式热解反应器还设置有低温气体出口以及在所述回转筒体内部延伸的换热气体管道，所述换热气体管道的一端与所述高温气体入口连通、另一端沿所述回转筒体的轴向延伸至所述回转筒体的尾部后再延伸并与所述低温气体出口连通。

优选地，所述低温气体出口位于所述回转筒体的头部一侧，所述换热气体管道包括从所述回转筒体的头部延伸至尾部的高温段、从所述回转筒体尾部延伸至头部的低温段和用于连接所述高温段和所述低温段的连接段；所述回转筒体在位于头部一侧端面上沿周向开设有环形通槽，所述高温段和所述低温段的背离所述连接段的一端均通过所述环形通槽的延伸至所述回转筒体外部；所述高温段位于所述低温段下方。

优选地，所述回转筒体在头部端面处还围绕所述环形通槽设置有动静密封部。