УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИРОЛИТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ УГЛЯ
APPARATUS FOR PYROLYSIS TREATMENT OF COAL

Область техники настоящего изобретения
[0001] Настоящее изобретение относится к области техники теплообмена и, в частности, к устройству для пиролитической обработки угля.
Уровень техники настоящего изобретения
[0002] В зависимости от различных требований к конечным продуктам, устройства для пиролиза угля значительно отличаются друг от друга, а также имеют значительно различающиеся выходы угольной смолы, например, коксовая печь для получения кокса и полукоксовая печь для получения полукокса имеют значительные различия в отношении типа печи. Коксовая печь производит кокс с относительно небольшим количеством летучего материала, имеет низкий выход угольной смолы, но производит большое количество угольного газа, в то время как полукоксовая печь производит полукокс с повышенным количеством летучего материала, имеет относительно высокий выход угольной смолы и производит несколько меньшее количество угольного газа. В последние годы согласно требованию нефтяной стратегии новым фаворитом становится вращающаяся сушильная печь для коалитовой смолы с высоким выходом масла. В заявке на патент КНР №201010262786.6 и публикации №CN101985558 под заголовком «Оборудование для разложения угля» описано разлагающее уголь оборудование, содержащее воздухонепроницаемый корпус сушильной печи с впуском угля и выпуском угля, в котором нагревающее трубопровод факельного газа устройство установлено в корпусе сушильной печи, и канал для введения и разложения угля образован между нагревающим трубопровод факельного газа устройством и внутренней стенкой корпуса сушильной печи; и труба, собирающая газ от разложения угля, установлена на корпусе сушильной печи для сообщения с каналом для введения и разложения угля. Поскольку это изобретение обеспечивает, что большое количество тепла, производимого нагревающим трубопровод факельного газа устройством, собирается и излучается на пульверизованный уголь в канале для введения и разложения угля, пульверизованный уголь полностью поглощает тепло таким образом, что он нагревается и разлагается, образуя топливный газ, смоляной газ и уголь с повышенной теплотворной способностью в канале для введения и разложения угля. Топливный газ и смоляной газ сообщаются с устройством для удаления пыли и сжижения, расположенным снаружи вращающейся сушильной печи, через трубу, собирающую газ от разложения угля, и после разложения топливный газ и смоляной газ очищают от пыли, разделяют и сжижают при повышенном давлении.
[0003] Вышеупомянутый патент действительно обеспечивает относительно высокий выход масла и рассматривается в качестве примера, но этот патент принимает во внимание только максимальный выход смолы, но не учитывает относительно большое количество летучего материала в облагороженном угле, получаемом в результате такого пиролиза при низкой температуре, и количество угольного газа, требуемого для гидрирования смолы. Ограничения вышеупомянутого патента заключаются в том, что он обеспечивает или высокий выход угольной смолы и низкий выход угольного газа, или высокий выход газа и низкий выход угольной смолы, но не может одновременно выполнять оба требования.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
[0004] Ввиду вышеизложенного, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить устройство для пиролитической обработки угля в целях преодоления недостатков предшествующего уровня техники, которое может обеспечивать высокоэффективное одновременное получение газа и угольной смолы.
[0005] Для решения указанной выше технической проблемы настоящее изобретение предлагает следующее техническое решение: устройство для пиролитической обработки угля, содержащее устройство для первичного пиролиза угля и устройство для вторичного пиролиза угля, причем устройство для первичного пиролиза угля представляет собой устройство для разложения угля, которое присутствует в форме радиационной трубы вращающейся сушильной печи нагревательного типа, и устройство для первичного пиролиза угля содержит первичное впускное отверстие, первичное выпускное отверстие, первичный выпуск угольного газа и нагревательный механизм в форме первичной радиационной трубы;
устройство для вторичного пиролиза угля содержит вторичное впускное отверстие, вторичное выпускное отверстие, вторичный выпуск угольного газа и вторичный нагревательный механизм;
первичное выпускное отверстие сообщается с вторичным впускным отверстием, угольная смола в максимальной степени выделяется из угля в устройстве для первичного пиролиза угля, а затем уголь вводят в устройство для вторичного пиролиза угля, и уголь продолжает подвергаться нагреванию и пиролизу в верхней части устройства для вторичного пиролиза угля таким образом, что летучий материал облагороженного угля, облагороженного посредством первичного пиролиза, дополнительно выделяется в устройстве для вторичного пиролиза угля, и увеличивается производство угольного газа.
[0006] Устройство для вторичного пиролиза угля представляет собой устройство для разложения угля, которое присутствует в форме радиационной трубы вращающейся сушильной печи нагревательного типа, или устройство для разложения угля шахтной сушильной печи теплообменного типа.
[0007] Устройство для пиролитической обработки угля дополнительно содержит высушивающее уголь устройство, расположенное выше по потоку относительно устройства для первичного пиролиза угля, и высушенный уголь вводят в устройство для первичного пиролиза угля.
[0008] Устройство для пиролитической обработки угля дополнительно содержит пылеотделитель, расположенный в первичном выпуске угольного газа, и пылеотделитель, расположенный во вторичном выпуске угольного газа, и пылеотделитель представляет собой циклонный пылеотделитель или гравитационный пылеотделитель или высокотемпературный мембранный фильтр, имеющий фильтрующий элемент, поверхность которого покрыта мембраной.
[0009] Первичный выпуск угольного газа и вторичный выпуск угольного газа вместе вводятся в высокотемпературный мембранный фильтр.
[0010] Первичный выпуск угольного газа и вторичный выпуск угольного газа перед вводом в высокотемпературный мембранный фильтр сначала вместе вводятся в циклонный пылеотделитель или гравитационный пылеотделитель.
[0011] Первичный выпуск угольного газа ведет в первый мембранный фильтр, и вторичный выпуск угольного газа ведет во второй мембранный фильтр.
[0012] Первичный выпуск угольного газа проходит через первый циклонный пылеотделитель или гравитационный пылеотделитель и затем поступает в первый мембранный фильтр, и вторичный выпуск угольного газа проходит через второй циклонный пылеотделитель или гравитационный пылеотделитель и поступает во второй мембранный фильтр.
2
2
2
[0013] Преимущество настоящего изобретения заключается в том, что когда уголь помещают в устройство для первичного пиролиза угля, выход смолы достигает максимального значения, и первичный облагороженный уголь, который все еще имеет относительно высокое содержание летучего материала, вводят в устройство для вторичного пиролиза угля в горячем состоянии и продолжают подвергать нагреванию и пиролизу таким образом, что получают облагороженный уголь, содержащий меньшее количество летучего материала, и в то же время дополнительно получают больше угольного газа. Угольный газ, получаемый посредством вторичного пиролиза, содержит большее количество СО и H, и СО может быть превращен в H через угольный газ таким образом, что может быть обеспечен достаточный источник H для гидрирования угольной смолы, что эффективно уменьшает стоимость гидрирования угольной смолы.
[0014] Дополнительное высушивающее устройство способствует уменьшению энергопотребления для пиролиза угля; а дополнительный фильтр отфильтровывает и удаляет пыль из угольного газа, содержащего пыль и содержащего смолу, перед разделением масла и газа, чтобы обеспечивать чистоту масла и газа и тем самым создавать хорошую основу для последующей обработки масла и газа.
Краткое описание чертежей
[0015] На фиг. 1 представлено схематическое структурное изображение первого варианта осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 2 представлено схематическое структурное изображение второго варианта осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 3 представлено схематическое структурное изображение третьего варианта осуществления настоящего изобретения; и
на фиг. 4 представлено схематическое структурное изображение четвертого варианта осуществления настоящего изобретения.
Подробное раскрытие вариантов осуществления настоящего изобретения
[0016] Чтобы пояснить задачи, технические решения и преимущества вариантов осуществления настоящего изобретения, далее технические решения вариантов осуществления настоящего изобретения будут описаны четко и подробно со ссылкой на фиг. 1-4, представляющие варианты осуществления настоящего изобретения. Очевидно, что описываемые варианты осуществления представляют собой некоторые, но не все из вариантов осуществления настоящего изобретения. Все другие варианты осуществления, получаемые обычными специалистами в данной области техники, в свете описанных вариантов осуществления настоящего изобретения будут находиться в пределах объема настоящего изобретения согласно формуле настоящего изобретения.
[0017] Первый вариант осуществления. - Как представлено на фиг. 1, устройство для пиролитической обработки угля содержит устройство 1 для первичного пиролиза угля и устройство 2 для вторичного пиролиза угля, причем устройство 1 для первичного пиролиза угля представляет собой устройство для разложения угля, которое присутствует в форме радиационной трубы вращающейся сушильной печи нагревательного типа, и устройство 1 для первичного пиролиза угля содержит первичное впускное отверстие 11, первичное выпускное отверстие 12, первичный выпуск 13 угольного газа и нагревательный механизм в форме первичной радиационной трубы 14;
устройство 2 для вторичного пиролиза угля содержит вторичное впускное отверстие 21, вторичное выпускное отверстие 22, вторичный выпуск 23 угольного газа и вторичный нагревательный механизм 24;
первичное выпускное отверстие 12 сообщается с вторичным впускным отверстием 21, угольная смола в максимальной степени выделяется из угля в устройстве 1 для первичного пиролиза угля, а затем уголь вводят в устройство 2 для вторичного пиролиза угля, и уголь продолжает подвергаться нагреванию и пиролизу в верхней части устройства 2 для вторичного пиролиза угля таким образом, что летучий материал облагороженного угля, облагороженного посредством первичного пиролиза, дополнительно выделяется в устройстве 2 для вторичного пиролиза угля, и увеличивается производство угольного газа.
[0018] Устройство 2 для вторичного пиролиза угля представляет собой устройство для разложения угля, которое присутствует в форме радиационной трубы вращающейся сушильной печи нагревательного типа.
[0019] Устройство для пиролитической обработки угля дополнительно содержит высушивающее уголь устройство 3, расположенное выше по потоку относительно устройства 1 для первичного пиролиза угля, и высушенный уголь вводят в устройство 1 для первичного пиролиза угля.
[0020] Первичный выпуск угольного газа и вторичный выпуск угольного газа ведут в высокотемпературный мембранный фильтр 5.
[0021] Второй вариант осуществления. - Как представлено на фиг. 2, устройство для пиролитической обработки угля содержит устройство 1 для первичного пиролиза угля и устройство 2 для вторичного пиролиза угля, причем устройство 1 для первичного пиролиза угля представляет собой устройство для разложения угля, которое присутствует в форме радиационной трубы вращающейся сушильной печи нагревательного типа, и устройство 1 для первичного пиролиза угля содержит первичное впускное отверстие 11, первичное выпускное отверстие 12, первичный выпуск 13 угольного газа и нагревательный механизм в форме первичной радиационной трубы 14;
устройство 2 для вторичного пиролиза угля содержит вторичное впускное отверстие 21, вторичное выпускное отверстие 22, вторичный выпуск 23 угольного газа и вторичный нагревательный механизм 24;
первичное выпускное отверстие 12 сообщается с вторичным впускным отверстием 21, угольная смола в максимальной степени выделяется из угля в устройстве 1 для первичного пиролиза угля, а затем уголь вводят в устройство 2 для вторичного пиролиза угля, и уголь продолжает подвергаться нагреванию и пиролизу в верхней части устройства 2 для вторичного пиролиза угля таким образом, что летучий материал облагороженного угля, облагороженного посредством первичного пиролиза, дополнительно выделяется в устройстве 2 для вторичного пиролиза угля, и увеличивается производство угольного газа.
[0022] Устройство 2 для вторичного пиролиза угля представляет собой устройство для разложения угля, которое присутствует в форме радиационной трубы вращающейся сушильной печи нагревательного типа.
[0023] Устройство для пиролитической обработки угля дополнительно содержит высушивающее уголь устройство 3, расположенное выше по потоку относительно устройства 1 для первичного пиролиза угля, и высушенный уголь вводят в устройство 1 для первичного пиролиза угля.
[0024] Первичный выпуск 13 угольного газа и вторичный выпуск 23 угольного газа сходятся через циклонный пылеотделитель или гравитационный пылеотделитель 4 и затем в высокотемпературный мембранный фильтр 5.
[0025] Третий вариант осуществления. - Как представлено на фиг. 3, устройство для пиролитической обработки угля содержит устройство 1 для первичного пиролиза угля и устройство 2 для вторичного пиролиза угля, причем устройство 1 для первичного пиролиза угля представляет собой устройство для разложения угля, которое присутствует в форме радиационной трубы вращающейся сушильной печи нагревательного типа, и устройство 1 для первичного пиролиза угля содержит первичное впускное отверстие 11, первичное выпускное отверстие 12, первичный выпуск 13 угольного газа и нагревательный механизм в форме первичной радиационной трубы 14;
устройство 2 для вторичного пиролиза угля содержит вторичное впускное отверстие 21, вторичное выпускное отверстие 22, вторичный выпуск 23 угольного газа и вторичный нагревательный механизм 24;
первичное выпускное отверстие 12 сообщается с вторичным впускным отверстием 21, угольная смола в максимальной степени выделяется из угля в устройстве 1 для первичного пиролиза угля, а затем уголь вводят в устройство 2 для вторичного пиролиза угля, и уголь продолжает подвергаться нагреванию и пиролизу в верхней части устройства 2 для вторичного пиролиза угля таким образом, что летучий материал облагороженного угля, облагороженного посредством первичного пиролиза, дополнительно выделяется в устройстве 2 для вторичного пиролиза угля, и увеличивается производство угольного газа.
[0026] Устройство 2 для вторичного пиролиза угля представляет собой устройство для разложения угля шахтной сушильной печи теплообменного типа.
[0027] Устройство для пиролитической обработки угля дополнительно содержит высушивающее уголь устройство 3, расположенное выше по потоку относительно устройства 1 для первичного пиролиза угля, и высушенный уголь вводят в устройство 1 для первичного пиролиза угля.
[0028] Первичный выпуск 13 угольного газа ведет в первый мембранный фильтр 51, и вторичный выпуск 23 угольного газа ведет во второй мембранный фильтр 52.
[0029] Четвертый вариант осуществления. - Как представлено на фиг. 4, устройство для пиролитической обработки угля содержит устройство 1 для первичного пиролиза угля и устройство 2 для вторичного пиролиза угля, причем устройство 1 для первичного пиролиза угля представляет собой устройство для разложения угля, которое присутствует в форме радиационной трубы вращающейся сушильной печи нагревательного типа, и устройство 1 для первичного пиролиза угля содержит первичное впускное отверстие 11, первичное выпускное отверстие 12, первичный выпуск 13 угольного газа и нагревательный механизм в форме первичной радиационной трубы 14;
устройство 2 для вторичного пиролиза угля содержит вторичное впускное отверстие 21, вторичное выпускное отверстие 22, вторичный выпуск 23 угольного газа и вторичный нагревательный механизм 24;
первичное выпускное отверстие 12 сообщается с вторичным впускным отверстием 21, угольная смола в максимальной степени выделяется из угля в устройстве 1 для первичного пиролиза угля, а затем уголь вводят в устройство 2 для вторичного пиролиза угля, и уголь продолжает подвергаться нагреванию и пиролизу в верхней части устройства 2 для вторичного пиролиза угля таким образом, что летучий материал облагороженного угля, облагороженного посредством первичного пиролиза, дополнительно выделяется в устройстве 2 для вторичного пиролиза угля, и увеличивается производство угольного газа.
[0030] Устройство 2 для вторичного пиролиза угля представляет собой устройство для разложения угля шахтной сушильной печи теплообменного типа.
[0031] Устройство для пиролитической обработки угля дополнительно содержит высушивающее уголь устройство 3, расположенное выше по потоку относительно устройства 1 для первичного пиролиза угля, и высушенный уголь вводят в устройство 1 для первичного пиролиза угля.
[0032] Первичный выпуск 13 угольного газа ведет в первый мембранный фильтр 51, и вторичный выпуск 23 угольного газа ведет во второй мембранный фильтр 52.
[0033] Первичный выпуск 13 угольного газа вначале ведет в первый циклонный пылеотделитель или гравитационный пылеотделитель 41 и затем поступает в первый мембранный фильтр 51, а вторичный выпуск 23 угольного газа вначале ведет во второй циклонный пылеотделитель или гравитационный пылеотделитель 42 и затем поступает во второй мембранный фильтр 52.
[0034] Приведенное выше описание представляет собой иллюстрацию предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, и следует отметить, что некоторые улучшения и модификации могут быть произведены обычными специалистами в данной области техники без отклонения от принципов, описанных в настоящем документе, причем указанные улучшения и модификации следует считать входящими в объем патентной защиты настоящего изобретения.