專利名稱：加熱氣循環(huán)式煤物質(zhì)分解方法及專用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤物質(zhì)綜合利用、節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種加熱氣循環(huán)式煤 物質(zhì)分解方法及專用設(shè)備。
背景技術(shù)：
在公知技術(shù)中，有利用煤制煤氣的，有利用煤制天然氣的，還有利用煤進(jìn)行高溫、 中溫、低溫?zé)捊埂⒅茪獾?，但上述工藝方法不是將煤粉團(tuán)成塊的，就是要篩選塊料，原料成本 增加，或所產(chǎn)氣熱值不高，附加值不大，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益不顯著。爐的加熱方式可分為 外熱式、內(nèi)熱式及內(nèi)熱外熱混合式。外熱式爐的加熱介質(zhì)與原料不直接接觸，熱量由爐壁傳 入；內(nèi)熱式爐的加熱介質(zhì)與原料直接接觸，因加熱介質(zhì)的不同而有固體熱載體法和氣體熱 載體法兩種。為了得到較純凈的煤物質(zhì)分解氣，我們將加熱熱源部分以焰氣管道的形式伸 出煤物質(zhì)分解推進(jìn)通道，來達(dá)到煤分解氣較為純凈的目的。但是在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，一方 面各個(gè)密排的加熱管道制作工藝非常復(fù)雜，密封形式可能存在漏氣、互竄現(xiàn)象，進(jìn)而存在一 定的安全隱患，特別是焰氣加熱管道的焰氣匯聚管和煤分解氣收集管之間的雙重旋轉(zhuǎn)高溫 密封問題，也一直困擾分解設(shè)備的快速發(fā)展。另外容易發(fā)生問題的燃燒器部分設(shè)置在窯體 內(nèi)部，不利于檢測、檢修和及時(shí)掌握燃燒動態(tài)，提高了安全盲點(diǎn)數(shù)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述工藝及方法中存在的問題，提出了一種不引入雜質(zhì)、保證分解 氣純凈、基本不須外部熱源、自給自足的加熱氣循環(huán)式煤物質(zhì)分解設(shè)備。一種加熱氣循環(huán)式煤物質(zhì)分解方法，包括以下步驟，a.讓煤物質(zhì)在密閉空間內(nèi)與高溫煤分解氣或惰性氣體充分接觸、吸熱、升溫；b.煤物質(zhì)升溫到煤物質(zhì)升溫到分解溫度時(shí)，分解為高熱值煤和煤分解氣分解為高 熱值煤和煤分解氣；c.將產(chǎn)生高熱值煤收集貯存，將煤分解氣收集、除塵、分離，一部分加壓液化或提 純處理，將分離出的惰性氣體或另一部分煤分解氣加熱后再進(jìn)入密閉空間內(nèi)與未分解的煤 物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，；d.讓未分解或新進(jìn)料的煤物質(zhì)再進(jìn)入a步驟，與循環(huán)進(jìn)入的高溫煤分解氣或惰性 氣體充分接觸、吸熱、升溫，實(shí)現(xiàn)煤分解氣或惰性氣體加熱分解煤物質(zhì)的循環(huán)。一種實(shí)現(xiàn)加熱氣循環(huán)式煤物質(zhì)分解方法的專用設(shè)備，包括一個(gè)帶進(jìn)料口、出料口 的密封窯體，所述窯體內(nèi)設(shè)置煤物質(zhì)推進(jìn)分解機(jī)構(gòu)，所述密封窯體的一端設(shè)置煤分解氣收 集管，另一端設(shè)置高溫氣體輸入管，所述煤分解氣收集管與氣體后處理機(jī)構(gòu)連接，并通過回 環(huán)管與高溫氣體輸入管連通，所述回環(huán)管或/和高溫氣體輸入管上設(shè)置加熱機(jī)構(gòu)。所述加熱機(jī)構(gòu)包括燃料供應(yīng)管、空氣供應(yīng)管和燃燒加熱室。所述燃料供應(yīng)管通過氣體后處理機(jī)構(gòu)與煤分解氣收集管連通。所述加熱機(jī)構(gòu)為電加熱機(jī)構(gòu)。
由于本發(fā)明分解氣作為熱量傳輸?shù)慕橘|(zhì)，將在高溫窯體內(nèi)產(chǎn)生的煤分解氣或者惰 性通過加熱管道后再次進(jìn)入窯體，高溫氣體與翻動的煤粉直接充分接觸，煤粉能充分地吸 收熱量，并快速升溫分解，并在窯體分解成更多的煤分解氣和熱值較高的煤，煤分解氣中的 一大部分通過氣體后處理機(jī)構(gòu)收集、除塵、分離、加壓液化，熱值較高的煤從出煤口流出，一 小部分煤分解氣或者經(jīng)過分離的惰性氣體通過加熱后，再次進(jìn)入窯體，與未分解的或新加 入的煤物質(zhì)進(jìn)行新的反應(yīng)，完成分解氣加熱煤物質(zhì)的循環(huán)。最為重要的是，利用分解氣這一 種氣體介質(zhì)與煤接觸反應(yīng)，不引入新的任何氣體，從根本上保證了最終產(chǎn)品的純凈。而使用 惰性氣體作為熱傳導(dǎo)介質(zhì)，盡管多了一道惰性氣體分離程序，但是安全性大大提高。將分解 氣進(jìn)行加熱的燃料供應(yīng)管內(nèi)的燃料也可以使用一小部分處理后的煤分解氣，這就不再為該 系統(tǒng)添加新的熱源，保證具自給自足。本發(fā)明將粉煤快速高效地分解分離，充分節(jié)約和利用 了能源，大大地提高了煤資源的利用率和利用水平，將為整個(gè)社會帶來了大量的經(jīng)濟(jì)效益 和社會效益。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式一種加熱氣循環(huán)式煤物質(zhì)分解方法，包括以下步驟，a.讓煤物質(zhì)在密閉空間內(nèi)與高溫煤分解氣或惰性氣體充分接觸、吸熱、升溫；b.煤物質(zhì)升溫到分解溫度時(shí)，分解為高熱值煤和煤分解氣；c.將產(chǎn)生高熱值煤收集貯存，將煤分解氣收集、除塵、分離，一部分加壓液化或提 純處理，將分離出的惰性氣體或另一部分煤分解氣加熱后再進(jìn)入密閉空間內(nèi)與未分解的煤 物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)；d.讓未分解或新進(jìn)料的煤物質(zhì)再進(jìn)入a步驟，與循環(huán)進(jìn)入的高溫煤分解氣或惰性 氣體充分接觸、吸熱、升溫，實(shí)現(xiàn)煤分解氣或惰性氣體加熱分解煤物質(zhì)的循環(huán)。實(shí)施例一如圖1所示一種實(shí)現(xiàn)加熱氣循環(huán)式煤物質(zhì)分解方法的專用設(shè)備，包括一個(gè)帶進(jìn) 料口 2、出料口 3的密封窯體1，窯體1是回轉(zhuǎn)窯，所述窯體1內(nèi)設(shè)置煤物質(zhì)推進(jìn)分解機(jī)構(gòu)4， 所述煤物質(zhì)推進(jìn)分解機(jī)構(gòu)4可以是揚(yáng)板、螺旋或其他橫向方式，所述密封窯體1的一端設(shè)置 煤分解氣收集管5，另一端設(shè)置高溫氣體輸入管6，所述煤分解氣收集管5與氣體后處理機(jī) 構(gòu)7連接，后處理機(jī)構(gòu)7可以是制煤氣裝置，也可以是除塵、除雜、脫硫、加壓液化裝置，并通 過回環(huán)管8與高溫氣體輸入管6連通，所述回環(huán)管8或/和高溫氣體輸入管6上設(shè)置加熱 機(jī)構(gòu)。所述加熱機(jī)構(gòu)包括燃料供應(yīng)管9、空氣供應(yīng)管10和燃燒加熱室11，最可靠的加熱方 式與大體積的燃燒加熱室保證了熱傳導(dǎo)的效率。也可以是其他加熱形式，如電加熱等。所 通氣體為煤分解氣，煤分解氣在后處理機(jī)構(gòu)7內(nèi)處理后，一大部分工業(yè)儲存，另一部分在回 環(huán)管風(fēng)機(jī)作用下，再次與加熱機(jī)構(gòu)進(jìn)行熱交換，并進(jìn)入密閉空間內(nèi)與未分解的煤物質(zhì)進(jìn)行
4反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)煤分解氣加熱分解煤物質(zhì)的循環(huán)。分解得到的高溫的煤所帶的熱量可以用于預(yù) 熱物料。實(shí)施例二 如圖2所示一種實(shí)現(xiàn)加熱氣循環(huán)式煤物質(zhì)分解方法的專用設(shè)備，包括一個(gè)帶進(jìn) 料口 2、出料口 3的密封窯體1，窯體1是回轉(zhuǎn)窯，所述窯體1內(nèi)設(shè)置煤物質(zhì)推進(jìn)分解機(jī)構(gòu)4， 所述煤物質(zhì)推進(jìn)分解機(jī)構(gòu)4可以是揚(yáng)板、螺旋或其他橫向方式，所述密封窯體1的一端設(shè)置 煤分解氣收集管5，另一端設(shè)置高溫氣體輸入管6，所述煤分解氣收集管5與氣體后處理機(jī) 構(gòu)7連接，后處理機(jī)構(gòu)7可以是制煤氣裝置，也可以是除塵、除雜、脫硫、加壓液化裝置，并通 過回環(huán)管8與高溫氣體輸入管6連通，所述回環(huán)管8或/和高溫氣體輸入管6上設(shè)置加熱 機(jī)構(gòu)。所述加熱機(jī)構(gòu)包括燃料供應(yīng)管9、空氣供應(yīng)管10和燃燒加熱室11，最可靠的加熱方 式與大體積的燃燒加熱室保證了熱傳導(dǎo)的效率。也可以是其他加熱形式，如電加熱等。所 通氣體為煤分解氣，煤分解氣在后處理機(jī)構(gòu)7內(nèi)處理后，一大部分工業(yè)儲存，另一部分在回 環(huán)管風(fēng)機(jī)作用下，再次與加熱機(jī)構(gòu)進(jìn)行熱交換，并進(jìn)入密閉空間內(nèi)與未分解的煤物質(zhì)進(jìn)行 反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)煤分解氣加熱分解煤物質(zhì)的循環(huán)。所述燃料供應(yīng)管9通過氣體后處理機(jī)構(gòu)7與 煤分解氣收集管5連通，將分解氣進(jìn)行加熱的燃料供應(yīng)管內(nèi)的燃料也可以使用一小部分處 理后的煤分解氣，這就不再為該系統(tǒng)添加新的熱源，保證其自給自足。分解得到的高溫的煤 所帶的熱量可以用于預(yù)熱物料。實(shí)施例三如圖3所示一種實(shí)現(xiàn)加熱氣循環(huán)式煤物質(zhì)分解立法的專用設(shè)備，包括個(gè)帶進(jìn)料 口 2、出料口 3的密封窯體1，窯體1是豎窯，所述窯體1內(nèi)設(shè)置煤物質(zhì)推進(jìn)分解機(jī)構(gòu)4，所 述煤物質(zhì)推進(jìn)分解機(jī)構(gòu)4可以是大型豎向螺旋、網(wǎng)格振動下流板或其他豎向推進(jìn)方式，所 述密封窯體1的一端設(shè)置煤分解氣收集管5，另一端設(shè)置高溫氣體輸入管6，所述煤分解氣 收集管5與氣體后處理機(jī)構(gòu)7連接，后處理機(jī)構(gòu)7可以是制煤氣裝置，也可以是除塵、除雜、 脫硫、加壓液化裝置，并通過回環(huán)管8與高溫氣體輸入管6連通，所述回環(huán)管8或/和高溫 氣體輸入管6上設(shè)置加熱機(jī)構(gòu)。所述加熱機(jī)構(gòu)包括燃料供應(yīng)管9、空氣供應(yīng)管10和燃燒加 熱室11，最可靠的加熱方式與大體積的燃燒加熱室保證了熱傳導(dǎo)的效率。也可以是其他加 熱形式，如電加熱等。所通氣體為惰性氣體，煤物質(zhì)在密閉空間內(nèi)與惰性氣體充分接觸、吸 熱、升溫；煤物質(zhì)升溫到300 900°C時(shí)分解為高熱值煤和煤分解氣；將產(chǎn)生高熱值煤收集 貯存，將煤分解氣收集、除塵、分離，部分加壓液化或提純處理，將后處理機(jī)構(gòu)7分離出的惰 性氣體加熱后再進(jìn)入密閉空間內(nèi)與未分解的煤物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)；讓未分解或新進(jìn)料的煤物質(zhì) 再進(jìn)入a步驟，與循環(huán)進(jìn)入惰性氣體充分接觸、吸熱、升溫，實(shí)現(xiàn)惰性氣體加熱分解煤物質(zhì) 的循環(huán)。煤分解氣在后處理機(jī)構(gòu)7內(nèi)處理后，一大部分工業(yè)儲存，另一部分在回環(huán)管風(fēng)機(jī)作 用下，再次與加熱機(jī)構(gòu)進(jìn)行熱交換，并進(jìn)入密閉空間內(nèi)與未分解的煤物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)惰 性氣體加熱分解煤物質(zhì)的循環(huán)。所述燃料供應(yīng)管9通過氣體后處理機(jī)構(gòu)7與煤分解氣收集 管5連通，將分解氣進(jìn)行加熱的燃料供應(yīng)管內(nèi)的燃料也可以使用一小部分處理后的煤分解 氣，這就不再為該系統(tǒng)添加新的熱源，保證其自給自足。分解得到的高溫的煤所帶的熱量可 以用于預(yù)熱物料。實(shí)施例四如圖3所示一種實(shí)現(xiàn)加熱氣循環(huán)式煤物質(zhì)分解方法的專用設(shè)備，包括一個(gè)帶進(jìn)料口 2、出料口 3的密封窯體1，窯體1是豎窯，所述窯體1內(nèi)設(shè)置煤物質(zhì)推進(jìn)分解機(jī)構(gòu)4，所 述煤物質(zhì)推進(jìn)分解機(jī)構(gòu)4可以是大型豎向螺旋、網(wǎng)格振動下流板或其他豎向推進(jìn)方式，所 述密封窯體1的一端設(shè)置煤分解氣收集管5，另一端設(shè)置高溫氣體輸入管6，所述煤分解氣 收集管5與氣體后處理機(jī)構(gòu)7連接，后處理機(jī)構(gòu)7可以是制煤氣裝置，也可以是除塵、除雜、 脫硫、加壓液化裝置，并通過回環(huán)管8與高溫氣體輸入管6連通，所述回環(huán)管8或/和高溫 氣體輸入管6上設(shè)置加熱機(jī)構(gòu)。所述加熱機(jī)構(gòu)包括燃料供應(yīng)管9、空氣供應(yīng)管10和燃燒加 熱室11，最可靠的加熱方式與大體積的燃燒加熱室保證了熱傳導(dǎo)的效率。也可以是其他加 熱形式，如電加熱等。所通氣體為煤分解氣，煤物質(zhì)在密閉空間內(nèi)與煤分解氣充分接觸、吸 熱、升溫；煤物質(zhì)升溫到300 900°C時(shí)分解為高熱值煤和煤分解氣；將產(chǎn)生高熱值煤收集 貯存，將煤分解氣收集、除塵、分離，一部分加壓液化或提純處理，將后處理機(jī)構(gòu)7分離出的 煤分解氣加熱后再進(jìn)入密閉空間內(nèi)與未分解的煤物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)；讓未分解或新進(jìn)料的煤物 質(zhì)再進(jìn)入a步驟，與循環(huán)進(jìn)入的煤分解氣充分接觸、吸熱、升溫，實(shí)現(xiàn)熱分解煤物質(zhì)的循環(huán)。 煤分解氣在后處理機(jī)構(gòu)7內(nèi)處理后，一大部分工業(yè)儲存，另一部分在回環(huán)管風(fēng)機(jī)作用下，再 次與加熱機(jī)構(gòu)進(jìn)行熱交換，并進(jìn)入密閉空間內(nèi)與未分解的煤物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)煤分解氣 或惰性氣體加熱分解煤物質(zhì)的循環(huán)。所述燃料供應(yīng)管9通過氣體后處理機(jī)構(gòu)7與煤分解氣 收集管5連通，將分解氣進(jìn)行加熱的燃料供應(yīng)管內(nèi)的燃料也可以使用一小部分處理后的煤 分解氣，這就不再為該系統(tǒng)添加新的熱源，保證其自給自足。分解得到的高溫的煤所帶的熱 最可以用于預(yù)熱物料。 上述惰性氣體的惰性主要指與氧氣或者煤分解氣不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體介質(zhì)， 可以是惰性氣體內(nèi)的氦氣、氬氣，也可以是二氧化碳?xì)怏w，厭氧氣體、少氧氣體。
權(quán)利要求
一種加熱氣循環(huán)式煤物質(zhì)分解方法，其特征在于包括以下步驟，a.讓煤物質(zhì)在密閉空間內(nèi)與高溫煤分解氣或惰性氣體充分接觸、吸熱、升溫；b.煤物質(zhì)升溫到500～800℃時(shí)慢慢分解為高熱值煤和煤分解氣；c.將產(chǎn)生高熱值煤收集貯存，將煤分解氣收集、除塵、分離，一部分加壓液化或提純處理，將分離出的惰性氣體或另一部分煤分解氣加熱后再進(jìn)入密閉空間內(nèi)與未分解的煤物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，；d.讓未分解或新進(jìn)料的煤物質(zhì)再進(jìn)入a步驟，與循環(huán)進(jìn)入的高溫煤分解氣或惰性氣體充分接觸、吸熱、升溫，實(shí)現(xiàn)煤分解氣或惰性氣體加熱分解煤物質(zhì)的循環(huán)。
2.一種實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1所述的加熱氣循環(huán)式煤物質(zhì)分解方法的專用設(shè)備，包括一個(gè) 帶進(jìn)料口、出料口的密封窯體，其特征在于所述窯體內(nèi)設(shè)置煤物質(zhì)推進(jìn)分解機(jī)構(gòu)，所述密 封窯體的一端設(shè)置煤分解氣收集管，另一端設(shè)置高溫氣體輸入管，所述煤分解氣收集管與 氣體后處理機(jī)構(gòu)連接，并通過回環(huán)管與高溫氣體輸入管連通，所述回環(huán)管或/和高溫氣體 輸入管上設(shè)置加熱機(jī)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的加熱氣循環(huán)式煤物質(zhì)分解方法的專用設(shè)備，其特征在于所述 加熱機(jī)構(gòu)包括燃料供應(yīng)管、空氣供應(yīng)管和燃燒室。
4.如權(quán)利要求2或3所述的加熱氣循環(huán)式煤物質(zhì)分解方法的專用設(shè)備，其特征在于 所述燃料供應(yīng)管通過氣體后處理機(jī)構(gòu)與煤分解氣收集管連通。
5.如權(quán)利要求2或3所述的加熱氣循環(huán)式煤物質(zhì)分解方法的專用設(shè)備，其特征在于 所述加熱機(jī)構(gòu)為電加熱機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種加熱氣循環(huán)式煤物質(zhì)分解方法及專用設(shè)備，它公開子一種不引入雜質(zhì)、保證分解氣純凈、基本不須外部熱源、自給自足的加熱氣循環(huán)式煤物質(zhì)分解設(shè)備，包括一個(gè)帶進(jìn)料口、出料口的密封窯體，所述窯體內(nèi)設(shè)置煤物質(zhì)推進(jìn)分解機(jī)構(gòu)，所述密封窯體的一端設(shè)置煤分解氣收集管，另一端設(shè)置高溫氣體輸入管，所述煤分解氣收集管與氣體后處理機(jī)構(gòu)連接，并通過回環(huán)管與高溫氣體輸入管連通，所述回環(huán)管或/和高溫氣體輸入管上設(shè)置加熱機(jī)構(gòu)。本發(fā)明將粉煤快速高效地分解分離，充分節(jié)約和利用了能源，大大地提高了煤資源的利用率和利用水平，將為整個(gè)社會帶來了大量的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
文檔編號C10K1/00GK101984021SQ20101052781
公開日2011年3月9日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者曹國超, 朱書成, 李仿, 李文生, 李金峰, 王希彬 申請人:西峽龍成特種材料有限公司