一種帶除塵的低階粉煤回轉(zhuǎn)干燥工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種帶除塵的低階粉煤回轉(zhuǎn)干燥工藝，特別適用于粉煤干餾提質(zhì)干燥 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 低階煤是指煤化程度低、成煤年代短的劣質(zhì)煤，按煤類分主要包括褐煤、長焰煤、 弱粘煤和不粘煤等。這類煤燃燒時火焰較長而有煙，含碳量為75-90 %，不含游離腐殖酸，大 多數(shù)具有粘結(jié)性，多數(shù)能結(jié)焦。常見的低階煤處理方式為低階煤直接燃燒發(fā)電、低階煤熱解 (即低階煤干餾）、低階煤直接液化等。其中，低階煤干餾制取煤焦油，并副產(chǎn)熱解煤氣和提 質(zhì)煤的工藝路線，由于其產(chǎn)物的豐富、利用率較高，成為近年來研宄的熱點。
[0003]《淺談我國低階煤資源分布及其利用途徑》（作者：蘇天雄，廣東化工，第39卷，總 第230期，2012年第6期）指出，歷史上曾出現(xiàn)過很多低溫干餾方法，但工業(yè)上成功的只有 幾種。這些方法按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。魯奇一斯皮爾蓋斯低溫干餾法是工業(yè) 上已采用的典型方法，魯奇-魯爾蓋斯法是固體熱載體內(nèi)熱式的典型方法。現(xiàn)有的低溫干 餾技術(shù)，大部分需要使用塊煤，使得大量粉煤資源無法有效利用；裝置處理規(guī)模小，單爐年 生產(chǎn)能力2-5萬噸，甚至更小，無法形成規(guī)模效應(yīng)；液體收率較低，一般收率在10%左右。
[0004] 可見，低階煤干餾提質(zhì)領(lǐng)域普遍存在的技術(shù)問題是如何對粉煤（尤其是粒度為 0-30mm)進(jìn)行干餾提質(zhì)，因為粉煤提質(zhì)所產(chǎn)生的高溫油氣含有大量煤塵，使得經(jīng)處理后所得 的煤焦油產(chǎn)品中的煤塵過多，影響其質(zhì)量，該煤塵來源包括兩部分，一種是低階煤本身帶來 的，對于粒度< 30mm的粉煤，其中粒徑< 0. 5mm的煤塵占粉煤含量的3-15%，而煤焦油的收 率正常值為8-9%，如果這部分煤塵進(jìn)入煤焦油，對煤焦油的收率影響很大；另一種是在干 燥、熱解過程中產(chǎn)生的，這部分主要是由于低階煤的熱穩(wěn)定性差引起的。兩者之間以原料煤 自帶的煤塵占多數(shù)。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中對于低階煤的預(yù)處理通常是單純對原料煤進(jìn)行機械篩分、粒度分級， 然而，這樣的處理方式對于3mm以下的粉煤的機械篩分幾乎沒有效果，并且目前工業(yè)上仍 然沒有簡單有效的手段解決低階粉煤熱解使得產(chǎn)物中存在大量煤塵的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過大量研宄發(fā)現(xiàn)，常規(guī)的回轉(zhuǎn)干燥爐在低階粉煤熱解工藝中僅 起到干燥的作用，其中，對于內(nèi)熱式干燥方式，為了避免物料的過量夾帶，造成物料損失，爐 內(nèi)氣體流速很低，通常為〇. 5-3m/s，僅能夠排出粉煤內(nèi)的水分；對于外熱式干燥方式，干燥 氣中水蒸汽分壓高，蒸發(fā)傳質(zhì)速度較慢，達(dá)到煤深度干燥時能耗較高，并且也僅能夠處理粉 煤的水分。
[0007] 本發(fā)明通過在回轉(zhuǎn)干燥爐中設(shè)置漸變式組合分布器，強化煤粉與氣體的接觸，實 現(xiàn)了既能抑制粉煤破碎，又能抑制氣體在回轉(zhuǎn)干燥爐內(nèi)的軸向速度波動，實現(xiàn)了在回轉(zhuǎn)干 燥爐中對于低階粉煤中不同粒徑的煤塵的除塵，在完成對粉煤干燥的同時能夠?qū)⒎勖褐辛?度< 0.5mm的、85%以上的煤塵去除，減少了在經(jīng)干燥后進(jìn)入熱解爐的干燥煤中的煤塵含 量，更進(jìn)一步地減少了熱解爐帶入高溫油氣回收系統(tǒng)的煤塵，最終實現(xiàn)整個煤提質(zhì)方法的 煤焦油收率的提尚和煤焦油品質(zhì)的提尚。
[0008] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種帶除塵的低階粉煤回轉(zhuǎn)干燥工藝，其特征在 于：
[0009] (1)將粒度彡30mm的粉煤送至回轉(zhuǎn)干燥爐，爐內(nèi)設(shè)置漸變式組合分布器，采用間 接、間接與直接結(jié)合、直接加熱方式，將粉煤加熱干燥至80-280°C，水含量降至5% -0% ;
[0010] A)采用間接加熱方式時，夾套內(nèi)通高溫?zé)煔庾鳛楦稍餆嵩?，同時向回轉(zhuǎn)干燥爐內(nèi) 通入80-280°C煙氣或其它氣體介質(zhì)，在漸變式組合分布器的作用下將煤中粒度< 0. 5mm 的、85%以上的煤塵從干燥煤中去除；
[0011] B)采用間接與直接結(jié)合加熱方式時，夾套內(nèi)通高溫?zé)煔庾鳛楦稍餆嵩?，同時向回 轉(zhuǎn)干燥爐內(nèi)通入溫度高于干燥煤溫的煙氣或其它氣體介質(zhì)，在漸變式組合分布器的作用下 將煤中粒度< 〇. 5mm的、85%以上的煤塵從干燥煤中去除；
[0012] C)采用直接加熱方式時，外來的高溫?zé)煔饣蚱渌鼩怏w與循環(huán)干燥氣混合，控制溫 度為350-650°C，通入回轉(zhuǎn)干燥爐中，即可作為干燥熱源，又可通過漸變式組合分布器的作 用將煤中粒度< 〇. 5mm的、85%以上的煤塵從干燥煤中去除；
[0013] 除塵后的干燥煤送至下游熱解爐進(jìn)行熱解；
[0014] (2)回轉(zhuǎn)干燥爐排出的干燥氣體夾帶著煤塵和水分先進(jìn)入氣體除塵器中將煤塵分 離下來，經(jīng)過除塵后的干燥氣體再經(jīng)過冷卻系統(tǒng)降溫至40-60°C，在冷卻系統(tǒng)中由于冷凝作 用能夠回收干燥氣中的水分，所述水分為進(jìn)料粉煤中水分的70-90 %，經(jīng)過上述處理后的干 燥氣最后經(jīng)風(fēng)機加壓、加熱器加熱至與被干燥的低階粉煤相同的溫度后返回至回轉(zhuǎn)干燥爐 作為除塵氣循環(huán)使用。
[0015] 優(yōu)選地，通過在回轉(zhuǎn)干燥爐內(nèi)設(shè)置漸變式組合分布器，強化煤粉與氣體的接觸，抑 制粉煤破碎，同時抑制氣體在回轉(zhuǎn)干燥爐內(nèi)軸向速度的波動，提高不同粒徑的除塵效率，控 制回轉(zhuǎn)干燥爐入口截面流速在2. 0-6. Om/s，保證不同粒徑煤塵的去除效率在85%以上。
[0016] 優(yōu)選地，所述漸變式組合分布器由筒壁、螺旋板和橫抄板組成；
[0017] 所述筒壁圍成錐形或其他漸變曲線形；
[0018] 所述螺旋板以所述筒壁軸向為螺旋中心呈多圈、螺旋狀分布，所述螺旋板之間形 成條狀凹陷；
[0019] 所述橫抄板沿所述筒壁前端至后端方向設(shè)置，在所述筒壁的圓周均勻分布多塊所 述橫抄板，所述橫抄板嵌入所述螺旋板內(nèi)使相鄰二片所述螺旋板與相鄰二片所述橫抄板形 成獨立的小室，當(dāng)粉煤輸送到所述漸變式組合分布器時能夠停留在所述小室中，并隨著所 述漸變式組合分布器的旋轉(zhuǎn)帶動停留在所述小室中的粉煤被帶抄起到一定高度后呈幕簾 狀下落；
[0020] 所述漸變式組合分布器安裝在所述回轉(zhuǎn)干燥爐后半段，且所述筒壁相對內(nèi)徑較小 的一端靠近回轉(zhuǎn)爐尾端；當(dāng)粉煤移動到回轉(zhuǎn)干燥爐中安裝有所述漸變式組合分布器的位置 時，除塵氣與粉煤充分接觸并對下落的粉煤進(jìn)行吹掃，將粉煤中煤塵除去。4、如權(quán)利要求 1-3任一項所述的帶除塵的低階粉煤回轉(zhuǎn)干燥工藝，其特征在于，所述的不同粒徑煤塵為粒 徑<0? 5mm或粒徑<0? 35mm或粒徑<0? 2mm的煤塵中的任意兩種以上的組合。
[0021] 優(yōu)選地，所述的氣體除塵器為靜電除塵器、旋風(fēng)除塵器、布袋除塵器、燒結(jié)金屬或 陶瓷除塵器中的一種或任意組合。
[0022] 優(yōu)選地，所述的冷卻系統(tǒng)為洗滌冷卻塔、空冷器與氣液分離罐聯(lián)用。
[0023] 優(yōu)選地，所述工藝對于被處理的粉煤粒度下限沒有限制，并且適用于各種低階煤。
[0024] 本發(fā)明更涉及一種用于帶除塵的低階粉煤回轉(zhuǎn)干燥工藝的漸變式組合分布器，其 特征在于，所述漸變式組合分布器由筒壁、螺旋板和橫抄板組成；
[0025] 所述筒壁圍成錐形或其他漸變曲線形；
[0026] 所述螺旋板以所述筒壁軸向為螺旋中心呈多圈、螺旋狀分布，所述螺旋板之間形 成條狀凹陷；
[0027] 所述橫抄板沿所述筒壁前端至后端方向設(shè)置，在所述筒壁的圓周均勻分布多塊所 述橫抄板，所述橫抄板嵌入所述螺旋板內(nèi)使相鄰二片所述螺旋板與相鄰二片所述橫抄板形 成獨立的小室，當(dāng)粉煤輸送到所述漸變式組合分布器時能夠停留在所述小室中，并隨著所 述漸變式組合分布器的旋轉(zhuǎn)帶動停留在所述小室中的粉煤被帶抄起到一定高度后呈幕簾 狀下落；
[0028] 所述漸變式組合分布器安裝在所述回轉(zhuǎn)干燥爐后半段，且所述筒壁相對內(nèi)徑較小 的一端靠近回轉(zhuǎn)爐尾端；當(dāng)粉煤移動到回轉(zhuǎn)干燥爐中安裝有所述漸變式組合分布器的位置 時，除塵氣與粉煤充分接觸并對下落的粉煤進(jìn)行吹掃，將粉煤中煤塵除去。
[0029] 優(yōu)選地，所述螺旋板的形狀根據(jù)被帶出的煤塵的粒度和試驗確定的所需除塵氣通 過螺旋板的線速度確定，以使所述線速度接近等速，波動范圍為±10%。
[0030] 優(yōu)選地，由于所述漸變式組合分布器的轉(zhuǎn)速與所述除塵氣的流速能夠根據(jù)需要調(diào) 整變化。
[0031] 優(yōu)選地，所述橫抄板的數(shù)量根據(jù)所述漸變式組合分布器的內(nèi)徑設(shè)置4-8塊。
[0032] 本發(fā)明提供的一種帶除塵的低階粉煤回轉(zhuǎn)干燥工藝能夠有效地將大部分< 0. 5_ 的煤塵從粉煤中去除，大大降低下游熱解爐出口高溫油氣中的煤塵含量，無廢固（油渣）產(chǎn) 生，降低了高溫油氣除塵凈化系統(tǒng)的設(shè)備投資，提高了下游熱解裝置煤焦油產(chǎn)品的收率及 煤焦油的品質(zhì)，在大大降低設(shè)備及生產(chǎn)成本的同時，還能夠?qū)崿F(xiàn)對所回轉(zhuǎn)干燥爐產(chǎn)生的氣 體的循環(huán)使用。
[0033] 本發(fā)明與傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)干燥工藝有以下不同：
[0034] 1)本發(fā)明提供了