一種帶式爐熱解裝置以及帶式爐熱解工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煤炭熱解和煤化工領(lǐng)域,具體一種帶式爐熱解裝置以及帶式爐熱解工
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【背景技術(shù)】
[0002]在我國(guó)的能源組成結(jié)構(gòu)中,煤炭占據(jù)主要地位。但是近年來我國(guó)發(fā)現(xiàn)的大規(guī)模煤田主要是以煙煤、褐煤為主。當(dāng)前,90%以上煙煤、褐煤主要用作發(fā)電、工業(yè)鍋爐和民用燃料直接燃燒,由此引發(fā)了一系列嚴(yán)重的生態(tài)和環(huán)境污染問題,同時(shí),白白浪費(fèi)了低階煤中蘊(yùn)藏的油、氣和化學(xué)品資源。
[0003]如何高效利用煙煤、褐煤,同時(shí)最大限度地減輕對(duì)環(huán)境的污染,在能源資源不斷枯竭以及環(huán)保壓力日益嚴(yán)峻的社會(huì)發(fā)展?fàn)顟B(tài)下,是煤化工領(lǐng)域中一項(xiàng)亟待解決的技術(shù)問題。
[0004]煤碳的熱解工藝是一種在相對(duì)溫和的條件下將煤中的富氫組分通過熱解方式提取出來作為化工原料或優(yōu)質(zhì)的液體燃料。但傳統(tǒng)的熱解方法,得到焦油收率低,重質(zhì)組分含量高,不利于加工利用。同時(shí),現(xiàn)有技術(shù)中普遍存在除塵效率低、焦油回收率低、廢水處理量大、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn),提供一種環(huán)保、節(jié)能、能源效率高的帶式熱解裝置以及帶式熱解工藝。
[0006]本發(fā)明的熱解原料(煤炭)依次經(jīng)過干燥、熱解、余熱回收、終冷,所得產(chǎn)品為半焦、煤焦油、熱解煤氣。具體是,熱解原料均勻布料于水平移動(dòng)的耐熱柔性網(wǎng)帶上,隨水平移動(dòng)的由動(dòng)力托輥支撐的網(wǎng)帶依次經(jīng)過干燥段、熱解段、余熱回收段,終冷段,氣體熱載體由下向上穿層加熱原料,得到半焦,熱載體為干燥段熱風(fēng)爐與熱解段熱風(fēng)爐燃燒產(chǎn)生的熱煙氣,熱載體在帶式爐中經(jīng)過布風(fēng)室均勻布風(fēng)后由下而上,對(duì)煤料進(jìn)行穿層加熱,熱解產(chǎn)生的荒煤氣經(jīng)過焦油系統(tǒng)回收焦油,凈化后的煤氣返回帶式爐對(duì)熱半焦進(jìn)行余熱回收,充分利用半焦余熱。本發(fā)明的方案節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0007]—方面,本發(fā)明公開了一種帶式爐熱解裝置,所述的帶式爐熱解裝置的技術(shù)方案如下。
[0008]—種帶式爐熱解裝置,所述的帶式爐熱解裝置包括分級(jí)布料系統(tǒng)1、帶式爐系統(tǒng)I1、焦油回收系統(tǒng)II1、以及熱風(fēng)爐系統(tǒng)IV ;
[0009]所述的分級(jí)布料系統(tǒng)I為所述的帶式熱解裝置準(zhǔn)備熱解原料,包括:擺動(dòng)式布料皮帶1、振動(dòng)分級(jí)篩2、分級(jí)緩沖倉(cāng)3、料層高度調(diào)節(jié)閘板4 ;
[0010]所述的帶式爐系統(tǒng)II將熱解原料熱解制得荒煤氣并將半焦冷卻出爐,包括:干燥段5、低溫?zé)峤舛?,7、余熱回收段8、終冷段9、熱環(huán)風(fēng)機(jī)12、產(chǎn)品出料器10、改向托輥23、動(dòng)力托輥25 ;
[0011]所述的焦油回收系統(tǒng)III將荒煤氣凈化并得到焦油產(chǎn)品,包括:高溫除塵器16、油冷塔17、間冷塔18、電捕焦19以及引風(fēng)機(jī)20 ;
[0012]所述的熱風(fēng)爐系統(tǒng)IV為帶式爐系統(tǒng)提供熱源,包括:干燥段熱風(fēng)爐13、熱解段熱風(fēng)爐14以及助燃風(fēng)機(jī)24。
[0013]本發(fā)明的另一方面公開了一種帶式爐熱解工藝,所述的一種帶式爐熱解工藝使用上述的帶式爐熱解裝置進(jìn)行熱解,所述的一種帶式爐熱解工藝的技術(shù)方案如下。
[0014]一種帶式爐熱解工藝,所述的帶式爐熱解工藝使用上述的帶式爐熱解裝置進(jìn)行熱解;所述的帶式爐熱解工藝包括如下步驟:
[0015]步驟(I),熱解原料經(jīng)擺動(dòng)式布料皮帶1、振動(dòng)分級(jí)篩2、進(jìn)入爐前分級(jí)緩沖倉(cāng)3后,通過料層高度調(diào)節(jié)閘板4使煤料均勻分層布料在帶式爐系統(tǒng)的柔性輸送帶上;
[0016]步驟(2),熱解原料隨輸送帶進(jìn)入干燥段5,干燥段氣體熱載體經(jīng)布風(fēng)后穿層加熱原料;所述的干燥段氣體熱載體為干燥熱風(fēng)爐13產(chǎn)生的高溫?zé)煔馀c干燥段爐內(nèi)抽取的低溫?zé)煔饣旌险{(diào)溫后的氣體;在干燥段(5),熱解原料受熱脫除所含的全水,全水以水蒸氣形式混入煙氣熱載體中出爐排放;
[0017]步驟(3),步驟(2)中經(jīng)過干燥、低溫?zé)峤夂蟮臒峤庠想S輸送帶進(jìn)入熱解段(6,7),熱解段氣體熱載體通過布風(fēng)室(26)均勻二次穿層加熱熱解原料;所述的熱解段氣體熱載體為熱解段熱風(fēng)爐(14)產(chǎn)生的高溫?zé)煔馀c回收余熱后的煤氣調(diào)溫后的氣體;在熱解段(6,7),熱解原料受熱分解析出出爐荒煤氣,形成熱半焦;所述的荒煤氣包括煤焦油蒸氣、熱解水蒸氣和熱解煤氣;
[0018]步驟(4),步驟(3)形成的熱半焦隨所述的輸送帶輸送至余熱回收段8,由冷煤氣與熱半焦間進(jìn)行穿層熱交換,將半焦顯熱回收;經(jīng)回收余熱后的半焦進(jìn)入終冷段9 ;
[0019]步驟(5),經(jīng)步驟(4)處理的半焦進(jìn)入終冷段9,在終冷段9進(jìn)行干法間接冷卻,SP得半焦產(chǎn)品,所述的半焦產(chǎn)品由產(chǎn)品出料器10出料;
[0020]步驟¢),步驟⑶得到的出爐荒煤氣經(jīng)高溫除塵16、油冷17、間冷18、電捕19回收出煤焦油產(chǎn)品。
[0021]優(yōu)選地,所述的熱解原料包括:煤炭、油頁(yè)巖、木材、或者生物質(zhì)原料。需要指出的是,本發(fā)明所述的一種帶式爐熱解加工工藝對(duì)于原料并沒有特別的限制,只要原料能夠滿足含有碳?xì)浠衔?,就能夠作為本發(fā)明的熱解原料。其中,煤炭?jī)?yōu)選選擇煙煤或者褐煤。
[0022]優(yōu)選地,步驟(2)中,干燥段熱風(fēng)爐以及熱解段熱風(fēng)爐的燃料各自獨(dú)立地選擇自產(chǎn)煤氣、油、煤、液化氣、天然氣中的一種或者多種。
[0023]優(yōu)選地,步驟(2)中,所述的干燥段氣體熱載體的溫度為250-300°C。
[0024]優(yōu)選地,步驟(3)中,所述的熱解段氣體熱載體的溫度為500-649°C。
[0025]優(yōu)選地,步驟(4)中,余熱回收段8采用的冷煤氣為焦油回收系統(tǒng)凈化后的冷煤氣,回收半焦顯熱后的煤氣作為所述的干燥段熱風(fēng)爐與熱解段熱風(fēng)爐燃料以及調(diào)溫使用。
[0026]優(yōu)選地,步驟(5)中,回收顯熱后的半焦采用煙氣與空冷水間接循環(huán)冷卻,將半焦冷卻至低于80°C出爐。
[0027]優(yōu)選地,步驟(6)中,出爐荒煤氣采用引風(fēng)機(jī)負(fù)壓抽出式。
[0028]本發(fā)明取得了良好的技術(shù)效果,工藝過程不消耗工業(yè)用水,也不產(chǎn)生氨、酚類化工廢水,具有高效、節(jié)水、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明的帶式爐熱解裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]附圖中,相應(yīng)的附圖標(biāo)記分別表示的是,1:分級(jí)布料系統(tǒng);11:帶式爐系統(tǒng);ΙΠ:焦油回收系統(tǒng);iv:熱風(fēng)爐系統(tǒng);
[0031]A:熱解原料;B:助燃空氣;C:產(chǎn)品半焦;D:產(chǎn)品焦油;
[0032]1:擺動(dòng)式布料皮帶;2:振動(dòng)分級(jí)篩;3:分級(jí)緩沖倉(cāng);4:料層高度調(diào)節(jié)閘板;5:干燥段;6:熱解段一 ;7:熱解段二 ;8:余熱回收段;9:終冷段;10:產(chǎn)品出料器;11:排煙風(fēng)機(jī);12:熱環(huán)風(fēng)機(jī);13:干燥段熱風(fēng)爐;14:熱解熱段風(fēng)爐;15:終冷器;16:高溫除塵器;17:油冷塔;18:間冷塔;19:電捕焦;20:引風(fēng)機(jī);21:焦油循環(huán)栗;22:焦油循環(huán)罐;23:改向托輥;24:助燃風(fēng)機(jī);25動(dòng)力托輥;26、布風(fēng)室。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0034]首先介紹本發(fā)明的帶式爐熱解裝置。
[0035]實(shí)施例1
[0036]結(jié)合圖1,所述的帶式爐熱解裝置包括分級(jí)布料系統(tǒng)1、帶式爐系統(tǒng)I1、焦油回收系統(tǒng)II1、以及熱風(fēng)爐系統(tǒng)IV ;
[0037]所述的分級(jí)布料系統(tǒng)I為所述的帶式爐熱解裝置準(zhǔn)備熱解原料,包括:擺動(dòng)式布料皮帶1、振動(dòng)分級(jí)篩2、分級(jí)緩沖倉(cāng)3、料層高度調(diào)節(jié)閘板4 ;
[0038]所述的帶式爐系統(tǒng)II將熱解原料熱解制得荒煤氣并將半焦冷卻出爐,包括:干燥段5、熱解段6,7、余熱回收段8、終冷段9、熱環(huán)風(fēng)機(jī)12、產(chǎn)品出料器10、改向托輥23、動(dòng)力托輥25、布風(fēng)室26 ;
[0039]所述的焦油回收系統(tǒng)III將荒煤氣凈化并得到焦油產(chǎn)品,包括:高溫除塵器16、油冷塔17、間冷塔18、電捕焦19以及引風(fēng)機(jī)20 ;
[0040]所述的熱風(fēng)爐系統(tǒng)IV為帶式爐系統(tǒng)提供熱源,包括:干燥段熱風(fēng)爐13、熱解段熱風(fēng)爐14以及助燃風(fēng)機(jī)24。
[0041]下面著重介紹使用實(shí)施例1的帶式熱解裝置進(jìn)行帶式爐熱解的工藝。
[0042]實(shí)施例2
[0043]本實(shí)施例選用的熱解原料是煤炭,一種帶式爐熱解工藝包括以下步驟:
[0044]步驟(I),將煤炭破碎至30mm以下,熱解原料經(jīng)擺動(dòng)式布料皮帶1、振動(dòng)分級(jí)篩2、進(jìn)入爐前分級(jí)緩沖倉(cāng)3后,通過料層高度調(diào)節(jié)閘板4使煤料均勻分層布料在帶式爐系統(tǒng)的柔性輸送帶上;
[0045]步驟(2),熱解原料隨輸送帶進(jìn)入干燥段5,干燥段氣體熱載體穿層加熱原料;所述的干燥段氣體熱載體為干燥熱風(fēng)爐13產(chǎn)生的高溫?zé)煔馀c干燥段爐內(nèi)抽取的低溫?zé)煔饣旌险{(diào)溫后的氣體;在干燥段5,熱解原料受熱脫除所含的全水,全水以水蒸氣形式混入煙氣熱載體中出爐排放;
[0046]步驟(3),步驟(2)中經(jīng)過干燥、低溫?zé)峤夂蟮臒峤庠想S輸送帶進(jìn)入熱解段(6,7),熱解段氣體熱載體通過布風(fēng)室(26)均勻二次穿層加熱熱解原料;所述的熱解段氣體熱載體為熱解段熱風(fēng)爐(14)產(chǎn)生的高溫?zé)煔馀c回收余熱后的煤氣調(diào)溫后的氣體;在熱解段(6,7),熱解原料受熱分解析出出爐荒煤氣,形成熱半焦;所述的荒煤氣包括煤焦油蒸氣、熱解水蒸氣和熱解煤氣;
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