一种钝化冷却无烟煤的方法及其一体化装置制造方法及图纸

技术编号:13583724 阅读:90 留言:0更新日期:2016-08-24 11:33
本发明专利技术公开一种钝化冷却无烟煤的方法及其一体化装置。该方法包括(1)对550℃‑600℃的热解后的无烟煤进行冷却,至220‑250℃,得到预处理后的无烟煤;(2)将预处理后的无烟煤与钝性气体反应,以对所述无烟煤进行氧气活化形成150‑220℃的中温钝化无烟煤;(3)采用冷却水对所述步骤(2)的中温钝化无烟煤同时进行冷却和水合反应,得到40‑60℃的低温钝化无烟煤。该装置包括顺次相连的进料仓,进料输送机、钝化冷却回转装置和出料输送机。通过该方法和装置能有效钝化干馏热解无烟煤,并回收高品位热能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤化工
,具体涉及一种钝化冷却无烟煤的方法及其一体化装置
技术介绍
我国的资源分布状况是煤油气少,煤炭资源虽然相对丰富,但利用价值较低的低阶煤却占有相当大的比例。因此低阶煤开发成为高阶煤的技术,已成为我国目前能源研究开发的重点。截至目前,低阶煤开发成为高阶煤的技术有如下几种:循环流化床固体热载体快速煤提质技术、气体热载体快速煤提质工艺、带式煤干馏提质技术、移动床煤提质技术、回转反应器煤提质技术。通过多年的试验和验证,回转反应器煤提质技术正以其突出的技术优势,逐渐成为技术主流。煤干馏热解回转反应器试验装置和工业化装置目前存在的主要问题有:提质后的无烟煤在储存和运输过程中,当处在煤场或运输途中周围的空气中时,干馏热解无烟煤就会有自燃的现象发生。为了提高干馏热解无烟煤的长期贮存和长途运输能力,干馏热解无烟煤的钝化研究成为干馏热解工艺研究的重点和难点之一。现有煤干馏热解示范装置钝化工艺存在的主要问题有:钝化多采用低温钝化水合法,钝化效果不理想。对于220℃-250℃以上的高品位热能,没有回收利用,装置热效率低下。中国专利文献CN 104789244A公开了一种带煤气循环的回转炉粉煤热解生产无烟煤方法,采用粉煤除尘回转炉系统、带煤气循环的外热式回转炉热解系统和带热回收的回转冷却钝化系统,减少了在经热解炉进一步带入油气回收系统的煤尘量,提高了煤焦油产品的收率和热解煤气中CH4含量;同时,通过回收无烟煤冷却释放的高位热量作为除尘热源等措施,优化了整个粉煤热解提质系统的换热网络,提高了能量的利用效率。但是仍然存在干馏热解无烟煤的钝化效果不理想,对于220℃-250℃以上的高品位热能,没有有效回收利用,装置热效率低下的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中干馏热解无烟煤的钝化效果不理想,对于220℃-250℃以上的高品位热能,没有回收利用,装置热效率低下,干馏热解无烟煤不能长期贮存和长途运输的缺陷,进而提供了一种钝化冷却无烟煤的方法。本专利技术所要解决的第二个技术问题在于提供一种钝化冷却无烟煤的一体化装置。为解决上述技术问题,本专利技术所提供的钝化冷却无烟煤的方法,包括如下步骤:(1)对550℃-600℃的热解后的无烟煤进行冷却,至220-250℃,得到预处理后的无烟煤;(2)将步骤(1)中预处理后的无烟煤与钝性气体反应,以对所述无烟煤进行氧气活化形成150-220℃的中温钝化无烟煤;(3)采用冷却水对所述步骤(2)的中温钝化无烟煤同时进行冷却和
水合反应,得到40-60℃的低温钝化无烟煤。上述方法中,步骤(2)中,所述钝性气体为130-180℃的烟气与空气或氮气的混合物,其中,氧气的体积分数为8-20%。上述方法中,步骤(3)中,所述冷却水具体可为水处理的工业回用水。上述方法中,步骤(3)中,所述低温钝化无烟煤的含水量为6-12%(质量分数)。本专利技术所提供的一种钝化冷却无烟煤的一体化装置,包括顺次相连的进料仓,进料输送机、钝化冷却回转装置和出料输送机,所述进料仓为密封进料仓,以避免进料时空气进入钝化冷却回转装置内造成物料超温;钝化冷却回转装置,包括钝化冷却回转筒体和套设于所述钝化冷却回转筒体外部的冷却气夹套,所述钝化冷却回转筒体与所述冷却气夹套之间设置于间隙,以形成冷却气流通空间,所述钝化冷却回转筒体内部沿轴向顺次设置有取热区、中温钝化区和低温钝化冷却水合区,所述取热区内设置有钝化气输入管,所述低温钝化冷却水合区设置有喷淋冷却水管,所述进料输送机与所述取热区的进口相连,所述出料输送机与所述低温钝化冷却水合区的出口相连接。上述钝化冷却无烟煤的一体化装置中,所述中温钝化区设置有促进无烟煤与钝化气的混合结构,所述混合结构为设置于所述中温钝化区内的扬料板;所述扬料板可采用现有技术中的升举式、扇形式或分布式等多种形式的扬料板,用以扬起无烟煤并洒下形成料幕,然后钝化气体穿过料幕,进行充分的中温钝化反应,或,对应所述中温钝化区钝化冷却回转筒体部
分为波纹管,以促进无烟煤与钝化气的混合。上述钝化冷却无烟煤的一体化装置中,钝化气输入管沿所述钝化冷却回转筒体的轴向设置,其进口端位于所述钝化冷却回转筒体的外部,用以将钝化气体通入所述钝化气输入管中,其出口端设置于所述中温钝化区的始端,以向所述中温钝化区通入钝化气体。所述喷淋冷却水管沿所述钝化冷却回转筒体的轴向设置,其进口端位于所述钝化冷却回转筒体的外部,用以将冷却水通入所述喷淋冷却水管中,其出口端设置于所述低温钝化冷却水合区的始端,所述喷淋冷却水管的管壁上设置有雾化喷头,以对进入所述低温钝化冷却水合区的无烟煤进行冷却。上述钝化冷却无烟煤的一体化装置中,所述钝化气输入管的进口端设置与其相连通的混合器;所述混合器设置有若干进气管道。上述钝化冷却无烟煤的一体化装置中,包括用以支撑所述回转筒体的滚圈和用以带动所述回转筒体转动的齿轮。进一步地,所述滚圈安装于所述回转筒体上,且所述滚圈被托轮支撑,并在所述托轮上转动,通过所述滚圈和所述托轮构成滚圈系统所述齿轮包括小齿轮和大齿轮,且小齿轮和大齿轮之间彼此齿合,所述小齿轮与电机相连,所述大齿轮套装于所述回转筒体上,并通过设置于其上的弹性构件固定在所述回转筒体上,带动所述回转筒体转动,通过所述小齿轮、所述电机、所述大齿轮和所述弹性构件构成齿轮系统。进一步地,所述小齿轮与所述电机之间设置减速机,通过所述减速机
将所述小齿轮与所述电机相连。通过电机带动小齿轮转动,进而带动大齿轮,并通过大齿轮带动所述回转筒体转动,最终将电机的扭矩传递给所述回转筒体并带动其转动。上述钝化冷却无烟煤的一体化装置中,所述冷却气夹套上设置若干冷却气入口和若干热空气出口;所述冷却气入口位于所述冷却气夹套的中部,所述热空气出口位于所述冷却气夹套的首部和/或尾部。进一步地,所述冷却气入口设置凸出所述冷却气夹套的套口;所述热空气出口设置凸出所述冷却气夹套的套口;所述冷却气入口和所述热空气出口处均设置引流机,用以使所述冷却气进入所述冷却气夹套和所述热空气从所述冷却气夹套中出来,优选地,所述引流机为蜗壳结构的引流机。上述钝化冷却无烟煤的一体化装置中,作为优选的实施方式,所述物料仓为称重式密封料仓;所述进料输送机和出料输送机均为螺旋输送机。所述低温钝化冷却水合区的出口设置钝化气体及蒸汽引出管,进一步地,所述钝化气体及蒸汽引出管的气体出口处设置引风机,用以将其中的钝化气体及蒸汽引至外界。与现有技术相比,本专利技术具有如下优点:1)本专利技术所提供的一种钝化冷却无烟煤的方法,通过上述步骤1)、2)、3)和4)使干馏热解后的无烟煤得到钝化,先通过所述冷媒(如冷空气)回收了干馏热解后的无烟煤中220℃-250℃以上的高品质热能,将干馏热解
后的无烟煤冷却至220℃-250℃,提高系统的热效率,同时冷却无烟煤以进行后续的中温钝化反应,进行温和钝化反应,所述冷媒吸收热能后转换成热媒(如热空气),输送到外界回收利用;同时冷却水是水处理的工业回用水,实现了水处理的工业回用水利用,并进一步回收了热量,最终得到无烟煤的温度为40℃-60℃,含水量为6%-12%(质量分数),能长期贮存和长途运输,不会在空气中自燃。2)本专利技术所提供的一种钝化冷却无烟煤的方本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种钝化冷却无烟煤的方法,包括如下步骤,(1)对550℃‑600℃的热解后的无烟煤进行冷却,至220‑250℃,得到预处理后的无烟煤;(2)将步骤(1)中预处理后的无烟煤与钝性气体反应,以对所述无烟煤进行氧气活化形成150‑220℃的中温钝化无烟煤;(3)采用冷却水对所述步骤(2)的中温钝化无烟煤同时进行冷却和水合反应,得到40‑60℃的低温钝化无烟煤。

【技术特征摘要】
1.一种钝化冷却无烟煤的方法,包括如下步骤,(1)对550℃-600℃的热解后的无烟煤进行冷却,至220-250℃,得到预处理后的无烟煤;(2)将步骤(1)中预处理后的无烟煤与钝性气体反应,以对所述无烟煤进行氧气活化形成150-220℃的中温钝化无烟煤;(3)采用冷却水对所述步骤(2)的中温钝化无烟煤同时进行冷却和水合反应,得到40-60℃的低温钝化无烟煤。2.根据权利要求1所述的钝化冷却无烟煤的方法,其特征在于:步骤(2)中,所述钝性气体为130-180℃的烟气与空气或氮气的混合物,其中,氧气的体积分数为8-20%。3.根据权利要求1或2所述的钝化冷却无烟煤的方法,其特征在于,所述低温钝化无烟煤的含水量为6-12%。4.一种钝化冷却无烟煤的一体化装置,包括顺次相连的进料仓,进料输送机、钝化冷却回转装置和出料输送机,其特征在于,所述进料仓为密封进料仓,以避免进料时空气进入钝化冷却回转装置内造成物料超温;钝化冷却回转装置,包括钝化冷却回转筒体和套设于所述钝化冷却回转筒体外部的冷却气夹套,所述钝化冷却回转筒体与所述冷却气夹套之间设置于间隙,以形成冷却气流通空间,所述钝化冷却回转筒体内部沿轴向顺次设置有取热区、中温钝化区和低温钝化冷却水合区,所述取热区内设置有钝化气输入管,所述低温钝化冷却水合区设置有喷淋冷却水管,所述
\t进料输送机与所述取热区的进口相连,所述出料输送机与所述低温钝化冷却水合区的出口相连接。5.根据权利要求4所述的钝化冷却无烟煤的一体化装置,其特征在于,所述中温钝化区设置有促进无烟煤与钝化气的混合结构,所述混合结构为设置于所述中温钝化区内的扬料板。6.根据权利要求4所述的钝化冷却无烟煤的一体化装置,其特征在于,对应所述中温钝化区钝化冷却回转筒体部分为波纹管,以...

【专利技术属性】
技术研发人员:王守峰刘新李万善张鹏江昊沛赵欣宇
申请(专利权)人:陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司华陆工程科技有限责任公司
类型:发明
国别省市:陕西;61

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