一种用于煤炭气化废渣高效分级的两段式旋液分级装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于煤炭气化废渣高效分级的两段式旋液分级装置，包括第一段旋液分级装置和与之组合连接的第二段旋液分级装置，第一段旋液分级装置上部的侧面上设有原料进口；第一段旋液分级装置下端设有高密度灰分出口；第一段旋液分级装置上端设有高纯碳和低密度灰分混合物出口，高纯碳和低密度灰分混合物出口与所述的第二段旋液分级装置上部的侧面设置的高纯碳和低密度灰分混合物入口连接；第二段旋液分级装置上端设有高纯碳出口；第二段旋液分级装置下端设有低密度灰分出口；本实用新型专利技术所得的高纯灰分用于制备建筑材料，所得高纯碳比表面积高、吸附性好、热值高，用于制备活性炭、污水处理、燃烧发电等领域，可实现更高价值的利用。

A two stage swirling classifier for efficient classification of coal gasification waste residue

The utility model discloses a two-stage hydrocyclone classifier for efficient classification of coal gasification waste residue, which comprises a first-stage hydrocyclone classifier and a second-stage hydrocyclone classifier connected with the first-stage hydrocyclone classifier. The upper side of the first-stage hydrocyclone classifier is provided with a raw material inlet; the lower end of the first-stage hydrocyclone classifier is provided with a high density. A high-purity carbon and low-density ash mixture outlet is arranged at the upper end of the first stage hydrocyclone grading device, and the high-purity carbon and low-density ash mixture outlet is connected with the high-purity carbon and low-density ash mixture inlet arranged at the upper side of the second stage hydrocyclone grading device; and the upper end of the second stage hydrocyclone grading device is provided with a high-purity carbon and low-density ash mixture inlet. High-purity carbon outlet; low-density ash outlet is arranged at the lower end of the second-stage rotary liquid grading device; the high-purity ash obtained by the utility model is used for preparing building materials, and the high-purity carbon obtained by the utility model has high specific surface area, good adsorption and high calorific value, and is used for preparing activated carbon, sewage treatment, combustion power generation and other fields, thus realizing higher value utilization.

【技术实现步骤摘要】
一种用于煤炭气化废渣高效分级的两段式旋液分级装置
本技术属于煤气化废渣回收领域，特别涉及一种用于煤炭气化废渣高效分级的两段式旋液分级装置。
技术介绍
我国是一个“富煤、贫油、少气”的国家。目前，煤炭占我国一次能源消费总量的70％，煤制甲醇、煤制油、煤制烯烃等以煤气化为龙头的新型煤化工产业，是煤炭清洁利用的重要手段，煤气化过程中会产生大量的气化废渣，目前没有被有效利用，不仅要占用大量土地储存，而且其渗滤液会对土壤和水体造成污染，煤气化废渣的资源化利用成为煤化工产业亟需解决的关键问题。煤气化废渣的资源化回收利用既能提高废渣的经济价值，又能解决废渣储存带来的环境问题，中国专利公开的一种煤化工气化渣的处理方法，公开号：CN104759249A提出将煤气化废渣回收可溶性钾，并得到活性残渣的方法；CN103991898A提出将煤气化废渣中的碱金属催化剂和稀有金属Ga同时回收的方法；CN102980195A提出将气化废渣与煤泥按一定比例均匀掺混，然后加入白泥浆，在流化床锅炉内燃烧得以回收利用；CN105396518A提出一种煤气化废渣氧化脱碳的组合循环流化床反应器装置，可将煤气化废渣氧化脱碳制灰分并联产蒸汽。上述的现有的气化废渣资源化利用技术工艺设备复杂、投资高、能耗高，且废渣利用率低、有废弃物产生，不能将气化废渣完全利用，研发煤气化废渣高效分级装置具有重要的工业应用前景，可以高效地实现气化废渣渣的资源化回收利用，所得高纯灰分可做建筑材料的原料，而高纯碳组分比表面积高、吸附性好、热值高，可以用于制备活性炭、用于土壤改良、污水处理、燃烧发电等领域；气化废渣中含有大量多孔超细的高含碳组分和硅酸盐玻璃质灰分，平均含碳量在20％左右，不能直接用作建筑材料；又因为其水分一般在50％以上，不适宜直接做燃料燃烧，而如果能将其中的灰分与碳有效分离，就能进行分级利用。
技术实现思路
为了实现上述目的所解决的技术方案是：一种用于煤炭气化废渣高效分级的两段式旋液分级装置，包括所述的两段式旋液分级装置包括第一段旋液分级装置和与之组合连接的第二段旋液分级装置，所述的第一段旋液分级装置上部的侧面上设有原料进口；所述的第一段旋液分级装置下端设有高密度灰分出口；所述的第一段旋液分级装置上端设有高纯碳和低密度灰分混合物出口，所述的高纯碳和低密度灰分混合物出口与所述的第二段旋液分级装置上部的侧面设置的高纯碳和低密度灰分混合物入口连接；所述的第二段旋液分级装置上端设有高纯碳出口；所述的第二段旋液分级装置下端设有低密度灰分出口。进一步的，所述的第一段旋液分级装置分为第一柱段和第一锥段，所述的第一柱段与第一锥段通过法兰固定连接；所述的原料进口斜向切入所述的第一柱段的上部；所述的原料进口内设有第一入料管，所述的第一入料管顺着原料进口切入所述的第一柱段内部；所述的第一柱段上端与所述的高纯碳和低密度灰分混合物出口连接，所述的高纯碳和低密度灰分混合物出口内部设有第一溢流管，所述的第一溢流管顺着所述的高纯碳和低密度灰分混合物出口插入到所述的第一柱段内部，所述的第一溢流管底部低于所述的原料进口；所述的第一锥段下端与所述的高密度灰分出口连接，所述的高密度灰分出口内设有第一底流管。进一步的，所述的第二段旋液分级装置分为第二柱段和第二锥段，所述的第二柱段与第二锥段通过法兰固定连接；所述的高纯碳和低密度灰分混合物入口斜向切入所述的第二柱段的上部；所述的高纯碳和低密度灰分混合物入口内设有第二入料管，所述的第二入料管顺着高纯碳和低密度灰分混合物入口切入所述的第二柱段内部；所述的第二柱段上端与所述的高纯碳出口连接，所述的高纯碳出口内部设有第二溢流管，所述的第二溢流管顺着所述的高纯碳出口插入到所述的第二柱段内部，所述的第二溢流管底部低于所述的高纯碳和低密度灰分混合物入口；所述的第二锥段下端与所述的低密度灰分出口连接，所述的低密度灰分出口内设有第二底流管。进一步的，所述的第一入料管的直径D1与第一旋液分级器直径D所成比例为：D1＝(0.23～0.26)D；所述的第二入料管的直径D1′与第二旋液分级器直径D′所成比例为：D1′＝(0.2～0.23)D′；所述的第一锥段锥角取20～45°，所述的第二锥段锥角取10～15°；所述的第一溢流管的直径D2与旋液分级器直径D所成比例为:D2＝(0.3～0.4)D,所述的第二溢流管的直径D2′与第二旋液分级器直径D′所成比例为D2′＝(0.2～0.3)D′；所述的第一溢流管插入所述的第一柱段内部的深度：h1＝(0.5～0.7)D；所述的第二溢流管插入所述的第二柱段内部的深度：h2＝(0.3～0.5)D′；所述的第一底流管直径d1＝(0.15～0.19)D，所述的第二底流管直径d2＝(0.19～0.25)D′；所述的高密度灰分出口直径和高纯碳和低密度灰分混合物出口直径之比确定第一锥段锥比，所述的第一锥段的锥比V1取0.35～0.55；所述的低密度灰分出口直径和高纯碳出口直径之比确定第二锥段锥比，所述的第二锥段的锥比V2取0.55～0.65。进一步的，所述的来料经第一入料管沿切向进入第一柱段的速度大于5m/s，所述的来料经第二入料管沿切向进入第二柱段的速度大于5m/s。进一步的，所述的第一段旋液分级装置入料压力P1取0.05～0.1MPa操作，所述的第二段旋液分级装置入料压力P2取0.1～0.3MPa操作。进一步的，所述的第一段旋液分级装置尺寸和压力一定时，入料浓度C为10％～30％。进一步的，所述的第一段旋液分级装置分离出密度ρ1大于1.8g/cm3的灰分，所述的第二段旋液分级装置分离出密度ρ2为1.15-1.8g/cm3的灰分。本技术旨在利用离心沉降原理通过一种两段式旋液分级装置将气化废渣中的碳与灰分高效分离，所得的高纯灰分可直接用于制备建筑材料，而所得高纯碳比表面积高、吸附性好、热值高，可以用于制备活性炭、污水处理、燃烧发电等领域，可实现更高价值的利用，本技术装置具有分离效率高、结构简单、操作方便等优势，适合广泛推广。附图说明图1为本技术用于煤炭气化废渣高效分级的两段式旋液分级装置的两段式旋液分级器示意图。图2为本技术用于煤炭气化废渣高效分级的两段式旋液分级装置的第一段旋液分级装置结构图示意图。图3为本技术用于煤炭气化废渣高效分级的两段式旋液分级装置的第二段旋液分级装置结构图示意图。图4为本技术用于煤炭气化废渣高效分级的两段式旋液分级装置的旋液分级器涡旋流动示意图。图中：1.第一段旋液分级装置2.第二段旋液分级装置3.原料进口4.高密度灰分出口5.高纯碳和低密度灰分混合物出口6.高纯碳出口7.低密度灰分出口101.第一入料管102.第一柱段103.第一锥段104.第一底流管105.第一溢流管501.高纯碳和低密度灰分混合物入口201.第二入料管202.第二柱段203.第二锥段204.第二底流管205.第二溢流管。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本技术实施例作进一步的描述。实施例一如附图1-4所示的一种用于煤炭气化废渣高效分级的两段式旋液分级装置，包括第一段旋液分级装置1和与之组合连接的第二段旋液分级装置2，所述的第一段旋液分级装置1上部的侧面上设有原料进口3；所述的第一段旋液分级本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于煤炭气化废渣高效分级的两段式旋液分级装置，其特征在于，所述的两段式旋液分级装置包括第一段旋液分级装置(1)和与之组合连接的第二段旋液分级装置(2)，所述的第一段旋液分级装置(1)上部的侧面上设有原料进口(3)；所述的第一段旋液分级装置(1)下端设有高密度灰分出口(4)；所述的第一段旋液分级装置(1)上端设有高纯碳和低密度灰分混合物出口(5)，所述的高纯碳和低密度灰分混合物出口(5)与所述的第二段旋液分级装置(2)上部的侧面设置的高纯碳和低密度灰分混合物入口(501)连接；所述的第二段旋液分级装置(2)上端设有高纯碳出口(6)；所述的第二段旋液分级装置(2)下端设有低密度灰分出口(7)。

【技术特征摘要】
1.一种用于煤炭气化废渣高效分级的两段式旋液分级装置，其特征在于，所述的两段式旋液分级装置包括第一段旋液分级装置(1)和与之组合连接的第二段旋液分级装置(2)，所述的第一段旋液分级装置(1)上部的侧面上设有原料进口(3)；所述的第一段旋液分级装置(1)下端设有高密度灰分出口(4)；所述的第一段旋液分级装置(1)上端设有高纯碳和低密度灰分混合物出口(5)，所述的高纯碳和低密度灰分混合物出口(5)与所述的第二段旋液分级装置(2)上部的侧面设置的高纯碳和低密度灰分混合物入口(501)连接；所述的第二段旋液分级装置(2)上端设有高纯碳出口(6)；所述的第二段旋液分级装置(2)下端设有低密度灰分出口(7)。2.根据权利要求1所述的用于煤炭气化废渣高效分级的两段式旋液分级装置，其特征在于，所述的第一段旋液分级装置(1)分为第一柱段(102)和第一锥段(103)，所述的第一柱段(102)与第一锥段(103)通过法兰固定连接；所述的原料进口(3)斜向切入所述的第一柱段(102)的上部；所述的原料进口(3)内设有第一入料管(101)，所述的第一入料管(101)顺着原料进口(3)切入所述的第一柱段(102)内部；所述的第一柱段(102)上端与所述的高纯碳和低密度灰分混合物出口(5)连接，所述的高纯碳和低密度灰分混合物出口(5)内部设有第一溢流管(105)，所述的第一溢流管(105)顺着所述的高纯碳和低密度灰分混合物出口(5)插入到所述的第一柱段(102)内部，所述的第一溢流管(105)底部低于所述的原料进口(3)；所述的第一锥段(103)下端与所述的高密度灰分出口(4)连接，所述的高密度灰分出口(4)内设有第一底流管(104)。3.根据权利要求1所述的用于煤炭气化废渣高效分级的两段式旋液分级装置，其特征在于，所述的第二段旋液分级装置(2)分为第二柱段(202)和第二锥段(203)，所述的第二柱段(202)与第二锥段(203)通过法兰固定连接；所述的高纯碳和低密度灰分混合物入口(501)斜向切入所述的第二柱段(202)的上部；所述的高纯碳和低密度灰分混合物入口(501)内设有第二入料管(201)，所述的第二入料管(201)顺着高纯碳和低密度灰分混合物入口(501)切入所述的第二柱段(202)内部；所述的第二柱段(202)上端与所述的高纯碳出口(6)连接，所述的高纯碳出口(6)内部设有第二溢流管(205)，所述的第二溢流管(205)顺着所述的高纯碳出口(6)插入到所述的第二柱段(202)内部，所述的第二溢流管(205)底部低于所述的高纯碳和低密度灰分混合物入口(501)；所述的第二锥段(203)下端...

【专利技术属性】
技术研发人员：董连平，
申请(专利权)人：陕西禾信和环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61