本发明专利技术公开了一种煤热解和活性炭生产的一体化装置，包括隔热夹套、预热炉体、用于对预热后的煤进行热解的热解炉体、用于对热解产生的半焦进行活化的活化炉体和用于向活化炉体内输入气体活化剂的活化剂输送管，预热炉体、热解炉体和活化炉体由上向下依次连通，活化炉体与隔热夹套之间构成活化炉体加热腔，隔热夹套与热解炉体之间构成气体输送通道，活化炉体上开设用于使半焦活化产生的伴生气进入气体输送通道的伴生气出口，热解炉体侧壁开设供伴生气从气体输送通道进入热解炉体的气体热载体进口。该一体化装置能有效提高热解和活化效率，并有效提高了焦油产率，可同时生产出高品质煤气、焦油和活性炭，提高了煤炭分质加工利用的附加值。
【技术实现步骤摘要】
煤热解和活性炭生产的一体化装置
本专利技术属于煤热解
和活性炭生产
，具体是涉及一种煤热解和活性炭生产的一体化装置。
技术介绍
煤炭加工利用过程中，热解工艺与活化工艺通常是分开进行的不同工艺过程。现有的热解工艺是在氮气等惰性气氛条件下热解，又叫干馏，如煤热解、生物质热解等，热解装置为固定床，热解所需热载体全部是外部提供，催化热解中催化剂没办法分离。热解所得半焦经冷却之后，再采用固定床技术进行活化制备活性炭。热解高温半焦需要冷却，而活化工艺又要求将半焦高温加热，因此造成能量浪费。近年来，有关在热解活化制备活性炭方面的研究的报道不多。公开号为CN102786050A专利技术专利公开了一种热解活化制备微孔椰壳活性炭的方法，将椰壳原料放入反应器内室温密闭活化，采用电加热升温至活化温度700～900℃，后经1wt％盐酸酸洗、水洗至中性，干燥得样品。公开号为CN102627276B的专利技术专利提供了一种热解活化法制备果壳活性炭的方法及活性炭。以破碎后的干燥果壳为原料在热解温度下进行热解，热解后经酸洗、水洗、干燥后得到活性炭。上述热解活化制备出的活性炭均经酸洗、水洗、干燥后得到产品，酸用量大，对设备腐蚀度高。另外，本申请人之前提交的公开号为CN202039028U的专利技术专利中首次实现以半焦活化所得煤气为热载体，并能完成连续化催化热解-活化耦合多联产移动床操作，具有直接利用高温半焦进行活化处理、催化剂易于分离等优点。将煤催化热解与半焦催化活化工艺融为一体，提高焦油产率和煤气的热值。其中活化上升的气体与热解下降的半焦共用一个通道，容易使气路堵塞，不易扩散至热解区；而且其活化热源采用半焦部分燃烧供热，既减弱了活性炭生产能力，又增加产品灰分，降低活性炭质量；另外其产品降温采用低温冷却，热量利用低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种煤热解和活性炭生产的一体化装置。该一体化装置能够有效提高热解和活化效率，并有效提高了焦油产率，可同时生产出高品质煤气、焦油和活性炭，提高了煤炭分质加工利用的附加值。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：煤热解和活性炭生产的一体化装置，其特征在于：包括隔热夹套、用于对煤进行预热的预热炉体、用于对预热后的煤进行热解的热解炉体、用于对热解产生的半焦进行活化的活化炉体和用于向活化炉体内输入气体活化剂的活化剂输送管，所述预热炉体、热解炉体和活化炉体由上向下依次连通，所述预热炉体、热解炉体和活化炉体均设置在所述隔热夹套内，所述活化炉体与隔热夹套之间构成用于容纳活化加热气体的活化炉体加热腔，所述隔热夹套与热解炉体之间构成气体输送通道，所述活化炉体上开设有用于使半焦活化产生的伴生气进入气体输送通道的伴生气出口，所述热解炉体的侧壁开设有供所述伴生气从气体输送通道进入热解炉体的气体热载体进口。上述的煤热解和活性炭生产的一体化装置，其特征在于：所述活化炉体的下端连接有用于冷却活性炭的冷却装置。上述的煤热解和活性炭生产的一体化装置，其特征在于：所述冷却装置包括初级冷却机构和与所述初级冷却机构连接的次级冷却机构。上述的煤热解和活性炭生产的一体化装置，其特征在于：所述初级冷却机构包括与活化炉体下端相连通的冷却仓和设置在所述冷却仓内的换热盘管，所述换热盘管的一端设置有冷却水进口，所述换热盘管的另一端设置有蒸汽出口；所述次级冷却机构包括冷却回转炉和出料箱，所述冷却回转炉的左端与冷却仓的下端相连通，所述出料箱与冷却回转炉的右端相连通，所述出料箱上设置有活性炭出口和用于向出料箱内通入水蒸气和二氧化碳混合气体的冷却气体入口，所述冷却气体入口与所述蒸汽出口相连通，所述活化剂输送管的下端与冷却回转炉的左端相连通，所述活化剂输送管的上端伸入冷却仓的上端，伸入所述冷却仓的活化剂输送管端部向下弯并朝向换热盘管。上述的煤热解和活性炭生产的一体化装置，其特征在于：所述冷却回转炉的外侧壁设置有散热板。上述的煤热解和活性炭生产的一体化装置，其特征在于：所述冷却回转炉的内壁设置有用于在其转动时翻搅活性炭的翻搅板。上述的煤热解和活性炭生产的一体化装置，其特征在于：所述活化炉体内设置有竖直布设的多个活性炭引导板，相邻两个活性炭引导板之间构成活性炭下料通道。上述的煤热解和活性炭生产的一体化装置，其特征在于：所述活化炉体内设置有用于开启或关闭所述活性炭下料通道的下料控制机构，所述下料控制机构包括用于穿过多个活性炭引导板和活化炉体炉壁的下料控制板，所述下料控制板上开设有多个下料孔，所述下料控制板的一端连接有用于带动其左右往复移动以使下料孔与所述活性炭下料通道相对应或相错开的驱动装置。上述的煤热解和活性炭生产的一体化装置，其特征在于：所述热解炉体内设置有多个竖直布设的半焦引导板，相邻两个半焦引导板之间构成用于引导半焦进入所述活化炉体的半焦下料通道。上述的煤热解和活性炭生产的一体化装置，其特征在于：所述隔热夹套的上端与预热炉体之间设置有上隔板，所述隔热夹套的下端与活化炉体之间设置有下隔板，所述隔热夹套与活化炉体的上端之间设置有中间隔板，所述活化炉体、下隔板、隔热夹套和中间隔板围成所述活化炉体加热腔，所述隔热夹套、上隔板、预热炉体、热解炉体和中间隔板围成所述气体输送通道，所述隔热夹套上开设有活化加热气入口和活化加热气出口，所述活化加热气入口和活化加热气出口均与活化炉体加热腔相通。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术的结构简单，设计新颖合理。2、本专利技术的伴生气分纵向和横向两路进入热解炉体内，进入热解炉体内的伴生气能有效加热热解炉体内的块煤，并能够充分和更加均匀的加热块煤，使块煤的热解进行的更加充分，也避免下降的半焦对纵向上升的伴生气造成的堵塞，提高了热解效率。另外，由于在煤热解时，伴生气在给煤加热的同时，伴生气中所含的H2进而实现加氢热解，大大的提高了焦油的产率和煤气的品质。3、本专利技术通过设置活化炉体加热腔，通过向所述活化炉体加热腔通入烟道气等加热气体进而为活化炉体进行间接加热，避免采用燃烧半焦提供活化热源，从而增加了活性炭生产能力，又提高了活性炭的品质。4、本专利技术通过利用伴生气作为热解时的气体热载体，有效、充分的利用了活化时的热量，节约了能源。同时，由于在煤热解时，伴生气在给煤加热的同时，伴生气中所含的H2进而实现加氢热解，大大的提高了焦油的产率和煤气的品质。5、本专利技术通过利用次级冷却机构内的冷却气体作为气体活化剂，并且所述冷却气体在冷却回转炉内与活性炭进行换热时被预热，进一步节约了热源。6、本专利技术的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图。图2为图1中的A-A断面图。图3为本专利技术下料控制板与驱动装置的连接关系示意图。附图标记说明:1—煤进料装置；1-1—炭化室；2—上隔板；3—预热炉体；4—气体输送通道；5—热解炉体；5-1—气体热载体进口；6—隔热夹套；7—活化炉体；7-1—伴生气出口；8—活化炉体加热腔；9—活化加热气入口；10—下隔板；11—活化剂输送管；12—热解气排气管；13—半焦引导板；14—中间隔板；15—活化加热气出口；16—活性炭引导板；17—下料控制机构；17-1—下料控制板；17-2—下料孔；17-3本文档来自技高网...
【技术保护点】
煤热解和活性炭生产的一体化装置，其特征在于：包括隔热夹套(6)、用于对煤进行预热的预热炉体(3)、用于对预热后的煤进行热解的热解炉体(5)、用于对热解产生的半焦进行活化的活化炉体(7)和用于向活化炉体(7)内输入气体活化剂的活化剂输送管(11)，所述预热炉体(3)、热解炉体(5)和活化炉体(7)由上向下依次连通，所述预热炉体(3)、热解炉体(5)和活化炉体(7)均设置在所述隔热夹套(6)内，所述活化炉体(7)与隔热夹套(6)之间构成用于容纳活化加热气体的活化炉体加热腔(8)，所述隔热夹套(6)与热解炉体(5)之间构成气体输送通道(4)，所述活化炉体(7)上开设有用于使半焦活化产生的伴生气进入气体输送通道(4)的伴生气出口(7‑1)，所述热解炉体(5)的侧壁开设有供所述伴生气从气体输送通道(4)进入热解炉体(5)的气体热载体进口(5‑1)。
【技术特征摘要】
1.煤热解和活性炭生产的一体化装置，其特征在于：包括隔热夹套(6)、用于对煤进行预热的预热炉体(3)、用于对预热后的煤进行热解的热解炉体(5)、用于对热解产生的半焦进行活化的活化炉体(7)和用于向活化炉体(7)内输入气体活化剂的活化剂输送管(11)，所述预热炉体(3)、热解炉体(5)和活化炉体(7)由上向下依次连通，所述预热炉体(3)、热解炉体(5)和活化炉体(7)均设置在所述隔热夹套(6)内，所述活化炉体(7)与隔热夹套(6)之间构成用于容纳活化加热气体的活化炉体加热腔(8)，所述隔热夹套(6)与热解炉体(5)之间构成气体输送通道(4)，所述活化炉体(7)上开设有用于使半焦活化产生的伴生气进入气体输送通道(4)的伴生气出口(7-1)，所述热解炉体(5)的侧壁开设有供所述伴生气从气体输送通道(4)进入热解炉体(5)的气体热载体进口(5-1)；所述活化炉体(7)的下端连接有用于冷却活性炭的冷却装置；所述冷却装置包括初级冷却机构(18)和与所述初级冷却机构(18)连接的次级冷却机构(19)；所述初级冷却机构(18)包括与活化炉体(7)下端相连通的冷却仓(18-1)和设置在所述冷却仓(18-1)内的换热盘管(18-2)，所述换热盘管(18-2)的一端设置有冷却水进口(18-3)，所述换热盘管(18-2)的另一端设置有蒸汽出口(18-4)；所述次级冷却机构(19)包括冷却回转炉(19-1)和出料箱(19-2)，所述冷却回转炉(19-1)的左端与冷却仓(18-1)的下端相连通，所述出料箱(19-2)与冷却回转炉(19-1)的右端相连通，所述出料箱(19-2)上设置有活性炭出口(19-2-1)和用于向出料箱(19-2)内通入水蒸气和二氧化碳混合气体的冷却气体入口(19-2-2)，所述冷却气体入口(19-2-2)与所述蒸汽出口(18-4)相连通，所述活化剂输送管(11)的下端与冷却回转炉(19-1)的左端相连通，所述活化剂输送管(11)的上端伸入冷却仓(18-1)的上端，伸入所述冷却...
【专利技术属性】
技术研发人员：周安宁，贺新福，杨志远，宣兹润，刘源，任秀彬，张亚刚，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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