活性焦制备装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种活性焦制备装置及方法。该活性焦制备装置包括循环流化床和气固分离装置，循环流化床包括串联设置的燃烧段和制焦段，燃烧段上设置有燃料煤进口和助燃气进口，制焦段上设置有制焦煤进口和混合料出口；气固分离装置上设置有第一混合料进口和活性焦出口，第一混合料进口与混合料出口连通。利用上述活性焦制备装置，循环流化床中的燃烧段用以提供制焦反应所需的高温烟气，制焦段用以使制焦煤进行热解反应，形成活性焦。气固分离装置可以将活性焦和气体的混合物进行气固分离，得到活性焦产品。该装置实现了在同一装置上生成热烟气并制备活性焦的工序，达到了一体化且一步法制备活性焦的目的，使活性焦制备具有成本低、连续性好的优势。

【技术实现步骤摘要】
活性焦制备装置及方法
本专利技术涉及煤化工领域，具体而言，涉及一种活性焦制备装置及方法。
技术介绍
活性焦被广泛应用于脱除烟气中的SO2，脱附后的SO2混合浓度达到20％左右，可采用成熟的技术对该部分SO2集中回收处理。活性焦烟气脱硫技术具有脱硫效率高，可同时脱除汞、二噁英等有害成分的优点。而且，脱硫过程无废水、废渣等二次污染。然而，目前活性焦制备装置和工艺相对不成熟、运行成本较高，例如：采用固定床制备活性焦的技术包含干燥、升温、热解、水蒸气活化、降温、出炉等步骤，但该方法只能间歇式制备活性焦，在连续运行方面存在缺陷。基于以上原因，有必要提供一种成本较低、连续运行能力强的活性焦制备工艺。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种活性焦制备装置及方法，以解决现有技术中制备活性焦存在的成本高、连续运行能力差的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种活性焦制备装置，其包括：循环流化床，循环流化床包括串联设置的燃烧段和制焦段，燃烧段上设置有燃料煤进口和助燃气进口，制焦段上设置有制焦煤进口和混合料出口；以及气固分离装置，气固分离装置上设置有第一混合料进口和活性焦出口，第一混合料进口与混合料出口连通。进一步地，循环流化床由下至上包括宽径段和窄径段，宽径段的径向截面积大于窄径段的径向截面积，且宽径段为燃烧段，窄径段为制焦段。进一步地，宽径段和窄径段之间还包括渐缩段，制焦煤进口设置在窄径段的靠近渐缩段的一端。进一步地，气固分离装置包括：第一气固分离器，第一气固分离器上设置有第一混合料进口、活性焦出口及第一气相出口；以及第二气固分离器，第二气固分离器上设置有第二混合料进口，第二混合料进口与第一气相出口连通。进一步地，第二气固分离器上还设置有第二气相出口；装置还包括热解气焦油洗涤器，热解气焦油洗涤器与第二气相出口连通。进一步地，第二气固分离器上还设置有固相出口，燃料煤进口与固相出口连通。进一步地，装置还包括返料器，返料器设置在燃料煤进口与固相出口连通的管路上。进一步地，装置还包括冷焦器，冷焦器与活性焦出口连通。进一步地，冷焦器上还设置有冷焦出口；装置还包括：活性焦收集仓，活性焦收集仓与冷焦出口连通。进一步地，装置还包括：燃料煤供应仓，燃料煤供应仓与燃料煤进口连通。进一步地，装置还包括：制焦煤供应仓，制焦煤供应仓与制焦煤进口连通。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种活性焦的制备方法，其包括以下步骤：将燃料煤在循环流化床的燃烧段进行燃烧，得到高温烟气；将高温烟气通入循环流化床的制焦段，并在制焦段中通入制焦煤进行热解反应，得到热解产物；以及对热解产物进行气固分离，得到活性焦和热解气。进一步地，制焦煤的粒径小于300μm，燃料煤的粒径为0.1～1mm。进一步地，对热解产物进行气固分离的步骤包括：对热解产物进行一次气固分离，得到第一气相和活性焦；以及对第一气相进行二次气固分离，得到热解气。进一步地，一次气固分离的临界粒径大于200μm，二次气固分离的临界粒径小于120μm。应用本专利技术的技术方案，提供了一种活性焦制备装置，其包括循环流化床和气固分离装置，循环流化床包括串联设置的燃烧段和制焦段，燃烧段上设置有燃料煤进口和助燃气进口，制焦段上设置有制焦煤进口和混合料出口；气固分离装置上设置有第一混合料进口和活性焦出口，第一混合料进口与混合料出口连通。利用本专利技术提供的活性焦制备装置，循环流化床中的燃烧段用以提供制焦反应所需的高温烟气，制焦段用以使制焦煤进行热解反应，形成活性焦。气固分离装置可以将活性焦和气体的混合物进行气固分离，得到活性焦产品。利用该装置，实现了在同一装置上生成热烟气并制备活性焦的工序，达到了一体化且一步法制备活性焦的目的，从而使活性焦的制备具有成本低、连续性好的优势，非常适于工业化大规模应用。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术的一种实施例的活性焦制备装置示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、循环流化床；11、燃烧段；111、燃料煤进口；112、助燃气进口；12、制焦段；121、制焦煤进口；122、混合料出口；20、气固分离装置；201、第一混合料进口；202、活性焦出口；21、第一气固分离器；211、第一气相出口；22、第二气固分离器；221、第二混合料进口；222、第二气相出口；223、固相出口；30、热解气焦油洗涤器；40、返料器；50、冷焦器；60、活性焦收集仓；70、燃料煤供应仓；71、给料机；80、制焦煤供应仓；90、热解气处理装置。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。正如
技术介绍
部分所描述的，现有技术中制备活性焦时存在成本高、连续运行能力差的问题。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种活性焦制备装置，如图1所示，其包括循环流化床10以及气固分离装置20，循环流化床10包括串联设置的燃烧段11和制焦段12，燃烧段11上设置有燃料煤进口111和助燃气进口112，制焦段12上设置有制焦煤进口121和混合料出口122；气固分离装置20上设置有第一混合料进口201和活性焦出口202，第一混合料进口201与混合料出口122连通。利用本专利技术提供的活性焦制备装置，循环流化床10中的燃烧段11用以提供制焦反应所需的高温烟气，制焦段12用以使制焦煤进行热解反应，形成活性焦。气固分离装置20可以将活性焦和气体的混合物进行气固分离，得到活性焦产品。利用该装置，实现了在同一装置上生成热烟气并制备活性焦的工序，达到了一体化且一步法制备活性焦的目的，从而使活性焦的制备具有成本低、连续性好的优势，非常适于工业化大规模应用。在一种优选的实施例中，如图1所示，循环流化床10由下至上包括宽径段和窄径段，宽径段的径向截面积大于窄径段的径向截面积，且宽径段为燃烧段11，窄径段为制焦段12。循环流化床10采用下粗上细的结构，宽径段为燃烧段11，窄径段为制焦段12，这样设置可以达到以下目的：下部的燃烧段11较低的气速能够保证大颗粒的燃料煤不被携带出循环流化床10，使其停留在燃烧段11中进行燃烧。上部的制焦段12能够在保证足够停留时间的基础下具有较大的气速，因而能够保证将活性焦携带出循环流化床10。同时，以上结构的循环流化床10还有利于制焦段12形成的大块高温焦沉落至燃烧段11，从而能够防止大块高温焦造成设备堵塞。此外，本专利技术循环流化床床料(除了煤燃烧过程中形成的大块高温焦之外的部分，包括燃料煤，制焦煤，燃料煤燃烧后剩余的灰等)粒径较小，可采用较低的流化气速，可选用低流量风机、有利于节能降耗。在一种优选的实施例中，宽径段和窄径段之间还包括渐缩段，制焦煤进口121设置在窄径段的靠近渐缩段的一端。设置渐缩段可以对高温烟气进行增速，制焦煤进口121设置在窄径段的靠近渐缩段的位置有利于使其充分与下方产生的热烟气进行接触，从而有利于提高活性焦的制焦效率和速率。在一种优选的实施例中，气固分离装置20包括第一气固分离器21以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活性焦制备装置，其特征在于，包括：循环流化床(10)，所述循环流化床(10)包括串联设置的燃烧段(11)和制焦段(12)，所述燃烧段(11)上设置有燃料煤进口(111)和助燃气进口(112)，所述制焦段(12)上设置有制焦煤进口(121)和混合料出口(122)；以及气固分离装置(20)，所述气固分离装置(20)上设置有第一混合料进口(201)和活性焦出口(202)，所述第一混合料进口(201)与所述混合料出口(122)连通。

【技术特征摘要】
1.一种活性焦制备装置，其特征在于，包括：循环流化床(10)，所述循环流化床(10)包括串联设置的燃烧段(11)和制焦段(12)，所述燃烧段(11)上设置有燃料煤进口(111)和助燃气进口(112)，所述制焦段(12)上设置有制焦煤进口(121)和混合料出口(122)；以及气固分离装置(20)，所述气固分离装置(20)上设置有第一混合料进口(201)和活性焦出口(202)，所述第一混合料进口(201)与所述混合料出口(122)连通。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述循环流化床(10)由下至上包括宽径段和窄径段，所述宽径段的径向截面积大于所述窄径段的径向截面积，且所述宽径段为所述燃烧段(11)，所述窄径段为所述制焦段(12)。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述宽径段和所述窄径段之间还包括渐缩段，所述制焦煤进口(121)设置在所述窄径段的靠近所述渐缩段的一端。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述气固分离装置(20)包括：第一气固分离器(21)，所述第一气固分离器(21)上设置有所述第一混合料进口(201)、所述活性焦出口(202)及第一气相出口(211)；以及第二气固分离器(22)，所述第二气固分离器(22)上设置有第二混合料进口(221)，所述第二混合料进口(221)与所述第一气相出口(211)连通。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二气固分离器(22)上还设置有第二气相出口(222)；所述装置还包括热解气焦油洗涤器(30)，所述热解气焦油洗涤器(30)与所述第二气相出口(222)连通。6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二气固分离器(22)上还设置有固相出口(223)，所述燃料煤进口(111)与所述固相出...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨春振，张波，郇庆超，张梦泽，李洪梅，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，中国节能减排有限公司，山东神华山大能源环境有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11