本发明专利技术涉及一种回转窑低阶煤热解循环提质工艺，该方法采用回转窑对低阶煤进行热解提质，生成含有煤焦油和粉尘的高温煤气和提质焦；高温煤气经两级旋风除尘后再经冷却塔初冷(300‑320℃)，冷凝分离重质焦油；将旋风除尘器中捕集的煤/焦粉与重质焦油混合热压成型制备型煤/焦，并送入回转窑内循环热解；经二级冷却塔、焦油回收塔进一步净化后的冷煤气通入落焦池中熄焦并加热煤气，加热后的煤气一部分作为回转窑的燃料燃烧供热，另一部分为溶剂回收塔回收溶剂供热；落焦池壁布置空气盘管，用来加热燃烧煤气使用的空气。本发明专利技术可以实现低阶煤的清洁高效提质，通过重质焦油循环热解和煤气循环载热熄焦，可显著提高产品质量和产率、降低能耗。
【技术实现步骤摘要】
一种回转窑低阶煤热解循环提质工艺
本专利技术涉及一种回转窑低阶煤热解循环提质工艺，具体涉及一种促进低阶煤提质及煤焦油轻质化的热解一体化提质处理工艺。
技术介绍
煤炭是我国的基础和主体能源。目前我国煤炭可开采储量为1145亿吨，其中低阶煤储量为635亿吨，占比55％以上。随着国民经济的快速发展，年消耗煤炭资源30亿吨以上，导致无烟煤和炼焦煤等优质煤资源日益匮乏，因而低阶煤的开发利用已成为必然趋势，然而低阶煤大规模利用过程所引发的环境污染已上升为全社会关注的热点问题。因此，加强低阶煤的洁净高效利用符合我国大气污染防治的相关政策，同时对增强我国能源自主保障能力、推动煤炭洁净高效利用具有重大意义。采用回转窑热解技术，对低阶煤进行提质，可将低阶煤分级、分质转化为优质提质煤、轻质煤焦油和高热值煤气，实现低阶煤的高效清洁利用，可大量减少传统燃煤过程中产生的NOx、SO2、粉尘等大气污染物排放，从而实现低阶煤的洁净利用。但采用回转窑进行低阶煤热解提质过程中存在几个亟待解决的问题。包括1)煤气含尘量高管道易堵塞，2)轻质煤焦油产率低，3)煤块破碎严重，难以得到优质焦及洁净煤气。本专利技术为了解决以上问题，实现低阶煤的高值化梯级利用，通过回转窑低阶煤热解一体化提质处理工艺得到优质提质焦、高附加值轻质煤焦油及高热值清洁煤气。
技术实现思路
本专利技术为解决现有低阶煤利用过程中存在的问题，提出了一种能提高轻质焦油产率及降低煤/焦粉产量的回转窑低阶煤热解循环一体化提质工艺。一种回转窑低阶煤热解循环提质工艺，包括焦油回收塔，二级冷却塔，一级冷却塔，二级旋风除尘器，一级旋风除尘器，喷燃器，回转窑，煤斗，传送带，给煤器，成型机，落焦池，焦池，混合室，溶剂回收塔，空气换热管，焦池开关阀，缓冲板，保温层，旋流板，溶剂喷淋器，进料泵，再沸器，回流罐，冷凝器，隔板，冷却管，折流板，焦油池，焦油刮板及焦油开关阀。在其中一个实例中，所述煤斗位于回转窑位置较高的一端，用于存储低阶煤；回转窑在运行过程中，煤块由煤斗的底部出口落下，通过给煤器将煤块输送至回转窑内部，并和煤气燃烧产生的高温气流逆流接触进行热解。在其中一个实例中，所述回转窑内部壁面安装保温层，保温层内侧布置有旋流板，用于搅动回转窑内部的煤料使其热解更加均匀充分。在其中一个实例中，所述喷燃器设置于回转窑位置较低的一端，同时，回转窑位置较低一端与落焦池的上端入口相连，回转窑位置较高的一端出口与一级旋风除尘器的入口相连，一级旋风除尘器的顶端出口连接二级旋风除尘器的入口，二级旋风除尘器的顶端出口连接一级冷却塔的入口，所述一级冷却塔内的温度控制在300～320℃，其内部设置隔板及折流板使热解气温度梯度尽可能小。在其中一个实例中，所述热解煤气经一级旋风除尘器的底部出口和二级旋风除尘器除尘，再经一级冷却塔初步降温冷凝分离重质焦油组分，收集的煤/焦粉与重质焦油组分输送至混合室充分混合；在其中一个实例中，所述混合室混合后的煤/焦粉与重质焦油混合物经成型机热压成型制备高强度的型煤/焦；所述成型后的型煤/焦通过传送带传送带至另煤斗于低阶煤一同送入回转窑内进行循环热解。在其中一个实例中，所述一级冷却塔顶端排出的煤气输送至二级冷却塔中，二级冷却塔中的煤气采用溶剂喷淋降温吸收轻质煤焦油，溶剂和煤焦油的混合物从二级冷却塔底部排入溶剂回收塔内；二级冷却塔排出的煤气输送至焦油回收塔，经焦油回收塔进一步收集煤焦油后的煤气输送至落焦池内与高温焦接触换热；在其中一个实例中，所述回转窑内部低阶煤热解产生的高温焦将通过落焦池的斜面滑落入落焦池内，落焦池斜面上布置两个或多个缓冲板，降低煤焦下落过程的破碎程度；在其中一个实例中，所述自焦油回收塔排出的冷煤气通过落焦室斜面缓冲板下部设置的多个煤气进口管通入落焦池内，降低煤焦温度达到熄焦目的的同时加热煤气；加热后的高温煤气自落焦池顶部出口排出并分为两个支路，其中一路煤气作为燃料通过喷燃器燃烧为回转窑供热，另一个支路与溶剂回收塔再沸器的换热管入口相连为溶剂回收工段提供热量；溶剂回收塔再沸器的换热管与焦油回收塔排出的冷煤气汇合后通入到落焦室内进行循环换热熄焦，富余的煤气为最终得到的清洁煤气；在其中一个实例中，所述落焦池除斜面以外的三处直立池壁布置有空气预热管，预热后的空气与喷燃器相连；在其中一个实例中，所述落焦池底部设有焦池开关阀，定期的将落焦池内冷却的煤焦排入焦池中，焦池上部设置有喷水器，在必要的时候开启调节煤焦温度。上述基于一种回转窑低阶煤热解循环提质工艺中，低阶煤块由煤斗的底部出口落下，并通过给煤器被送入到回转窑内，煤块在回转窑内部进行高温热解反应，产生提质焦块、焦油及煤气，由于煤块在热解过程中容易破碎形成细小的煤/焦粉尘，受气流携带作用，高温煤气中将同时含有焦粉以及未热解的煤粉及密度较低的焦油。煤气将携带焦/煤粉及焦油由回转窑位置较高的一端流出，这部分煤气、焦/煤粉及焦油将依次进入一级旋风除尘器及二级旋风除尘器，受离心分离作用，首先将密度较大的煤/焦粉分离，并分别由一级旋风除尘器及二级旋风除尘器的底部出口排出；而后煤气携带焦油进入一级冷却塔，一级冷却塔内温度控制在300～320℃，有利于将焦油中的重质焦油组分分离并由一级冷却塔的底部出口排出；未冷凝的煤气及轻质焦油进行二级冷却，采用溶剂喷淋来吸收轻质煤焦油的同时降低煤焦油和煤气温度，而后溶剂和煤焦油的混合物由焦油回收塔的底部流入溶剂回收塔内，冷却后的煤气进入焦油回收塔中，进一步对轻质焦油与煤气进行分离回收。与此同时，经过净化的冷煤气由焦油回收塔的顶部出口流出，并直接由落焦池斜面的煤气管入口通入并与高温焦接触换热，同时在落焦池的其余三处壁面布置有空气预热管，用来加热喷燃器用的空气。由于由落焦池斜面通入的冷煤气和空气换热管的共同作用，使得落焦池内的高温提质焦能够被冷却而达到熄焦的目的。加热后的煤气由落焦池上端出口流出，流出的高温煤气分为两个支路，其中一路高温煤气直接进入喷燃器内进行燃烧为回转窑内煤块的高温热解提供所需热量；另一路高温煤气通入到溶剂回收塔再沸器的换热管内进行换热回收二级冷却塔使用的喷淋溶剂；经过溶剂回收塔换热后的低温煤气一部分通入到落焦池内进行循环换热，富余部分为最终得到的清洁煤气。而由一级旋风除尘器及二级旋风除尘器底部出口排出的焦/煤粉以及由一级冷却塔底部排出的重质焦油将共同输送至混合室内进行混合，而后送入成型机，经过成型机的热压成型作用，将这部分焦/煤粉和重质焦油制备为高强度型煤/焦，并经由传送带被最终送入煤斗，与煤斗中的煤块被共同输送至回转窑内部进行循环高温热解。本专利技术的有益效果：1.将一级冷却塔冷凝分离的重质焦油组分作为粘结剂，与旋风除尘器底部沉降下来的焦/煤粉混合热压成型制备高强度的型煤/焦，并送入回转窑内进行循环热解，有利于提高高附加值轻质焦油及煤气的品质和产率，并实现煤/焦粉的资源化利用；2.成型后型煤/焦进入回转窑内循环热解，由于这部分型煤/焦中重质焦油组分粘度较大，有利于粘附低阶煤热解过程中破碎产生的焦粉，有利于降本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种回转窑低阶煤热解循环提质工艺，其特征在于，包括焦油回收塔(1)，二级冷却塔(2)，一级冷却塔(3)，二级旋风除尘器(4)，一级旋风除尘器(4)，喷燃器(6)，回转窑(7)，煤斗(8)，传送带(9)，给煤器(10)，成型机(11)，落焦池(12)，焦池(13)，混合室(14)，溶剂回收塔(15)，空气换热管(16)，焦池开关阀(17)，缓冲板(18)，保温层(19)，旋流板(20)，溶剂喷淋器(21)，进料泵(22)，再沸器(23)，回流罐(24)，冷凝器(25)，隔板(26)，冷却管(27)，折流板(28)，焦油池(29)，焦油刮板(30)及焦油开关阀(31)。/n
【技术特征摘要】
1.一种回转窑低阶煤热解循环提质工艺，其特征在于，包括焦油回收塔(1)，二级冷却塔(2)，一级冷却塔(3)，二级旋风除尘器(4)，一级旋风除尘器(4)，喷燃器(6)，回转窑(7)，煤斗(8)，传送带(9)，给煤器(10)，成型机(11)，落焦池(12)，焦池(13)，混合室(14)，溶剂回收塔(15)，空气换热管(16)，焦池开关阀(17)，缓冲板(18)，保温层(19)，旋流板(20)，溶剂喷淋器(21)，进料泵(22)，再沸器(23)，回流罐(24)，冷凝器(25)，隔板(26)，冷却管(27)，折流板(28)，焦油池(29)，焦油刮板(30)及焦油开关阀(31)。
2.如权利要求1所述，其特征在于，所述热解煤气自回转窑(7)位置较高的一端排出，然后依次经过一级旋风除尘器(5)、二级旋风除尘器(4)、一级冷却塔(3)和二级冷却塔(2)；随后经一级冷却塔(3)；所述一级冷却塔(3)对煤气进行初步冷却降温，其内部安装有换热管用来调节塔内的温度，同时塔内设置有隔板和多个折流板，使塔内气体充分扰动来降低气体温度梯度，使塔内温度维持在300-320℃之间，以便冷凝分离重质煤焦油组分。
3.如权利要求1所述，其特征在于，经两级旋风除尘器过滤下来的煤/焦粉颗粒与一级冷却塔(3)冷凝的重质焦油组分输送到混合室(14)进行充分混合，混合后的煤/焦粉颗粒与重质煤焦油的混合物经成型机(11)热压成型制备高强度的型煤/焦，成型后的型煤/焦通过传送带(9)传送到煤斗(8)中，并与低阶煤一同送入到回转窑(7)内进行循环热解。
4.如权利要求1所述，其特征在于，所述二级冷却塔(2)采用溶剂喷淋降温吸收焦油，二级冷却塔(2)内煤焦油与吸收剂的混合物自冷却塔底部排出并输送至溶剂回收塔(...
【专利技术属性】
技术研发人员：李水清，杨远平，黄骞，宋民航，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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