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一种煤粉和秸秆专用干馏装置及其使用方法制造方法及图纸

技术编号:27197787 阅读:21 留言:0更新日期:2021-01-31 11:58
本发明专利技术公开了一种煤粉和秸秆专用干馏装置,包括:回转式干馏炉、螺旋加料机、料斗、炉头沉降室、炉头燃烧室、炉尾沉降室、导热油冷却器、电捕焦油器、冷却洗气塔和引风机;回转式干馏炉的进料端通过管道依次与螺旋加料机和料斗连接;回转式干馏炉的进气端通过管道依次与炉头沉降室和炉头燃烧室连接;回转式干馏炉的出气端通过管道依次与炉尾沉降室、导热油冷却器、电捕焦油器、冷却洗气塔、引风机和炉头燃烧室连接。本发明专利技术干馏装置能够将弱粘质煤粉和生物质秸秆加工成洁净能源,从而提高其资源化利用、附加值利用和环保水平,降低了我国对国外石油、天然气进口的依赖度。天然气进口的依赖度。天然气进口的依赖度。

【技术实现步骤摘要】
一种煤粉和秸秆专用干馏装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及资源化利用
,更具体的说是涉及一种煤粉和秸秆专用干馏装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]中国是一个煤炭大国,煤炭资源丰富,聚集度高,品种齐全,尤其是内蒙、陕西北部、山西大同等地所产的侏罗纪弱粘性煤,这种煤易燃,挥发分高,低硫、低磷、低灰分,是优质的化工和动力煤。目前主要的煤炭加工方法是,将人工开采的10mm以上煤块及煤粒经过低温干馏,得到原煤和副产物低温焦油和低温煤气,其中,原煤和煤气用来发电,生产金属镁、金属钙等冶金产品;焦油用于钢铁加热炉、电厂锅炉和水泥厂的点火,新用途是采用催化加氢技术生产燃料油。但是在煤炭干馏的生产过程中,10mm以下煤粉无利用技术,只能低价售出,用于发电、水泥、锅炉等直接燃煤行业,而且由于污染严重,正面临禁烧和取缔处理。
[0003]同时,中国又是一个传统的农业大国,据专家估算,中国耕地为18亿亩,每年农作物秸秆10亿吨以上,另外还包括木材加工、林区更新及果木更新等,估计纤维类生物质加上农作料秸秆约达15亿吨左右,产量巨大。传统中国农村利用农作物秸秆作为薪柴生活用,但是由于污染环境,已经被风电、光伏电等新能源技术取代。为了防止农作物秸秆燃烧带来污染,国家多次发出各种禁烧农作物秸秆政策,但是由于秸秆发电受运输半径影响,同时还受秸秆加工成本,农作物病虫害得不到消灭,中国北方雨水少,秸秆还田后的耕地水分较少,发芽率低,草浆造纸污染严重等诸多因素的影响,都不能有效利用这些生物质资源,秸秆禁烧政策也不能很好贯彻执行。在农村,虽然政府严禁焚烧秸秆,但农村偷烧现象仍极为严重,大量秸秆堆在房前屋后,公路,沟渠边,偷烧引起火灾,以及多年辛勤载焙的树木也一同被焚烧,而且秸秆长期堆放后,受光、细菌分解的影响,最后都会缓慢分解放出热量,并产生 CO2,同样会造成对大自然的污染。
[0004]而且,弱粘质煤原本也是和农作物秸秆一样属于纤维素、半纤维素、木质素构成的生物质物质,区别是煤炭在地壳下受高温高压影响变质,变质程度深,有机质碳化严重成为无烟煤,变质程度中等为弱粘质煤或小烟煤(也受先驱物质品种影响),焦煤为形成生物质品种影响而产生,变质时间低于 10000年,干馏脱水脱氢变质形成的煤为褐煤。
[0005]针对以上各种情况,10mm以下弱粘质煤粉和生物质秸秆目前均处于低价值利用和无价值焚烧,把其加工成洁净能源是提高其资源化利用、附加值利用和环保水平的有效途径,是我国降低对国外石油、天然气进口依赖度的一项有效措施。
[0006]因此,如何实现10mm以下弱粘质煤粉的高效利用,以及生物质秸秆的资源化利用是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0007]有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种煤粉和秸秆专用干馏装置及其使用方法,
能够将弱粘质煤粉和生物质秸秆加工成洁净能源,从而提高其资源化利用、附加值利用和环保水平,降低了我国对国外石油、天然气进口的依赖度。
[0008]为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:
[0009]一种煤粉和秸秆专用干馏装置,包括:回转式干馏炉、螺旋加料机、料斗、炉头沉降室、炉头燃烧室、炉尾沉降室、导热油冷却器、电捕焦油器、冷却洗气塔和引风机;其中,回转式干馏炉的进料端通过管道依次与螺旋加料机和料斗连接;回转式干馏炉的进气端通过管道依次与炉头沉降室和炉头燃烧室连接;回转式干馏炉的出气端通过管道依次与炉尾沉降室、导热油冷却器、电捕焦油器、冷却洗气塔、引风机和炉头燃烧室连接。
[0010]本专利技术的有益效果在于,弱粘质煤粉和生物质秸秆在无氧条件下加热会发生裂解干馏,产生干馏气,其中含有不同分子量的烃类,这些烃类在不同温度下会呈现为气态、液态和固态,烃分子中含碳量和含氢量的多少以及温度状况决定其形态。常温常压下,裂解干馏得到焦油和焦炉气,因煤种或生物质的不同在不同温度气压下会产生不同量的焦油。弱粘质煤粉产生的液态烃类一般称为低温焦油,生物质秸秆产生的液态烃类一般称为木焦油,这两种焦油经过进一步加工可制成洁净能源或其他具有较高附加值的石油化工产品,同时也是此行业对环境影响最大的产物,所以必须重视回收利用。
[0011]通过本专利技术回转式干馏装置及系统和操作工艺,使煤粉或秸秆在回转式干馏炉中通过合适的温度和氧气浓度等必要的工艺手段,将干馏气中的煤气、焦油通过导热油冷却器进行降温,采用电捕焦油器回收干馏气中的焦油,通过冷却洗气塔除去干馏气中烟尘并进一步降温,通过引风机输送利用或处理工段加工利用,秸秆或其它生物质物料的干馏气中的木醋酸在冷却洗气塔中用石灰乳中和制成醋酸钙,而后加工成丙酮,以达到化害为利的高附加值利用,利国利民。
[0012]进一步,上述炉头燃烧室包括燃烧室、燃烧嘴、风套管、进气管和烟气管;燃烧室的进气端依次通过燃烧嘴、风套管和进气管与引风机连接;燃烧室的出气端通过烟气管与炉头沉降室连接;更进一步,上述炉头燃烧室还包括放散阀、炉头罩和截断阀;其中,放散阀设置于烟气管的第一出气端;炉头罩设置于烟气管的第二出气端,并与炉头沉降室连接;截断阀设置于燃烧室的出气端与烟气管的第二出气端之间。
[0013]采用上述进一步的有益效果在于,本专利技术炉头燃烧室的作用是燃烧产生高温热烟气,然后通过炉头沉降室和回转式干馏炉的进气端进入回转式干馏炉,使煤粉和秸秆在隔绝空气条件下进行分解,从而生成干馏气、蒸气以及固体残渣。
[0014]进一步,上述煤粉和秸秆专用干馏装置还包括贮油槽,贮油槽通过管道分别与导热油冷却器和电捕焦油器连接;更进一步,还包括输油泵,输油泵通过管道与贮油槽连接。
[0015]采用上述进一步的有益效果在于,贮油槽和输油泵是回收过程的主要设备,其中,贮油槽是回收产品的贮存容器,输油泵是回收过程中吸收冷却液流动的动力设备。
[0016]进一步,上述煤粉和秸秆专用干馏装置,还包括冷却循环水池,冷却循环水池通过管道分别与导热油冷却器和冷却洗气塔连接;更进一步,还包括冷却循环泵,冷却循环泵通过管道分别与冷却循环水池和冷却洗气塔连接。
[0017]采用上述进一步的有益效果在于,经过降温,含碳量高的干馏气呈现液态,而含碳量低的干馏气仍为气态,在常温下,液态的为油品,气态的为气态烃或煤气,通过收集得到焦油和煤气,分离的手段就是通过水冷却,其中,冷却循环水池是冷却水贮存容器,冷却循
环泵是冷却过程中促使冷却物质和热源接触过程的冷媒的传送设备。
[0018]一种煤粉和秸秆专用干馏装置的使用方法,具体包括以下步骤:
[0019](1)将弱粘质煤粉或生物质秸秆加入料斗中,然后通过螺旋加料机和回转式干馏炉的进料端进入回转式干馏炉中,得到待干馏原料;
[0020](2)炉头燃烧室点火,产生的高温热烟气通过炉头沉降室和回转式干馏炉的进气端进入回转式干馏炉;
[0021](3)开启回转式干馏炉,待干馏原料在回转式干馏炉坡度和筒体旋转的作用下呈螺旋线向炉头沉降室移动,并在高温热烟气的作用下分解,产生干馏气;
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤粉和秸秆专用干馏装置,其特征在于,包括:回转式干馏炉、螺旋加料机、料斗、炉头沉降室、炉头燃烧室、炉尾沉降室、导热油冷却器、电捕焦油器、冷却洗气塔和引风机;所述回转式干馏炉的进料端通过管道依次与所述螺旋加料机和所述料斗连接;所述回转式干馏炉的进气端通过管道依次与所述炉头沉降室和所述炉头燃烧室连接;所述回转式干馏炉的出气端通过管道依次与所述炉尾沉降室、所述导热油冷却器、所述电捕焦油器、所述冷却洗气塔、所述引风机和所述炉头燃烧室连接。2.根据权利要求1所述的一种煤粉和秸秆专用干馏装置,其特征在于,所述炉头燃烧室包括燃烧室、燃烧嘴、风套管、进气管和烟气管;所述燃烧室的进气端依次通过所述燃烧嘴、所述风套管和所述进气管与所述引风机连接;所述燃烧室的出气端通过所述烟气管与所述炉头沉降室连接。3.根据权利要求2所述的一种煤粉和秸秆专用干馏装置,其特征在于,所述炉头燃烧室还包括放散阀、炉头罩和截断阀;所述放散阀设置于所述烟气管的第一出气端;所述炉头罩设置于所述烟气管的第二出气端,并与所述炉头沉降室连接;所述截断阀设置于所述燃烧室的出气端与所述烟气管的第二出气端之间。4.根据权利要求1所述的一种煤粉和秸秆专用干馏装置,其特征在于,还包括贮油槽,所述贮油槽通过管道分别与所述导热油冷却器和所述电捕焦油器连接。5.根据权利要求4所述的一种煤粉和秸秆专用干馏装置,其特征在于,还包括输油泵,所述输油泵通过管道与所述贮油槽连接。6.根据权利要求1所述的一种煤粉和秸秆专用干馏装置,其特征在于,还包括冷却循环水池,所述冷却循环水池通过管道分别与所述导热油冷却器和所述冷却洗气塔连接。7.根据权利要求6所述的一种煤粉和秸秆专用干馏装置,其特征在于,还包括冷却循环泵,所述冷却循环泵通过管道...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱广东郭建文李永彦乔升马晓
申请(专利权)人:朱广东
类型:发明
国别省市:

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