本发明专利技术公开了一种立式环形一步法制焦炉及系统和方法，其中制焦炉包括炉体，炉体上设有原料入口、活性焦出口、烟气出口和水蒸气入口；炉体内自上而下依次设有碳化段、活化段和冷却段；碳化段和活化段均包括自内而外依次设置的桶心烟道、料道和外部烟道；桶心烟道和外部烟道下端均与烟气出口连通；料道内自上而下设有若干螺旋隔板，若干螺旋隔板在料道内形成自上而下的螺旋状下料通道；料道顶部与原料入口连通，底部与活性焦出口连通；料道位于碳化段的部分内侧与桶心烟道连通，外侧与外部烟道连通。本发明专利技术所述的立式环形一步法制焦炉，可保证物料下落过程中不断翻转、搅动，提高碳化和活化效果和均匀性。和活化效果和均匀性。和活化效果和均匀性。
【技术实现步骤摘要】
一种立式环形一步法制焦炉及系统和方法
[0001]本专利技术属于材料制备
，尤其涉及一种立式环形一步法制焦炉及系统和方法。
技术介绍
[0002]煤既是一种燃料，也是制备碳材料低廉易得的原料，目前脱硫脱硝用的活性焦均是以煤为原料制备。现有制备活性焦的碳化活化设备是卧式回转炉和立式斯列普炉，卧式回转炉通过炉体按照一定的角度回转实现物料翻转，从而实现物料碳化和与活化剂接触活化，但是卧式回转炉存在占地面积大、投资成本高、温度控制精度低等问题；立式斯列普炉由耐火材料砌成的物料通道和烟道交错布置，烟道和物料通道均为薄层长方体通道，物料通道在下落过程中处于压实状态，无法实现翻转和搅动，对于碳化和活化效果影响很大，导致产品质量波动性大，设备灵活性差，同时立式斯列普炉料道尺寸偏小，导致设备体积过大，占地面积大。
[0003]立式斯列普炉的物料通道和烟道交错布置，炉体呈方形布置，烟道和物料通道均为薄层长方体通道，物料通道宽度较小，耐热砖截面占比较大，导致炉体尺寸偏大；物料通道在下落过程中处于压实状态，无法实现翻转和搅动，对于碳化和活化效果影响很大，导致产品质量波动性大，设备灵活性差；由于活化不充分，为保证产品品质导致活化时间过长，制焦炉产量偏低；立式斯列普炉活化蒸汽的产生是通过切换左右燃烧室蓄热砖产生，工艺复杂。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术的一个目的在于提出一种立式环形一步法制焦炉，通过在炉体内的碳化活化段设置环状的料道，并在料道内设置多个螺旋隔板形成螺旋状下料通道，原料原煤颗粒可在炉体内实现一步碳化活化，且可保证物料下落过程中不断翻转、搅动，提高碳化和活化效果和均匀性，减少制备时间，提高制焦炉产量。
[0005]本专利技术的另一个目的在于提出一种制焦系统。
[0006]本专利技术的又一个目的在于提出一种制焦方法。
[0007]为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种立式环形一步法制焦炉，包括炉体，所述炉体上设有原料入口、活性焦出口、烟气出口和水蒸气入口；所述炉体内自上而下依次设有碳化段、活化段和冷却段；所述碳化段和所述活化段均包括自内而外依次设置的桶心烟道、料道和外部烟道；所述桶心烟道和外部烟道下端均与所述烟气出口连通；所述料道内自上而下设有若干螺旋隔板，若干螺旋隔板在所述料道内形成自上而下的螺旋状下料通道；所述料道顶部与所述原料入口连通，底部与所述活性焦出口连通；所述料道位于碳化段的部分内侧与桶心烟道连通，外侧与所述外部烟道连通；所述料道位于活化段的部分与所述水蒸气入口连通。
[0008]另外，根据本专利技术上述实施例提出的立式环形一步法制焦炉，还可以具有如下附
加的技术特征：
[0009]在本专利技术的一些实施例中，所述若干螺旋隔板分为若干内螺旋隔板和若干外螺旋隔板；若干内螺旋隔板设在料道的内侧侧壁上，若干外螺旋隔板设在料道的外侧侧壁上；若干内螺旋隔板和若干外螺旋隔板自上而下交错布置。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，所述料道位于碳化段部分的若干内螺旋隔板上均设有若干第一可燃气体排出孔，内部均设有第一可燃气体通道；位于同一个内螺旋隔板上的若干第一可燃气体排出孔均与所述第一可燃气体通道连通，所述第一可燃气体通道连通所述桶心烟道；所述料道位于碳化段部分的若干外螺旋隔板上均设有若干第二可燃气体排出孔，内部均设有第二可燃气体通道；位于同一个外螺旋隔板上的若干第二可燃气体排出孔均与所述第二可燃气体通道连通，所述第二可燃气体通道连通所述外部烟道。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，所述料道位于活化段部分的若干内螺旋隔板和若干外螺旋隔板上均设有若干蒸汽喷口，内部均设有蒸汽通道；位于同一个内螺旋隔板或外螺旋隔板上的若干蒸汽喷口和蒸汽通道连通；所有蒸汽通道均与所述水蒸汽入口连通。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述桶心烟道位于活化段的部分设有第一蒸汽盘管；所述第一蒸汽盘管一端连通所述水蒸汽入口，另一端连通若干内螺旋隔板上的若干蒸汽通道；所述外部烟道位于活化段的部分设有第二蒸汽盘管；所述第二蒸汽盘管一端连通所述水蒸汽入口，另一端连通若干外螺旋隔板上的若干蒸汽通道。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述若干螺旋隔板的切面与水平面的夹角均为60
‑
80
°
。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，碳化段内，上下相邻的两个螺旋隔板之间设有补氧喷射管，补氧喷射管水水平面的夹角与所述螺旋隔板的切面与水平面的夹角相同。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，所述的立式环形一步法制焦炉，还包括烟气通道，所述烟气通道设在所述活化段与所述冷却段之间；所述活化段与所述桶心通道、所述外部烟道和所述烟气出口连通；所述炉体内位于冷却段的部分设有水冷盘管；所述桶心烟道和所述外部烟道位于碳化段和活化段的部分内部均设有空气格栅。
[0016]为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种制焦系统，包括本专利技术实施例所述的立式环形一步法制焦炉。
[0017]为达到上述目的，本专利技术第三方面实施例提出了一种制焦方法，包括：
[0018]原煤颗粒自原料入口进入炉体后，依靠自身重力沿螺旋状下料通道旋转下落，依次经过碳化段和活化段，随后经冷却段冷却后排出。
[0019]本专利技术实施例的立式环形一步法制焦炉的有益效果为：
[0020](1)物料混合均匀，活性焦品质均匀。
[0021]物料在经过碳化段和活化段时混合均匀，不存在结块和烟气死区的问题，碳化过程中析出气体能及时排出，活化过程中活化气体与物料充分接触，活化效果好，活性焦品质均匀。
[0022](2)活化时间短，制焦炉的产量高。
[0023]由于活化过程中活化气体与物料接触效果好，使得活化时间缩短，物料下料速度加快，制焦炉的产量较高。
[0024](3)设备紧凑，占地面积小，投资成本低。
[0025]物料在制焦炉内不是简单的垂直落料，而是左右翻滚、旋转落料，增加了物料在炉内的行程，使得制焦炉较小的尺寸即可获得最佳的效果，设备紧凑，占地面积小，投资成本低。
[0026](4)制备工艺简单，成本低。
[0027]本专利技术的制焦炉将碳化段和活化段一体化，物料碳化后直接进入活化段，同时活化气体水蒸气直接通过炉内高温烟气换热产生，不需要增加额外的设备，工艺简单，成本低。
[0028]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0029]本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0030]图1是根据本专利技术一个实施例的立式环形一步法制焦炉的简单主视剖视图。
[0031]图2是根据本专利技术一个实施例的立式环形一步法制焦炉碳化段和活化段的俯视图。
[0032]附图标记：
[0033]1‑
桶心烟道；2
‑
料道；3
本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种立式环形一步法制焦炉，其特征在于，包括炉体，所述炉体上设有原料入口、活性焦出口、烟气出口和水蒸气入口；所述炉体内自上而下依次设有碳化段、活化段和冷却段；所述碳化段和所述活化段均包括自内而外依次设置的桶心烟道、料道和外部烟道；所述桶心烟道和外部烟道下端均与所述烟气出口连通；所述料道内自上而下设有若干螺旋隔板，若干螺旋隔板在所述料道内形成自上而下的螺旋状下料通道；所述料道顶部与所述原料入口连通，底部与所述活性焦出口连通；所述料道位于碳化段的部分内侧与桶心烟道连通，外侧与所述外部烟道连通；所述料道位于活化段的部分与所述水蒸气入口连通。2.根据权利要求1所述的立式环形一步法制焦炉，其特征在于，所述若干螺旋隔板分为若干内螺旋隔板和若干外螺旋隔板；若干内螺旋隔板设在料道的内侧侧壁上，若干外螺旋隔板设在料道的外侧侧壁上；若干内螺旋隔板和若干外螺旋隔板自上而下交错布置。3.根据权利要求2所述的立式环形一步法制焦炉，其特征在于，所述料道位于碳化段部分的若干内螺旋隔板上均设有若干第一可燃气体排出孔，内部均设有第一可燃气体通道；位于同一个内螺旋隔板上的若干第一可燃气体排出孔均与所述第一可燃气体通道连通，所述第一可燃气体通道连通所述桶心烟道；所述料道位于碳化段部分的若干外螺旋隔板上均设有若干第二可燃气体排出孔，内部均设有第二可燃气体通道；位于同一个外螺旋隔板上的若干第二可燃气体排出孔均与所述第二可燃气体通道连通，所述第二可燃气体通道连通所述外部烟道。4.根据权利要求2所述的立式环形一步法制焦炉，其特征在于，所述料道位于活化段部分的若干内螺旋隔板和若干外螺旋隔板上均设有若...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨成龙，李阳，黄斌，陈亮，姚明宇，赵瀚辰，蔡铭，张军，张计节，楚良，于在松，梁法光，王明先，井庆贺，李德军，贾兆鹏，丹慧杰，贾晨光，
申请(专利权)人：华能嘉祥发电有限公司扎赉诺尔煤业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。