一种防堵塞的制焦系统与制焦方法技术方案

本发明专利技术提出一种防堵塞的制焦系统与制焦方法，系统包括：制焦炉、振筛机、冷却机和传送机构。方法包括：原煤颗粒进入制焦炉内，依次经过预炭化段、炭化段和活化段，其中在炭化段中通入氧化铝球与炭化料混合加热，炭化料再经过活化段的活化后得到活性焦，与氧化铝球共同从出料口排出；活性焦与氧化铝球进入振筛机中分离，其中活性焦进入冷却机冷却，氧化铝球通过传送机构送回制焦炉的炭化段内循环使用。本发明专利技术利用氧化铝球作为催化剂，可将黏性高的重质焦油分解为黏度低的轻质焦油，防止焦油与粉尘混合团聚而产生的堵塞问题，且催化剂可回收利用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种防堵塞的制焦系统与制焦方法


[0001]本专利技术涉及活性焦制备领域，尤其涉及一种防堵塞的制焦系统与制焦方法。

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。煤热解碳化过程中易产生重质焦油组分，易堵塞设备及管道，影响系统运行的可靠性与稳定性。因此，控制煤热解过程中产生的焦油量，特别是重质焦油，对解决焦油问题十分重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一，为此，本专利技术实施例提供了一种防堵塞的制焦系统与制焦方法，利用氧化铝球作为催化剂，可将黏性高的重质焦油分解为黏度低的轻质焦油，防止焦油与粉尘混合团聚而产生的堵塞问题，且催化剂可回收利用。
[0004]专利技术人经过研究发现，现有的制焦炉设备一直存在焦油问题，制焦碳化过程最常见的设备是卧式回转炉，原料在从常温升温至500℃～600℃进行碳化，在350℃～550℃范围内焦油大量产生，焦油与粉尘混合后发生团聚现象，形成高黏度混合物，极易附着在容器或者管道壁面，导致设备、阀门、管道堵塞。目前，催化转化法是最有效的焦油控制方法，采用的催化剂也有大量研究报道，其中天然矿石类催化剂成本最低，但是机械强度低；碱金属类催化剂易熔融团聚，回收困难；过渡金属催化剂Pd、Pt等成本高，且在应用过程中焦油分解产生的积碳聚集在催化剂表面，导致催化剂失活；半焦类催化剂价格低廉，催化效果有限。经过研究和试验发现，采用氧化铝(γ
‑
Al2O3)作为催化剂或载体可控制重质焦油的产生。
[0005]本专利技术一方面实施例提出了一种防堵塞的制焦系统，包括：制焦炉、振筛机、冷却机和传送机构，所述制焦炉具有原煤颗粒入口、氧化铝球入口和出料口，制焦炉内设有加热装置，氧化铝球入口位于制焦炉的炭化段处，原煤颗粒入口位于制焦炉的顶部，出料口位于制焦炉的底部；所述振筛机具有振筛机入口、活性焦出口和氧化铝球出口，振筛机入口设于出料口的下方；所述冷却机连接活性焦出口；所述传送机构具有传送始端和传送终端，传送始端连接氧化铝球出口，传送终端与氧化铝球入口相衔接。
[0006]本申请通过在制焦炉设置氧化铝球入口，利用氧化铝球作为催化剂，将氧化铝球和炭化料混合，使得碳化料的升温速度加快，在焦油大量析出的350～550℃温度段停留时间短，焦油析出量小，同时析出的焦油优先被氧化铝球吸附，降低焦油与粉尘混合的几率，氧化铝球将黏度高的重质焦油分解为黏度低的轻质焦油，防止焦油与粉尘混合团聚而产生的堵塞问题。
[0007]本申请采用的氧化铝球可回收利用，回收率高，同时可以实现多次重复利用，成本低。氧化铝球进入活化段时，活化段的高温以及水蒸气可使氧化铝球表面的焦油分解，从而
使氧化铝球得到再生，使氧化铝球始终保持较好的催化性能。
[0008]在一些实施例中，所述制焦炉包括：预炭化段、炭化段和活化段，所述预炭化段内具有第一炉腔，原煤颗粒入口设于第一炉腔顶部，第一炉腔具有第一出口；所述炭化段内具有第二炉腔，氧化铝球入口设于第二炉腔侧壁上，第二炉腔与第一炉腔通过第一出口相连，第二炉腔具有第二出口；所述活化段内具有第三炉腔，第三炉腔与第二炉腔通过第二出口相连，出料口设于第三炉腔底部。
[0009]在一些实施例中，所述防堵塞的制焦系统还包括氧化铝球仓，所述氧化铝球仓具有球仓入口和球仓出口，球仓出口与制焦炉的氧化铝球入口相连，球仓入口与传送机构的传送终端相衔接。
[0010]在一些实施例中，所述传送装置为提升机。
[0011]在一些实施例中，所述原煤颗粒入口处连接有料仓。
[0012]在一些实施例中，所述氧化铝球的直径为活性焦粒径的3
‑
5倍。经过炭化和活化后可便于采用振筛机进行筛分回收。
[0013]在一些实施例中，所述振筛机、传送机构和冷却机均设有惰性气氛保护装置。以在无氧的条件下运行，防止高温下的氧化铝球或活性焦发生燃烧。
[0014]本专利技术另一方面实施例提出了一种防堵塞的制焦方法，利用上述的防堵塞的制焦系统，包括如下步骤：
[0015]原煤颗粒通过原煤颗粒入口进入制焦炉内，依次经过预炭化段、炭化段和活化段，其中在炭化段中通入氧化铝球与炭化料混合加热，炭化料再经过活化段的活化后得到活性焦，与氧化铝球共同从出料口排出；
[0016]活性焦与氧化铝球进入振筛机中分离，其中活性焦进入冷却机冷却，氧化铝球通过传送机构送回制焦炉的炭化段内循环使用。
[0017]本申请通过在制焦炉设置氧化铝球入口，利用氧化铝球作为催化剂，将氧化铝球和炭化料混合，使得碳化料的升温速度加快，在焦油大量析出的350～550℃温度段停留时间短，焦油析出量小，同时析出的焦油优先被氧化铝球吸附，降低焦油与粉尘混合的几率，氧化铝球将黏度高的重质焦油分解为黏度低的轻质焦油，防止焦油与粉尘混合团聚而产生的堵塞问题。
[0018]本申请采用的氧化铝球可回收利用，回收率高，同时可以实现多次重复利用，成本低。氧化铝球进入活化段时，活化段的高温以及水蒸气可使氧化铝球表面的焦油分解，从而使氧化铝球得到再生，使氧化铝球始终保持较好的催化性能。
[0019]在一些实施例中，所述预炭化段中的温度为180～200℃，炭化段中的温度为500～600℃，活化段中的温度为750～900℃。
[0020]在一些实施例中，所述冷却机中将活性焦冷却为40～60℃。
附图说明
[0021]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，
[0022]其中：
[0023]图1是本申请实施例中防堵塞的制焦系统的结构示意图；
[0024]附图标记：
[0025]1‑
氧化铝球仓，2
‑
传送机构，3
‑
料仓，4
‑
制焦炉，41
‑
预炭化段，42
‑
炭化段，43
‑
活化段，5
‑
振筛机，6
‑
冷却机。
具体实施方式
[0026]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0027]下面参考附图描述本专利技术实施例的防堵塞的制焦系统。
[0028]如图1所示，本申请一方面实施例提出一种防堵塞的制焦系统，包括：制焦炉4、振筛机5、冷却机6和传送机构2，制焦炉4具有原煤颗粒入口、氧化铝球入口和出料口，制焦炉4内设有加热装置，氧化铝球入口位于制焦炉4的炭化段42处，原煤颗粒入口位于制焦炉4的顶部，出料口位于制焦炉4的底部；振筛机5具有振筛机5入口、活性焦出口和氧化铝球出口，振筛机5入口设于出料口的下方；冷却机6连接活性焦出口；传送机构2具有传送始端和传送终端，传送始端连接氧化铝球出口，传送终端与氧化铝球入口相衔接。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防堵塞的制焦系统，其特征在于，包括：制焦炉，所述制焦炉具有原煤颗粒入口、氧化铝球入口和出料口，所述制焦炉内设有加热装置，所述氧化铝球入口位于所述制焦炉的炭化段处，所述原煤颗粒入口位于所述制焦炉的顶部，所述出料口位于所述制焦炉的底部；振筛机，所述振筛机具有振筛机入口、活性焦出口和氧化铝球出口，所述振筛机入口设于所述出料口的下方；冷却机，所述冷却机连接所述活性焦出口；传送机构，所述传送机构具有传送始端和传送终端，所述传送始端连接所述氧化铝球出口，所述传送终端与所述氧化铝球入口相衔接。2.根据权利要求1所述的防堵塞的制焦系统，其特征在于，所述制焦炉包括：预炭化段，所述预炭化段内具有第一炉腔，所述原煤颗粒入口设于所述第一炉腔顶部，所述第一炉腔具有第一出口；炭化段，所述炭化段内具有第二炉腔，所述氧化铝球入口设于所述第二炉腔侧壁上，所述第二炉腔与所述第一炉腔通过所述第一出口相连，所述第二炉腔具有第二出口；活化段，所述活化段内具有第三炉腔，所述第三炉腔与所述第二炉腔通过所述第二出口相连，所述出料口设于所述第三炉腔底部。3.根据权利要求1所述的防堵塞的制焦系统，其特征在于，还包括氧化铝球仓，所述氧化铝球仓具有球仓入口和球仓出口，所述球仓出口与所述制焦炉的所述氧化铝球入口相连，所述球仓入口与所述传送机构的所述传送终端相衔接。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：杨成龙，李阳，赵瀚辰，蔡铭，贾晨光，崔义，张洪清，郭洁，张军，楚良，周杰，
申请(专利权)人：扎赉诺尔煤业有限责任公司华能嘉祥发电有限公司，
类型：发明
国别省市：