CN103693805B - 一种煤热解废弃物的回收利用装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤热解废弃物的回收利用装置及方法，装置包括相互连接的热解废弃物制备活性焦系统A，活性焦吸附与生化耦合降解废水系统B和废弃活性焦回收利用系统C；方法包括：1）原煤热解，热解油气经除尘、气液分离、油水分离，焦油产出；废水至活性焦吸附与生化耦合降解废水系统B，焦油渣备用；2）热解的半焦经熄焦，分选后与半焦粉混合粉磨；3）半焦粉与添加剂和焦油渣混合成型；4）废水经废水预处理、一级吸附、一级沉淀、生化处理、深度处理和二级沉淀；5）活性焦至活性焦深度吸附单元，其余产出；6）一级沉淀废活性焦至干燥后至锅炉燃烧，产生部分水蒸气回用，其余产出。本发明简化了流程，降低了成本，废水处理效果好。

Description

一种煤热解废弃物的回收利用装置及方法

技术领域

本发明涉及煤化工过程废弃物的回收利用领域，具体涉及将煤热解过程所产生的半焦粉及热解废弃物生成活性焦，再将生成的活性焦用于煤热解过程产生的废水处理的一种煤热解废弃物的回收利用装置及方法。

背景技术

半焦生产过程中产生的废水属于高浓度、难降解的有机废水，其可生化性差，且含高浓度的酚类污染物和氰化物，对活性污泥系统产生毒害作用，一般经稀释后才可满足生化处理进水要求，且出水难以达标。为提高废水可生化性，工业上一般常用的方法有稀释法以及芬顿氧化、催化湿式氧化等高级氧化法，废水深度处理常用的方法有混凝吸附法、高级氧化法、膜分离法及吸附法等。但混凝吸附法药剂消耗量大，成本高，且产生大量污泥。高级氧化法虽然处理干净彻底，但费用较高，一般企业难以承受。膜分离法虽然能处理多种污染物，但存在膜组件昂贵易污染，且产生的浓水还需要进一步处理。吸附法是一种操作简单，处理效果好，且对高、低浓度的废水处理都适用的深度处理方法，但目前普遍使用的活性炭吸附剂价格昂贵，再生困难，一定程度阻碍了吸附法的大规模使用。

活性焦具有与活性炭有类似理化性质，且价格低廉，可以用来作为活性炭的替代物使用。现有活性焦的制备方法是以煤为主要原料，经过一系列的预处理再将其进行炭化、活化和改性等一系列过程。由于是以原煤为基质，所以炭化、活化时间长，能耗大，致使活性焦成本高。与此同时，在半焦生产中会产生大量的半焦粉，由于不能用于常规还原工艺，目前只能被当作低级燃料或废弃物处理，不但浪费资源，也污染环境。由于半焦粉具有一定的孔径分布，其固定碳含量高、灰分低、原料易得等特点，可以使其经过物理、化学法活化而制备出吸附性能良好的活性焦。

发明内容

本发明提供了一种利用热解过程废弃物制备活性焦并将其用于热解废水处理的装置及方法，一方面解决了热解过程所产生的废弃物及废水对环境的污染问题，另一方面降低了活性焦的生产成本和能耗。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。

作为本发明的一种实施方式，煤热解废弃物的回收利用装置，包括相互连接的热解废弃物制备活性焦系统A，活性焦吸附与生化耦合降解废水系统B和废弃活性焦回收利用系统C；

所述热解废弃物制备活性焦系统A包括热解炉，及与热解炉相连接的除尘器和熄焦单元；所述除尘器分别连接气液分离器和粉磨机，气液分离器连接油水分离单元，油水分离单元连接至活性焦吸附与生化耦合降解废水系统B；所述熄焦单元连接有分选机，分选机与粉磨机相连；所述粉磨机和油水分离单元分别连接至混合成型单元，混合成型单元连接活化炉，活化炉分别与活性焦吸附与生化耦合降解废水系统B和废弃活性焦回收利用系统C连接；

所述活性焦吸附与生化耦合降解废水系统B包括与油水分离单元和活化炉相连的废水预处理单元、吸附单元和生化处理单元；所述吸附单元与废弃活性焦回收利用系统C相连；

所述废弃活性焦回收利用系统C包括与沉淀池相连接的废活性焦干燥单元，废活性焦干燥单元与锅炉相连接，锅炉与活化炉相连接。

进一步地，所述活化炉通过活性焦分装单元与活性焦吸附与生化耦合降解废水系统B相连。

进一步地，所述废水预处理单元、吸附单元和生化处理单元包括废水预处理单元，废水预处理单元依次连通活性焦再吸附单元、一级沉淀池、生化处理单元、活性焦深度吸附单元和二级沉淀池；其中，二级沉淀池与活性焦再吸附单元相连，活性焦深度吸附单元与焦分装单元相连，一级沉淀池与废活性焦干燥单元相连。

进一步地，所述气液分离器上设有热解气体出口；所述油水分离单元上设有焦油出口；所述活化炉上设有活化剂输入口；所述活性焦分装单元上设有产品活性焦输出口。

相应地，本发明还给出了一种煤热解废弃物的回收利用方法，该方法包括下述步骤：

1）原煤在热解炉中于500-800℃热解，热解后的热解油气经除尘器除去半焦粉尘，除尘后的油气进入气液分离器，热解气体产出；油水混合物进入油水分离单元，分离后焦油产出；废水至活性焦吸附与生化耦合降解废水系统B中，分离的粘结剂至混合成型单元中；

2）热解炉底部的半焦经熄焦单元熄焦，熄焦后的半焦送入分选机中分选，分选后的半焦粉与来自除尘器收集的半焦粉混合粉磨；

3）粉磨后的半焦粉送入混合成型单元中，并与添加剂和来自油水分离单元中的粘结剂混合成型，成型后的半焦颗粒送往活化炉，并与来自废弃活性焦回收利用系统C的水蒸气混合生产活性焦，活性焦送往活性焦分装单元；

4）来自油水分离单元的废水经废水预处理单元预处理、活性焦再吸附单元经一级吸附、一级沉淀池固液分离、生化处理单元处理、活性焦深度吸附单元深度处理和二级沉淀池沉淀分离；一级沉淀池分离出的废活性焦至废弃活性焦回收利用系统C；二级沉淀池沉淀分离后出水外排或进行回用，二级吸附后的废活性焦至活性焦再吸附单元中回用；

5）活性焦分装单元的活性焦至活性焦深度吸附单元中处理废水，其余活性焦产出；

6）一级沉淀池分离出的废活性焦至废活性焦干燥单元干燥后送往锅炉燃烧，产生蒸汽经三通抽取部分水蒸气至活化炉，其余作为产品水蒸气产出。

进一步地，所述步骤2）中，分选后的半焦粉中，小于3mm的半焦粉与来自除尘器收集的半焦粉混合粉磨，得到粒径范围在50～200目的半焦粉；大于3mm的产品半焦产出。

进一步地，所述步骤3）中，添加剂和来自油水分离单元中的焦油渣混合成型，粘结剂为焦油渣与焦油的混合物，粉磨后的半焦粉与粘结剂与添加剂的重量比为100：（20～35）：（2～5）。

所述添加剂为碱土金属化合物碳酸钾、氢氧化钾或电石渣。

进一步地，所述成型后的半焦颗粒送往活化炉，在氮气保护下以4℃～10℃/min升温至700℃～950℃，再通入蒸汽进行活化，活化时间0.5h～2h。

进一步地，所述步骤5）中，活性焦分装单元的废水处理用活性焦至活性焦深度吸附单元中，活性焦深度吸附单元中原水质量与活性焦质量比为500：1～20:1。

本发明的有益效果在于：

本发明提供了一种利用热解过程废弃物制备活性焦并将其用于热解废水处理的装置，主要优势和特点在于：

由于发明提供采用了三个系统装置的组合，不仅实现了热解过程中废弃物的回收利用，还产生活性焦产品和蒸汽产品；同时利用系统产生的活性焦作为吸附剂处理废水，使其处理结果优于一般生化法的处理结果，还节省了水处理成本。

该装置的主要优势和特点在于：

（1）热解产物进行分选，将小于3mm的废弃半焦粉作为活性焦生产的主要原料，与传统活性焦生产工艺相比，不仅简化了破碎流程，还省却了炭化过程，实现了废弃半焦粉尘的综合利用；

（2）在活性焦生产原料中加入除尘器收集到的半焦粉尘，不仅实现了半焦粉尘的综合利用，也减轻其对环境的污染；

（3）以油水分离单元中的焦油渣为主要粘结剂，并补充适量焦油作为粘结剂，不仅有利于活性焦颗粒的成型，增加其强度，也实现了焦油渣的综合利用，降低其对环境的污染；

（4）将处理完废水的废活性焦在锅炉中燃烧为系统提供原料和能量，不仅回收了废活性焦的热量，实现了活性焦的二次利用，也为系统A中活性焦生产提供活化剂，降低活性焦的生产成本，并为系统提供能量；

（5）以该系统所制备的活性焦为吸附剂，与生物法相结合，梯度处理煤热解过程所产生的废水，不仅成本低廉、而且废水处理效果优于传统生化法的处理结果。

本发明提供的一种利用热解过程废弃物制备活性焦并将其用于热解废水处理的方法，主要优势和特点在于：

（1）将热解产物进行分级利用，大于3mm的优质半焦作为产品外售或进一步加工，小于3mm的废弃半焦粉作为活性焦生产的主要原料，不仅省却了炭化过程，简化活性焦生产流程，也实现了废弃半焦粉尘的综合利用；

（2）在活性焦生产原料中加入除尘器收集到的半焦粉尘，不仅实现了半焦粉尘的综合利用，也减轻其对环境的污染；

（3）在活性焦生产过程中，以焦油渣为主要粘结剂，并补充适量焦油作为粘结剂，不仅有利于活性焦颗粒的成型，增加其强度，也实现了焦油渣的综合利用，降低其对环境的污染；

（4）以处理完废水的废活性焦产生的蒸汽为活化剂并生产蒸汽产品，不仅回收了废活性焦的热量，实现了活性焦的二次利用，也为活性焦生产提供原料，降低活性焦的生产成本，并为系统提供能量；

（5）以该系统所制备的活性焦为吸附剂，与生物法相结合，梯度处理煤热解过程所产生的废水，不仅成本低廉、而且废水处理效果优于传统生化法的处理结果。

附图说明

图1为本发明的一种煤热解废弃物的回收利用系统结构示意图。

图中：1-热解炉；2-熄焦单元；3-废水预处理单元；4-分选机；5-混合成型单元；6-活化炉；7-活性焦分装单元；8-除尘器；9-气液分离器；10-油水分离单元；11-活性焦再吸附单元；12-一级沉淀池；13-生化处理单元；14-锅炉；15-三通；16-粉磨机；17-活性焦深度吸附单元；18-二级沉淀池；19-废活性焦干燥单元；20-原煤；21-半焦；22-熄焦后的半焦；23-产品活性焦；24-小于3mm的半焦粉；25-大于3mm的产品半焦；26-热解油气；27-除尘器收集的半焦粉；28-除尘后的油气；29-热解气体；30-油水混合物；31-焦油；32-粘结剂；33-成型后的半焦颗粒；34-活化剂；35-粉磨后的半焦粉；36-活性焦；37-废水处理用活性焦；38-废水；39-预处理后的废水；40-一级吸附后的废水；41-二级沉淀后的废水；42-废活性焦；43-蒸汽；44-水蒸气；45-产品水蒸气；46-一级沉淀分离后的废水；47-生化单元出水；48-二级吸附后的废水；49-二级吸附后的废活性焦；50-干燥后的废活性焦；51-添加剂。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。本发明中包括3个系统，A为热解废弃物制备活性焦系统，B活性焦吸附与生化耦合降解废水系统，C为废弃活性焦回收利用系统。热解废弃物制备活性焦系统A中包括热解炉1、熄焦单元2、分选机4、粉磨机16、成型机5、活化炉6、活性焦分装单元7、除尘器8、气液分离器9和油水分离单元10；活性焦吸附与生化耦合降解废水系统B包括废水预处理单元3、活性焦再吸附单元11、一级沉淀池12、生化处理单元13、活性焦深度吸附单元17、二级沉淀池18；废弃活性焦回收利用系统C包括废活性焦干燥单元19、锅炉14和三通15。

热解废弃物制备活性焦系统A中热解炉1顶部油气出口与除尘器8入口相连接，底部出口与熄焦单元2入口相连接；除尘器8有2个出口，底部出口排出的半焦粉27与粉磨机16入口相连，顶部的油气出口与气液分离器9入口相连接；气液分离器9有两个出口，顶部出口直接排出除尘后的热解气体29，另一个为油水混合物30的出口，与油水分离单元10的入口连接；油水分离单元10有三个出口，一个出口直接排出焦油产品31，一个出口排出废水38与废水预处理单元3的入口相连接，另一个出口排出的粘结剂32与混合成型单元5的入口相连接；熄焦单元2出口与分选机4的入口相连接，分选机4有两个出口，其中一个出口直接排出大于3mm的产品半焦25，另一个出口将小于3mm的半焦粉24送往粉磨机16的入口；除尘器8的底部与粉磨机16的入口相连接，粉磨机16的出口与混合成型单元5的入口相连接；混合成型单元5入口与油水分离单元10中粘结剂32的出口相连接，出口与活化炉6入口相连接；活化炉6入口与三通15制作活性焦的水蒸气44的出口相连接，出口与活性焦分装单元7相连接，活性焦分装单元7有两个出口，一个出口与活性焦深度吸附单元17的入口相连，另一个出口直接排出产品活性焦23。

活性焦吸附与生化耦合降解废水系统B中废水预处理单元3入口与油水分离单元10的废水38出口相连，出口与活性焦再吸附单元11的入口相连，活性焦再吸附单元11有两个入口，一个入口与废水预处理单元3的出口相连，另一个入口与二级沉淀池18出口相连，活性焦再吸附单元11的出口与一级沉淀池12的入口相连；沉淀池12有2个出口，沉淀分离后的废水40出口与生化处理单元13的入口相连，另一个出口将分离出的废活性焦42送往废活性焦干燥单元19，活性焦深度吸附单元17有两个入口，一个入口与生化处理单元13处理完的废水47管线相连，另一个入口与活性焦分装单元7的废水处理用活性焦37管线相连，出口与活性焦深度吸附单元17的出口相连接；二级沉淀池18有两个出口，一个出口直接排出处理完的废水41，另一个出口排出二级吸附后的废活性焦49再送往活性焦再吸附单元11进行二次吸附。

废弃活性焦回收利用系统C中废活性焦干燥单元19的入口与一级沉淀池12分离出的废活性焦42的出口相连接，出口与锅炉14的入口相连接，锅炉14排出的蒸汽43进入三通15的入口，三通15有两个出口，一个出口直接排出产品水蒸气45，另一个出口排出的水蒸气44前往活化炉6作为活化活性焦的水蒸气44。

热解废弃物制备活性焦系统A中油水分离单元10废水38的出口与活性焦吸附与生化耦合降解废水系统B中的废水预处理单元3相连接；热解废弃物制备活性焦系统A中活化炉6的入口与废弃活性焦回收利用系统C中三通15的出口相连接，活化炉6的出口与活性焦吸附与生化耦合降解废水系统B中活性焦分装单元7的入口相连接；废弃活性焦回收利用系统C中废活性焦干燥单元19的入口与生化耦合降解废水系统B中一级沉淀池12的废活性焦42排放出口相连接。

工艺流程叙述：

本发明中原煤20在热解炉1中热解后，热解油气26经除尘器8除去携带的粉尘后，除尘后的油气28进入气液分离器9，热解气体29进一步去精制；油水混合物30进入油水分离单元10，分离后焦油31可作为粗产品外售或进一步精制；废水38则前往活性焦吸附与生化耦合降解废水系统B中进一步处理；粘结剂32则送往混合成型单元5中作为半焦粉成型的粘结剂。热解炉1底部的半焦21经过熄焦单元2后，熄焦后的半焦22送入分选机4中进行分选，大于3mm的产品半焦25直接外售，小于3mm的半焦粉24与来自除尘器收集的半焦粉27混合进行粉磨，粉磨后的半焦粉35送入混合成型单元5中，加入添加剂51，并与来自油水分离单元10中的粘结剂32混合成型，成型后的半焦颗粒33送往活化炉6，以制作活性焦的水蒸气44为活化剂生产活性焦36。活化炉6生产的活性焦36送往活性焦分装单元7，根据需要取部分产品作为废水处理用活性焦37送往废水活性焦深度吸附单元17中处理废水，其余作为产品活性焦23外售。

来自油水分离单元10的废水38在废水预处理单元3进行预处理后，预处理后的废水39送往活性焦再吸附单元11进行处理，不仅实现了活性焦的二次利用，也有效降低了生化处理单元13的负荷。经一级吸附后的废水40送往一级沉淀池12进行固液分离，一级沉淀分离后的废水46送往生化处理单元13进一步处理，废水在这里除去大部分污染物，一级沉淀池12分离出的废活性焦42干燥处理后作为燃料。生化单元出水47再送往活性焦深度吸附单元17中进行深度处理，二级吸附后的废水48送往二级沉淀池18中进行沉淀分离，出水外排或进行回用，排出的二级吸附后的废活性焦49则送往活性焦再吸附单元11中进行二次利用。

一级沉淀池12分离出的废活性焦42送往废活性焦干燥单元19中进行干燥后，干燥后的废活性焦50再送往锅炉14燃烧产生蒸汽43，蒸汽43与三通15相连，三通15中根据需要抽取部分作为活化制作活性焦的水蒸气44，其余作为产品水蒸气45外售或进行后续利用。

下面通过具体煤热解废弃物的回收利用方法对本发明做详细说明。

将原煤送往热解炉中，在500-800℃的状态下热解，热解油气经除尘器除去携带的粉尘后进入气液分离器，分离出的热解气体进一步精制后合成下游产品，油水混合物则送往油水分离单元进一步分离。分离后的焦油可作为粗产品外售或进一步加工，废水则送往废水处理系统。热解炉排出的半焦在熄焦单元进行冷却。将冷却后的半焦送入分选机中进行分选，大于3mm的产品半焦直接外售，小于3mm的半焦粉与来自除尘器的半焦粉混合进行粉磨，粉磨后得到粒径范围在50～200目的半焦粉，再将这些半焦粉送入混合成型单元中，与来自油水分离单元中的粘结剂（粘结剂为焦油渣与焦油的混合物），加入碱土金属化合物碳酸钾、氢氧化钾或电石渣作为添加剂混合成型。半焦粉与粘结剂与催化剂的重量比为100：（20～35）：（2～5），在成型机中压制成直径5～15mm的条形柱状颗粒，再将其陈化2-5小时。将成型后的半焦颗粒送往活化炉中生产活化焦，在氮气保护下以4℃～10℃/min升温至700℃～950℃，再通入蒸汽进行活化，活化时间控制在0.5h～2h。制得的活性焦产品冷却后送往活性焦分装单元，根据需要一部分送往废水处理单元，其余作为产品包装出售。

废水处理单元采用活性焦吸附与生化耦合的方法，在进入主体处理工艺之前，废水先进入预处理单元对油类和悬浮物进行去除，预处理设施可包括气浮池、水解酸化池或厌氧反应器。预处理后的废水进入一级吸附池，吸附池内的活性焦来自活性焦深度吸附单元排出的二级废活性焦。一级吸附处理去除的对象物质主要是生物系统难降解的有机组分，包括氮杂环化合物、长链烃类等，不仅实现了活性焦的二次利用，也有效降低了生化处理单元的负荷，减少了污泥产生量。经过一级吸附处理的废水在一级沉淀池沉淀分离后进入生化处理单元，生化处理单元可采用A²/O、A/O、SBR、氧化沟等工艺，在生化处理单元大部分污染物得到去除。生化处理后的废水再进入二级吸附池进行处理，原水质量与活性焦质量之比为500：1～20:1。二级吸附去除的对象物质主要是生物系统难降解的有机组分，包括氮杂环化合物、长链烃类等，处理后的废水达到或优于《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171－2012）中的排放要求。

一级沉淀池排出的废活性焦在废活性焦干燥单元进行干燥或晾干，然后再送往锅炉燃烧产生蒸汽，蒸汽与三通相连，根据需要抽取部分作为活化作活性焦的水蒸气，其余作为产品水蒸气外售或进行后续使用。

实施例1

原煤在热解炉中500℃下热解，热解油气分离出热解气体产出，油水混合物至油水分离后，焦油产出，废水至废水处理系统。热解炉排出的半焦经熄焦冷却后，半焦进行分选，大于3mm的半焦外售，小于3mm的半焦粉与来自除尘器的半焦粉混合粉磨，得到粒径范围在80～150目的半焦粉，将其与油水分离后的粘结剂（焦油渣与焦油的混合物）、添加剂碳酸钾按照重量比100：35：2混合成型。压制成直径10mm的条形柱状颗粒，再将其陈化3.5小时。成型后的半焦颗粒生产活化焦，在氮气保护下以4℃/min升温至800℃，再通入蒸汽进行活化，活化时间控制在2h。制得平均比表面积为700m²/g的活性焦产品，冷却后送往活性焦分装单元，一部分送往废水处理单元，其余作为产品包装出售。

废水处理单元经过一级吸附处理的废水在一级沉淀池沉淀分离后进入生化处理单元，生化处理后的废水再进入二级吸附池进行处理，原水质量与活性焦质量之比为20：1，活性焦深度吸附单元吸附时间为1h，活性焦再吸附单元吸附时间为1h。处理后的废水COD、氨氮等指标优于《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171－2012）中的排放要求的出水要求。

一级沉淀池排出的废活性焦在废活性焦干燥单元进行干燥或晾干，再送往锅炉燃烧产生蒸汽，部分蒸汽作为活化作活性焦的水蒸气，其余作为产品水蒸气外售或进行后续使用。

实施例2

原煤在热解炉中700℃下热解，热解油气分离出热解气体产出，油水混合物至油水分离后，焦油产出，废水至废水处理系统。热解炉排出的半焦经熄焦冷却后，半焦进行分选，大于3mm的半焦外售，小于3mm的半焦粉与来自除尘器的半焦粉混合粉磨，得到粒径范围在50～100目的半焦粉，将其与油水分离后的粘结剂（焦油渣与焦油的混合物）、添加剂氢氧化钾按照重量比100：20：5混合成型。压制成直径5mm的条形柱状颗粒，再将其陈化2小时。成型后的半焦颗粒生产活化焦，在氮气保护下以6℃/min升温至700℃，再通入蒸汽进行活化，活化时间控制在1h。制得平均比表面积为800m²/g的活性焦产品，冷却后送往活性焦分装单元，一部分送往废水处理单元，其余作为产品包装出售。

废水处理单元经过一级吸附处理的废水在一级沉淀池沉淀分离后进入生化处理单元，生化处理后的废水再进入二级吸附池进行处理，原水质量与活性焦质量之比为100：1，活性焦深度吸附单元吸附时间为1h，活性焦再吸附单元吸附时间为1.5h。处理后的废水COD、氨氮等指标达到《循环冷却水用再生水水质标准》的出水要求。

一级沉淀池排出的废活性焦在废活性焦干燥单元进行干燥或晾干，再送往锅炉燃烧产生蒸汽，部分蒸汽作为活化作活性焦的水蒸气，其余作为产品水蒸气外售或进行后续使用。

实施例3

原煤在热解炉中800℃下热解，热解油气分离出热解气体产出，油水混合物至油水分离后，焦油产出，废水至废水处理系统。热解炉排出的半焦经熄焦冷却后，半焦进行分选，大于3mm的半焦外售，小于3mm的半焦粉与来自除尘器的半焦粉混合粉磨，得到粒径范围在120～200目的半焦粉，将其与油水分离后的粘结剂（焦油渣与焦油的混合物）、添加剂电石渣按照重量比100：25：3混合成型。压制成直径15mm的条形柱状颗粒，再将其陈化5小时。成型后的半焦颗粒生产活化焦，在氮气保护下以10℃/min升温至950℃，再通入蒸汽进行活化，活化时间控制在0.5h。制得平均比表面积为600m²/g的活性焦产品，冷却后送往活性焦分装单元，一部分送往废水处理单元，其余作为产品包装出售。

废水处理单元经过一级吸附处理的废水在一级沉淀池沉淀分离后进入生化处理单元，生化处理后的废水再进入二级吸附池进行处理，原水质量与活性焦质量之比为500：1，活性焦深度吸附单元吸附时间为2h，活性焦再吸附单元吸附时间为0.5h。处理后的废水达到《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171－2012）中的排放要求。

一级沉淀池排出的废活性焦在废活性焦干燥单元进行干燥或晾干，再送往锅炉燃烧产生蒸汽，部分蒸汽作为活化作活性焦的水蒸气，其余作为产品水蒸气外售或进行后续使用。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (8)

1.一种煤热解废弃物的回收利用装置，其特征在于：包括相互连接的热解废弃物制备活性焦系统A，活性焦吸附与生化耦合降解废水系统B和废弃活性焦回收利用系统C；

所述热解废弃物制备活性焦系统A包括热解炉(1)，及与热解炉(1)相连接的除尘器(8)和熄焦单元(2)；所述除尘器(8)分别连接气液分离器(9)和粉磨机(16)，气液分离器(9)连接油水分离单元(10)，油水分离单元(10)连接至活性焦吸附与生化耦合降解废水系统B；所述熄焦单元(2)连接有分选机(4)，分选机(4)与粉磨机(16)相连；所述粉磨机(16)和油水分离单元(10)分别连接至混合成型单元(5)，混合成型单元(5)连接活化炉(6)，活化炉(6)分别与活性焦吸附与生化耦合降解废水系统B和废弃活性焦回收利用系统C连接；

所述活性焦吸附与生化耦合降解废水系统B包括与油水分离单元(10)和活化炉(6)相连的废水预处理单元、吸附单元和生化处理单元；所述吸附单元与废弃活性焦回收利用系统C相连；

所述废弃活性焦回收利用系统C包括与生化耦合降解废水系统B的一级沉淀池(12)相连接的废活性焦干燥单元(19)，废活性焦干燥单元(19)与锅炉(14)相连接，锅炉(14)与活化炉(6)相连接；

所述活化炉(6)通过活性焦分装单元(7)与活性焦吸附与生化耦合降解废水系统B的活性焦深度吸附单元(17)相连；

所述气液分离器(9)上设有热解气体出口；所述油水分离单元(10)上设有焦油出口；所述活化炉(6)上设有活化剂输入口；所述活性焦分装单元(7)上设有产品活性焦(23)输出口。

2.根据权利要求1所述的煤热解废弃物的回收利用装置，其特征在于：所述废水预处理单元、吸附单元和生化处理单元包括废水预处理单元(3)，废水预处理单元(3)依次连通活性焦再吸附单元(11)、一级沉淀池(12)、生化处理单元(13)、活性焦深度吸附单元(17)和二级沉淀池(18)；其中，二级沉淀池(18)与活性焦再吸附单元(11)相连，活性焦深度吸附单元(17)与焦分装单元(7)相连，一级沉淀池(12)与废活性焦干燥单元(19)相连。

3.一种煤热解废弃物的回收利用方法，其特征在于：该方法包括下述步骤：

1)原煤(20)在热解炉(1)中于500-800℃热解，热解后的热解油气(26)经除尘器(8)除去半焦粉尘，除尘后的油气(28)进入气液分离器(9)，热解气体(29)产出；油水混合物(30)进入油水分离单元(10)，分离后焦油(31)产出；废水(38)至活性焦吸附与生化耦合降解废水系统B中，分离的粘结剂(32)至混合成型单元(5)中；

2)热解炉(1)底部的半焦(21)经熄焦单元(2)熄焦，熄焦后的半焦(22)送入分选机(4)中分选，分选后的半焦粉与来自除尘器收集的半焦粉(27)混合粉磨；

3)粉磨后的半焦粉(35)送入混合成型单元(5)中，并与添加剂(51)和来自油水分离单元(10)中的粘结剂(32)混合成型，成型后的半焦颗粒(33)送往活化炉(6)，并与来自废弃活性焦回收利用系统C的水蒸气(44)混合生产活性焦(36)，活性焦(36)送往活性焦分装单元(7)；

4)来自油水分离单元(10)的废水(38)经废水预处理单元(3)预处理、活性焦再吸附单元(11)经一级吸附、一级沉淀池(12)固液分离、生化处理单元(13)处理、活性焦深度吸附单元(17)深度处理和二级沉淀池(18)沉淀分离；一级沉淀池(12)分离出的废活性焦(42)至废弃活性焦回收利用系统C；二级沉淀池(18)沉淀分离后出水外排或进行回用，二级吸附后的废活性焦(49)至活性焦再吸附单元(11)中回用；

5)活性焦分装单元(7)的废水处理用活性焦(37)至活性焦深度吸附单元(17)中处理废水，其余产品活性焦(23)产出；

6)一级沉淀池(12)分离出的废活性焦(42)至废活性焦干燥单元(19)干燥后送往锅炉(14)燃烧，产生蒸汽(43)经三通(15)抽取部分水蒸气(44)至活化炉(6)，其余作为产品水蒸气(45)产出。

4.根据权利要求3所述的煤热解废弃物的回收利用方法，其特征在于：所述步骤2)中，分选后的半焦粉中，小于3mm的半焦粉(24)与来自除尘器收集的半焦粉(27)混合粉磨，得到粒径范围在50～200目的半焦粉；大于3mm的产品半焦(25)产出。

5.根据权利要求3所述的煤热解废弃物的回收利用方法，其特征在于：所述步骤3)中，添加剂(51)和来自油水分离单元(10)中的粘结剂(32)混合成型，粘结剂(32)为焦油渣与焦油的混合物，粉磨后的半焦粉(35)与粘结剂(32)与添加剂(51)的重量比为100：(20～35)：(2～5)。

6.根据权利要求5所述的煤热解废弃物的回收利用方法，其特征在于：所述添加剂为碱土金属化合物碳酸钾、氢氧化钾或电石渣。

7.根据权利要求3所述的煤热解废弃物的回收利用方法，其特征在于：所述成型后的半焦颗粒(33)送往活化炉(6)，在氮气保护下以4℃～10℃/min升温至700℃～950℃，再通入蒸汽进行活化，活化时间0.5h～2h。

8.根据权利要求3所述的煤热解废弃物的回收利用方法，其特征在于：所述步骤5)中，活性焦分装单元(7)的废水处理用活性焦(37)至活性焦深度吸附单元(17)中，活性焦深度吸附单元(17)中原水质量与活性焦(37)质量比为500：1～20:1。