CN104130786A - 一种低水分熄焦装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低水分熄焦装置，包括设有焦炭入口端、焦炭出口端和冷却气体出口端的熄焦炉，以所述熄焦炉冷却气体出口端的底端所在的水平面为分割面将所述熄焦炉内腔分成上下两个方形腔体，上方的腔体为预存腔体，下方的腔体为冷却腔体，且所述预存腔体与所述冷却腔体相接触的面为正方形，在所述冷却腔体内均匀设有三个或三个以上的伞状冷却装置。本发明的有益效果是：熄焦炉内采用三个或三个以上的伞状冷却装置进行快速均匀的喷洒出液相水对高温焦炭进行冷却，产生含水蒸汽、一氧化碳、二氧化碳和氢气的混合物从冷却气体出口端排出，较以往熄焦处理减少投资成本，节约能源的同时又产生化工所需的合成气，不仅保护环境，且有利于环保。

Description

一种低水分熄焦装置
技术领域
本发明涉及煤化工领域的熄焦技术领域，具体涉及一种新型低水分的熄焦装置。
背景技术
在焦炭的生产过程中，需要对高温焦炭(俗称红焦，温度一般为950～1050℃)进行降温，冷却到便于运输储存的温度，而通常红焦的冷却操作过程称为熄焦，通过熄焦过程，焦炭冷却到250℃以下。目前，焦炭的生产工艺中主要存在两种熄焦方法，即湿熄焦法和干熄焦法。
其中，湿熄焦法是直接将大量水浇洒在红焦上从而达到降温目的的一种方法，工艺简单，投资少，但不能回收焦炭显热，对环境污染较大。
而干熄焦法是相对于湿熄焦法而言，是以惰性气体(工业上常采用氮气)为热载体，由循环风机将冷的循环气体从熄焦炉底部送入红焦冷却室冷却高温焦炭，吸收焦炭热量后的循环热气经一次除尘器后导入余热锅炉回收热量，产生蒸汽用于发电，且循环气体经过冷却，二次除尘后，再经风机返回冷却室，如此循环将红焦冷却至250℃以下排出，但干熄焦技术仍存在效益低、投资成本高、回本周期长、设备庞大、系统操作难度大、循环气量大和关键设备依赖进口等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种低水分熄焦装置，较以往熄焦处理减少投资成本，节约能源、产生化工生产用合成气的的同时又保护环境，有利于环保。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种低水分熄焦装置包括设有焦炭入口端、焦炭出口端和冷却气体出口端的熄焦炉，以所述熄焦炉冷却气体出口端的底端所在水平面为分割面将所述熄焦炉内腔分成上下两个方形腔体，上方的腔体为预存腔体，下方的腔体为冷却腔体，且所述预存腔体与所述冷却腔体相接触的面为正方形，在所述冷却腔体内均匀设有三个或三个以上的伞状冷却装置。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步的技术方案是，所述伞状冷却装置包括冷却水管道、喷头和长度与所述冷却腔体宽度相匹配且均匀设有多个通孔的倒置V型梁，所述倒置V型梁由耐火砖和钢筋混凝土结构组成，所述钢筋混凝土结构设于所述耐火砖的下方，且所述倒置V型梁的两条长边的底端均设有向上翘起的沟槽(此处，倒置V型梁的长是指与所述冷却腔体宽度相匹配长度的两条边，倒置V型梁的宽是指所述倒置V型梁与所述熄焦炉内壁连接的两条边，因而倒置V型梁的两条长边是指在连接所述熄焦炉相互平行的两侧内壁的、相互平行的两条长边)，所述倒置V型梁的顶部为弧形结构，所述倒置V型梁的两端分别固定于所述熄焦炉内相互平行的两侧内壁上，所述弧形结构的下方还设有紧贴所述钢筋混凝土结构并与所述倒置V型梁长度相匹配的所述冷却水管道，所述冷却水管道均匀分布有多个向下延伸的支管，每个所述支管的下端均设有多个所述喷头，其中所述冷却水管道的一端伸出所述熄焦炉外并且还能够外接供液装置。
进一步的技术方案是，所述供液装置中所供液体为工业用水或焦化回收的废水。
本发明的有益效果是：熄焦炉内采用三个或三个以上的伞状冷却装置进行快速均匀的喷洒出液相水对高温焦炭进行冷却，产生含水蒸汽、一氧化碳、二氧化碳和氢气的混合物从冷却气体出口端排出，较以往熄焦处理减少投资成本，节约能源的同时又产生化工所需的合成气(此处合成气，是指包括一氧化碳、二氧化碳和氢气组成的混合气体)，不仅保护环境，且有利于环保。
附图说明
图1为本发明一种低水分熄焦装置的熄焦炉的结构示意图；
图2为本发明一种低水分熄焦装置的伞状冷却装置的结构示意图；
图3为本发明一种低水分熄焦装置的冷却腔体中设有伞状冷却装置的结构剖视图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、熄焦炉，1-1、焦炭入口端，1-2、焦炭出口端，1-3、冷却气体出口端，2、伞状冷却装置，2-1、耐火砖，2-2、钢筋混凝土结构，2-3、冷却水管道，2-4、喷头，2-5、沟槽，2-6、通孔，2-7、弧形结构，2-8、支管。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种低水分熄焦装置，包括设有焦炭入口端1-1、焦炭出口端1-2和冷却气体出口端1-3的熄焦炉1，以所述熄焦炉冷却气体出口端1-3的底端所在水平面为分割面将所述熄焦炉1内腔分成上下两个方形腔体，上方的腔体为预存腔体，下方的腔体为冷却腔体，且所述预存腔体与所述冷却腔体相接触的面为正方形，在所述冷却腔体内均匀设有三个或三个以上的伞状冷却装置2。
如图2和3所示，所述伞状冷却装置2包括冷却水管道2-3、喷头2-4和长度与所述冷却腔体宽度相匹配且均匀设有多个通孔2-6的倒置V型梁，所述倒置V型梁由耐火砖2-1和钢筋混凝土结构2-2组成，所述钢筋混凝土结构2-2设于所述耐火砖2-1的下方，且所述倒置V型梁的两条长边的底端均设有向上翘起沟槽2-5，所述倒置V型梁的顶部为弧形结构2-7，所述倒置V型梁的两端分别固定于所述熄焦炉1内相互平行的两侧内壁上，所述弧形结构的下方还设有贴所述钢筋混凝土结构2-2并与所述倒置V型梁长度相匹配的所述冷却水管道2-3，所述冷却水管道2-3均匀分布有多个向下延伸的支管，每个所述支管的下端均设有所述喷头2-4，其中所述冷却水管道2-3的一端伸出所述熄焦炉1外并且还能够外接供液装置。
所述供液装置中所供液体为工业用水或焦化回收的废水。
本发明通过给冷却水管道2-3供流量为40-45t/h，温度为常温的液相水的同时，1050℃的高温焦炭从焦炭入口端1-1进入至熄焦炉1内，经伞状冷却装置2中喷头2-4喷洒出液体吸收热量瞬间汽化成水蒸汽，水蒸汽吸热上升至600℃后与焦炭发生吸热反应，从而发生化学反应：
C+H2O→CO+H2；
C+2H2O→CO2+2H2；
CO2+C→2CO；
生成含水蒸汽、一氧化碳、二氧化碳和氢气的混合物从冷却气体出口端1-3排出便于回收利用，同时被降温冷却后的焦炭从焦炭出口端1-2排出，实现熄焦并回收含水蒸汽、一氧化碳、二氧化碳和氢气的混合物的整个过程，便于工业上进一步提取含一氧化碳、二氧化碳和氢气的合成气，较以往熄焦处理减少投资成本，节约能源、产生化工所需的合成气(此处合成气，是指包括一氧化碳、二氧化碳和氢气组成的混合气体)的同时又保护环境，有利于环保。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种低水分熄焦装置，包括设有焦炭入口端、焦炭出口端和冷却气体出口端的熄焦炉，其特征在于，以所述熄焦炉冷却气体出口端的底端所在的水平面为分割面将所述熄焦炉内腔分成上下两个方形腔体，上方的腔体为预存腔体，下方的腔体为冷却腔体，且所述预存腔体与所述冷却腔体相接触的面为正方形，在所述冷却腔体内均匀设有三个或三个以上的伞状冷却装置。
2.根据权利要求1所述一种低水分熄焦装置，其特征在于，所述伞状冷却装置包括冷却水管道、喷头和长度与所述冷却腔体宽度相匹配且均匀设有多个通孔的倒置V型梁，所述倒置V型梁由耐火砖和钢筋混凝土结构组成，所述钢筋混凝土结构设于所述耐火砖的下方，且所述倒置V型梁的两条长边的底端均设有向上翘起的沟槽，所述倒置V型梁的顶部为弧形结构，所述倒置V型梁的两端分别固定于所述熄焦炉内相互平行的两侧内壁上，所述弧形结构的下方还设有紧贴所述钢筋混凝土结构并与所述倒置V型梁长度相匹配的所述冷却水管道，所述冷却水管道均匀分布有多个向下延伸的支管，每个所述支管的下端均设有所述喷头，其中所述冷却水管道的一端伸出所述熄焦炉外并且还能够外接供液装置。
3.根据权利要求1或2所述一种低水分熄焦装置，其特征在于，所述供液装置中所供液体为工业用水或焦化回收的废水。
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