CN104449776B - 一种高效节能环保的成型炭化料的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效节能环保的成型炭化料的生产方法，包括如下步骤：将水洗精煤脱水烘干、制粉，将所述粉料用造粒机压制成型，然后经整粒机将其破碎为2‑10mm粒度的成型料；将所述成型料从炭化转炉的炉尾进入，在炭化转炉的炭化仓内分段控制温度加热，从常温缓慢加热到550℃‑600℃，生产出的炭化料从炭化转炉的炉头经冷却排出；成型料在低温干馏过程中挥发出的干馏气通过负压控制与原料同向运动，干馏气通过炭化转炉炉头特制气道进入高温焚烧炉焚烧，焚烧后产生的高温气体经炭化转炉炉头设置的进气管进入炭化转炉的加热室，与成型料逆向运动间接加热成型料，达到低温干馏效果。本方法既提高了炭化料的品质，又能降低能耗，减少排放，真正达到节能环保。

Description

一种高效节能环保的成型炭化料的生产方法
技术领域
本发明涉及一种成型炭化料的生产方法，尤其涉及一种循环利用炭化尾气高温焚烧气体生产炭化料的方法。
背景技术
煤的干馏是指在隔绝空气的条件下，原料煤受热分解为焦炭/半焦、煤气和焦油的过程。根据加热终温的不同，干馏可分为低温干馏(560℃～600℃)、中温干馏(700℃～900℃)和高温干馏(900℃～1100℃)。煤低温干馏(或称低温热解)固体产物为结构疏松的黑色半焦，煤气产率低，焦油产率高；煤低温干馏技术仅是一个热加工过程，常压生产，不用氧气，也不用加氢，即可制得煤气和焦油。由于低温干馏比煤的气化和液化工艺简单，加工条件温和，所以建设投资少，生产成本低。
炭化料对于活性炭生产的影响是至关重要的，炭化料的好坏直接影响活性炭的品质，现在的炭化料制作是一种粗放式的生产，生产出的炭化料品质较低，在炭化过程中由于有空气进入造成燃烧固定碳的现象，既降低了炭化得率又影响了炭化料的品质，同时炭化过程中产生的高温燃气没有充分利用，造成能源的浪费和对环境的影响。炭化时物料释放出的一氧化碳、氢气及烃类如甲烷等既污染空气，也是一种能源的浪费，有的需要建造燃烧室来解决炭化所产生的废气，这从另一方面增加了企业的基建投资。在当前低温干馏行业末煤无法综合利用、产品质量不够理想、环保问题尚未根本解决的背景下，亟待将一种适用范围广、可靠稳定的工艺推向整个低变质煤综合利用行业，在低变质煤产区投资外热式回转低温干馏系统可以促进企业取得颇丰的经济效益，为企业资源综合利用开辟了全新的途径。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效节能环保、可连续生产、产品质量稳定的成型炭化料生产方法。
为实现上述目的，本发明提供的一种高效节能环保的成型炭化料的生产方法，包括如下步骤：
(1)将水洗精煤脱水烘干、制粉，使小于200目的粉料通过率大于88％；
其中，作为优选的，所述水洗精煤粒度小于10mm，脱水烘干后水分小于5％。
(2)将所述粉料用造粒机压制成型，然后经整粒机将其破碎为2-10mm粒度的成型料；
其中，作为优选的，所述粉料在40-50MP的压力下，经造粒机被压制成型，强度大于88％。
(3)将所述成型料从炭化转炉的炉尾进入，在炭化转炉的炭化仓内分段控制温度加热，成型料在炭化转炉炭化仓内逐步经过从常温缓慢加热到250-300℃进行热处理、在300-500℃下进行第一次热裂解、500-600℃下进行低温干馏后，生产出的炭化料从炭化转炉的炉头经冷却至温度小于50℃排出，制得所述成型炭化料；成型料在炭化仓内挥发出的干馏气通过负压控制与原料同向运动，干馏气通过炭化转炉炉头特制气道进入高温焚烧炉焚烧，焚烧后产生的高温气体一部分通过引风机经炭化转炉炉头设置的进气管进入炭化转炉的加热室，与成型料逆向运动间接加热成型料，达到低温干馏效果。
其中，作为优选的，部分所述高温气体通过负压进入烘干炉用于烘干水洗煤后由引风机2经脱硫塔后排出。
优选的，加热所述成型料的气体在所述炭化炉炉尾部流出，通过负压进入换热器，加热软化水供锅炉使用，气体温度降到100℃以下由引风机经脱硫塔排出。
优选的，部分所述高温气体进入余热锅炉产生蒸汽供使用，余热锅炉产生的废气由引风机经脱硫塔排出。
与现有技术相比，本发明具有的优点：
1、选择一种灰分小于2.5％的水洗煤，煤中固定碳含量高，可以提高炭化及活化的得率，提高炭化料的品质，最终生产出的活性炭金属离子含量低，最大限度地减少了金属离子对活性炭吸附性能的影响(尤其是水处理炭)。
2、将煤磨制成粉状然后再成型，固定碳的分布比原煤要均匀，在炭化转炉中热处理、第一次热裂解、低温干馏过程中受热均匀，炭化效果好。生产出的炭化料质量均匀。
3、同时干法成型不添加任何粘结剂，既节省工序和成本，又有利于成型料在炭化转炉中的炭化，提高炭化料的强度。
4、成型料在炭化转炉特制产品通道内经过热处理、第一次热裂解、低温干馏生产炭化料，不和空气接触，杜绝了固定碳的烧失，有利于生产出得率高、品质好的炭化料。
5、成型料由炉尾进入，炉头排出，焚烧后的高温气体由炉头进入，炉尾排出，物料运动方向与高温气体流动方向相反且各自按自己的轨道运行，完全不接触。这样既可以有效地控制各段的温度，又可以杜绝高温气体内的杂质进入炭化料内，有利于生产出高品质的炭化料。
6、成型料经过热处理、第一次热裂解、低温干馏产生的干馏气体经焚烧后，一部分给炭化转炉提供热量，加热成型料后的气体进入换热器，加热软化水供余热锅炉使用。一部分可供烘干炉烘干水洗精煤提供热量，剩余部分进入余热锅炉产生蒸汽供使用，故没有能量损失，大大节约了能源。
本发明的循环利用炭化尾气生产成型炭化料方法既提高了炭化料的品质，同时整个低温干馏过程无需补充燃料，降低能耗，减少排放，真正达到节能环保。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供的一种高效节能环保的成型炭化料的生产方法，包括如下步骤：
原料水洗煤选择一种低灰煤，煤中杂质含量低。将粒度小于10mm的水洗精煤脱水烘干到水分5％左右。煤通过制粉使小于200目的粉料通过率大于88％。粉料在40-50MP的压力下，经造粒机被压制成型，成型后的粒料强度大于88％。然后经整粒机将其破碎为2-10mm粒度的成型料。将烘干煤磨制成粉状然后再成型，煤的分布均匀，在进入炭化转炉进行热处理、低温干馏、热裂解过程中受热均匀，保证炭化效果好。
将成型料从炭化转炉的炉尾进入，由于炭化转炉呈倾斜安装，炉尾高于炉头高度。成型料从炉尾进入炭化转炉的炭化仓内，依靠重力作用向炉头方向下落。炭化转炉的炭化仓分段控制温度加热，从常温缓慢加热到550℃-600℃，成型料在炭化转炉的炭化仓内经过热处理(250-300℃)、第一次热裂解(300-500℃)、低温干馏(500-600℃)后生产出的炭化料从炭化转炉的炉头经冷却到小于50℃排出；
成型料在低温干馏过程中挥发出的干馏气通过负压控制与原料在炭化仓内同向运动，干馏气通过炭化转炉炉头特制气道进入高温焚烧炉焚烧，焚烧后产生的高温气体一部分通过引风机1经炭化转炉炉头设置的进气管进入炭化转炉的加热室，与成型料逆向运动间接加热成型料，达到低温干馏效果。高温气体从炉头进入，经加热室逐步给炭化仓内的成型料加热，在炉尾部温度降为300℃左右，通过负压进入换热器，加热软化水供锅炉使用，气体温度降到100℃以下，由引风机2经脱硫塔排出。
部分高温气体通过负压进入烘干炉用于烘干水洗煤后由引风机3经脱硫塔后排出。
部分高温气体进入余热锅炉产生蒸汽供使用，余热锅炉产生的废气由引风机4经脱硫塔排出。
本发明利用成型料炭化干馏时产生的干馏气经高温焚烧产生的热能为成型炭炭化过程提供热源，多余的热能烘干水洗煤及通过余热锅炉产生蒸汽供其他使用。整个低温干馏过程无需补充燃料，降低能耗，减少排放，真正达到节能环保。
本发明生产炭化料具体指标如下表：
现有技术生产的炭化料：灰分3.5-5％，挥发分12-22％，强度95％左右，堆积重650-690％，水容量25-32％，得率80％左右。
本发明成型料在炭化转炉特制产品通道内，通过焚烧后的高温气体进行加热，经过热处理、低温干馏、热裂解生产炭化料，不和空气接触，杜绝了固定碳的燃烧，有利于生产出得率高、品质好的炭化料。物料运动方向与高温气体流动方向相反且各自按自己的轨道运行，完全不接触。这样既可以有效地控制各段的温度，又可以杜绝高温气体内的杂质进入炭化料内，有利于生产出高品质的炭化料。生产出的炭化料灰分低，强度大。炭化料的挥发分18.5％左右，既不易在活化炉补充炭化带结焦，又易于活化，同时活化得率高，适宜加入炉内进行活化。本发明提高了炭化料的堆积重，炭化料水容量保持在28.5％左右，保证了活化能有效进行。
上述实施方式旨在举例说明本发明可为本领域专业技术人员实现或使用，对上述实施方式进行修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，故本发明包括但不限于上述实施方式，任何符合本权利要求书或说明书描述，符合与本文所公开的原理和新颖性、创造性特点的方法、工艺、产品，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高效节能环保的成型炭化料的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将水洗精煤脱水烘干、制粉，使小于200目的粉料通过率大于88％；
(2)将所述粉料用造粒机压制成型，然后经整粒机将其破碎为2-10mm粒度的成型料；
(3)将所述成型料从炭化转炉的炉尾进入，在炭化转炉的炭化仓内分段控制温度加热，成型料在炭化转炉炭化仓内逐步经过从常温缓慢加热到250-300℃进行热处理、在300-500℃下进行第一次热裂解、500-600℃下进行低温干馏后，生产出的炭化料从炭化转炉的炉头经冷却至温度小于50℃排出，制得所述成型炭化料；成型料在炭化仓内挥发出的干馏气通过负压控制与原料同向运动，干馏气通过炭化转炉炉头特制气道进入高温焚烧炉焚烧，焚烧后产生的高温气体一部分通过引风机经炭化转炉炉头设置的进气管进入炭化转炉的加热室，与成型料逆向运动间接加热成型料，达到低温干馏效果。
2.根据权利要求1所述的高效节能环保的成型炭化料的生产方法，其特征在于，所述水洗精煤粒度小于10mm。
3.根据权利要求1所述的高效节能环保的成型炭化料的生产方法，其特征在于，水洗精煤烘干后水分小于5％。
4.根据权利要求1所述的高效节能环保的成型炭化料的生产方法，其特征在于，步骤(2)中，所述粉料在40-50MP的压力下，经造粒机被压制成型，强度大于88％。
5.根据权利要求1所述的高效节能环保的成型炭化料的生产方法，其特征在于，部分所述高温气体通过负压进入烘干炉用于烘干水洗煤后由引风机经脱硫塔后排出。
6.根据权利要求1所述的高效节能环保的成型炭化料的生产方法，其特征在于，加热所述成型料的气体在所述炭化炉炉尾部流出，通过负压进入换热器，加热软化水供锅炉使用，气体温度降到100℃以下由引风机经脱硫塔排出。
7.根据权利要求1所述的高效节能环保的成型炭化料的生产方法，其特征在于，部分所述高温气体进入余热锅炉产生蒸汽供使用，余热锅炉产生的废气由引风机经脱硫塔排出。
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