CN105838402A - 一种制备兰炭的低温干馏炉及兰炭的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种制备兰炭的低温干馏炉，其特征在于，包括原煤料入口，原煤入料口下方连接干馏炉；所述干馏炉包括炉内从上到下设置的干馏段和冷却段；所述干馏段内从上至下设置有集气伞a(11)、方便气体流通的导气伞装置(2)，导气伞装置(2)下方设置通入空气和煤气混合气体的布气伞装置(3)；所述冷却炉段内从上至下设置通入冷却水的喷淋管装置(4)，喷淋管装置(4)下方设置使兰炭均匀出料的推焦机装置(8)。本发明可以提高空气、煤气的利用率，更加均匀的分布原煤，增大干馏炉内面积利用率，同时能够净化干馏产生的荒煤气，环保无污染，减少了成品兰炭中水分。

Description

一种制备兰炭的低温干馏炉及兰炭的制备方法
技术领域
本发明属于技术领域，涉及一种制备兰炭的低温干馏炉,本发明还涉及一种兰炭的制备方法。
背景技术
兰炭也叫半焦，原来用神府煤田盛产的优质侏罗纪精块煤在600～850℃条件下干馏而成的优质碳素材料，因其具有固定炭高、比电阻高、化学活性好、价格便宜等特性，在电石、铁合金、硅铁、碳化硅及合成氨行业得到广泛应用。
目前，现有的原煤低温干馏工艺中只针对粒径较大的原煤，即粒径在30-120mm。但是针对粒径小于30mm的原煤，即0-30mm的原煤，由于其粒径较小不能够进行充分的空气和煤气混合，不能够对其进行充分干馏。因此目前使用原煤制备兰炭的低温干馏工艺只针对粒径在30mm以上的原煤，并不能适用于粒径在30mm以下的原煤。同时，由于现有的低温干馏炉由于布气不均匀，常常需要通入过量的煤气、空气，才能够达到预期的干馏效果。
发明内容
本发明的目的是提供了一种制备兰炭的低温干馏炉，解决了现有技术中的低温干馏炉不能适用于粒径在30mm以下的原煤，以及消费过多空气的问题。
本发明的目的还在于提供了一种兰炭的制备方法，实现了使用粒径在30mm以下的原煤制备兰炭的目的，以及消费过多空气的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种制备兰炭的低温干馏炉，包括原煤料入口，原煤入料口下方密封连接有封闭的干馏炉；所述干馏炉包括炉内从上到下设置的干馏炉段和冷却炉段；
其中干馏炉段内从上至下设置有多层使原煤均匀分散的导气伞装置，导气伞装置下方设置有通入空气和煤气的布气伞装置；
其中冷却炉段内从上至下设置通入冷却水的喷淋管装置4，喷淋管装置4下方设置有使兰炭均匀运出的推焦机装置8。
本发明的特点还在于，
其中干馏炉的顶部连接有净化煤气装置6。
其中布气伞装置3与气体输送装置连接，且气体输送装置向布气伞装置3内输送煤气和空气。
其中喷淋管装置4与供水系统5连接。
其中推焦机装置8下设置有兰炭出口装置9，兰炭出口装置9下方设置有传送带10。
本发明还提供了一种制备兰炭的方法，包括以下步骤：
步骤1：选取制备兰炭的原煤，原煤的粒径为0-30mm；
步骤2：将步骤1中得到的原煤进行20-650℃密封条件下进行干馏3-5小时，得到干馏煤；具体过程是，从原煤下方通入空气和煤气，使经过不完全燃烧的煤气顺利穿过从上落下的原煤，并将得到的荒煤气从上排出；
步骤3：将步骤2中得到的干馏煤进行水淋冷却，得到兰炭，由推焦机装置8将兰炭至兰炭出口装置9排出，落在传送带10上，随后运送至收集处。
本发明的特点还在于：
其中步骤1中原煤经过烘干。
其中步骤2中通入空气和煤气的比例为1:(1.4-2)。
其中步骤2中1吨煤使用260-310m3空气。
其中步骤3中的水淋冷却至40-50℃。
本发明的有益效果是，本发明可以提高空气、煤气的利用率，更加均匀的分布原煤，增大干馏炉内面积利用率，同时能够净化干馏产生的荒煤气，环保无污染，减少了成品兰炭中水分。
附图说明
图1是本发明一种制备兰炭的低温干馏炉的结构示意图。
图中1.煤料入口，2.导气伞装置，3.布气伞装置，4.喷淋管装置，5.供水系统，6.净化煤气装置，7.气体输送装置，8.推焦机装置，9.兰炭出口装置，10.传送带，11.集气伞a，12.集气伞b。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明提供了一种制备兰炭的低温干馏炉。由原煤料入口，原煤入料口下方连接的干馏炉组成。
干馏炉炉内从上到下设置的干馏段和冷却段。干馏段内从上至下设置有集气伞a11、方便气体流通的导气伞装置2，导气伞装置下方设置通入空气和煤气混合气体的布气伞装置3。
集气伞a11是将干馏产生的荒煤气由煤层中收集起来，更好的排出干馏炉。导气伞使煤气、空气更好的均匀的导入干馏煤层中，使煤均匀的与空气接触，提高了干馏效率。布气伞装置3更好的将空气、煤气打入干馏煤层中。即使干馏的原煤粒径很小，也可以使空气、煤气更好的与煤层均匀的接触。
在干馏炉的冷却炉段内从上至下设置通入冷却水的喷淋管装置4，喷淋管装置4下方设置使兰炭均匀出料的推焦机装置8。
在干馏过程中产生的荒煤气由集气伞a11收集后，进入与干馏炉顶部相连的净化煤气装置6中，在净化煤气装置6中，经过至少两次的水洗，洗去荒煤气中的粉尘等有害物质，随后干净的煤气一部分由气体输送装置7送回干馏炉内，供原煤干馏使用，一部分外供。
随后，干馏后的高温兰炭落入干馏炉内的冷却段。开启供水系统5，冷水通喷淋管装置4后，喷洒在高温兰炭上进行熄焦。由于用对高温兰炭喷洒冷却水熄焦代替传统浸水熄焦的方法，故使得常温兰炭内水含量大幅度降低。
在喷淋管装置4的下方设置有收集并排出水蒸气的集气伞b12，熄焦产生的水蒸气由集气伞b12收集，随后排出干馏炉外。
熄焦后的常温兰炭落在推焦机装置8上，由推焦机推出后，由兰炭出口装置9排出，落在传送带10上，最后由传送带10运走。
实施例1
本发明在使用时：
步骤1：选取制备兰炭的原煤；将原煤进行初步的干燥、筛选。由于本发明的干馏炉可以干馏0-120mm粒径的原煤，因此无需将粒径过小的原煤筛选出来，节省了不少人力、时间。
步骤2：将步骤1中得到的原煤由煤料入口1倒入低温干馏炉内，由于集气伞a11、导气伞装置2的设置，原煤被均匀的分散开来，均匀的落入低温干馏炉内的干馏段，避免了粒径小的原煤堆积，提高了干馏段内空间的利用率。
随后，原煤在650℃下进行干馏2小时，得到温度为500℃的兰炭；具体过程是：开启气体输送装置7，空气、煤气在布气伞装置3内充分混合后，由布气伞装置3的下方通入低温干馏炉内；由于导气伞装置2的设置，进入煤层的空气、煤气混合气体被均匀的打入离布气伞装置2较远的煤层中，保证混合气体与煤层均匀的混合。
混合气体与从上至下运行的原煤充分混合，煤气经过无焰燃烧之后产生荒煤气，由于集气伞a11的设置，荒煤气由集气伞a11收集，随后进入净化煤气装置6中。在净化煤气装置6中，荒煤气经过至少两次水洗后，直接通过管道由气体输送装置7重新输送回低温干馏炉内。
步骤3：将步骤2中得到500℃的兰炭的进行喷淋冷却，冷却水在供水系统5的作用下进入喷淋管装置4中，随后由喷淋管装置4下方喷出，淋洒在高温兰炭上进行熄焦。熄焦产生的水蒸气由集气伞b12收集后，排出低温干馏炉外。
最后，得到常温的兰炭，由推焦机装置(8)推至兰炭出口装置(9)排出，落在传送带(10)上，随后运送至收集处。
步骤1中选取的原煤为烘干的原煤。
步骤2中通入空气和煤气的比例为1:1.4。
由于导气伞装置2，布气伞装置3的设置，空气、煤气的混合气体能很好的打入各煤层中，因此步骤2中1吨煤仅需使用260m3空气。
步骤3中常温的兰炭，其温度为100℃以下。
实施例2
本发明在使用时：
步骤1：选取制备兰炭的原煤；将原煤进行初步的干燥、筛选。由于本发明的干馏炉可以干馏0-120mm粒径的原煤，因此无需将粒径过小的原煤筛选出来，节省了不少人力、时间。
步骤2：将步骤1中得到的原煤由煤料入口1倒入低温干馏炉内，由于集气伞a11、导气伞装置2的设置，原煤被均匀的分散开来，均匀的落入低温干馏炉内的干馏段，避免了粒径小的原煤堆积，提高了干馏段内空间的利用率。
随后，原煤在750℃下进行干馏2小时，得到温度为600℃的兰炭；具体过程是：开启气体输送装置7，空气、煤气在布气伞装置3内充分混合后，由布气伞装置3的下方通入低温干馏炉内；由于导气伞装置2的设置，进入煤层的空气、煤气混合气体被均匀的打入离布气伞装置2较远的煤层中，保证混合气体与煤层均匀的混合。
混合气体与从上至下运行的原煤充分混合，煤气经过无焰燃烧之后产生荒煤气，由于集气伞a11的设置，荒煤气由集气伞a11收集，随后进入净化煤气装置6中。在净化煤气装置6中，荒煤气经过至少两次水洗后，直接通过管道由气体输送装置7重新输送回低温干馏炉内。
步骤3：将步骤2中得到600℃的兰炭的进行喷淋冷却，冷却水在供水系统5的作用下进入喷淋管装置4中，随后由喷淋管装置4下方喷出，淋洒在高温兰炭上进行熄焦。熄焦产生的水蒸气由集气伞b12收集后，排出低温干馏炉外。
最后，得到常温的兰炭，由推焦机装置(8)推至兰炭出口装置(9)排出，落在传送带(10)上，随后运送至收集处。
步骤1中选取的原煤为烘干的原煤。
步骤2中通入空气和煤气的比例为1:2。
由于导气伞装置2，布气伞装置3的设置，空气、煤气的混合气体能很好的打入各煤层中，因此步骤2中1吨煤仅需使用330m3空气。
步骤3中常温的兰炭，其温度为100℃以下。
实施例3
本发明在使用时：
步骤1：选取制备兰炭的原煤；将原煤进行初步的干燥、筛选。由于本发明的干馏炉可以干馏0-120mm粒径的原煤，因此无需将粒径过小的原煤筛选出来，节省了不少人力、时间。
步骤2：将步骤1中得到的原煤由煤料入口1倒入低温干馏炉内，由于集气伞a11、导气伞装置2的设置，原煤被均匀的分散开来，均匀的落入低温干馏炉内的干馏段，避免了粒径小的原煤堆积，提高了干馏段内空间的利用率。
随后，原煤在700℃下进行干馏2小时，得到温度为650℃的兰炭；具体过程是：开启气体输送装置7，空气、煤气在布气伞装置3内充分混合后，由布气伞装置3的下方通入低温干馏炉内；由于导气伞装置2的设置，进入煤层的空气、煤气混合气体被均匀的打入离布气伞装置2较远的煤层中，保证混合气体与煤层均匀的混合。
混合气体与从上至下运行的原煤充分混合，煤气经过无焰燃烧之后产生荒煤气，由于集气伞a11的设置，荒煤气由集气伞a11收集，随后进入净化煤气装置6中。在净化煤气装置6中，荒煤气经过至少两次水洗后，直接通过管道由气体输送装置7重新输送回低温干馏炉内。
步骤3：将步骤2中得到550℃的兰炭的进行喷淋冷却，冷却水在供水系统5的作用下进入喷淋管装置4中，随后由喷淋管装置4下方喷出，淋洒在高温兰炭上进行熄焦。熄焦产生的水蒸气由集气伞b12收集后，排出低温干馏炉外。
最后，得到常温的兰炭，由推焦机装置(8)推至兰炭出口装置(9)排出，落在传送带(10)上，随后运送至收集处。
步骤1中选取的原煤为烘干的原煤。
步骤2中通入空气和煤气的比例为1:1.7。
由于导气伞装置2，布气伞装置3的设置，空气、煤气的混合气体能很好的打入各煤层中，因此步骤2中1吨煤仅需使用295m3空气。
步骤3中常温的兰炭，其温度为100℃以下。
实施例4
本发明在使用时：
步骤1：选取制备兰炭的原煤；将原煤进行初步的干燥、筛选。由于本发明的干馏炉可以干馏0-120mm粒径的原煤，因此无需将粒径过小的原煤筛选出来，节省了不少人力、时间。
步骤2：将步骤1中得到的原煤由煤料入口1倒入低温干馏炉内，由于集气伞a11、导气伞装置2的设置，原煤被均匀的分散开来，均匀的落入低温干馏炉内的干馏段，避免了粒径小的原煤堆积，提高了干馏段内空间的利用率。
随后，原煤在650℃下进行干馏2小时，得到温度为500℃的兰炭；具体过程是：开启气体输送装置7，空气通入布气伞装置3内，由布气伞装置3的下方通入低温干馏炉内；由于导气伞装置2的设置，进入煤层的空气被均匀的打入离布气伞装置2较远的煤层中，保证混合气体与煤层均匀的混合。
空气与从上至下运行的原煤充分混合，煤气经过无焰燃烧之后产生荒煤气，由于集气伞a11的设置，荒煤气由集气伞a11收集，随后进入净化煤气装置6中。在净化煤气装置6中，荒煤气经过至少两次水洗后外供其他使用。
步骤3：将步骤2中得到500℃的兰炭的进行喷淋冷却，冷却水在供水系统5的作用下进入喷淋管装置4中，随后由喷淋管装置4下方喷出，淋洒在高温兰炭上进行熄焦。熄焦产生的水蒸气由集气伞b12收集后，排出低温干馏炉外。
最后，得到常温的兰炭，由推焦机装置(8)推至兰炭出口装置(9)排出，落在传送带(10)上，随后运送至收集处。
步骤1中选取的原煤为烘干的原煤。
由于导气伞装置2，布气伞装置3的设置，空气能很好的打入各煤层中，因此步骤2中1吨煤仅需使用260m3空气。
步骤3中常温的兰炭，其温度为100℃以下。
实施例5
本发明在使用时：
步骤1：选取制备兰炭的原煤；将原煤进行初步的干燥、筛选。由于本发明的干馏炉可以干馏0-120mm粒径的原煤，因此无需将粒径过小的原煤筛选出来，节省了不少人力、时间。
步骤2：将步骤1中得到的原煤由煤料入口1倒入低温干馏炉内，由于集气伞a11、导气伞装置2的设置，原煤被均匀的分散开来，均匀的落入低温干馏炉内的干馏段，避免了粒径小的原煤堆积，提高了干馏段内空间的利用率。
随后，原煤在750℃下进行干馏2小时，得到温度为600℃的兰炭；具体过程是：开启气体输送装置7，空气通入布气伞装置3内，由布气伞装置3的下方通入低温干馏炉内；由于导气伞装置2的设置，进入煤层的空气被均匀的打入离布气伞装置2较远的煤层中，保证混合气体与煤层均匀的混合。
空气与从上至下运行的原煤充分混合，煤气经过无焰燃烧之后产生荒煤气，由于集气伞a11的设置，荒煤气由集气伞a11收集，随后进入净化煤气装置6中。在净化煤气装置6中，荒煤气经过至少两次水洗后外供其他使用。
步骤3：将步骤2中得到600℃的兰炭的进行喷淋冷却，冷却水在供水系统5的作用下进入喷淋管装置4中，随后由喷淋管装置4下方喷出，淋洒在高温兰炭上进行熄焦。熄焦产生的水蒸气由集气伞b12收集后，排出低温干馏炉外。
最后，得到常温的兰炭，由推焦机装置(8)推至兰炭出口装置(9)排出，落在传送带(10)上，随后运送至收集处。
步骤1中选取的原煤为烘干的原煤。
由于导气伞装置2，布气伞装置3的设置，空气能很好的打入各煤层中，因此步骤2中1吨煤仅需使用330m3空气。
步骤3中常温的兰炭，其温度为100℃以下。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种制备兰炭的低温干馏炉，其特征在于，包括原煤料入口，原煤入料口下方连接干馏炉；所述干馏炉包括炉内从上到下设置的干馏段和冷却段；
所述干馏段内从上至下设置有集气伞a(11)、方便气体流通的导气伞装置(2)，导气伞装置(2)下方设置通入空气和煤气混合气体的布气伞装置(3)；
所述冷却炉段内从上至下设置通入冷却水的喷淋管装置(4)，喷淋管装置(4)下方设置使兰炭均匀出料的推焦机装置(8)。
2.根据权利要求1所述的一种制备兰炭的低温干馏炉，其特征在于，所述干馏炉的顶部连接有净化煤气装置(6)。
3.根据权利要求2所述的一种制备兰炭的低温干馏炉，其特征在于，所述布气伞装置(3)与气体输送装置(7)连接，且气体输送装置(7)向布气伞装置(3)内输送煤气和空气的混合气体。
4.根据权利要求3所述的一种制备兰炭的低温干馏炉，其特征在于，所述喷淋管装置(4)与供水系统(5)连接，且喷淋管装置(4)的下方设置收集并排出水蒸气的集气伞b(12)。
5.根据权利要求1-4所述的一种制备兰炭的低温干馏炉，其特征在于，所述推焦机装置(8)下设置有兰炭出口装置(9)，兰炭出口装置(9)下方设置有传送带(10)。
6.一种制备兰炭的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：选取制备兰炭的原煤；
步骤2：将步骤1中得到的原煤在650-750℃下进行干馏2-3小时，得到温度为500-600℃的兰炭；具体过程是，从布气伞装置(3)下方通入空气和煤气的混合气体，且混合气体与从上至下运行的原煤充分混合，煤气经过无焰燃烧之后，得到的荒煤气由集气伞a(11)收集后从上排出，随后进入净化煤气装置(6)中。在净化煤气装置(6)中，荒煤气经过至少两次净化后，一部分通过管道由气体输送装置(7)重新输送回低温干馏炉内，一部分外供。
步骤3：将步骤2中得到500-600℃的兰炭的进行喷淋冷却，得到常温的兰炭，由推焦机装置(8)将常温兰炭推至兰炭出口装置(9)排出，落在传送带(10)上，随后运送至收集处；熄焦产生的水蒸气由集气伞b(12)收集后，排出低温干馏炉。
7.根据权利要求6所述的一种制备兰炭的方法，其特征在于，所述步骤1中选取的原煤为烘干的原煤。
8.根据权利要求7所述的一种制备兰炭的方法，其特征在于，所述步骤2中通入空气和煤气的比例为1:(1.4-2)。
9.根据权利要求8所述的一种制备兰炭的方法，其特征在于，所述步骤2中1吨煤使用260-330m3空气。
10.根据权利要求9所述的一种制备兰炭的方法，其特征在于，所述步骤3中常温的兰炭，其温度为100℃以下。
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