CN114100572A - 一种炭化料的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种炭化料的生产工艺，属于煤化工生产技术领域。该工艺包括如下步骤：原料从外热式炭化炉的进料端进入外热式炭化炉，在外热式炭化炉内被逐段加热，经干燥、热解、固化后，生产出的炭化料从外热式炭化炉的出料端排出；外热式炭化炉产生的烟气在二次风机作用下进入焚烧炉焚烧，焚烧炉焚烧后产生的高温气体经余热锅炉；余热锅炉产生的烟气经换热器一换热后重新进入外热式炭化炉，余热锅炉产生的蒸汽先后经分汽缸和汽水分离机构分离后，产生的蒸汽重新进入外热式炭化炉。该工艺设计合理，节能环保，可实现热量和蒸汽的再利用。同时，可通过调节换热器一的换热量，实现重新进入外热式炭化炉的热量的调控，从而实现生产温度的精确控制。

Description

一种炭化料的生产工艺
技术领域
本发明属于煤化工生产技术领域，尤其涉及一种炭化料的生产工艺。
背景技术
活性炭是一种炭质吸附材料，其化学稳定性和热稳定性好，能够耐酸、耐碱腐蚀，不溶于水和有机溶剂，能经受水浸、高温和高压的作用，失效后可以再生；广泛用于气体吸附、分离、净化及体净化等。
活性炭是由炭化料经活化后得到。炭化料是用含炭的原料经高温隔绝空气干馏得到的炭化产物。所用的炭化料可以是植物炭化料或煤质炭化料等。
CN104449776B公开了一种高效节能环保的成型炭化料的生产方法，包括将粉料压制成型，将其破碎为成型料；将成型料在炭化转炉的炭化仓内分段控制温度加热，从常温缓慢加热生产出的炭化料；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。
CN103865551B公开了一种利用炭化转炉生产炭化料的方法，包括将原料从炭化转炉的进料端投料，原料在炭化转炉产品通道内逐段加热，从常温缓慢加热到400℃～600℃生产出炭化料；干馏气通过炭化转炉出料端设置的管道进入燃烧装置，燃烧后产生的高温气体一部分通过炭化转炉出料端设置的进气管引入炭化转炉产品道内加热原料。
可见，开发高效的节能减排的炭化料生产工艺是研究人员一直追求的目标。
发明内容
本发明提出一种炭化料的生产工艺，以实现炭化料生产过程热量和蒸汽的再利用。
本发明提出一种炭化料的生产工艺，包括如下步骤：
原料从外热式炭化炉的进料端进入外热式炭化炉，在外热式炭化炉内被逐段加热，经干燥、热解、固化后，生产出的炭化料从外热式炭化炉的出料端排出；
外热式炭化炉产生的烟气在二次风机作用下进入焚烧炉焚烧，焚烧炉焚烧后产生的高温气体经余热锅炉；
余热锅炉产生的烟气经换热器一换热后重新进入外热式炭化炉，余热锅炉产生的蒸汽先后经分汽缸和汽水分离机构分离后，产生的蒸汽重新进入外热式炭化炉。
进一步地，通过调节换热器一的换热量，控制重新进入外热式炭化炉的热量。
进一步地，所述工艺还包括：所述原料经预氧化处理；
所述预氧化处理具体为利用干燥机对压制成型的原料进行低温干燥；
所述低温干燥的温度为50-200℃。
进一步地，所述原料的粒度范围为1mm～9mm；所述原料为煤质成型料。
进一步地，所述工艺还包括：外热式炭化炉产生的尾气经换热器二换热后，经布袋除尘器除尘，除尘后的废气进入脱硫机构处理后排空。
进一步地，所述布袋除尘器和脱硫机构之间设有引风机。
进一步地，所述布袋除尘器包括箱体、落尘斗，所述落尘斗位于箱体的底端；
所述箱体内由前至后分别设有挡尘板、钢丝球墙、第一钢丝网；所述箱体的底部为第二钢丝网；
所述箱体的前侧设有尾气进口，所述箱体的后侧设有尾气出口。
进一步地，所述挡尘板为相互交错设置；
所述挡尘板为V型折板，其中所述V型折板的开口朝向尾气出口。
进一步地，所述钢丝球墙由钢丝球组成；所述钢丝球墙至少为一层。
进一步地，所述落尘斗的底端设有出尘口；
所述出尘口处设有开关阀。
本发明的生产工艺具有以下优势：
本发明提出的炭化料的生产工艺，设计合理，节能环保，可实现热量和蒸汽的再利用。同时，可通过调节换热器一的换热量，实现重新进入外热式炭化炉的热量的调控，从而实现生产温度的精确控制。
本发明提出的炭化料的生产工艺，设有尾气处理，可满足环保排放要求，同时，设有换热器二用于尾气处理，可充分利用尾气携带的热量，实现节能环保。同时对布袋除尘器进行改进，减少对布袋除尘器产生的损害，使得经布袋除尘器处理后，尾气可安全排放至脱硫机构处理后，再排放至环境中。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例炭化料生产工艺流程图。
图2为本发明实施例中布袋除尘器的正视图；
图3为本发明实施例中箱体的俯视图。
附图标记说明：
1-箱体、2-落尘斗、3-挡尘板、4-钢丝球墙、5-第一钢丝网、6-第二钢丝网、7-尾气进口、8-尾气出口、9-出尘口、10-开关阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例及附图，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。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明一实施例提出一种炭化料的生产工艺，包括如下步骤：
原料从外热式炭化炉的进料端进入外热式炭化炉，在外热式炭化炉内被逐段加热，经干燥、热解、固化后，生产出的炭化料从外热式炭化炉的出料端排出；
外热式炭化炉产生的烟气在二次风机作用下进入焚烧炉焚烧，焚烧炉焚烧后产生的高温气体经过余热锅炉；
余热锅炉产生的烟气经换热器一换热后重新进入外热式炭化炉，余热锅炉产生的蒸汽先后经分汽缸和汽水分离机构分离后，产生的蒸汽重新进入外热式炭化炉。
本发明实施例提出的炭化料的生产工艺，设计合理，节能环保，可通过调节换热器一的换热量，实现重新进入外热式炭化炉的热量的调控，从而实现生产温度的精确控制。
具体而言，原料在外热式炭化炉内经干燥、热解、固化后产生炭化料，同时，外热式炭化炉产生烟气，在二次风机的作用下，烟气全部进入焚烧炉焚烧，产生的高温气体全部经余热锅炉后，其中，由余热锅炉出来的高温烟气经换热器一换热后去往外热式炭化炉，实现热量的再利用；由余热锅炉出来的蒸汽则先后经分气缸、汽水分离机构后去往外热式炭化炉，为炭化炉补充蒸汽。
如此设置，实现了热量和蒸汽的再利用，同时，可通过调节换热器一换热的多少从而控制高温烟气进入炭化炉的热量，从而实现精确控制炭化炉的生产温度(温差能控制在±10℃)，进而提高产品质量。
本发明一实施例中，可通过调节换热器一的换热量，控制重新进入外热式炭化炉的热量。
本发明一实施例中，所述炭化料的生产工艺还包括：所述原料经预氧化处理。
所述预氧化处理具体为利用干燥机对压制成型的原料进行低温干燥。所述低温干燥的温度为50-200℃。预氧化处理可除去原料中的水分和焦油的挥发分。
本发明实施例中，原料通过预氧化处理后不仅增加了成型条的强度，而且可直接进入生产线，缩短产品的生产周期。
本发明一实施例中，所述原料的粒度范围为1mm～9mm。
本发明一实施例中，所述原料为煤质成型料。具体而言，所述煤质成型料具体为由煤粉经过压制等方法制备而得。
本发明一实施例中，外热式炭化炉内运行温度是380-720℃。外热式炭化炉内温度分为一段(650-700℃)、二段(620-650℃)、三段(530-600℃)、四段(380-530℃)。原料先后经一段至四段，经干燥、热解、固化后生产出炭化料。热量先后经四段至一段，实现外热式炭化炉内升温。
本发明实施例中，焚烧炉内主要焚烧炭化过程中挥发出的挥发份及可燃气体，焚烧产生的高温气体进入余热锅炉。
本发明实施例中，余热锅炉主要为了降低焚烧炉产生的气体的温度，同时，生产炭化过程中所需蒸汽。余热锅炉产生的烟气经换热器一换热后重新进入外热式炭化炉，可通过调节换热器一的换热量，实现重新进入外热式炭化炉的热量的调控，从而实现生产温度的精确控制。无需外部热源，即可完成炭化过程。余热锅炉产生的蒸汽先后经分汽缸和汽水分离机构分离后，产生的蒸汽重新进入外热式炭化炉，给外热式炭化炉补充蒸汽。
本发明一实施例还包括：从外热式炭化炉出来的尾气经换热器二换热后，经布袋除尘器除尘，除尘后的废气进入脱硫机构处理后排空。
本发明实施例提出的用于炭化料生产的尾气处理工艺，在满足环保排放的基础上，增加换热器二，可充分利用尾气携带的热能，实现节能环保，再经布袋除尘器处理后，实现尾气安全排放至脱硫机构。
具体而言，所述尾气为用于炭化料生产的外热式炭化炉排出的尾气。
具体而言，所述布袋除尘器和脱硫机构之间设有引风机。通过引风机的作用，将布袋除尘器除尘后产生的废气引入脱硫机构进行脱硫处理。
如图2-3所示，所述布袋除尘器包括箱体1、落尘斗2，所述落尘斗2位于箱体1的底端；
所述箱体1内由前至后分别设有挡尘板3、钢丝球墙4、第一钢丝网5；所述箱体1的底部为第二钢丝网6；
所述箱体1的前侧设有尾气进口7，所述箱体1的后侧设有尾气出口8。
所述箱体1可以为正方体或长方体。
所述箱体1内设有若干挡尘板3。所述挡尘板3为相互交错设置。经换热器二处理后的高温烟气中颗粒往往带火星。相互交错设置的挡尘板3可以阻挡高温烟气中带火星的颗粒。
所述挡尘板3的材质为碳钢材质。
所述挡尘板3为V型折板，其中所述V型折板的开口朝向尾气出口8。高温烟气从尾气进口7进入后，经过相互交错且开口朝向尾气出口8的V型折板，该V型折板的设置有利于烟气从尾气进口7流向尾气出口8，且能较大面积与V型折板接触，从而实现高效阻挡高温烟气中带火星的颗粒。
如图2-3所示，所述钢丝球墙4由钢丝球组成；所述钢丝球墙4至少为一层。钢丝球墙4具有附着更微小的尘粒、粉粒的作用，可过滤高温烟气中更小的带火星的颗粒物。
设置于箱体底部的第一钢丝网5具有支撑钢丝球墙4和挡尘板3的作用，具有使得灰尘落入下方落尘斗2并被排出的作用。
如图2所示，所述落尘斗2的底端设有出尘口9。落尘斗2具有收集箱体内过滤的灰尘的作用。所述出尘口9处设有开关阀10。
本发明一实施例中，经脱硫机构处理后的尾气经烟囱排空。
本发明具体实施过程包括：
原料从外热式炭化炉的进料端进入外热式炭化炉，在外热式炭化炉内被逐段加热，经干燥、热解、固化后，生产出的炭化料从外热式炭化炉的出料端排出；
同时，外热式炭化炉产生的烟气在二次风机作用下进入焚烧炉焚烧，焚烧炉焚烧后产生的高温气体经余热锅炉；
余热锅炉产生的烟气经换热器一换热后重新进入外热式炭化炉，余热锅炉产生的蒸汽先后经分汽缸和汽水分离机构分离后，产生的蒸汽重新进入外热式炭化炉。
从外热式炭化炉排出的尾气，经换热器二换热后，高温烟气中带有火星的微小颗粒碰撞在挡尘板3上，被击落至布袋除尘器下方设置的落尘斗2内，随后，高温烟气经过堆叠为多层的钢丝球墙4，高温烟气中更小的带火星的粉粒、尘粒附着在钢丝球上；高温烟气最终通过定型钢丝球的第一钢丝网5，从尾气出口8进入下一道高温烟气处理工序脱硫机构进行脱硫。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，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 (10)

1.一种炭化料的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
原料从外热式炭化炉的进料端进入外热式炭化炉，在外热式炭化炉内被逐段加热，经干燥、热解、固化后，生产出的炭化料从外热式炭化炉的出料端排出；
外热式炭化炉产生的烟气在二次风机作用下进入焚烧炉焚烧，焚烧炉焚烧后产生的高温气体经余热锅炉；
余热锅炉产生的烟气经换热器一换热后重新进入外热式炭化炉，余热锅炉产生的蒸汽先后经分汽缸和汽水分离机构分离后，产生的蒸汽重新进入外热式炭化炉。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，
通过调节换热器一的换热量，控制重新进入外热式炭化炉的热量。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，
所述工艺还包括：所述原料经预氧化处理；
所述预氧化处理具体为利用干燥机对压制成型的原料进行低温干燥；
所述低温干燥的温度为50-200℃。
4.根据权利要求1或3所述的工艺，其特征在于，
所述原料的粒度范围为1mm～9mm；所述原料为煤质成型料。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，
所述工艺还包括：外热式炭化炉产生的尾气经换热器二换热后，经布袋除尘器除尘，除尘后的废气进入脱硫机构处理后排空。
6.根据权利要求5所述的工艺，其特征在于，
所述布袋除尘器和脱硫机构之间设有引风机。
7.根据权利要求5所述的工艺，其特征在于，
所述布袋除尘器包括箱体(1)、落尘斗(2)，所述落尘斗(2)位于箱体(1)的底端；
所述箱体(1)内由前至后分别设有挡尘板(3)、钢丝球墙(4)、第一钢丝网(5)；所述箱体(1)的底部为第二钢丝网(6)；
所述箱体(1)的前侧设有尾气进口(7)，所述箱体(1)的后侧设有尾气出口(8)。
8.根据权利要求7所述的工艺，其特征在于，
所述挡尘板(3)为相互交错设置；
所述挡尘板(3)为V型折板，其中所述V型折板的开口朝向尾气出口(8)。
9.根据权利要求7所述的工艺，其特征在于，
所述钢丝球墙(4)由钢丝球组成；所述钢丝球墙(4)至少为一层。
10.根据权利要求7所述的工艺，其特征在于，
所述落尘斗(2)的底端设有出尘口(9)；
所述出尘口(9)处设有开关阀(10)。
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