CN115744904B - 一种短流程脱硫柱状活性焦的制备装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种短流程脱硫柱状活性焦的制备装置及方法，包括：用于传输活性焦造粒湿料的输送系统、用于快速干燥活性焦造粒湿料的热风干燥系统、用于缓存造粒料的的缓存进料系统、用于将造粒料进行炭化的炭化回转窑、用于将造粒料由炭化回转窑输送至活化回转窑的转运系统、对造粒料进行活化的活化回转窑以及冷却活化料的冷却系统，且所述输送系统、热风干燥系统、缓存进料系统、炭化回转窑、转运系统、活化回转窑和冷却系统为依次设置。本发明以活性焦脱硫脱硝机组筛下的废活性焦粉为主要原料，有利于资源回收，减少了资源浪费，降低了活性焦脱硫脱硝机组的运行成本。
Description
技术领域
本发明属于环保工程及化工领域，具体涉及一种短流程脱硫柱状活性焦的制备装置及方法。
背景技术
我国烟气脱硫脱硝除尘的重点行业主要包括火电、钢铁、水泥、有色、石化、化工、垃圾焚烧等行业。尤其是钢铁行业，据统计全国工业污染物中7％～14％的SO2和NOx都来自钢铁生产过程中的烧结工序，为了改善大气污染现状，往往采用脱硫脱硝装置对污染的大气进行处理。
相关研究表明，活性焦移动床脱硫脱硝技术具有适用范围广、脱硫脱硝效率高、运行成本低、环保效益好等优点，移动床脱硫脱硝技术一般以活性焦做吸附剂，活性焦脱硫脱硝只需要一个系统就可以同时脱硫脱硝，工艺简单、流程流畅、布局紧凑，作为干法工艺，可节省大量水资源。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：活性焦在移动床脱硫脱硝设备内移动时由于活性焦与设备之间、活性焦颗粒之间的磨损等原因，会有相当量的活性焦被破碎而变成废活性焦粉，产生的废活性焦粉会被当做燃料烧掉，极大的浪费了资源，提高了环保运行成本。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种短流程脱硫柱状活性焦的制备装置及方法，以活性焦脱硫脱硝机组筛下的废活性焦粉为主要原料，有利于资源回收，避免了资源浪费，降低了活性焦脱硫脱硝机组的运行成本。
具体技术方案如下：
一种短流程脱硫柱状活性焦的制备装置，包括用于传输活性焦造粒湿料的输送系统、用于快速干燥活性焦造粒湿料的热风干燥系统、用于缓存造粒料的的缓存进料系统、用于将造粒料进行炭化的炭化回转窑、用于将造粒料由炭化回转窑输送至活化回转窑的转运系统、对造粒料进行活化的活化回转窑以及冷却活化料的冷却系统，且所述输送系统、热风干燥系统、缓存进料系统、炭化回转窑、转运系统、活化回转窑和冷却系统为依次设置。
可选的，所述热风干燥系统包括热风干燥仓、水蒸气-空气换热器以及布袋除尘器，所述水蒸气-空气换热器设置在所述热风干燥仓的下方与所述热风干燥仓相连通，所述布袋除尘器设置在所述热风干燥仓的上方与所述热风干燥仓相连，所述输送系统水平穿过所述热风干燥仓，且所述水蒸气-空气换热器产生至上而下的热风。
可选的，所述缓存进料系统包括缓存仓、犁式卸料器、称重皮带机，所述犁式卸料器设置在所述输送系统靠近所述缓存仓一侧，所述称重皮带机设置在所述缓存仓出料管下端。
可选的，所述炭化回转窑包括炭化回转炉、煤气补燃系统以及烟气处理系统，所述煤气补燃系统用于供给热量，所述烟气处理系统用于处理炭化回转炉内产生的烟气。
可选的，所述转运系统包括全封闭式斗提机，所述全封闭式斗提机设置在炭化回转窑靠近活化回转窑一侧，且所述全封闭式斗提机靠近回转窑一侧通过溜管与活化回转窑相连。
可选的，所述活化回转窑包括活化回转炉以及蒸汽发生器，所述蒸汽发生器用于输送蒸汽，所述蒸汽发生器与活化回转炉相连通。
可选的，所述冷却系统包括活滚筒冷却器以及循环冷水管，所述循环冷水管设置在滚筒冷却器内，且所述循环冷管内不断通入冷水。
一种短流程脱硫柱状活性焦的制备方法，包括以下步骤：
S1、干燥：造粒湿料通过所述输送系统进入所述热风干燥仓，被水蒸气-空气换热器自下而上的热风快速干燥，干燥后的空气进入所述布袋除尘器脱除粉尘后排放至大气中；
S2、缓存进料：干燥后的造粒料由所述输送系统向一侧所述缓存仓运输，输送至指定位置后，被所述犁式卸料器阻拦后进入所述缓存仓进行缓存，造粒料由称重皮带机输送进入炭化回转窑；
S3、炭化：造粒料由所述缓存仓由所述称重皮带机输送进入所述炭化回转窑后，在高温作用下发生炭化；
S4、转运：活性焦炭化料由所述炭化回转炉尾部出料口由所述全封闭式斗提机转运至所述活化回转窑；
S5、活化：炭化料进入所述活化回转炉后，迅速与所述蒸汽发生器生产的水蒸气发生水合反应，在所述活化回转炉旋转过程中完成活化反应；
S6、冷却：活性焦经活化后，进入所述水滚筒冷却器，在所述循环冷水管的作用下，温度由950℃降至50℃左右；
S7、包装：冷却的活性焦进入包装工段进行筛分包装。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、以活性焦脱硫脱硝机组筛下的废活性焦粉为主要原料，有利于资源回收，避免了资源浪费，降低了活性焦脱硫脱硝机组的运行成本；
2、利用热风快速干燥造粒湿料，减少了传统生产方式中造粒湿料的晾晒时间和场地，避免了空气粉尘污染，有效提高了生产效率；
3、短流程制焦方法节省了活性焦生产线的投资成本、占地面积和运行成本，提高了自动化程度；并且短流程制焦方法使用活化回转窑，实现了活化装置的随时启停，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明实施例中短流程制焦方法的工艺流程图；
图2为本发明实施例中短流程制焦装置的结构示意图。
附图中：1、皮带输送机；2、斗提机；3、热风干燥仓；4、水蒸气-空气换热器；5、布袋除尘器；6、犁式卸料器；7、缓存仓；8、仓壁振打器；9、电动阀门；10、称重皮带机；11、振动筛；12、溜管；13、软性连接密封装置；14、炭化回转炉；15、扬料板；16、煤气补燃系统；17、全封闭式斗提机；18、电动止回阀门；19、蒸汽发生器；20、活化回转炉；21、滚筒冷却器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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作出创造性劳动的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。
需要说明的是，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。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明实施例提供的短流程脱硫柱状活性焦的制备装置，包括输送系统、热风干燥系统、缓存进料系统、炭化回转窑、转运系统、活化回转窑、冷却系统，且输送系统、热风干燥系统、缓存进料系统、炭化回转窑、转运系统、活化回转窑和冷却系统为依次设置。
参照图1，活性焦脱硫脱硝机组在运行过程中，活性焦在移动床脱硫脱硝设备内移动时由于活性焦与设备之间、活性焦颗粒之间的磨损等原因，会有相当量的活性焦被破碎而变成废活性焦粉，以废活性焦粉为原料在活性焦生产线进行制粉造粒后，通过输送系统进入热风干燥系统进行干燥，干燥后的造粒料由输送系统向缓存进料系统一侧运输，输送至指定位置后进入缓存进料系统进行缓存，造粒料由缓存进料系统进入炭化回转窑后，在高温作用下发生炭化，活性焦炭化料从炭化回转窑出料口由转运系统转运至活化回转窑进行活化，活性焦经活化后，进入冷却系统进行冷却得到新鲜的活性焦，从而有效的避免了资源的浪费。
参照图2，在本实施例中，输送系统包括皮带输送机1以及斗提机2，热风干燥系统包括热风干燥仓3、水蒸气-空气换热器4以及布袋除尘器5；水蒸气-空气换热器4设置在热风干燥仓3的下方与热风干燥仓3相连通，布袋除尘器5设置在热风干燥仓3的上方，皮带输送机1穿过热风干燥仓3的中部；造粒湿料随着皮带输送机1水平进入热风干燥仓3内，水蒸气-空气换热器4产生的垂直向上的热风发生换热反应，促进造粒湿料内部水分快速蒸发，提高造粒料的硬度和耐磨强度，并且干燥后的空气进入布袋除尘器5脱除粉尘后排放至大气中。
参照图2，缓存进料系统包括缓存仓7、犁式卸料器6、称重皮带机10，缓存仓7的出料口设置有电动阀门9，并且在缓存仓7的仓壁上设置有仓壁振打器8，犁式卸料器6设置在皮带输送机1靠近缓存仓7一侧，称重皮带机10设置在缓存仓7出料管下端；造粒料通过斗提机2提升至缓存仓7进料口高度，经皮带输送机1和犁式卸料器6进入缓存仓7内进行暂存，在需要将缓存仓7内的造粒料释放至称重皮带机10时，开启电动阀门9，使缓存仓7落料，同时，在重力和仓壁振打器8的双重作用下，尽量使仓壁内粘附物料可以全部落至称重皮带机10上，减少资源浪费；另外，在称重皮带机10靠近炭化回转窑一侧设有振动筛11，称重皮带机10将造粒料转移至振动筛11上，振动筛11对造粒料进行振动筛11分，并且振动筛11与炭化回转窑之间通过溜管12进行连接，筛分后的造粒料由溜管12转移至炭化回转窑进行炭化。
参照图2，炭化回转窑包括炭化回转炉14、动力系统、煤气补燃系统16以及烟气处理系统，炭化回转窑造粒料进入炭化回转窑的炉头后，随着炭化回转炉14在动力系统的作用下不停旋转，在煤气补燃系统16的高温作用下，物料中的焦粉、沥青和焦油等可燃物质发生无氧燃烧，降低物料的水分和挥发分，提高耐磨强度和耐压强度，炭化回转炉14内部还设置有扬料板15，可以提高物料与炉内气氛充分接触；另外，炭化回转炉14的炉尾处与烟气处理系统相连，并且炭化回转炉14与烟气处理系统之间设置有软性连接密封装置13，炉头燃烧后的烟气经过软性连接密封装置13进入烟气处理系统。
参照图2，转运系统包括全封闭式斗提机17，全封闭式斗提机17可以防止高温炭化料的热量散失，并提供隔热保护作用；全封闭式斗提机17设置在炭化回转窑靠近活化回转窑一侧，且全封闭式斗提机17靠近回转窑一侧通过溜管12与活化回转窑相连，溜管12上还设置有电动止回阀门18，高温炭化料经过全封闭式斗提机17和溜管12进入活化回转窑，溜管12上的电动阀门9控制进料速度和进料时机。
参照图2，活化回转窑包括活化回转炉20、蒸汽发生器19和变频调节动力系统，蒸汽发生器19与活化回转炉20相连通；蒸汽发生器19通过蒸汽管道向活化回转窑内部输送水蒸气，由炭化回转窑进入活化回转窑的炭化料在活化回转窑内，与蒸汽发生器19产生的蒸汽发生反应，对炭化料进行活化；此外，在蒸汽发生器19的蒸汽管道上方安装有压力表、流量计和调节阀，可以随时调控并检测蒸汽压力和流量；活化回转炉20内部也设置有扬料板15，可以提高物料与炉内气氛充分接触，加快活化效率。
参照图2，冷却系统包括滚筒冷却器21以及循环冷水管，循环冷水管设置在滚筒冷却器21内，循环冷水管的两端分别设置有进水口、出水口，向循环冷管内不断通入冷水，活化后的高温活性焦通过溜管12进入滚筒冷却器21后，使循环冷水管与高温活性焦进行热量交换，将活性焦温度降至常温；并且滚筒冷却器21尾部的溜管12上安装有电动阀门9，可以控制活性焦在滚筒冷却器21内的冷却时间。
本申请实施例提供的短流程脱硫柱状活性焦的方法，包括以下步骤:
S1、干燥：造粒湿料通过皮带输送机1进入热风干燥仓3，被水蒸气-空气换热器4自下而上的热风快速干燥，干燥后的空气进入布袋除尘器5脱除粉尘后排放至大气中；
S2、缓存进料：干燥后的造粒料由皮带输送机1向一侧缓存仓7运输，输送至指定位置后，被犁式卸料器6阻拦后进入缓存仓7进行缓存，造粒料由称重皮带机10输送进入炭化回转窑；
S3、炭化：造粒料由缓存仓7由称重皮带机10输送进入炭化回转炉14后，在高温作用下发生炭化；
S4、转运：活性焦炭化料由炭化回转炉14尾部出料口由全封闭式斗提机17转运至活化回转炉20；
S5、活化：炭化料进入活化回转炉20后，迅速与蒸汽发生器19生产的水蒸气发生水合反应，在活化回转炉20旋转过程中完成活化反应；
S6、冷却：活性焦经活化后，进入水滚筒冷却器21，在循环冷水管的作用下，温度由950℃降至50℃左右；
S7、包装：冷却的活性焦进入包装工段进行筛分包装。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种短流程脱硫柱状活性焦的制备装置，其特征在于，包括包括用于传输活性焦造粒湿料的输送系统、用于快速干燥活性焦造粒湿料的热风干燥系统、用于缓存造粒料的的缓存进料系统、用于将造粒料进行炭化的炭化回转窑、用于将造粒料由炭化回转窑输送至活化回转窑的转运系统、对造粒料进行活化的活化回转窑以及冷却活化料的冷却系统，且所述输送系统、热风干燥系统、缓存进料系统、炭化回转窑、转运系统、活化回转窑和冷却系统为依次设置；
所述热风干燥系统包括热风干燥仓、水蒸气-空气换热器以及布袋除尘器，所述水蒸气-空气换热器设置在所述热风干燥仓的下方与所述热风干燥仓相连通，所述布袋除尘器设置在所述热风干燥仓的上方与所述热风干燥仓相连，所述输送系统穿过所述热风干燥仓，且所述水蒸气-空气换热器产生的垂直向上的热风发生换热反应，促进造粒湿料内部水分快速蒸发，提高造粒料的硬度和耐磨强度，并且干燥后的空气进入布袋除尘器脱除粉尘后排放至大气中；
所述活化回转窑包括活化回转炉以及蒸汽发生器，所述蒸汽发生器用于输送蒸汽，所述蒸汽发生器与所述活化回转炉相连通。
2.根据权利要求1所述的短流程脱硫柱状活性焦的制备装置，其特征在于，所述缓存进料系统包括缓存仓、犁式卸料器、称重皮带机，所述犁式卸料器设置在所述输送系统靠近所述缓存仓一侧，所述称重皮带机设置在所述缓存仓出料管下端。
3.根据权利要求1所述的短流程脱硫柱状活性焦的制备装置，其特征在于，所述炭化回转窑包括炭化回转炉、煤气补燃系统以及烟气处理系统，所述煤气补燃系统用于供给热量，所述烟气处理系统用于处理炭化回转炉内产生的烟气。
4.根据权利要求1所述的短流程脱硫柱状活性焦的制备装置，其特征在于：所述转运系统包括全封闭式斗提机，所述全封闭式斗提机设置在炭化回转窑靠近活化回转窑一侧，且所述全封闭式斗提机靠近回转窑一侧通过溜管与活化回转窑相连。
5.根据权利要求1所述的短流程脱硫柱状活性焦的制备装置，其特征在于：所述冷却系统包括滚筒冷却器以及循环冷水管，所述循环冷水管设置在滚筒冷却器内，且所述循环冷管内不断通入冷水。
6.一种基于权利要求1-5任意一项所述的短流程脱硫柱状活性焦的制备装置的短流程脱硫柱状活性焦的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
S1、干燥：造粒湿料通过所述输送系统进入所述热风干燥仓，被水蒸气-空气换热器自下而上的热风快速干燥，干燥后的空气进入所述布袋除尘器脱除粉尘后排放至大气中；
S2、缓存进料：干燥后的造粒料由所述输送系统向一侧缓存仓运输，输送至指定位置后，被犁式卸料器阻拦后进入所述缓存仓进行缓存，造粒料由称重皮带机、输送进入炭化回转窑；
S3、炭化：造粒料由缓存仓由称重皮带机输送进入炭化回转窑后，在高温作用下发生炭化；
S4、转运：活性焦炭化料由所述炭化回转炉尾部出料口由全封闭式斗提机转运至所述活化回转窑；
S5、活化：炭化料进入所述活化回转炉后，迅速与所述蒸汽发生器生产的水蒸气发生水合反应，在所述活化回转炉旋转过程中完成活化反应；
S6、冷却：活性焦经活化后，进入水滚筒冷却器，在循环冷水管的作用下，温度由950℃降至50℃左右；
S7、包装：冷却的活性焦进入包装工段进行筛分包装。
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