RU2500617C1

RU2500617C1 - Method of activating fractionated by size coal particles (versions)

Info

Publication number: RU2500617C1
Application number: RU2012123086/05A
Authority: RU
Inventors: Константин Владимирович Осинцев; Владимир Валентинович Осинцев; Евгений Васильевич Торопов; Ахмет Курманбекович Джундубаев; Тулеуген Ашикбаевич Акбаев; Сергей Павлович Ким; Гали Такимович Альмусин; Владимир Иванович Богаткин
Original assignee: Акционерное общество "Шубарколь комир"; Открытое акционерное общество "Объединение ВНИПИэнергопром"
Priority date: 2012-06-04
Filing date: 2012-06-04
Publication date: 2013-12-10

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to field of industrial heat-and-power engineering and can be applied in obtaining activated coal. Method of activating fractionated by size coal particles is realised by their continuous re-pouring and interaction with countercurrent torch in inclined relative to horizontal plane reactor with heating, separation and burning of volatile substances, formation and output from reactor of mixture of volatile substances and products of burning, further re-pouring and cooling by countercurrent flow of products of burning in inclined relative to horizontal plane cooler and after-burning volatile substances and release of products of burning into atmosphere. Processes of activation and cooling are realised in reactor and cooler of drum type and/or chamber type with mechanised grate. Torch is formed by separately introduced jets of gas, air, steam and products of burning, with steam, being obtained in boiler-utiliser in the process of after-burning of mixture of volatile substances, products of burning are output from cooler, and products of burning from boiler-utiliser are supplied into cooler.

EFFECT: invention ensures reduction of heat loss and gas consumption.

4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области промышленной теплоэнергетики и может быть использовано при получении активированного угля.The invention relates to the field of industrial power engineering and can be used to produce activated carbon.

Известен способ активирования нефракционированных по размеру угольных частиц путем непрерывной пересыпки и облучения противоточным парогазовоздушным факелом во вращающемся наклоненном относительно горизонтальной плоскости барабанном реакторе с нагревом, выделением и выжиганием летучих веществ, образованием и выводом из реактора в атмосферу смеси летучих веществ и продуктов сгорания (X.Кинле, Э.Бадер. Активные угли и их промышленное применение. Л.: Химия, 1984, с.50-51, рис.4.4). Недостатком способа является подача на активирование нефракционированных угольных частиц, поддержание газового факела парогазовоздушной смесью, вводимой в реактор общим потоком, а также вывод из реактора и сброс в атмосферу смеси продуктов сгорания и летучих веществ, выведенных из угольных частиц в процессе активирования, что приводит к сверхнормированному загрязнению атмосферы и перерасходу газообразного топлива.There is a method of activating non-fractionated-sized coal particles by continuously pouring and irradiating a countercurrent gas-vapor torch in a rotating drum reactor inclined relative to the horizontal plane with heating, emission and burning of volatile substances, formation and removal of a mixture of volatile substances and combustion products from the reactor into the atmosphere (X. Kinle , E. Bader. Active carbons and their industrial application. L .: Chemistry, 1984, p. 50-51, Fig. 4.4). The disadvantage of this method is the supply to the activation of unfractionated coal particles, the maintenance of a gas flame by a vapor-gas mixture introduced into the reactor by a common stream, as well as the withdrawal from the reactor and discharge into the atmosphere of a mixture of combustion products and volatile substances removed from the coal particles during activation, which leads to over normal atmospheric pollution and excessive consumption of gaseous fuels.

Известен также способ активирования нефракционированных по размеру угольных частиц путем непрерывной пересыпки и облучения противоточным парогазовоздушным факелом во вращающемся наклоненном относительно горизонтальной плоскости барабанном реакторе с нагревом, выделением и выжиганием летучих веществ, образованием и выводом из реактора смеси летучих веществ и продуктов сгорания, последующими пересыпкой и охлаждением противоточным потоком продуктов сгорания во вращающемся наклоненном относительно горизонтальной плоскости барабанном охладителе, сброса в атмосферу продуктов сгорания (В.Г.Лисиенко, Я.М.Щелоков, М.Г.Ладыгичев. Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология. Справочное издание в 2-х книгах. Книга 1. Под редакцией В.Г.Лисиенко. М.: Теплотехник, 2004, с.15-18, рис.В.3). При наличии охладителя способ обеспечивает более высокий термический КПД технологического процесса. Однако в отсутствие размерного фракционирования активируемых частиц, подаче в реактор общим потоком смеси газа, пара и воздуха, выводе непрогоревшей смеси продуктов сгорания и летучих веществ в атмосферу, способу характерны те же недостатки по сверхнормируемому загрязнению атмосферы и перерасходу газообразного топлива.There is also known a method of activating non-fractionated-sized coal particles by continuously pouring and irradiating a countercurrent steam-gas torch in a rotating drum reactor inclined relative to the horizontal plane with heating, isolation and burning of volatile substances, formation and removal of a mixture of volatile substances and combustion products from the reactor, followed by pouring and cooling countercurrent flow of combustion products in a rotating tilted relative to the horizontal plane of the drum n cooler, discharge into the atmosphere of combustion products (V. G. Lisienko, Y. M. Shchelokov, M. G. Ladigichev. Rotary kilns: heat engineering, control and ecology. Reference publication in 2 books. Book 1. Edited by .G. Lisienko. M.: Heat engineer, 2004, p.15-18, Fig. B.3). If there is a cooler, the method provides a higher thermal efficiency of the process. However, in the absence of dimensional fractionation of the activated particles, the supply of a mixture of gas, steam and air to the reactor, the discharge of an unburned mixture of combustion products and volatile substances into the atmosphere, the method is characterized by the same disadvantages of supernormal atmospheric pollution and excessive consumption of gaseous fuel.

Известен также способ термообработки фракционированных по размеру сыпучих частиц путем непрерывной пересыпки и облучения противоточным факелом во вращающемся наклоненном относительно горизонтальной плоскости барабанном реакторе, вывода из реактора в атмосферу продуктов сгорания (авторское свидетельство СССР №1458675, МПК F27В 7/36 от 14.10.86 г.; Б.И. №6 от 15.02.89 г.). Фракционированием добиваются снижения потребления топлива, вводимого в реактор для поддержания факельного процесса. Однако из-за значительного сброса в атмосферу в смеси с продуктами сгорания большого количества летучих веществ, образуемых при активировании угольных частиц, по-прежнему высоко количество загрязняющих веществ, выводимых в атмосферу, а также значителен расход потребляемого топлива.There is also known a method of heat treatment of granular particles fractioned by size by continuously pouring and irradiating a countercurrent torch in a rotating drum reactor, inclined relative to the horizontal plane, withdrawing combustion products from the reactor into the atmosphere (USSR author's certificate No. 1458675, IPC F27B 7/36 of 10/14/86. ; B.I. No.6 of February 15, 89). By fractionation, they reduce the consumption of fuel introduced into the reactor to maintain the flare process. However, due to the significant discharge into the atmosphere in a mixture with the products of combustion of a large amount of volatile substances formed during the activation of coal particles, the amount of pollutants discharged into the atmosphere is still high, and the consumption of fuel is also significant.

Кроме того, известен способ термообработки угольных частиц в режиме активирования путем непрерывной пересыпки и взаимодействия с противоточным факелом, формируемым струями газа, пара и воздуха, на наклоненной относительно горизонтальной плоскости решетке камерного реактора с нагревом, выделением и выжиганием летучих веществ, образованием и выводом из реактора смеси летучих веществ и продуктов сгорания, последующими пересыпкой и охлаждением противоточным потоком продуктов сгорания на наклоненной относительно горизонтальной плоскости решетке камерного охладителя, дожигания летучих веществ и сброса в атмосферу продуктов сгорания (Л.Н.Сидельковский, В.Н.Юренев. Парогенераторы промышленных предприятий. М.: Энергия, 1978, с.80-81, рис.6-15). Недостаток способа - высокий расход газа и потерь теплоты при ведении процесса активирования угля.In addition, there is a known method of heat treatment of coal particles in the activation mode by continuously pouring and interacting with a counter-current torch formed by jets of gas, steam and air, on a chamber reactor lattice inclined relative to the horizontal plane, with heating, emission and burning of volatile substances, formation and removal from the reactor mixtures of volatile substances and products of combustion, followed by pouring and cooling with a counter-current flow of products of combustion on an inclined relatively horizontal plane a chamber cooler lattice, afterburning of volatile substances and discharge of combustion products into the atmosphere (L.N. Sidelkovsky, V.N. Yurenev. Steam generators of industrial enterprises. M: Energia, 1978, p. 80-81, Fig. 6-15) . The disadvantage of this method is the high gas consumption and heat loss during the process of activating coal.

Известен также способ охлаждения термообработанного, в том числе активированного, угля, пересыпаемого на наклоненной относительно горизонтальной плоскости решетке камерного охладителя (авторское свидетельство СССР №1719783, МПК F23С 11/02 от 24.07.89 г.; Б.И. №10 от 15.03.92 г.).There is also known a method of cooling heat-treated, including activated, coal poured on a chamber cooler grate inclined relative to the horizontal plane (USSR author's certificate No. 1719783, IPC F23C 11/02 of July 24, 89; B.I. No. 10 of March 15, 2011. 92 g.).

Известен наиболее близкий предлагаемому способ активирования фракционированных по размеру угольных частиц путем непрерывной пересыпки и облучения противоточным факелом, формируемым струями газа, пара и воздуха, во вращающемся наклоненном относительно горизонтальной плоскости барабанном реакторе с нагревом, выделением и выжиганием летучих веществ, образованием и выводом из реактора смеси летучих веществ и продуктов сгорания, последующими пересыпкой и охлаждением противоточным потоком продуктов сгорания во вращающемся наклоненном относительно горизонтальной плоскости барабанном охладителе, дожигания летучих веществ и сброса в атмосферу продуктов сгорания (В.Г.Лисиенко, Я.М.Щелоков, М.Г.Ладыгичев. Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология. Справочное издание в 2-х книгах. Книга 1. Под редакцией В.Г.Лисиенко. М.: Теплотехник, 2004, с.11-15, рис.В. 1г). При реализации способа сжигаются летучие вещества, выделенные из частиц в реакторе. Недостаток способа - большие тепловые потери, возникающие в отсутствие системы утилизации выводимой из процесса активирования теплоты, а также большой расход газа.The closest to the proposed method is the activation of fractionated coal particles by continuous pouring and irradiation with a counter-current torch formed by jets of gas, steam and air in a rotating drum reactor, inclined relative to the horizontal plane, with heating, evolution and burning of volatile substances, formation and removal of a mixture from the reactor volatile substances and products of combustion, followed by pouring and cooling with a countercurrent flow of combustion products in a rotating inclined relative to the horizontal plane of the drum cooler, afterburning of volatile substances and the discharge of combustion products into the atmosphere (V.G. Lisienko, Ya.M. Shchelokov, MGLadygichev. Rotary kilns: heat engineering, control and ecology. Reference book in 2 books Book 1. Edited by V. G. Lisienko, M.: Heat engineer, 2004, pp. 11-15, fig. V. 1g). When implementing the method, the volatiles separated from the particles in the reactor are burned. The disadvantage of this method is the large heat loss that occurs in the absence of a disposal system derived from the process of activation of heat, as well as a large gas flow rate.

Техническая задача изобретения - снижение потерь теплоты и расхода газа.The technical task of the invention is the reduction of heat loss and gas flow.

Для решения задачи предлагаются четыре варианта способа активирования фракционированных по размеру угольных частиц.To solve the problem, four variants of the method for activating particle size-fractionated coal particles are proposed.

По первому варианту поставленная задача решается в способе активирования фракционированных по размеру угольных частиц путем непрерывной пересыпки и взаимодействия с противоточным факелом, формируемым струями газа, пара и воздуха, во вращающемся наклоненном относительно горизонтальной плоскости барабанном реакторе с нагревом, выделением и выжиганием летучих веществ, образованием и выводом из реактора смеси летучих веществ и продуктов сгорания, последующими пересыпкой и охлаждением противоточным потоком продуктов сгорания во вращающемся наклоненном относительно горизонтальной плоскости барабанном охладителе, дожигания летучих веществ и сброса в атмосферу продуктов сгорания, при реализации которого, согласно изобретению, факел формируют раздельно вводимыми струями газа, воздуха, пара и продуктов сгорания, причем пар получают в котле-утилизаторе при дожигании смеси летучих веществ, продукты сгорания выводят из охладителя, а в охладитель подают продукты сгорания из котла-утилизатора.According to the first embodiment, the problem is solved in the method of activating particle size-fractionated coal particles by continuously pouring and interacting with a counter-current torch formed by jets of gas, steam and air, in a rotating drum reactor, inclined relative to the horizontal plane, with heating, emission and burning of volatile substances, formation and withdrawal from the reactor of a mixture of volatile substances and combustion products, followed by pouring and cooling with a counter-current flow of combustion products in rotation inclined relative to the horizontal plane of the drum cooler, afterburning of volatile substances and discharge into the atmosphere of combustion products, during the implementation of which, according to the invention, the torch is formed by separately introduced jets of gas, air, steam and combustion products, the steam being produced in a recovery boiler when the volatile mixture is afterburned substances, the combustion products are removed from the cooler, and the combustion products from the recovery boiler are fed to the cooler.

По второму варианту поставленная задача решается в способе активирования фракционированных по размеру угольных частиц путем непрерывной пересыпки и взаимодействия с противоточным факелом, формируемым струями газа, пара и воздуха, на наклоненной относительно горизонтальной плоскости решетке камерного реактора с нагревом, выделением и выжиганием летучих веществ, образованием и выводом из реактора смеси летучих веществ и продуктов сгорания, последующими пересыпкой и охлаждением противоточным потоком продуктов сгорания на наклоненной относительно горизонтальной плоскости решетке камерного охладителя, дожигания летучих веществ и сброса в атмосферу продуктов сгорания, при реализации которого, согласно изобретению, факел формируют раздельно вводимыми струями газа, воздуха, пара и продуктов сгорания, причем пар получают в котле-утилизаторе при дожигании смеси летучих веществ, продукты сгорания выводят из охладителя, а в охладитель подают продукты сгорания из котла-утилизатора.According to the second option, the problem is solved in the method of activating particle size-fractionated coal particles by continuously pouring and interacting with a counter-current torch formed by jets of gas, steam and air, on a chamber reactor lattice inclined relative to the horizontal plane with heating, emission and burning of volatile substances, formation and the withdrawal from the reactor of a mixture of volatile substances and combustion products, followed by pouring and cooling with a countercurrent flow of combustion products at an inclined with respect to the horizontal plane of the chamber cooler grate, afterburning of volatile substances and discharge of combustion products into the atmosphere, during the implementation of which, according to the invention, the torch is formed by separately introduced jets of gas, air, steam and combustion products, and steam is produced in a recovery boiler when the mixture of volatile substances is afterburned , the products of combustion are removed from the cooler, and the products of combustion from the recovery boiler are fed to the cooler.

По третьему варианту поставленная задача решается в способе активирования фракционированных по размеру угольных частиц путем непрерывной пересыпки и взаимодействия с противоточным факелом, формируемым струями газа, пара и воздуха, на наклоненной относительно горизонтальной плоскости решетке камерного реактора с нагревом, выделением и выжиганием летучих веществ, образованием и выводом из реактора смеси летучих веществ и продуктов сгорания, последующими пересыпкой и охлаждением противоточным потоком продуктов сгорания во вращающемся наклоненном относительно горизонтальной плоскости барабанном охладителе, дожигания летучих веществ и сброса в атмосферу продуктов сгорания, при реализации которого, согласно изобретению, факел формируют раздельно вводимыми струями газа, воздуха, пара и продуктов сгорания, причем пар получают в котле-утилизаторе при дожигании смеси летучих веществ, продукты сгорания выводят из охладителя, а в охладитель подают продукты сгорания из котла-утилизатора.According to the third option, the problem is solved in the method of activating particle size-fractionated coal particles by continuously pouring and interacting with a counter-current torch formed by jets of gas, steam and air, on a chamber reactor lattice inclined relative to the horizontal plane with heating, emission and burning of volatile substances, formation and withdrawal from the reactor of a mixture of volatile substances and combustion products, followed by pouring and cooling with a counter-current flow of combustion products in a rotating I am inclined relative to the horizontal plane of the drum cooler, afterburning of volatile substances and discharge into the atmosphere of combustion products, during the implementation of which, according to the invention, the torch is formed by separately injected jets of gas, air, steam and combustion products, and the steam is obtained in a waste heat boiler after burning the mixture of volatile substances, the combustion products are removed from the cooler, and the combustion products from the recovery boiler are fed to the cooler.

По четвертому варианту поставленная задача решается в способе активирования фракционированных по размеру угольных частиц путем непрерывной пересыпки и взаимодействия с противоточным факелом, формируемым струями газа, пара и воздуха, во вращающемся наклоненном относительно горизонтальной плоскости барабанном реакторе с нагревом, выделением и выжиганием летучих веществ, образованием и выводом из реактора смеси летучих веществ и продуктов сгорания, последующими пересыпкой и охлаждением противоточным потоком продуктов сгорания на наклоненной относительно горизонтальной плоскости решетке камерного охладителя, дожигания летучих веществ и сброса в атмосферу продуктов сгорания, при реализации которого, согласно изобретению, факел формируют раздельно вводимыми струями газа, воздуха, пара и продуктов сгорания, причем пар получают в котле-утилизаторе при дожигании смеси летучих веществ, продукты сгорания выводят из охладителя, а в охладитель подают продукты сгорания из котла-утилизатора.According to the fourth embodiment, the problem is solved in a method for activating fractionally sized coal particles by continuously pouring and interacting with a counterflow torch formed by jets of gas, steam and air, in a rotating drum reactor, inclined relative to the horizontal plane, with heating, emission and burning of volatile substances, formation and the withdrawal from the reactor of a mixture of volatile substances and combustion products, followed by pouring and cooling with a countercurrent flow of combustion products on a chamber cooler lattice relative to the horizontal plane, afterburning of volatile substances and discharge of combustion products into the atmosphere, during the implementation of which, according to the invention, the torch is formed by separately introduced jets of gas, air, steam and combustion products, and steam is produced in a recovery boiler when the volatile mixture is afterburned substances, the combustion products are removed from the cooler, and the combustion products from the recovery boiler are fed to the cooler.

При реализации общих для всех четырех вариантов отличительных признаков активирования угольных частиц при формировании факела раздельными струями газа, воздуха, пара и продуктов сгорания, использовании пара и продуктов сгорания от котла-утилизатора, включенного в технологический цикл активирования угольных частиц, достигается снижение потерь теплоты и расхода газа в сравнении с известными аналогами не менее чем на 10-20%. Кроме того, сокращается доля выгораемых мелких частиц угля.When implementing the common for all four options distinctive features of the activation of coal particles during the formation of a torch by separate jets of gas, air, steam and combustion products, the use of steam and combustion products from a recovery boiler included in the coal particle activation cycle, a reduction in heat and consumption losses is achieved gas in comparison with known analogues by at least 10-20%. In addition, the share of burnable small particles of coal is reduced.

Предлагаемый способ поясняется чертежами.The proposed method is illustrated by drawings.

На фиг.1 показана установка по производству активированного угля с вращающимися барабанными реактором и охладителем; на фиг.2 - узел раздельного ввода газа, воздуха и пара, вид А на фиг.1; на фиг.3 - установка по производству активированного угля с камеральными реактором и охладителем, оснащенными механическими решетками; на фиг.4 - узел раздельного ввода газа, воздуха, пара, вид Б на фиг.3.Figure 1 shows the installation for the production of activated carbon with a rotating drum reactor and a cooler; figure 2 - site separate input of gas, air and steam, view a in figure 1; figure 3 - installation for the production of activated carbon with a cameral reactor and a cooler equipped with mechanical gratings; figure 4 - node separate input of gas, air, steam, view B in figure 3.

Установка на фиг.1, 2 реализует способ по первому варианту и состоит из системы подачи предварительно фракционированных по размеру частиц 1 исходного угля, включающей бункер 2, шнековый питатель 3, пластинчатый питатель 4, течку 5, камеру аспирации 6 с патрубком 7 вывода смеси пыли, горючих газов, паров воды и продуктов сгорания, а также вращающийся барабанный реактор 8, наклоненный относительно горизонтальной плоскости 8 на угол α, с верхней торцевой стеной 9, подключенной к течке 5, и нижней торцевой стеной 10 с узлом 11 раздельного ввода струй газа 12, воздуха 13 и пара 14; участок 15 реактора 8 оснащен течкой 16, подключенной к верхней торцевой стене 17 вращающегося барабанного охладителя 18, имеющего также нижнюю торцевую стену 19 с узлом 20 ввода потока продуктов сгорания 21; охладитель 18 наклонен к горизонтальной плоскости γ на угол β; участок 22 охладителя 18, примыкающий к торцевой стене 19, оснащен течкой 23 вывода готового продукта - частиц 24 активированного угля. Особенностью установки на фиг.1 является котел-утилизатор 25, имеющий топку 26, поверхности нагрева 27 и систему очистки 28; топка 26 котла-утилизатора 25 подключена газоходом 29 к течке 7 камеры аспирации 6, а система очистки 28 газоходом 30 к дымовой трубе (на фиг.1 не показана), выводящей часть продуктов сгорания 21 в атмосферу, и газоходом 31 к дымососу 32, направляющему другую часть продуктов сгорания 21 в узел 20 ввода охладителя 18. Отгрузка частиц 24 активированного угля осуществляется через течку 23 и систему выгрузки 33. Узел 11 для раздельного ввода струй газа 12, воздуха 13 и пара 14, представленный на фиг.2, имеет соответствующие сопла 34, 35, 36. Для улучшения процесса регулирования расходами продуктов сгорания газоход 30 оснащен дополнительным дымососом 37.The installation in FIGS. 1, 2 implements the method according to the first embodiment and consists of a feed system for preliminarily fractionated particles 1 of initial coal, including a hopper 2, a screw feeder 3, a plate feeder 4, a heat pipe 5, an aspiration chamber 6 with a pipe 7 for outputting a dust mixture combustible gases, water vapor and combustion products, as well as a rotating drum reactor 8, inclined relative to the horizontal plane 8 by an angle α, with the upper end wall 9 connected to the heat 5, and the lower end wall 10 with the node 11 for separate entry of gas jets 12, air 13 and steam 14; section 15 of reactor 8 is equipped with a estrus 16 connected to the upper end wall 17 of the rotary drum cooler 18, which also has a lower end wall 19 with a unit 20 for introducing a stream of combustion products 21; the cooler 18 is inclined to the horizontal plane γ by an angle β; section 22 of the cooler 18, adjacent to the end wall 19, is equipped with estrus 23 output of the finished product - particles 24 of activated carbon. A feature of the installation in figure 1 is a waste heat boiler 25 having a firebox 26, heating surfaces 27 and a cleaning system 28; the furnace 26 of the waste heat boiler 25 is connected by the gas duct 29 to the heat 7 of the suction chamber 6, and the cleaning system 28 by the gas duct 30 to the chimney (not shown in FIG. 1), which removes part of the combustion products 21 to the atmosphere, and the gas duct 31 to the exhaust fan 32 guiding another part of the combustion products 21 to the cooler inlet assembly 18. The activated carbon particles 24 are discharged through the estrus 23 and the discharge system 33. The node 11 for separately introducing jets of gas 12, air 13 and steam 14 shown in FIG. 2 has corresponding nozzles 34, 35, 36. To improve the regulatory process consumption of combustion products, the flue 30 is equipped with an additional exhaust fan 37.

Способ активирования предварительно фракционированных по размеру угольных частиц 1 по первому варианту осуществляется путем загрузки последних в бункер 2 питателями 3, 4, частицы 1 исходного угля попадают в течку 5 и реактор 8, где, пересыпаясь, попадают в течку 16, охладитель 18, а далее в течку 23 и систему выгрузки 33 готового активированного угля 24. Для организации процесса активирования через узел 11 с соплами 34, 35, 36 подают струи газа 15, воздуха 16, пара 14. Процесс активирования интенсифицируется при вводе на участке 12 через течку 13 навстречу пересыпаемым частицам продуктов сгорания 21, выводимых из котла-утилизатора 25 и охладителя 18. При этом продукты сгорания 21, выведенные из котла-утилизатора 25, охлаждают частицы угля в охладителе 18, сами нагреваются и в нагретом состоянии попадают в барабанный реактор 8. Факел, образованный струями газа 12, воздуха 13, пара 14, выводимыми через соответствующие сопла 34, 35, 36 узла 11, и потоком продуктов сгорания 21 из охладителя 18 и течку 16, прогревает частицы 1 исходного угля с выделением летучих веществ 38. Образующаяся смесь 39 летучих веществ 38 и продуктов сгорания 21 через камеру аспирации 6 подается в топку 26 котла-утилизатора 25. Вместе с потоком смеси 39 в топку 26 попадает мелкофракционная пыль 40 исходного угля, чем достигается снижение вероятности спекания между собой вводимых фракционированных частиц. Горение с выжиганием летучих веществ 38, реализуемое в топке 26, поддерживается дополнительными малорасходными потоками воздуха 41 и газа 42. В котле-утилизаторе 25 из воды 43 вырабатывается пар 14, который по паропроводу 44 направляется в сопло 36 узла 11, чем достигается снижение топливных затрат за счет использования собственных тепловых ресурсов технологии.The method of activating pre-fractionated coal particles 1 according to the first embodiment is carried out by loading the latter into the hopper 2 with feeders 3, 4, particles 1 of the initial coal fall into estrus 5 and reactor 8, where, after pouring, they fall into estrus 16, cooler 18, and then in estrus 23 and the finished activated carbon unloading system 33. To organize the activation process, jets of gas 15, air 16, steam 14 are supplied through the assembly 11 with nozzles 34, 35, 36. The activation process is intensified when entering section 12 through the estrus 13 towards loose particles of the combustion products 21 discharged from the recovery boiler 25 and the cooler 18. In this case, the combustion products 21 removed from the recovery boiler 25 cool the coal particles in the cooler 18, they themselves are heated and in the heated state fall into the drum reactor 8. The torch, formed by jets of gas 12, air 13, steam 14, discharged through the corresponding nozzles 34, 35, 36 of the assembly 11, and the flow of combustion products 21 from the cooler 18 and estrus 16, heats the particles 1 of the initial coal with the release of volatile substances 38. The resulting mixture of 39 volatile 38 substances and product combustion chamber 21 through aspiration 6 is fed into the furnace of the recovery boiler 26, 25. Together with the flow of the mixture 39 into the furnace 26 misses small fraction of raw coal 40 dust, thus achieving the reduction in the probability of sintering between an input fractionated particles. Combustion and burning of volatile substances 38, which is realized in the furnace 26, is supported by additional low-flow air and gas flows 41. In the waste heat boiler 25, steam 14 is generated from water 43, which is sent via steam line 44 to nozzle 36 of unit 11, thereby reducing fuel costs due to use of own heat resources of technology.

Установка на фиг.3, 4, реализующая способ по второму варианту, состоит из тех же основных элементов, имеющих те же обозначения, что установка на фиг.1, 2. Отличительной особенностью этой установки является использование вместо барабанных реактора 8 и охладителя 18 камер 45 и 46 с механическими решетками 47 и 48 соответственно.The installation in FIGS. 3, 4, which implements the method according to the second embodiment, consists of the same basic elements having the same designations as the installation in FIGS. 1, 2. A distinctive feature of this installation is the use of chambers 45 instead of the drum reactor 8 and cooler 18 and 46 with mechanical grills 47 and 48, respectively.

Способ по второму варианту осуществляют аналогично первому способу.The method according to the second embodiment is carried out similarly to the first method.

При комбинировании реакторов и охладителей реализуются третий и четвертый варианты заявленного способа активирования угольных частиц.When combining reactors and coolers, the third and fourth versions of the inventive method for activating coal particles are implemented.

По третьему варианту основной процесс активирования осуществляют в камеральном реакторе 45 с механической решеткой 47, изображенном на фиг.3, а охлаждение - во вращающемся барабанном охладителе 18, изображенном на фиг.1.According to the third embodiment, the main activation process is carried out in a cameral reactor 45 with a mechanical grate 47, shown in figure 3, and cooling in a rotary drum cooler 18, shown in figure 1.

По четвертому варианту основной процесс активирования осуществляют во вращающемся барабанном реакторе 8, изображенном на фиг.1, 2, а охлаждение - в камеральном охладителе 46 с механической решеткой 48, изображенном на фиг.3.According to the fourth embodiment, the main activation process is carried out in a rotary drum reactor 8, shown in figures 1, 2, and cooling in a chamber cooler 46 with a mechanical grill 48, shown in figure 3.

При формировании факела раздельными струями газа 12, воздуха 13, пара 14 и продуктов сгорания 21, с использованием пара 14 и продуктов сгорания 21 от котла-утилизатора 25, включенного в технологический цикл активирования угольных частиц 1 достигается снижение потерь теплоты и расхода газа 12 в сравнении с известными аналогами не менее чем на 10-20%. Кроме того, сокращается доля выгораемых мелких частиц угля.When the torch is formed by separate jets of gas 12, air 13, steam 14 and combustion products 21, using steam 14 and combustion products 21 from the waste heat boiler 25 included in the activation cycle of coal particles 1, a reduction in heat loss and gas consumption 12 is achieved in comparison with well-known analogues by at least 10-20%. In addition, the share of burnable small particles of coal is reduced.

В качестве топливного реагента используется природный, коксовый, гидролизный газы, технологический газ иных термообработок органического топлива.As a fuel reagent, natural, coke, hydrolysis gases, process gas of other heat treatments of fossil fuels are used.

Фракционирование выполняется по наиболее близким размерам 2-6 мм, 6-13 мм, 13-25 мм и т.д. При необходимости получения всех фракций производят их последовательное активирование с использованием установки на фиг.1, 2. Фракционирование исключает выгорание угольной мелочи.Fractionation is performed at the closest sizes of 2-6 mm, 6-13 mm, 13-25 mm, etc. If it is necessary to obtain all fractions, they are sequentially activated using the apparatus of FIGS. 1, 2. Fractionation excludes the burning of coal fines.

Промышленное использование предлагаемого способа связано с коксохимическим производством, на котором в случае привязки установки на фиг.1, 2 по первому варианту и фиг.3, 4 по второму варианту, либо их комбинаций по третьему и четвертому вариантам реализуется максимальный экономический эффект с использованием собственного коксового газа.The industrial use of the proposed method is associated with coke production, in which, in the case of binding the installation in figures 1, 2 in the first embodiment and in figures 3, 4 in the second embodiment, or their combinations in the third and fourth variants, the maximum economic effect is realized using its own coke gas.

Claims

1. A method for activating particle size-fractionated coal particles by continuously pouring and interacting with a counter-flow torch formed by jets of gas, steam and air in a rotating drum reactor inclined relative to the horizontal plane with heating, evolution and burning of volatile substances, formation and withdrawal of a mixture of volatile from the reactor substances and products of combustion, followed by pouring and cooling with a countercurrent flow of combustion products in a rotating inclined relatively horizontal plate speed of the drum cooler, afterburning of volatile substances and discharge of combustion products into the atmosphere, characterized in that the torch is formed by separately injected jets of gas, air, steam and combustion products, the steam being produced in a waste heat boiler when the mixture of volatile substances is afterburned, the combustion products are removed from the cooler , and the cooler serves combustion products from the recovery boiler.

2. A method for activating particle size-fractionated coal particles by continuously pouring and interacting with a counter-flow torch formed by jets of gas, steam and air on a chamber reactor lattice inclined relative to the horizontal plane with heating, evolution and burning of volatile substances, formation and withdrawal of a mixture of volatile matter from the reactor substances and products of combustion, followed by pouring and cooling with a countercurrent flow of combustion products on a grate inclined relative to the horizontal plane dimensional cooler, afterburning of volatile substances and discharge into the atmosphere of combustion products, characterized in that the torch is formed by separately introduced jets of gas, air, steam and combustion products, moreover, the steam is produced in a waste heat boiler when the mixture of volatile substances is afterburned, the combustion products are removed from the cooler, and the products of combustion from the recovery boiler are fed to the cooler.

3. A method for activating particle size-fractionated coal particles by continuously pouring and interacting with a counter-flow torch formed by jets of gas, steam and air on a chamber reactor lattice inclined relative to the horizontal plane with heating, evolution and burning of volatile substances, formation and withdrawal of a mixture of volatile matter from the reactor substances and products of combustion, followed by pouring and cooling with a counter-current flow of combustion products in a rotating inclined relative to the horizontal plane and a drum cooler, afterburning of volatile substances and discharge into the atmosphere of combustion products, characterized in that the torch is formed by separately introduced jets of gas, air, steam and combustion products, the steam being produced in a waste heat boiler when the mixture of volatile substances is afterburned, the combustion products are removed from the cooler , and the cooler serves combustion products from the recovery boiler.

4. A method for activating particle size-fractionated coal particles by continuously pouring and interacting with a counter-flow torch formed by jets of gas, steam and air in a rotating drum reactor inclined relative to the horizontal plane with heating, evolution and burning of volatile substances, formation and withdrawal of a mixture of volatile from the reactor substances and products of combustion, followed by pouring and cooling with a countercurrent flow of combustion products on an inclined relatively horizontal plane chamber cooler, afterburning of volatile substances and discharge into the atmosphere of combustion products, characterized in that the torch is formed by separately introduced jets of gas, air, steam and combustion products, the steam being produced in a recovery boiler when the mixture of volatile substances is afterburned, the combustion products are removed from the cooler , and the cooler serves combustion products from the recovery boiler.