CN110003955A - 一种粉煤气化还原和三相分离及制活性炭的方法 - Google Patents
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Abstract
一种粉煤气化还原和三相分离及制活性炭的方法,其特征在于包括如下步骤:(1)煤在取料机作用下,先后通过筛分机筛分、破碎机破碎,再经输送装置进入末煤筒仓。(2)粉煤经预脱水装置烘干,先后进入一级、二级气化还原装置反应;固体进入冷渣加湿***后入筒仓。(3)高温油气气固分离、油气冷却;液体入焦油除灰分离***得到煤焦油和废水;气体进电捕焦油器、脱硫***,富气压缩***压缩。(4)富气经一级,二级减压装置,富气气化供热反应***,其余富气脱水后烘干物料。(5)含尘、含水蒸气的烟气通过布袋除尘和冷凝回收,处理后达标排放。(6)回用水进入余热锅炉,作为活化剂与进入活化炉的兰炭活化反应,得到成品活性炭。
Description
技术领域
本发明涉及煤物质清洁预处理、综合利用、节能减排技术领域,尤其是涉及一种粉煤气化还原和三相分离及制活性炭的方法。
背景技术
根据国家能源局发布的《煤炭清洁高效利用行动计划(2015-2020年)》,将推动煤炭清洁高效利用机制,构建清洁、高效、低碳、可持续的煤炭清洁利用体系,鼓励低阶煤分级分质技术研发和示范。煤炭分级分质利用,今后主要方向是做清洁燃料和优质原料,既可独立产业化深加工,又可耦合煤化工改变传统路径。
目前煤的分质分级利用主要针对块煤,块煤利用存在用水量大、资源化效率低、二次污染严重等瓶颈。对粉煤的利用迄今未有成熟工业化生产项目,浙江大学循环流化床煤炭分级转化多联产技术、大连理工大学固体热载体(DG)工艺、神华模块化固体热载体技术等热载体均已完成中试,但工业化应用还未实现。实地考察国内已经建成的其他粉煤综合利用项目均存在油、气、尘无法在线分离而导致无法连续正常生产,油气泄漏导致的环保安全缺陷难以克服。究其核心原因还是各关键技术环节存在缺陷,特别是核心换热、温控、除尘及压力控制技术不过关,导致运行困难整改难度极大。因机械开采技术的普及,粉煤在煤炭中比例大幅提高,粉煤清洁高效利用成为行业重大瓶颈,一旦突破就是巨大产业机遇。主要煤种为1 号长焰煤,灰分1.49%,固定碳77.53%,含油量10-20%左右,低灰、低硫、低磷。
因机械开采技术的普及,粉煤在煤炭中比例大幅提高,粉煤清洁高效利用成为行业重大瓶颈,一旦突破就是巨大产业机遇。
我国煤炭使用和储量以低阶煤居多,二氧化硫和氮氧化物等主要大气排放总量煤贡献占三分之二以上,将煤清洁高效利用已成国家战略和必然选择。清洁高效利用主要两个方向,一是末端治理,煤燃烧后超低排放,二是源头清洁利用。将煤清洁预处理后再做原料或优质燃料,改变传统利用路径,从经济和环保角度会大幅改变现有利用模式。
煤物质组成包含有机质(碳氢氧氮硫等)、无机质(水分和矿物质)两大类。其中,有机质燃烧所产生的热量是其能源价值所在,而水分在煤物质燃烧时吸热变成水蒸气,不仅影响煤物质发热量和市场价值,更带来炉压不稳定的潜藏安全隐患。
所以,水分的去除对于煤物质的综合利用具有不可小觑的意义。目前单台煤物质的烘干设备较多,但成套***设备较少。公布号为CN107504789A的发明专利公开了一种洁净型煤烘干装置,包括烘干炉,烘干炉顶部设有进料口,底部设有出料口,烘干炉通过热风管道连接送风机,烘干炉内设有散热送风管,散热送风管呈螺旋上升状,散热送风管连通热风管道,散热送风管上开有若干通风孔;烘干炉上的进料口内设有伞状分料盘;烘干炉通过除尘管道连接吸风机,吸风机排风端连接回收装置。以上竖式烘干装置在一边生产,一边连续出料的同时无法保证煤炭分料均匀、介质交换充分、水分蒸发彻底,经过烘干的煤炭物质含水量往往不能达到预期标准。且竖式烘干装置前置传输***斜度较大,设备能耗较高。
公布号为CN101985558公开了一种煤物质的分解设备,包括一个带有进料口和出料口的密闭窑体,所述窑体内设置焰气管道加热机构,所述焰气管道加热机构与窑体内壁之间形成的煤物质推进分解通道,所述窑体上设置与煤物质推进分解通道连通的煤分解气收集管。该设备能把粉粒煤分解成燃气、焦油气和热值较高的煤,但处理量小,很难工业化应用。
同时,粉粒煤提质能一边连续生产,一边高效除去高温粉尘,连续化大生产的集成装备国内几乎没有,有的也是半个月要停产灰尘处理。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足,本发明提供了一种粉煤气化还原和三相分离及制活性炭的方法,通过煤的提质和再利用,分离出煤焦油、轻质油和富气,常温下无法液化的气体供热利用,废水回收再利用制活性炭,产品价值大幅提升,具有非常广阔的经济意义与社会意义。
本发明的目的通过以下措施来达到:
一种粉煤气化还原和三相分离及制活性炭的方法,其特征在于包括如下步骤:
1)将原煤堆场的煤在取料机作用下,先后通过筛分机筛分、破碎机破碎,再经输送装置进入末煤筒仓。
2)末煤筒仓的粉煤通过仓底出料装置进入预脱水装置烘干,烘干后的粉煤经气化进料装置先后进入一级、二级气化还原装置;反应完全后由出料装置进入冷渣加湿***,后进入提质煤筒仓得到固体产品。
3)一、二级气化还原产生的高温油气各自先后经过气固分离、油气冷却;冷却后的液体进入焦油除灰分离***得到煤焦油和废水,分别入罐;气体在罗茨风机作用下,先后进电捕焦油器、脱硫***,再经富气压缩***。
4)在液化分离***作用下,可压缩气体进入液化气罐,其他气体先后经一级,二级减压装置,减压罐缓冲入富气柜;富气气化供热反应***,其余富气脱水后与余热烟气供热预脱水装置烘干物料。
5)预脱水装置产生的含尘、含水蒸气的烟气在引风机动力作用下,先后通过布袋除尘和冷凝回收,余热利用,与活化炉产生的废气经脱硫脱硝处理后达标排放。
6)回用水进入余热锅炉,产生的水蒸汽作为活化剂,与进入活化炉的兰炭活化反应后,得到成品活性炭。
在步骤1)中,作为优选的,取料机可选用侧式刮板取料机,门式斗轮堆取料机,取料能力可取250~750t/h。
作为优先的,筛分机可选滚筒,滚轴筛分机,出力可选300~1000t/h。
作为优选的,破碎机可选用对辊式破碎机和齿辊式破碎机,出力可选100~400t/h。
作为优先的,可选用皮带机或埋刮板,也可以是二种组合,长度不能超过80米,设置检修廊道;输送能力根据破碎机的能力而定。
所述的块煤堆场原料来自于筛分机筛上产物,起到储存和缓冲作用,一般应保证2~5天的生产能力,具体可根据现场产能而定。
所述的末煤筒仓就是用来储存末煤的储罐。煤炭粒径在13mm以下的称为末煤,该工艺主要是烘干粉粒煤,而且新疆淖毛湖表面以末煤为主,所以叫末煤筒仓。所述的筒仓仓底结构既承受物料的重量又需具有卸料功能,因此通常采用漏斗形;平板仓底虽构造简单,但需填坡,既耗料又增重,只适用于小型筒仓。筒仓的体积根据生产能力而定,一般来说采用钢结构,可供2-3小时缓冲就可以。末煤筒仓根据需要分为双生产模块和单生产模块。
末煤筒仓顶部安装有仓顶除尘器,仓顶除尘器是一种自动清灰结构的单体除尘设备,用于过滤气体中的细小的,非纤维性的干燥粉尘或在工艺流程中回收干燥粉料的一种除尘设备。仓顶除尘器除尘效率高达100%。
作为优选的,末煤筒仓可选用漏斗形圆柱形结构,煤粒径在10mm以下。
在步骤2)中,作为优选的,为保证粉粒煤从进料口密封性,仓底出料装置可选用有轴螺旋,路程较远可选用埋刮板与有轴螺旋的结合。长度不能超过80米,设置检修廊道;
所述的预脱水装置包括余热烟气烘干或者蒸汽烘干等烘干方法,目的是保证粉煤在安全生产的情况下,烘干其物料。
作为优选的,余热烟气烘干选用直接热风与粉粒煤接触烘干。
为保证滚筒两端与热风进口和热风出口的密封性,在滚筒两端分别设置进料密封箱和出料密封箱,且出料密封箱和进料密封箱分别与滚筒通过动静密封装置连接,防止出料密封箱和进料密封箱与滚筒的连接处出现漏风的现象,如有漏风现象,也易于堆积物料,蓄热,很容易自燃引起火灾等安全事故。一级烘干初始物料水分不超过24%,一级烘干出口物料水分不超过17%;二级烘干初始进料水分不超过17%,出口物料水分不超过6%。
作为优选的,一级烘干初始物料水分不超过22%,出口物料水分不超过15%;二级烘干初始进料水分不超过15%,出口物料水分不超过5%。
进料密封箱和出料密封箱的顶部或侧壁上部开有入口;出料密封箱内出料口处设有两块呈一定夹角布置的导向板,该导向板有利于滚筒内的物料进入第三输送装置内;进料密封箱和出料密封箱分别与滚筒密封配合,粉粒煤经进料密封箱的入口进入滚筒内,然后从出料密封箱底部的出口排出滚筒。
该工艺所提供的控制氧气浓度的方法,能够克服现有技术中热烟气的含湿度,和更低的氧含量,针对需要控制氧气浓度的末煤进行低湿度的烘干,从而实现了较高的热效率和烘干过程的本质安全。因煤粉的着火温度:500~530℃,自燃温度:140~350℃。氧气的浓度在15~17%以上,易引起燃爆,小于14%视为惰性气体。进滚筒内的烟气温度不大于400℃,如温度过高,可配风降低烟气温度,该配风可来自于达标排放的废气,因为该废气相对而言氧含量更低,同时冷却除湿,达到生产所需条件,配风后通过在线氧气含量浓度不超过14%(体积比)即可。出口烟气温度为避免结露需高于露点温度15~30℃,一般控制在70~85℃,但当利用窑尾烟气作烘干用时,因其水份含量有时高达6%,出口应高于露点温度30~35℃,一般控制在 85~90℃。可见其出口烟气温度均在着火或自燃温度范围外。
作为优选的,余热烘干进烘干***的烟气温度以100℃~250℃为宜,出烘干***的烟气温度以70℃~100℃为宜,进气氧含量≤12%。
进一步优选的,余热烘干进烘干***的烟气温度以140℃~180℃为宜,出烘干***的烟气温度以80℃~90℃为宜,进气氧含量≤10%。
滚筒内壁设有呈螺旋状布置的扬料板,且其截面为“L”形,扬料板保证物料受热均匀,提高整个装置的干燥效率和分离效率;物料向前行进的速度除了靠滚筒的转速外,也与L型扬料板的倾斜角度有很大关系,具体与粉粒煤提质烘干***的处理能力确定。
滚筒的驱动装置包括滚筒外周面齿环、与所述齿环啮合的托轮及用于驱动的电机。
作为优选的,为防止滚筒下滑,可在托轮处设置限位装置。本发明的限位装置可选择凸设在托轮两端的环形台阶、于托轮外周面设置与外环相配合的限位槽、于外环处设置凹槽、于托轮外周面设置与凹槽配合的限位凸起等形式。
为保证粉粒煤的烘干效果,可设立了多级烘干装置,在一级烘干装置效果较差的情况下,设立二级烘干装置,原理与一级烘干装置一样。如果二级烘干装置的效果还是达不到后续煤高温利用***的要求,含水率较高,可设立三级烘干装置。且多级烘干装置之间相互独立,可单独运行,具体可视粉粒煤含水率,天气温度,湿度,四季气候而定。
作为优先的,蒸汽烘干机选用蒸汽压力为7~8kg,温度为140℃~170℃。烘干初始物料水分不超过24%,出口物料水分不超过6%,每级停留时间不低于60min,出口物料温度不低于70℃~90℃。一般要求煤外水烘干温度105℃±5℃,内水烘干温度150℃±10℃。
进一步优选的,如果以20~30t/h的粉煤计,考虑一级蒸汽烘干;如果以50~70t/h的粉煤计,考虑二级蒸汽烘干更经济合理些。
所述的气化进料装置包括进料装置和除尘装置,简单的说,即是物料的输送装置,也是气化还原时高温蒸汽的一级除尘装置,达到了充分的热量交换和初步除尘的效果。气化进料装置包括底部的筒体和上端的除尘装置等。
进料筒体的中部与一除灰装置的底部连通,所述进料筒体的末端通过金属补偿器、动静密封装置与反应釜连接。
进料筒体内部安装有无轴螺旋叶片,叶片的横截面不得大于筒体内径横截面的3/4,此处正是本发明的重要创新点,是在大量实验的基础上得出来的一个较合理的直径,进料筒体内部管道即是高温油气的出气路径,也是粉粒煤的进料路径,因此,内部的热交换程度的多少,也决定了反应釜能量的损耗。一般可取5~20米,同时进料筒体外侧可用保温棉保温,以使粉粒煤和高温油气充分的热交换。
输送螺旋可采用无轴螺旋和有轴螺旋,建议采用无轴螺旋,因为螺旋无轴,物料不易堵塞,排料口不堵塞,因而可以较低速度运转,平稳传动,降低能耗;输送量是相同直径传统有轴螺旋输送机的1.5倍;既可下方出料,又可端头出料;采用特制衬板,该机可在高温下工作。
作为优选的,进料筒体的无轴螺旋具有一定的长度,可取10~15米,太短不利于热交换和密封,太长在高温下输送容易变形,甚至断裂等问题。
进料筒体的内径、厚度和长度大小可根据实际反应釜的处理量决定;实际使用过程中,无轴螺旋与驱动电机相连。
本发明利用输送螺旋的上部与进料筒体内壁间的出气间隙,反应釜内高温油气从进料端排出,其优点在于能控制反应釜后端提质后粉粒煤的温度,达到产品所需,降低反应釜内的温度,实现连续化大生产,不用停釜作业。
除尘装置主要作用是反应釜出来的含灰尘高温油气在该装置作用下,把灰尘挡住或捕捉,高温油气通过进入下一冷却分离设备时,大大提高了后续设备的稳定性。除灰装置包括重力除尘,惯性除尘,旋风除尘,电除尘等。
本实施例中的反应釜为渐进循环式连续化生产反应装置,内置6~15个无线温度控制器,用于监测区间的温度,当设备出料口温度还没达到指定温度时(400℃~800℃),具体的温度由不同的产品决定,温度传感器通过信号输送传送给电脑及警报装置,提醒工作人员,这是说明产品还没达到合格要求,这时候采取措施主要如下,反应釜可以反转,使快到出口的物料再次进入反应釜充分反应,延长停留时间,同时继续加热,反应釜反转时间为30min-120min 不等,然后反应釜正转,待料进入出料口时,看温度传感器是否报警,如果报警,反应釜再反转,如此重复,保证产品合格下线。如果温度传感器显示温度达标,粉煤进入出料口,进入下一程序。
作为优选的,一级气化还原装置的进料温度为80℃~120℃,出气温度为180℃~350℃,出料温度为350℃~500℃。
作为优选的,二级气化还原装置的进料温度为350℃~500℃,出料温度为400℃~550℃,出气温度为350℃~500℃。
所述的冷渣加湿***包括冷渣机,加湿器,输送设备等。
所述的二级气化还原装置出料端的提质煤温度为450℃~650℃,温度的高低直接影响后续冷渣机的产量和冷渣效果,所以一般保证提质煤在一定温度的区间范围,同时也得保证反应釜内一定的停留时间,停留时间太短,挥发分还未完全逸出气化,影响不凝气体产量的同时,更多的影响提质煤的质量,停留时间太长,虽然产品得到了保证,但产量跟不上,所以保持一个合理的二级气化还原反应停留时间是决定产品产量和质量的保证,具体根据物料煤的不同品种决定,由实验室数据测量决定,一般反应釜内一定的停留时间为2h~6h。
冷渣机的进料温度≤1000℃,出料温度≤100℃;冷却方式为水冷却,冷却水压力0.6MPa,冷却水水质为除盐水或软化水,进水温度20℃~30℃,出水温度≤70℃~90℃,冷渣机的吞吐量为300~500t/d,冷轧量为15~25t/h。冷渣机的台数和容量具体由现场生产量,布局等因素决定。
作为优选的,冷渣机的进料温度500℃~600℃,出料温度≤90℃。
所述加湿器所用的水可以来自自来水,也可以来自烘干后冷凝回收的废水,作为内陆地区,淡水稀缺,能废水再利用解决了废水达标排污问题,也节约了水资源。
作为优选的,加湿器的吞吐量为300~500t/d,加水量为20t/h~50t/h。首选水为烘干后冷凝回收的废水。
所述的输送设备包括螺旋输送,斗士提升机或MZ型埋刮板等。高温物料用螺旋,常温产品煤提升进产品仓可考虑后者。
在步骤3)中,所述的气固分离***包括除尘装置,油渣自动刮刀过滤装置。混合油气通过温度控制和油喷淋将油气中粉尘及重油冷却自动回炉;该工艺段油气温度控制在350℃左右。油气继续冷却至常温35℃,轻质油与不凝气体分离;轻质油进入储油罐,不凝气体进入压缩***。
除尘装置的高温油气进气温度为150℃~350℃,出气温度为150℃~350℃,除尘装置可用保温棉保温,尽量使温度不至于下降的太快,这样,98%以上的油气得以进入下一设备,如果温度下降太快,柴油等形成液体,导致产量减少。
作为优选的,除尘装置的层数为10~16层,上下层间隔为20~40cm;每层的L型角钢数量为15~25根,间隔为10~20cm。除尘装置的高温油气进气温度为180℃~350℃,出气温度为 180℃~350℃。
所述的油气冷却***包括喷淋冷却塔,自动刮刀过滤器,板式换热器,喷淋循环泵,油水分离器等设备。
作为优先的,喷淋冷却管内的喷雾组件一般为5~10个。喷淋冷却管安装的多级喷雾上安装有远程控制和现场控制的压力表和温度表,当洗涤冷凝器下面的油水混合物温度上升时,加大喷淋冷气管上喷雾的压力,同时开启多个喷雾器,直到慢慢降低洗涤冷凝器油水混合物的温度;反之,当洗涤冷凝器下面的油水混合物温度过低时,可降低压力,关闭喷雾,减轻后面油水分离器的压力。
作为优选的,喷淋冷却管的出口温度控制在160℃~220℃。
作为优选的,板式换热器采用带密封垫片的板式换热器。板式换热器的出气温度控制在≤35℃,出油温度≤35℃。轻质油与不凝气体分离;轻质油进入储油罐,不凝气体进入后续转化***。
所述的油水分离器,设有入口防冲击装置、分配防浪挡板、高效聚结板等内部构件,自动过滤器排出的废水进入油水分离器,能有效快速实现油水分离,收集的浮油作为产物自动抽至储油罐,除油后的废水大部分循环使用作为喷淋液,多余部分自动排至污水设施处理。
作为优先的,高效聚结板材料采用DTS聚结板填料(又名双锥平行板聚结填料),融合了当今传统板式除油和粗粒化聚结技术,是一种高效液-液聚结分离填料,DTS聚结板填料是由一系列连续的45°向上和向下双锥形板,按一定的间隙上下整齐平行排列而成的规整聚结填料,它具有将油滴的上浮时间和油泥、固体的下沉时间大大缩短的功能和特性。每个向上的锥形孔为出油孔,每个向下的锥形孔为排渣孔,每一片双锥形板底面分布有粗粒化凸点,含油污水通过DTS聚结板填料时,这些粗粒化凸点能够抓住非常微小的油滴,通过45°向上锥形面使油珠由小变大,完成局部的油滴聚结,从而更容易在浮力作用下将聚结的油滴从向上的锥形孔上浮到水面上。同样,DTS聚结板填料的45°向下锥形排渣口设计,使聚结后的油泥和固体悬浮物因重力而下沉,通过光面板聚结于向下的锥形凹处并落入下部的分离器沉降区域,这种设计非常有利于油泥絮状物和固体的分离,防止了聚结板填料的堵塞,对稠油和固体含量较高的流体具有非常好的适应性。它具有处理效率高、适用范围广、易清洗、易维护、安装操作方便、平行板结构布置等特点,分离效率可达99%。
作为优先的,得到的废水经隔油,气浮处理后转移至污水处理厂。
进一步优先的,得到的煤焦油主要为环烷烃和烷烃等,密度较大,经沉淀,过滤,分离后,通过油泵打入燃油燃烧装置,也可打入煤焦油罐外售。
作为优选的,列管式换热器内部为中低温(温度≤220℃)的煤焦油及油气混合物,外部介质为自来水或者余热烟气。热效率为92%以上,得到的热量可供应澡堂,也可供应烘干所需热量,包括余热烟气烘干或蒸汽烘干。
作为优选的,电捕焦油器在条件允许的情况下,可优选选择蜂窝式电捕焦油器。
所述的焦油除灰分离***主要包括分离装置,油泥灰渣装置及辅助设备组成。分离装置可以是精馏塔、蒸馏釜、离心机或板框压滤等一个或几个组成。
作为优选的,可选用沉降式离心机,具体型号可根据固体颗粒的大小和浓度、固体与液体的密度差、液体粘度、滤渣的特性等决定。
作为优选的,可选离心机或板框压滤,具有能耗小,操作简单,投资少等优点。
所述的油泥灰渣装置,主要用来临时贮存其他设备产生的油泥,灰渣等。气固分离装置产生的灰渣含油量少,出口温度高达200℃以上,但灰渣量多,占据所有高温油气带出来的灰渣90%以上,主要通过螺旋输送装置直接输送至二级气化还原装置;油泥冷却和电捕焦油器产生的油泥含油量较高,达到80%以上,常温下具有一定的流动性,通过泵或螺旋输送至油泥罐,待积聚一定数量再一同输送至二级气化还原装置,油泥入二级气化还原反应釜内部的输送装置通过二级密封来实现,防止反应釜内高温油气因压力差逸出,此处有专门的专利保护。
所述的脱硫***,即冷煤气脱硫大体上可分为干法脱硫和湿法脱硫两种方法,干法脱硫以氧化铁法和活性炭法应用较广,而湿法脱硫以砷碱法、ADA、改良ADA和栲胶法颇具代表性。在发生炉煤气的湿法脱硫技术中,应用较为广泛的是栲胶脱硫法。它是以纯碱作为吸收剂,以栲胶为载氧体,以NaVO2为氧化剂。湿式栲胶法脱硫整个脱硫和再生过程为连续在线过程,脱硫与再生同时进行,不需要设置备用脱硫塔;煤气脱硫净化程度可以根据企业需要,通过调整溶液配比调整,适时加以控制,净化后煤气中H2S含量稳定。缺点是设备较多,工艺操作也较复杂,设备投资较大。
作为优选的,该发明采用湿式栲胶法脱硫,包括湿法脱硫塔,贫液槽,再生塔,泵及控制***等。
所述的富气压缩***包括罗茨风机,压缩前缓冲罐,压缩机,高压液化罐,LPG储罐,低压管,富气罐,控制阀组等装置组成。
整个装置分常压区、中压区、高压区,将常压区瞬间的压力变化变成高压区的压力微弱变化,从而保证整个反应***的压力恒定。要保持整个装置的压力和能量平衡,油气自动转化是关键***,既承担压力的传导,能量的平衡,关键要对不凝气体中的C5、C6进行分离,排除压力干扰因素,建立储备能源。不凝气体在该工艺段进行了油洗、碱洗、精过滤等过程,成为清洁能源。分离C5、C6并净化后的不凝气体其主要成分为天然气、液化气和干气,热值接近天然气。建立能量中心调节全厂能量供给,通过对压力和温度变化的控制自动调节能源中心的能量储备。
所述的罗茨风机利用两个或者三个叶形转子在气缸内作相对运动来压缩和输送气体的回转压缩机。这种鼓风机结构简单,制造方便,适用于低压力场合的气体输送和加压。鼓风机的使用要求是,输送的进气介质温度不得高于40℃;当输送空气沼气天然气等介质,其含尘量一般不应超过100mg/m3;微粒的最大尺寸应在0.1mm以下。使用升压时,不得超过鼓风机铭牌上所规定的额定升压值,由于罗茨鼓风机结构特殊,因此在运转要求上同其它的风机有许多不同之处,必须注意。
作为优选的,进气温度为≤35℃;气量根据生产量决定;保持罗茨风机前端压力≤8kpa,当前端压力超过8kpa时,通过变频,加大抽风量,当前端压力低于8kpa时,通过变频,减少抽风量,当压力≤1Kpa时,此时稳压***启动,后面压缩的气体再回流到前端,使其≮0Kpa,以免外界空气进入形成***。罗茨风机后端出气压力一般为15kpa~50kpa。
所述的压缩机为液化石油气压缩机,也叫煤气压缩机,最大输出压力为1.6Mpa。焦炉煤气主要由氢气和甲烷构成,分别占56%和27%,并有少量一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气和其他烃类;尚含有不同数量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷等低碳烷烃。通过压缩机压缩,压力≯1.6Mpa,可把C5,C6液化并进行能源储备,其他不易压缩的低热值可燃气体接近天然气,进行下一循环作为热源燃烧。
在步骤4)中,所述的一级减压装置与二级减压装置是通过减压阀来实现的,减压阀是通过调节,将进口压力减至某一需要的出口压力,并依靠介质本身的能量,使出口压力自动保持稳定的阀门。从流体力学的观点看,减压阀是一个局部阻力可以变化的节流元件,即通过改变节流面积,使流速及流体的动能改变,造成不同的压力损失,从而达到减压的目的。然后依靠控制与调节***的调节,使阀后压力的波动与弹簧力相平衡,使阀后压力在一定的误差范围内保持恒定。
作为优选的,一级减压装置前端压力为≤1.6Mpa,减压后压力为100kpa左右,二级减压装置减压后压力为6kpa~15kpa。
所述的液化气罐是用来储存液化气的储罐,其内部有液化气时压力很大,稍有操作不当就有可能引起***,属于特种设备。所处环境不得超过35℃,产品本身是钢材制成拥有一定的抗压能力。液化气罐的最大承受压力为2.1Mpa。作为优选的,液化气罐压力一般不超过 1.6Mpa,有泄压装置和报警装置。
所述的减压罐为压力容积,主要储存液化后的富气,即接近天然气热值的煤气,压力要求较低,一般为≤0.4Mpa。
所述的富气柜,即富气罐,为压力容积,用于贮存经脱硫除尘后的挥发性气体,可分为低压气柜和高压气柜两大类。前者又有湿式与干式两种结构,材质多样。本发明所采用的***为前端气他通过压缩机压缩进入液化罐,后再经一级减压,二级减压进入富气柜。湿式气柜由水封槽和钟罩两部分组成。钟罩是没有底的、可以上下活动的圆筒形容器。如果贮气量大时,钟罩可以由单层改成多层套筒式,各节之间以水封环形槽密封。
作为优先的,主要储存液化后的富气,即接近天然气热值的煤气,压力要求较低,一般为≤50kpa。富气柜可采用常压缓冲控制的湿式气柜,容积为3~6t/h的供应量。
所述的油罐包括轻质油罐,煤焦油罐。因地处内陆,昼夜温差较大,冬季时间长,温度低,建议选用地下油罐,地下油罐罐内最高油面液位低于相邻区域的最低标高0.2m,且罐顶上覆土厚度不小于0.5m的油罐。这类油罐损耗低,着火的危险性小。油罐区由多个油罐组成。每个油罐区一般储存一种油品。油罐区要有消防、防雷及防静电等设施。同时油罐外侧做好防护漆,储油罐主要有有油罐基础、底板、壁板、顶板和油罐附件组成。为了保证储罐的安全使用,储罐上还安装有以下一些附件,人孔:人孔是储罐底板上方的一个开孔,用于进行安装维修和清洗时的人员进出;透光孔:安装于罐顶用于清扫时采光和通风;量油孔:罐顶处用于计量的装置;保险活门,进出油的安全防护装置;呼吸阀,用于油品因昼夜温差产生的呼吸作用而保护油罐的安全装置;梯子和栏杆,工作人员上下油罐的装置等等。同时煤焦油罐内部安装蒸汽伴热管,供油转移用。轻质油罐因凝固点低,可不用安装蒸汽伴热。
所述的火炬燃烧即为安全放空设施,要求在正常生产或事故状态时可燃气能够及时、安全、可靠的通过放空火炬排放燃烧,并满足健康、安全与环境的要求,保证在运行过程中实现低噪音无烟燃烧。同时通过热量回收余热烟气烘干,或通过加热蒸汽供热间接烘干,需由设计院设计。
所述的脱水供热为富气经过脱水设备脱水后,进入气体燃烧器燃烧产生的高温空气与低温烟气一并进入预脱水装置。
富气脱水的目的是为了防止气体在输送,加工处理过程中有水冷凝出来进而带来腐蚀问题,同时也可以防止水合物、冰生产堵塞管线和设备。脱水一般包括低温脱水,溶剂吸收法脱水,固体吸附法脱水等。其中固体吸附法脱水可将水脱至0.1ppm或露点达到-100℃。这些固体吸附剂被水饱和后,易于再生。常见的吸附剂有硅胶,活性氧化铝和分子筛。分子筛脱水是最广泛,技术最成熟的方法之一。
在步骤5)中,所述的除尘器为袋式除尘器。在各个冒灰的地方设置吸尘罩,通过管道气路将含尘气体输送到除尘装置中,在其中进行气固分离后,将粉尘收集于该除尘装置内,而清洁的气体被引入总管或直接排入大气的整套设备,即是除尘***,而除尘器是该***中的重要组部分。从通风除尘的角度看,粉尘就是能够较长时间呈浮游状态存在于空气中的一切固体小颗粒,是一种分散体系,叫做气溶胶,其中空气为分散介质,固体颗粒为分散相。除尘器就是把这种固体小颗粒从气溶胶中分离出来的设备。
袋式除尘器的应用已有百余年的历史,其最大的优点是除尘效率高,达99.99%以上,排放浓度可达到10mg/m3以下,且分级效率也很高,对2.5μm以下的微细颗粒物也有很好的捕集效率,因此得到广泛的应用。
作为优选的,本发明的除尘器可选用袋式除尘器。
所述的引风机是通过叶轮转动产生负压,进而从***抽取空气的一种设备,一般安装在***的尾端,用于抽取设备内的热烟气。本发明安装在除尘器的后端,把滚筒内的热烟气和除尘器内的气体靠引风机负压带动。引风机的型号及风机选型需根据滚筒内的煤烘干能力而定。
作为优选的,引风机可选用市售常规引风机,符合生产能力即可。
所述的冷凝回收可分为接触冷凝(直接冷却)和表面冷凝(间接冷却)两类。接触冷凝是冷却介质与废气直接接触进行热交换,优点是冷却效果好,设备简单,但要求废气中的组分不会与冷却介质发生化学反应,也不能互溶,否则难以分离回收。直接冷凝设备有喷射式接触冷凝器、喷淋塔或气液接触塔,接触塔可以是填料塔、筛板塔等。
作为优选的,冷凝回收可选用接触冷凝,设备可选用气液接触塔。
所述的处理排放,其废气来源:一是烟气进烘干***后,再进除尘器的气体;二是活性炭活化炉活化气燃烧供热余热锅炉产生的气体。处理排放主要包括脱硝、除尘、脱硫等工艺,达标后排放。
所述的回用水池是用来暂时蓄存回用水的构筑物,有调节水量的作用。回用水也称再利用水,指污水经适当处理后,用于同一用水***内容或外部的其他生产过程。
在步骤6)中,所述的余热锅炉是指利用可燃气燃烧后产生的热量把水加热到一定温度的锅炉。本发明主要指具有烟箱、烟道余热回收利用的燃气锅炉,余热锅炉通过余热回收可以生产热水或蒸汽来供给其它工段使用。余热锅炉的蒸发量具体由生产能力决定。
作为优选的,余热锅炉的蒸发量可选用2~5t/h的锅炉。
所述的活化炉方法选用物理活化法,因原料为兰炭,无需炭化,用水蒸气或二氧化碳等气体在高温下进行活化。高温下,水蒸气及二氧化碳都是温和的氧化剂,碳材料内部C原子与活化剂结合并以CO+H2的形式逸出,形成孔隙结构。物理活化法所需的活化温度一般较化学活化法高,而且活化所需的时间也更长,因此耗能比较大,成本高。尽管有这些缺点,物理活化法在实际生产中的应用仍然十分广泛,原因在于其制得的活性炭无需过多的后处理步骤,不像化学活化法制得的活性炭需要除去残留的活化剂。活化温度一般在800℃~900℃。如果活化区域的温度低于800℃,活化反应就不能正常进行,所以在活化炉的活化反应区域需要同时通入部分空气与活化产生的煤气燃烧补充热量,或通过补充外加热源,以保证活化炉活化反应区域的活化温度。
活化炉内设有倾斜布置且呈螺旋结构的导流板,导流板分为导流钢板和导流不锈钢板,可采用单螺旋结构或双螺旋结构,也可单、双结合的螺旋导流结构;在活化炉旋转的过程中,倾斜布置的导流板对活化炉内的物料具有导流作用,产品达标后,活化炉内的物料在导流板的作用下向出料口移动,加快活化炉内物料的排出。活化炉为渐进循环式连续化生产反应装置,内置6~15个无线温度控制器,用于监测区间的温度,当设备出料口温度还没达到指定温度时(600℃~1000℃),具体的温度由不同的产品决定,温度传感器通过信号输送传送给电脑及警报装置。
本发明活化炉特点:1、外加热的采用,物料不与氧和明火接触,物料无烧蚀,炉体内均匀环布多个导流板,物料被均匀分布在各个区间,这可降低物料的堆积高、减少物料摩擦、增加受热面积,使物料受热更均匀充分。2、自动化程度高,该活化转炉为连续进料连续出料形式,可实现完全自动化生产,大幅减少操作人员的工作强度,设备的安全性及可靠性大幅提高。3、较准确的控制活化反应,该活化转炉可较为准确的控制物料的活化反应,从而更精确的控制物料的孔径分布,根据工艺的调整,可生产不同品质的活性炭,解决了高端活性炭大规模生产的难题。4、得率高,用相同原料做相同指标的活性炭,该设备比传统设备节约原料20%左右。5、能耗低,该活化转炉活化时将物料所含的大量挥发份气体及水煤气直接引入到炉膛内部充分配氧燃烧,为物料活化提供所需的热量,活化后的其余热供给余热锅炉产生蒸汽供活化炉使用。6、蒸汽消耗低,该活化转炉每生产1吨碘值为1000mg/g的活性炭,使用的蒸汽量≦1.5吨。7、同时该活化炉生产的活性炭具有以下优点:颗粒大小在0.5mm-20mm范围内;孔径分布均匀;产品指标高;产品强度高;灰分低,使用该活化转炉生产的活性炭较传统斯列普炉灰分可降低20%左右;产品表面广度好,该活化转炉生产出的活性炭表面光亮,无灰尘。
作为优选的,脱水供热装置可采用分子筛脱水。
所述的水泵、增压泵、计量泵和罗茨风机等前后都安装有金属软连接,金属软连接作为一种柔性耐压管件,用以补偿管道或机器、设备连接端的相互位移,吸收振动能量,能够起到减振、消音等作用,具有柔性好、质量轻、耐腐蚀、抗疲劳、耐高低温等多项特点,为设备在震动,腐蚀性环境下能更好的运行。
为检修方便,可在各设备根据需要设置检修口,检修口处密封配合有检修门,当装置出现故障时,现场操作人员可通过检修口对装置内的部件进行维修,维修完成后将检修门关闭;检修口设置的位置可根据实际场合确定。
本发明的有益效果体现在:
(1)气固分离装置底部安装的螺旋输送直接输送灰渣至二级气化还原装置;a)、全密封输送,大大减少了灰渣的产生量;b)、同时内部高温密封输送,无热量损耗;c)、灰渣的及时输送,避免了管道、设备的堵塞,保证了连续化大生产的运行。
(2)本发明的预脱水装置分为余热烟气烘干或蒸汽烘干,烘干分为一级和二级烘干,可以串联、并联,也可以串联和并联的结合,具体以烘干效果与现场布置而定。余热烘干:进烘干***的烟气温度以100℃~250℃为宜,出烘干***的烟气温度以70℃~100℃为宜,进气氧含量≤14%。是在大量中试装置的基础上得出的安全结论,同时在安全的基础上,得到最佳的烘干效率。蒸汽烘干选用蒸汽压力为7~8kg,温度为140℃~170℃,每级停留时间不低于60min,出口物料温度不低于70℃~90℃。从安全性的角度考虑蒸汽烘干更为安全;从热转换效率角度考虑,余热烟气烘干更好。
(3)本发明采用一级,二级气化还原装置来实现化学反应,一级气化还原装置物料停留时间在2h左右,接近完成90%的气化还原反应,两个气化还原装置通过密闭的耐高温的输送装置实现物料的输送,主要为多级螺旋结构实现,包括无轴螺旋与有轴螺旋。再进入二级气化还原装置,剩余固体物料内部的挥发分充分气化还原,大大提高了反应效率,成倍提高了产量。
(4)气化进料装置实现了三个功能,第一,底部的筒体实现了连续自动进料,同时连续出气的一体式体现,利用输送螺旋的上部与进料筒体内壁间的出气间隙。反应釜内高温油气从进料端排出,其优点在于能控制反应釜后端提质后粉粒煤的温度,达到产品所需,降低反应釜内的温度,实现连续化大生产,不用停釜作业。第二,连续进料,自动出料在同一筒体内实现,通过相对运动,加热了进料的温度,实现了能量交换,同时含尘高温油气的部分灰尘被挡住,具有一定除尘作用。第三,气化进料装置的上端安装有一体式除尘装置,主要作用是反应釜出来的含灰尘高温油气在该装置作用下,把灰尘挡住或捕捉,高温油气通过进入下一冷却分离设备时,大大提高了后续设备的稳定性。
(5)富气压缩***的利用,整个装置分常压区、中压区、高压区,将常压区瞬间的压力变化变成高压区的压力微弱变化,从而保证整个反应***的压力恒定。不凝气体在该工艺段进行了油洗、碱洗、精过滤等过程,成为清洁能源。分离C5、C6并净化后的不凝气体其主要成分为天然气、液化气和干气,热值接近天然气。建立能量中心调节全厂能量供给,通过对压力和温度变化的控制自动调节能源中心的能量储备。
(6)本发明采用回用水池作为余热锅炉的原料,把废水变成水蒸气作为活化炉的活化剂,变废为宝,同时减少了污水的排放,充分体现了节能环保的理念。
(7)列管式换热器的能量回收,大大减少了热量的损耗,可供应余热锅炉,或余热烟气给物料加热;油灰分离装置设置,进一步降低了煤焦油的含尘量,降低了煤焦油的粘度,提高了产品质量和价值。
附图说明
图1为本发明的粉煤气化还原和三相分离及制活性炭的工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示,一种粉煤气化还原和三相分离及制活性炭的方法,包括以下几个步骤:
(1)将原煤堆场的煤在取料机作用下,先后通过筛分机筛分、破碎机破碎,再经输送装置进入末煤筒仓。
原煤堆场堆放的煤通过侧式刮板取料机取料,取料能力为400t/h,工作时间按10h计,取料后进入出力为400t/h的滚轴筛分机筛分,筛上物主要为块煤进入块煤堆场留存备用,筛下物粒径≤30mm的再进入对辊式破碎机破碎,出力可选200t/h,破碎后的物料粒径≤13mm,再通过皮带输送机送入末煤筒仓,皮带输送机长度为55m。
(2)末煤筒仓的粉煤通过仓底出料装置进入预脱水装置烘干,烘干后的粉煤经气化进料装置先后进入一级、二级气化还原装置;反应完全后由出料装置进入冷渣加湿***,后进入提质煤筒仓得到固体产品。
贮存在末煤筒仓的煤易扬尘,所以在顶部安装有仓底除尘器,目的是防止灰尘逸出,末煤筒仓储存容量为1500T/天,物料通过仓底埋刮板和螺旋输送等结合的出料装置出料,采取单生产模块30t/h,在进料密封箱作用下进入预脱水装置。a)利用余热烟气烘干技术,一级烘干,二级烘干,一级烘干初始物料水分不超过22%,出口物料水分不超过15%;二级烘干初始进料水分不超过15%,出口物料水分不超过5%。进烘干***的烟气温度以140℃~180℃为宜,出烘干***的烟气温度以80℃~90℃为宜,进气氧含量≤6%。烘干装置安装有L型扬料板,在驱动机构作用下,卧室360°旋转,在扬料板和3%倾斜度影响下,物料向前推送,最后进入还原气化***。b)利用蒸汽烘干技术,蒸汽烘干机选用蒸汽压力为7~8kg,温度为140℃~170℃。烘干初始物料水分不超过24%,出口物料水分不超过6%,每级停留时间不低于60min,出口物料温度不低于70℃~90℃。以30t/h的粉煤计,考虑一级蒸汽烘干。
气化进料装置包括底部的筒体和上端的除尘装置等。进料筒体的末端通过金属补偿器、动静密封装置与反应釜连接。进料筒体长度取7米,筒体外侧可用保温棉保温,以使粉粒煤和高温油气充分的热交换。输送螺旋采用无轴螺旋,长度与筒体配合。
一级,二级气化还原装置为360°可旋转的卧室反应釜,反应釜外设有加热箱;
一级气化还原装置的进料温度为80℃~120℃,出气温度为180℃~350℃,出料温度为 350℃~500℃。
两个气化还原装置通过密闭的耐高温的输送装置实现物料的输送,主要为多级螺旋结构实现,包括无轴螺旋与有轴螺旋。
二级气化还原装置的进料温度为350℃~500℃,出料温度为400℃~550℃,出气温度为 350℃~500℃。
冷渣加湿***包括冷渣机,加湿器,输送设备等。冷渣机的进料温度≤1000℃,出料温度≤100℃;冷却方式为水冷却,冷却水压力0.6MPa,冷却水水质为除盐水或软化水,进水温度20℃~30℃,出水温度≤70℃~90℃,冷渣机的吞吐量为300~500t/d,冷轧量为15~25t/h。冷渣机的台数和容量具体由现场生产量,布局等因素决定。
作为优选的,冷渣机的进料温度500℃~600℃,出料温度≤90℃。
作为优选的,加湿器的吞吐量为300~500t/d,加水量为20t/h~50t/h。首选水为烘干后冷凝回收的废水。
高温物料用螺旋,常温产品煤提升进产品仓可考虑后者。
提质煤筒仓,须加助卸装置。圆形筒仓的仓壁受力合理,用料经济,可选用,同时可布置成群仓。
(3)一、二级气化还原产生的高温油气各自先后经过气固分离、油气冷却;冷却后的液体进入焦油除灰分离***得到煤焦油和废水,分别入罐;气体在罗茨风机作用下,先后进电捕焦油器、脱硫***,再经富气压缩***压缩。
气固分离***包括除尘装置,油渣自动刮刀过滤装置。
除尘装置的高温油气进气温度为150℃~350℃,出气温度为150℃~350℃,除尘装置可用保温棉保温,尽量使温度不至于下降的太快,这样,98%以上的油气得以进入下一设备,如果温度下降太快,柴油等形成液体,导致产量减少。除尘装置的层数为10~16层,上下层间隔为20~40cm;每层的L型角钢数量为15~25根,间隔为10~20cm。除尘装置的高温油气进气温度为180℃~350℃,出气温度为180℃~350℃。
油气冷却***包括喷淋冷却塔,自动刮刀过滤器,板式换热器,喷淋循环泵,油水分离器等。
喷淋冷却管内的喷雾组件可选6个,喷淋冷却管的出口温度控制在160℃~220℃。
板式换热器采用带密封垫片的板式换热器。板式换热器的出气温度控制在≤35℃,出油温度≤35℃。轻质油与不凝气体分离;轻质油进入储油罐,不凝气体进入后续转化***。
油水分离器中的高效聚结板材料采用DTS聚结板填料,融合了当今传统板式除油和粗粒化聚结技术,分离效率可达99%;得到的废水经隔油,气浮处理后转移至污水处理厂。煤焦油经沉淀,过滤,分离后,通过油泵打入燃油燃烧装置,也可打入煤焦油罐外售。
列管式换热器可采用U型列管式换热器,内部为中低温(温度≤220℃)的煤焦油及油气混合物,外部介质为自来水,热效率为93%,得到的热量可供应澡堂,也可供应烘干所需热量,包括余热烟气烘干或蒸汽烘干。
电捕焦油器可优选选择蜂窝式电捕焦油器。除尘效率99%以上。
罗茨风机进气温度为≤35℃;气量根据生产量决定;保持罗茨风机前端压力≤8kpa,罗茨风机后端出气压力一般为15kpa~50kpa。
压缩机为液化石油气压缩机,最大输出压力为1.6Mpa。通过压缩机压缩,压力≯1.6Mpa,可把C5,C6液化并进行能源储备,其他不易压缩的低热值可燃气体接近天然气,进行下一循环作为热源燃烧。
(4)在液化分离***作用下,可压缩气体进入液化气罐,其他气体先后经一级,二级减压装置,减压罐缓冲入富气柜;富气气化供热反应***,其余富气脱水后与余热烟气供热预脱水装置烘干物料。
一级减压装置前端压力为≤1.6Mpa,减压后压力为100kpa左右,二级减压装置减压后压力为6kpa~15kpa。
减压罐为压力容积,主要储存液化后的富气,即接近天然气热值的煤气,压力要求较低,一般为≤0.4Mpa。
富气柜,储存液化后的富气,即接近天然气热值的煤气,压力要求较低,一般为≤50kpa。富气柜可采用常压缓冲控制的湿式气柜,容积为3~6t/h的供应量。
火炬燃烧即为安全放空设施,保证在运行过程中实现低噪音无烟燃烧。同时通过热量回收余热烟气烘干,或通过加热蒸汽供热间接烘干,需由设计院设计。
脱水供热为富气经过脱水设备脱水后,进入气体燃烧器燃烧产生的高温空气与低温烟气一并进入预脱水装置。
富气脱水的目的是为了防止气体在输送,加工处理过程中有水冷凝出来进而带来腐蚀问题,同时也可以防止水合物、冰生产堵塞管线和设备。
(5)预脱水装置产生的含尘、含水蒸气的烟气在引风机动力作用下,先后通过布袋除尘和冷凝回收,余热利用,与活化炉产生的废气经脱硫脱硝处理后达标排放。
除尘器可选用袋式除尘器。在各个冒灰的地方设置吸尘罩,通过管道气路将含尘气体输送到除尘装置中。
引风机是通过叶轮转动产生负压,进而从***抽取空气的一种设备,引风机可选用市售常规引风机,符合生产能力即可。
冷凝回收可选用接触冷凝,设备可选用气液接触塔。
处理排放,其废气来源,一是烟气进烘干***后,再进除尘器的气体;二是活性炭活化炉活化气燃烧供热余热锅炉产生的气体。处理排放主要包括脱硝、除尘、脱硫等工艺,符合国家标准排放。
(6)回用水进入余热锅炉,产生的水蒸汽作为活化剂,与进入活化炉的兰炭活化反应后,得到成品活性炭。
余热锅炉蒸发量可选3~4t/h,锅炉可选市售常规稳定锅炉,兰炭的粒径≤30mm,活化炉为自主研发装置,卧式360°旋转结构,内部安装有导热管和扬料板,布置10~15个分布均匀的温控监测点,在800~950℃下反应3~4h得到优质活性炭。
Claims (9)
1.一种粉煤气化还原和三相分离及制活性炭的方法,其特征在于包括如下步骤:
1)将原煤堆场的煤在取料机作用下,先后通过筛分机筛分、破碎机破碎,再经输送装置进入末煤筒仓;
2)末煤筒仓的粉煤通过仓底出料装置进入预脱水装置烘干,烘干后的粉煤经气化进料装置先后进入一级气化还原装置和二级气化还原装置;反应完全后由出料装置进入冷渣加湿***,后进入提质煤筒仓得到固体产品;
3)一、二级气化还原产生的油气各自先后经过气固分离***、油气冷却***;冷却后的液体进入焦油除灰分离***得到煤焦油和废水,分别入罐;气体在风机作用下,先后进电捕焦油器、脱硫***,再经富气压缩***压缩;
4)在液化分离***作用下,可压缩气体进入液化气罐,其他气体先后经一级,二级减压装置,减压罐缓冲入富气柜;富气气化供热反应***,其余富气脱水后与余热烟气供热预脱水装置烘干物料;
5)预脱水装置产生的含尘、含水蒸气的烟气在引风机动力作用下,先后通过布袋除尘和冷凝回收,余热利用,与活化炉产生的废气经脱硫脱硝处理后达标排放;
6)回用水进入余热锅炉,产生的水蒸汽作为活化剂,与进入活化炉的兰炭活化反应后,得到成品活性炭。
2.根据权利要求1所述的一种粉煤气化还原和三相分离及制活性炭的方法,其特征在于,所述的末煤筒仓内的煤粒径为≤13mm,末煤筒仓顶部安装有仓顶除尘器。
3.根据权利要求1所述的一种粉煤气化还原和三相分离及制活性炭的方法,其特征在于,所述的预脱水技术包括余热烟气烘干或蒸汽烘干。
4.根据权利要求3所述的一种粉煤气化还原和三相分离及制活性炭的方法,其特征在于,所述余热烟气烘干的一、二级烘干进烟气温度以100℃~250℃为宜,出烟气温度以70℃~100℃为宜,进气氧含量≤13%,一级烘干初始物料水分不超过24%,一级烘干出口物料水分不超过17%;所述的二级烘干初始进料水分不超过17%,出口物料水分不超过6%;所述的蒸汽烘干机选用蒸汽压力为7~8kg,温度为140℃~170℃,烘干初始物料水分不超过24%,出口物料水分不超过6%,每级停留时间不低于60min,出口物料温度不低于70℃~90℃。
5.根据权利要求1所述的一种粉煤气化还原和三相分离及制活性炭的方法,其特征在于,所述的一级气化还原装置的进料温度为80℃~120℃,出气温度为180℃~350℃,出料温度为350℃~500℃,所述的二级气化还原装置的进料温度为350℃~500℃,出料温度为400℃~550℃,出气温度为350℃~500℃。
6.根据权利要求1所述的一种粉煤气化还原和三相分离及制活性炭的方法,其特征在于,所述的油气冷却***包括喷淋冷却塔,自动刮刀过滤器,板式换热器,喷淋循环泵和油水分离器。
7.根据权利要求1所述的一种粉煤气化还原和三相分离及制活性炭的方法,其特征在于,所述的冷渣加湿***包括冷渣机,加湿器和输送设备,所述的富气压缩***包括罗茨风机,压缩前缓冲罐,压缩机,高压液化罐,LPG储罐,低压管,富气罐和控制阀组。
8.根据权利要求7所述的一种粉煤气化还原和三相分离及制活性炭的方法,其特征在于,所述的冷渣机的进料温度≤1000℃,出料温度≤100℃;冷却方式为水冷却,冷却水压力0.6MPa,冷却水水质为除盐水或软化水,进水温度20℃~30℃,出水温度≤70℃~90℃。
9.根据权利要求1所述的一种粉煤气化还原和三相分离及制活性炭的方法,其特征在于,所述的除尘装置的层数为10~16层,上下层间隔为20~40cm;每层的L型角钢数量为15~25根,间隔为10~20cm,除尘装置的高温油气进气温度为180℃~350℃,出气温度为180℃~350℃。
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