CN102564067A - 回转圆筒干燥机催化剂干燥的方法及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种回转圆筒干燥机催化剂干燥的方法及其设备。其特征是催化剂由催化剂贮仓底部下料口进入定量给料机，经定量给料机计量后进入回转圆筒干燥机的打散器；燃料气被助燃风机鼓入热风炉的空气燃烧产生高温烟气带入回转圆筒干燥机；在回转圆筒干燥机内被打散的催化剂和烟气充分接触并流干燥；催化剂接触降温后的烟气携带催化剂内蒸发出的水汽及催化剂粉尘由回转圆筒干燥机尾气出口排出后进入布袋除尘器内进行气固分离。本发明利用粉煤燃料气燃烧产生的烟气为热源，采用直接与物料接触传热的方式进行干燥。部分干燥尾气进入干燥单元作为热源进行干燥，实现循环使用，具有节能减排的作用。

Description

回转圆筒干燥机催化剂干燥的方法及其设备

技术领域

本发明涉及煤制油催化剂(煤)干燥技术领域，属于一种煤粉的干燥方法及其设备。该方法及其设备也适用于其它易燃、易爆的粉状物料的干燥。

背景技术

我国总的能源特征是“富煤、少油、有气”。2003年我国总能源消费量达11.783亿吨油当量，其中，煤炭占67.86％，石油占23.35％，天然气占2.5％，水电占5.43％，核能占0.83％。煤炭因其储量大和价格相对稳定，成为中国动力生产的首选燃料。

煤制油是以煤为原料，经过化学加工，生产柴油、汽油、航空煤油等油品和石油化工产品的煤炭洁净利用技术。发展煤制油技术，用煤作原料来生产合成汽油，不仅可以逐步减少我国对国际市场石油依赖、缓解我国未来石油资源短缺，确保国家能源安全，而且也能大大减轻煤直接燃烧对环境的严重污染。因此，煤制油已成为我国解决石油安全问题的战略选择，也是我国能源战略调整的重大决策。煤制油工程已被列为“十五”期间国家重点组织实施的12大高技术工程之一，予以攻关研究。原国家经贸委在煤炭工业“十五”规划中提出，“十五”期间，我国将推进煤炭液化的开发和应用。2004年6月30日，国务院出台了以煤炭为主体、以节能为原则的《能源中长期发展规划纲要》，将煤化工列入我国中长期能源发展战略的发展重点。

2004年8月25日，由我国最大的煤炭能源企业神华集团承担的我国第一个煤炭直接液化项目在内蒙古鄂尔多斯正式开工建设，回转圆筒干燥机催化剂(煤)干燥方法是神华煤炭直接液化项目配套的催化剂干燥工艺方法，该工艺配备可将煤炭直接液化项目使用的催化剂(煤)干燥到催化剂所需要求。

发明内容

本发明根据神华集团提供的物料参数经反复试验研究，提供一种回转圆筒干燥机催化剂干燥粉煤的方法。其利用核心设备——回转圆筒干燥机，结合催化剂(煤)的物料特性、试验研究及干燥经验，利用粉煤燃料气燃烧产生的烟气为热源，采用直接与物料接触传热的方式进行干燥，采用串级控制方式控制干燥机出口粉煤的催化剂(煤)水分。

本发明的另一目的是提供实施该方法所使用的设备。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种回转圆筒干燥机催化剂干燥粉煤的方法，其步骤是：

a来自上游工段被干燥的催化剂贮存在催化剂贮仓，催化剂由催化剂贮仓底部下料口进入定量给料机，经定量给料机计量后进入回转圆筒干燥机的打散器被打散；

b来自公用工程站的燃料气、或燃料油或固体燃料被助燃风机鼓入热风炉的空气在热风炉内充分燃烧产生高温烟气，同时高温烟气与被循环风机鼓入热风炉的高湿分干燥尾气混合降温，降温后的烟气被循环风机引进入回转圆筒干燥机的打散器；

c被打散器打散的催化剂，在烟气作用下，被来自热风炉烟气带入回转圆筒干燥机；在回转圆筒干燥机内被打散的催化剂和烟气充分接触并流干燥，物料中的水分被不断蒸发，物料从干燥机入口向出口方向运动，当物料到达回转圆筒干燥机出口时成为合格的产品，从回转圆筒干燥机下料口经旋转阀卸出后，输送至下一工段；

d与催化剂接触降温后的烟气携带催化剂内蒸发出的水汽及催化剂粉尘由回转圆筒干燥机尾气出口排出后进入布袋除尘器内进行气固分离，分离下来的粉尘沉积到布袋过滤器底部经星型给料器卸出，输送至下一工段；净化后的烟气及蒸汽经循环风机吸出后，一部分引至安全地点排放，一部分被循环风机鼓入热风炉加热后与热风炉产生的烟气混合后进入回转圆筒干燥机内作为热源进行干燥。

上述干燥所需的热源为燃料气、燃料油或固体燃料燃烧后产生的高温烟气。

上述热风炉的燃烧采用比例控制，由燃料气流量经比值计算后得出所需助燃空气量，再有助燃空气流量控制热风炉入口助燃空气阀门开度。

上述干燥尾气的排放是根据回转圆筒干燥机出口的压力控制排放量烟道调节阀实现的。

上述通过向系统内补充惰性气体(氮气)的方式严格控制干燥系统内的氧含量，系统在热风炉出口及布袋过滤器出口分别设有氧含量检测装置，根据热风炉出口及布袋过滤器出口的氧含量分别控制热风炉出口及回转圆筒干燥机出口的氮气补充阀门开度，确保系统在氧含量低于8％的条件下运行，保证系统的安全。

一种回转圆筒干燥机催化剂(煤)干燥方法所使用的设备，包括：

一套与干燥单元相连的催化剂剂量单元，催化剂由催化剂贮仓及定量给料机组成，用于把催化剂(煤)定量输送至回转圆筒干燥机内；

一套与干燥单元相连的热风发生单元，主要由助燃风机、热风炉组成，燃料气被助燃风机鼓入热风炉的空气燃烧产生高温烟气带入回转圆筒干燥机，用于回转圆筒干燥机干燥催化剂所需的烟气；

一套干燥单元，主要由打散器、回转圆筒干燥机、旋转阀组成，回转圆筒干燥机连接打散器，旋转阀位于回转圆筒干燥机出口，该单元用于将催化剂(煤)干燥；

一套与干燥单元相连的尾气处理单元，主要由布袋除尘器、循环风机、旋转阀组成，布袋除尘器回收干燥载气带出的粉尘，净化排放尾气并将部分尾气通过循环风机进入回转圆筒干燥机内作为热源进行干燥循环使用；

采用本发明的优点和产生的有益效果是：

(1)部分干燥尾气进入回转圆筒干燥机内作为热源进行干燥，实现循环使用，具有节能减排的作用。

(2)热风炉混温风采用干燥尾气，可以降低热风炉出口氧含量减少氮气消耗量。

(3)热风炉混温风采用干燥尾气，由于干燥尾气含水量大可以保证催化剂的活性。

(4)将进入回转圆筒干燥机的催化剂进行打散，增加了烟气与催化剂的换热面积，提高了干燥效率。

(5)催化剂打散后采用烟气直接送入回转圆筒干燥机能起到对催化剂进行预干燥的效果，提高了干燥效率。

附图说明

图1本发明流程程序框图。

图2本发明采用的带破碎机的回转圆筒干燥机示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案再作进一步的说明：

如图1所示，一种回转圆筒干燥机催化剂干燥的方法及其设备，是通过以下步骤完成对物料的干燥：

a来自上游工段被干燥的催化剂贮存在催化剂贮仓1湿分在25％～35％的催化剂由催化剂贮仓1底部下料口进入定量给料机2，经定量给料机2计量后进入回转圆筒干燥机4的打散器3被打散；

b来自公用工程站的燃料气、或燃料油或固体燃料被助燃风机5鼓入热风炉6的空气在热风炉6内充分燃烧产生高温烟气，同时高温烟气与被循环风机8鼓入热风炉的高湿分干燥尾气混合降温，降温后的烟气被循环风机8引进入回转圆筒干燥机4的打散器3；

c被打散器3打散的催化剂，在高速烟气作用下，被来自热风炉6烟气带入回转圆筒干燥机4；在回转圆筒干燥机4内被打散的催化剂和烟气充分接触并流干燥，物料中的水分被不断蒸发，物料从干燥机入口向出口方向运动，当物料到达回转圆筒干燥机4出口时成为合格的产品，从回转圆筒干燥机4下料口经旋转阀9卸出后，输送至下一工段；

d与催化剂接触降温后的烟气携带催化剂内蒸发出的水汽及催化剂粉尘由回转圆筒干燥机4尾气出口排出后进入布袋除尘器7内进行气固分离，分离下来的粉尘沉积到布袋过滤器7底部经星型给料器10卸出，输送至下一工段；净化后的烟气及蒸汽经循环风机8吸出后，一部分引至安全地点排放，一部分被循环风机8鼓入热风炉6加热后与热风炉6产生的烟气混合后进入回转圆筒干燥机4内作为热源进行干燥，实现干燥系统的循环。

e控制系统

控制系统其主要是通过自动控制装置保证回转圆筒干燥机催化剂干燥系统安全稳定的运行，主要由燃烧控制、干燥控制、尾气排放控制、安全保护装置组成。

燃烧控制其主要作用是在保证燃料气完全燃烧的同时控制进入热风炉6的空气量使燃烧后热风的氧含量低于5％，确保系统的安全。该控制采用比值控制，通过热风炉6燃料气的进入量经比值计算后，控制热风炉6助燃空气用量。

干燥控制其主要作用是在保证干燥机入口烟气温度、干燥机出口烟气温度的同时达到干燥要求，该控制采用串级控制，通过回转圆筒干燥机4入口烟气温度、出口烟气温度控制热风炉6燃料气用量。

排放控制其主要作用是将通过燃烧进入干燥单元的烟气及干燥单元产生的水汽排放保证干燥系统的平衡，是通过回转圆筒干燥机4压力控制系统排放量。

安全保护装置主要作用是严格控制回转圆筒干燥机催化剂干燥系统内的氧含量以确保干燥系统运行的安全。通过实时检测干燥系统内不同点的氧含量控制向干燥系统补充的氮气量，在保证系统在安全状态下运行的同时使干燥系统氮气消耗量最少。

Claims (6)

1.一种回转圆筒干燥机催化剂干燥的方法，催化剂主要成分为煤粉，其特征是该方法包括以下步骤：

a来自上游工段被干燥的粉煤催化剂贮存在催化剂贮仓(1)，催化剂由催化剂贮仓(1)底部下料口进入定量给料机(2)，经定量给料机(2)计量后进入回转圆筒干燥机(4)的打散器(3)被打散；

b来自公用工程站的燃料气、或燃料油或固体燃料被助燃风机(5)鼓入热风炉(6)的空气在热风炉(6)内充分燃烧产生高温烟气，同时高温烟气与被循环风机(8)鼓入热风炉的高湿分干燥尾气混合降温，降温后的烟气被循环风机(8)引进入回转圆筒干燥机(4)的打散器(3)；

c被打散器(3)打散的催化剂，在烟气作用下，被来自热风炉(6)烟气带入回转圆筒干燥机(4)；在回转圆筒干燥机(4)内被打散的催化剂和烟气充分接触并流干燥，物料中的水分被不断蒸发，物料从干燥机入口向出口方向运动，当物料到达回转圆筒干燥机(4)出口时成为合格的产品，从回转圆筒干燥机(4)下料口经旋转阀(9)卸出后，输送至下一工段；

d与催化剂接触降温后的烟气携带催化剂内蒸发出的水汽及催化剂粉尘由回转圆筒干燥机(4)尾气出口排出后进入布袋除尘器(7)内进行气固分离，分离下来的粉尘沉积到布袋过滤器(7)底部经星型给料器(10)卸出，输送至下一工段；净化后的烟气及蒸汽经循环风机(8)吸出后，一部分引至安全地点排放，一部分被循环风机(8)鼓入热风炉(6)加热后，与热风炉(6)产生的烟气混合后进入回转圆筒干燥机(4)内作为热源进行干燥。

2.根据权利要求1所述的回转圆筒干燥机催化剂干燥方法，其特征是干燥所需的热源为燃料气、燃料油或固体燃料燃烧后产生的高温烟气。

3.根据权利要求1所述的回转圆筒干燥机催化剂干燥方法，其特征是热风炉(6)的燃烧采用比例控制，由燃料气流量经比值计算后得出所需助燃空气量，再有助燃空气流量控制热风炉(6)入口助燃空气阀门开度。

4.根据权利要求1所述的回转圆筒干燥机催化剂干燥方法，其特征是干燥尾气的排放是根据回转圆筒干燥机(4)出口的压力控制排放量烟道调节阀实现的。

5.根据权利要求1所述的回转圆筒干燥机催化剂干燥方法，其特征是通过向系统内补充惰性气体——氮气的方式严格控制干燥系统内的氧含量，系统在热风炉(6)出口及布袋过滤器(7)出口分别设有氧含量检测装置，根据热风炉(6)出口及布袋过滤器(7)出口的氧含量分别控制热风炉出口(6)及回转圆筒干燥机(4)出口的氮气补充阀门开度，确保系统在氧含量低于8％的条件下运行，保证系统的安全。

6.如权利要求1所述的一种回转圆筒干燥机催化剂干燥方法所使用的设备，其特征是：

一套与干燥单元相连的催化剂剂量单元，主要由催化剂贮仓(1)及定量给料机(2)组成，催化剂贮仓(1)底部与定量给料机(2)连接，用于把催化剂定量输送至干燥单元内；

一套与干燥单元相连的热风发生单元，主要由助燃风机(5)、热风炉(6)组成，燃料气被助燃风机(5)鼓入热风炉(6)的空气燃烧产生高温烟气带入回转圆筒干燥机(4)，用于回转圆筒干燥机(4)干燥催化剂所需的烟气；

一套干燥单元，主要由打散器(3)、回转圆筒干燥机(4)、旋转阀(9)组成，回转圆筒干燥机(4)连接打散器(3)，旋转阀(9)位于回转圆筒干燥机(4)出口，该单元用于将催化剂干燥；

一套与干燥单元相连的尾气处理单元，主要由布袋除尘器(7)、循环风机(8)、旋转阀(10)组成，布袋除尘器(7)回收干燥载气带出的粉尘，净化排放尾气并将部分尾气通过循环风机(8)进入回转圆筒干燥机(4)内作为热源进行干燥循环使用。

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