CN102925179A - 一种褐煤全循环高效干馏提质系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种褐煤全循环干馏提质系统及方法，所述系统的立式干燥炉的底部出口连接螺旋加料机，螺旋加料机的出口与流态化干馏炉连接；流态化干馏炉的底部与热风炉的煤气出口相连，顶部与旋风除尘器连接；流态化干馏炉的进料口与螺旋加料机连接，出料口为底部侧壁的溢流口，通过第一U型密封阀与气固换热器连接；旋风除尘器的出口与喷淋塔连接，底部通过第二U型密封阀与气固换热器连接；喷淋塔的出料口与电捕焦油器的入料口连接，底部的液体与电捕焦油器底部的液体汇集后连通到机械化澄清池中；电捕焦油器的上部出料口与间冷器的入料口连接，间冷器的出料口连接加压风机。本发明是一种直接接触式换热的工艺，具有换热充分、热效率高的特点。

Description

一种褐煤全循环高效干馏提质系统及方法

技术领域

本发明属于煤炭加工利用领域，涉及褐煤提质技术，特别涉及一种褐煤全循环高效干馏提质系统及方法。

背景技术

我国的褐煤资源丰富，有煤层厚、埋藏浅、生产成本较低、便于大规模开采的优势。现有的褐煤提质的方法一般是外热法，提质效率较低；在此基础上出现了内热法的褐煤提质方法，但是内热法的气体流动阻力大，导致热效率较低。

发明内容

本发明为解决现有的褐煤提质技术中存在的气体流动阻力大导致热效率较低的问题，进而提供了一种褐煤全循环高效干馏提质系统及方法。为此，本发明提供了如下的技术方案：

一种褐煤全循环干馏提质系统，包括料仓、立式干燥炉、螺旋加料机、流态化干馏炉、旋风除尘器、第一U型密封阀、第二U型密封阀、气固换热器、喷淋塔、电捕焦油器、间冷器、机械化澄清池和热风炉；

立式干燥炉的内部设置有横向气流通道，立式干燥炉的顶部连接料仓，立式干燥炉的底部出口连接螺旋加料机，螺旋加料机的出口与流态化干馏炉连接；立式干燥炉的横向气流通道入口与热风炉的烟气出口连接，横向气流通道的出口与第一引风机连接；

流态化干馏炉的底部与热风炉的煤气出口连接，顶部与旋风除尘器连接；流态化干馏炉的进料口与螺旋加料机连接，流态化干馏炉的出料口为底部侧壁的溢流口，通过第一U型密封阀与气固换热器连接；

旋风除尘器的出口与喷淋塔连接，旋风除尘器的底部通过第二U型密封阀与气固换热器连接；

喷淋塔的出料口与电捕焦油器的入料口连接，喷淋塔底部的液体与电捕焦油器底部的液体汇集后连通到机械化澄清池中；

电捕焦油器的上部出料口与间冷器的入料口连接，间冷器的出料口连接加压风机。

一种褐煤全循环干馏提质方法，包括：

将原料褐煤由立式干燥炉顶部下移至底部的过程中通过第一引风机引入的热烟气加热干燥，干燥后的褐煤由螺旋加料机输送到流态化干馏炉的下部；

褐煤进入流态化干馏炉后在高速热煤气流作用下进行快速干馏，获得含焦粉和焦油的煤气，并经第一U型密封阀送出，干馏过程中产生的热煤气从顶部流出，经过旋风除尘器把热煤气中携带的焦粉分离，经过第二U型密封阀送出，与从液态化干馏炉送出的焦粉汇聚后进入气固换热器，在气固换热器中降温后作为产品焦粉输出；

带有焦油的热煤气从旋风除尘器顶部流出后通入喷淋塔的下部，经过喷淋塔净化，在电捕焦油器中捕获的焦油和喷淋塔净化出的焦油汇聚送入机械化澄清池中；

从电捕焦油器出口流出的煤气进入间冷器冷却后再经加压风机加压后作为燃料供热风炉燃烧或作为循环气体供入流态化干馏炉。

本发明采用内热法换热，同时还提供了流态化炉体和内置式横向气流通道，解决了热效率低和气体流动阻力大的问题，是一种直接接触式换热的工艺，具有换热充分、热效率高的特点，是褐煤提质规模化的全循环高效干馏提质方法。

附图说明

图1是本发明的具体实施方式提供的褐煤全循环干馏提质系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的具体实施方式提供了一种褐煤全循环干馏提质系统，如图1所示，包括料仓1、立式干燥炉2、螺旋加料机3、流态化干馏炉4、旋风除尘器5、第一U型密封阀6、第二U型密封阀7、气固换热器8、喷淋塔9、电捕焦油器10、间冷器11、机械化澄清池12和热风炉13；

立式干燥炉2的内部设置有横向气流通道，立式干燥炉2的顶部连接料仓1，立式干燥炉2的底部出口连接螺旋加料机3，螺旋加料机3的出口与流态化干馏炉4连接；立式干燥炉2的横向气流通道入口与热风炉13的烟气出口连接，横向气流通道的出口与第一引风机16连接；

流态化干馏炉4的底部与热风炉13的煤气出口连接，顶部与旋风除尘器5连接；流态化干馏炉4的进料口与螺旋加料机3连接，流态化干馏炉4的出料口为底部侧壁的溢流口，通过第一U型密封阀6与气固换热器8连接；

旋风除尘器5的出口与喷淋塔9连接，旋风除尘器5的底部通过第二U型密封阀7与气固换热器8连接；

喷淋塔9的出料口与电捕焦油器10的入料口连接，喷淋塔9底部的液体与电捕焦油器10底部的液体汇集后连通到机械化澄清池12中；

电捕焦油器10的上部出料口与间冷器11的入料口连接，间冷器11的出料口连接加压风机15。

优选的，立式干燥炉2中设置的横向气流通道的结构为多层变截面金属管横梁，单个通道的截面呈等边三角形。

优选的，流态化干馏炉4的上部直径大于下部直径，过渡区的直径连续变化。

优选的，在流态化干馏炉4的顶部设置有用于折挡粉尘的帽型折流筒。

优选的，机械化澄清池12由粗油池和轻油池构成，所述粗油池和轻油池之间通过溢流坝隔开，所述轻油池内设置有冷却盘管，所述轻油池内的液体可通过泵14抽送到喷淋塔9的顶部作为喷淋液使用。

本发明的具体实施方式还提供了一种基于上述褐煤全循环干馏提质系统的干馏提质方法，该方法包括干燥、干馏和净化三个过程：干燥过程和干馏过程都采用气体热载体与物料直接接触的内热法；干燥过程采用气体热载体横向流动；干馏过程采用流态化干馏的方式；具体过程包括：

首先，原料褐煤由立式干燥炉顶部的料仓1加入立式干燥炉2内，再从立式干燥炉2的顶部缓慢下移至底部，在此过程中褐煤被第一引风机16从热风炉13引来的热烟气加热干燥，干燥后的褐煤由螺旋加料机3输送到流态化干馏炉4的下部；

其次，褐煤进入流态化干馏炉4后在高速热煤气流作用下进行快速干馏，干馏出含焦粉和焦油的煤气，由于流态化干馏炉4的浓相区富集焦粉，粉体堆积到超出浓相区的高度后从溢流口输出，经第一U型密封阀6送出；流态化干馏炉4顶部的帽型折流筒使炉顶煤气中的焦粉含量减少，热煤气中的部分焦粉落入流态化干馏炉4底部的浓相区，热煤气从流态化干馏炉4的顶部流出，经过旋风除尘器5把热煤气中携带的焦粉分离，经过第二U型密封阀7送出，与从液态化干馏炉4送出的焦粉汇聚后进入气固换热器8，在气固换热器8中降温后作为产品焦粉输出；

再次，带有焦油的热煤气从旋风除尘器5顶部流出后通入喷淋塔9的下部，经过喷淋塔9净化；喷淋塔9上部煤气出口连接电捕焦油器10的煤气入口，在电捕焦油器10中捕获的焦油和喷淋塔9净化出的焦油汇聚送入机械化澄清池12中；

最后，从电捕焦油器10出口流出的煤气进入间冷器11冷却后再经加压风机15加压，一部分作为燃料用过第二引风机17提供给热风炉13燃烧，一部分供热风炉13被加热后作为循环气体供入流态化干馏炉4，其余部分作为产品外供。

褐煤经流态化干馏和分离净化后，可得到焦粉、高品质焦油和高热值煤气三种产品。

优选的，立式干燥炉2中设置有式横向气流通道，使气体热载体横向均匀流动，气体与固体充分换热的前提下，减小了气体的流动阻力。

优选的，喷淋塔9循环喷淋介质为系统内部自产焦油中的轻质部分（即轻油），使系统达到全循环无污染的效果。

优选的，热风炉13燃烧的是系统产生的剩余煤气，所产烟气间接加热循环煤气，被加热后的煤气作为干馏热源供给流态化干馏炉4，降温后的烟气作为干燥热源供给立式干燥炉2，整个系统的热量自给自足，资源全循环无浪费。

料仓1采用双层密封阀的方式进料，起到密封的作用。

下面通过具体的实施例对本发明提出的技术方案作详细说明。

实施例1：

一种粉状褐煤全循环高效干馏提质的方法。粉状褐煤经立式干燥炉干燥后进入流态化干馏炉，流态化干馏炉炉底通入的热煤气温度为520℃，在隔绝空气的情况下，褐煤粉与热煤气进行接触式流态化的充分换热，干馏出的焦粉大部分留在流态化干馏炉内，从溢流口排出。带有焦油和少量焦粉的热煤气流入旋风除尘器，旋风除尘器分离出的焦粉和流态化干馏炉输出的焦粉汇聚送入气固换热器，降温后作为焦粉产品。旋风除尘器出口流出的煤气依次经过喷淋塔、电捕焦油器和间冷器后部分送入热风炉，其余部分外供。送入高效热风炉中的煤气，一部分燃烧，所产烟气用来加热另一部分的煤气。热风炉炉膛温度为900℃，烟气排出温度为300℃，排出后送入立式干燥炉提供干燥热源；被加热的煤气从常温被加热到700℃，然后送入流态化干馏炉提供干馏热源。

实施例2：

一种粉状褐煤全循环高效干馏提质的方法。粉状褐煤经立式干燥炉干燥后进入流态化干馏炉，流态化干馏炉炉底通入的热煤气温度为550℃，在隔绝空气的情况下，褐煤粉与热煤气进行接触式流态化的充分换热，干馏出的焦粉大部分留在流态化干馏炉内，从溢流口排出。带有焦油和少量焦粉的热煤气流入旋风除尘器，旋风除尘器分离出的焦粉和流态化干馏炉输出的焦粉汇聚送入气固换热器，降温后作为焦粉产品。旋风除尘器出口流出的煤气依次经过喷淋塔、电捕焦油器和间冷器后部分送入热风炉，其余部分外供。送入高效热风炉中的煤气，一部分燃烧，所产烟气用来加热另一部分的煤气。热风炉炉膛温度为940℃，烟气排出温度为330℃，排出后送入立式干燥炉提供干燥热源；被加热的煤气从常温被加热到720℃，然后送入流态化干馏炉提供干馏热源。

采用本具体实施方式提供的技术方案，通过采用内热法换热，同时还提供了流态化炉体和内置式横向气流通道，解决了热效率低和气体流动阻力大的问题，是一种直接接触式换热的工艺，具有换热充分、热效率高的特点，是褐煤提质规模化的全循环高效干馏提质方法。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种褐煤全循环干馏提质系统，包括料仓(1)、立式干燥炉(2)、螺旋加料机(3)、流态化干馏炉(4)、旋风除尘器(5)、第一U型密封阀(6)、第二U型密封阀(7)、气固换热器(8)、喷淋塔(9)、电捕焦油器(10)、间冷器(11)、机械化澄清池(12)和热风炉(13)，其特征在于：

立式干燥炉(2)的内部设置有横向气流通道，立式干燥炉(2)的顶部连接料仓(1)，立式干燥炉(2)的底部出口连接螺旋加料机(3)，螺旋加料机(3)的出口与流态化干馏炉(4)连接；立式干燥炉(2)的横向气流通道入口与热风炉(13)的烟气出口连接，横向气流通道的出口与第一引风机(16)连接；

流态化干馏炉(4)的底部与热风炉(13)的煤气出口连接，顶部与旋风除尘器(5)连接；流态化干馏炉(4)的进料口与螺旋加料机(3)连接，流态化干馏炉(4)的出料口为底部侧壁的溢流口，通过第一U型密封阀(6)与气固换热器(8)连接；

旋风除尘器(5)的出口与喷淋塔(9)连接，旋风除尘器(5)的底部通过第二U型密封阀(7)与气固换热器(8)连接；

喷淋塔(9)的出料口与电捕焦油器(10)的入料口连接，喷淋塔(9)底部的液体与电捕焦油器(10)底部的液体汇集后连通到机械化澄清池(12)中；

电捕焦油器(10)的上部出料口与间冷器(11)的入料口连接，间冷器(11)的出料口连接加压风机(15)。

2.根据权利要求1所述的褐煤全循环干馏提质系统，其特征在于，立式干燥炉(2)中设置的横向气流通道的结构为多层变截面金属管横梁，单个通道的截面呈等边三角形。

3.根据权利要求1所述的褐煤全循环干馏提质系统，其特征在于，流态化干馏炉(4)的上部直径大于下部直直径，过渡区的直径连续变化。

4.根据权利要求1所述的褐煤全循环干馏提质系统，其特征在于，在流态化干馏炉(4)的顶部设置有用于折挡粉尘的帽型折流筒。

5.根据权利要求1所述的褐煤全循环干馏提质系统，其特征在于，机械化澄清池(12)由粗油池和轻油池构成，所述粗油池和轻油池之间通过溢流坝隔开，所述轻油池内设置有冷却盘管。

6.一种基于权利要求1至5任一项所述的褐煤全循环干馏提质系统的干馏提质方法，其特征在于，包括：

将原料褐煤由立式干燥炉顶部下移至底部的过程中通过第一引风机引入的热烟气加热干燥，干燥后的褐煤由螺旋加料机输送到流态化干馏炉的下部；

褐煤进入流态化干馏炉后在高速热煤气流作用下进行快速干馏，获得含焦粉和焦油的煤气，并经第一U型密封阀送出，干馏过程中产生的热煤气从顶部流出，经过旋风除尘器把热煤气中携带的焦粉分离，经过第二U型密封阀送出，与从液态化干馏炉送出的焦粉汇聚后进入气固换热器，在气固换热器中降温后作为产品焦粉输出；

带有焦油的热煤气从旋风除尘器顶部流出后通入喷淋塔的下部，经过喷淋塔净化，在电捕焦油器中捕获的焦油和喷淋塔净化出的焦油汇聚送入机械化澄清池中；

从电捕焦油器出口流出的煤气进入间冷器冷却后再经加压风机加压后作为燃料供热风炉燃烧或作为循环气体供入流态化干馏炉。

7.根据权利要求6所述的干馏提质方法，其特征在于，在立式干燥炉的内部设置有横向气流通道，用于使气体热载体横向均匀流动，气体与固体充分换热的前提下，减小了气体的流动阻力。

8.根据权利要求6所述的干馏提质方法，其特征在于，喷淋塔循环喷淋介质为系统内部自产焦油中的轻质部分，用于使系统达到全循环无污染的效果。

9.根据权利要求6所述的干馏提质方法，其特征在于，热风炉燃烧的是系统产生的剩余煤气，所产烟气间接加热循环煤气，被加热后的煤气作为干馏热源供给流态化干馏炉，降温后的烟气作为干燥热源供给立式干燥炉。

10.根据权利要求6所述的干馏提质方法，其特征在于，料仓采用双层密封阀的方式进料。

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