[實(shí)用新型]半焦鈍化塔

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220712446.3
• 申請(qǐng)日: 2012-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN203096021U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾鎮(zhèn);陳鋼;黃學(xué)群;李澤海;殷煜武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)五環(huán)工程有限公司
• 主分類號(hào): C10L9/06
• 分類號(hào): C10L9/06
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔

本實(shí)用新型涉及半焦鈍化設(shè)備，具體的說(shuō)是一種半焦鈍化塔。

為了提高低階煤的使用和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，低階煤的轉(zhuǎn)化提質(zhì)技術(shù)成為煤化工技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)，而其中較為成熟的是低階煤的低溫?zé)峤馓豳|(zhì)技術(shù)。該工藝中煤被600℃左右的惰性氣體加熱，其水分和大部分揮發(fā)份被脫除，生產(chǎn)出的半焦（溫度為95℃?105℃含水量為0?2%）具有很大的活性，直接暴露在空氣中會(huì)與空氣中的水分和氧發(fā)生反應(yīng)，如果直接貯存或運(yùn)輸，反應(yīng)放出的熱量無(wú)法有效釋放，熱量的聚集會(huì)導(dǎo)致半焦溫度升高而發(fā)生自燃。為提高半焦的貯運(yùn)特性，需要對(duì)此類半焦進(jìn)行鈍化處理，降低其與空氣發(fā)生反應(yīng)的活性。國(guó)內(nèi)外針對(duì)活性焦的鈍化處理主要是通過(guò)噴灑含有氧化劑（如高氯酸鹽、氯酸鹽、次氯酸鹽、過(guò)氧化物或硝酸鹽等）的水溶液來(lái)進(jìn)行，此種工藝技術(shù)一定條件下能夠解決物料的自燃問(wèn)題，但氧化劑的成本、配套設(shè)備投資和場(chǎng)地面積要求均較高，無(wú)法在大型工業(yè)化裝置中體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)合理性。

本實(shí)用新型的目的是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、安全可靠、設(shè)備投資和運(yùn)行成本低、占地面積小的半焦鈍化塔，得到的半焦成品鈍化性能好，性質(zhì)穩(wěn)定、貯運(yùn)性能良好。

本實(shí)用新型半焦鈍化塔，為填料塔，物料進(jìn)口位于頂塔的，物料出口位于頂?shù)祝鏊w內(nèi)由上自至依次為預(yù)冷卻區(qū)、噴水調(diào)節(jié)區(qū)、反應(yīng)區(qū)和冷卻區(qū)，所述預(yù)冷卻區(qū)、噴水調(diào)節(jié)區(qū)和冷卻區(qū)內(nèi)均設(shè)有換熱管，所述噴水調(diào)節(jié)區(qū)上段還設(shè)有工藝水噴頭，所述工藝水噴頭與工藝水進(jìn)口連接，所述反應(yīng)區(qū)設(shè)有空氣進(jìn)口和反應(yīng)氣出口。

所述反應(yīng)氣出口通過(guò)管道經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)、空氣加濕器與空氣進(jìn)口連接，所述管道上設(shè)排氣閥、進(jìn)氣閥，所述空氣加濕器還連接有冷卻水進(jìn)口。

所述填料塔底部還裝有卸料器。

本實(shí)用新型裝置中采用常用填料塔的形式，利用物料的重力由塔頂向塔底流動(dòng)，通過(guò)塔內(nèi)由上自下依次設(shè)置預(yù)冷卻區(qū)、噴水調(diào)節(jié)區(qū)、反應(yīng)區(qū)和冷卻區(qū)實(shí)現(xiàn)半焦的預(yù)冷卻、噴水調(diào)節(jié)、反應(yīng)和冷卻四個(gè)步驟的鈍化工藝，可保證工藝的連續(xù)性和可靠性，最大程度減少能耗。所述換熱管在塔內(nèi)的布置方式和數(shù)量沒有特別限定，可根據(jù)半焦鈍化塔的物料處理量和物料在每個(gè)區(qū)的進(jìn)出料溫度以及反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行合理設(shè)置，在此不作詳敘。

工藝包括以下步驟：

工藝包括以下步驟：

一，預(yù)冷卻：將原料半焦先與換熱介質(zhì)間接換熱，控制進(jìn)料溫度95℃?105℃，出料溫度35℃?45℃；

二，噴水調(diào)節(jié)：將步驟一得到的原料半焦繼續(xù)與熱換介質(zhì)間接換熱的同時(shí)噴入工藝水，控制出料溫度35℃?45℃，出料含水量為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)10%；

三，反應(yīng)：將步驟二得到的原料半焦與調(diào)濕空氣進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為15?18小時(shí)，反應(yīng)后得到的半焦成品中含水量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為8%?10%，氧吸收量為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)2%?3%。

四，冷卻：將步驟三中得到的半焦成品與冷卻介質(zhì)間接換熱冷卻至35℃?45℃。

所述調(diào)濕空氣溫度43℃?54℃、相對(duì)濕度80%?90%、氧含量為20%?21%wt，反應(yīng)所需氣體流量為15?18m³/kg原料半焦。

所述步驟三中，反應(yīng)后得到的氣體溫度68℃，相對(duì)濕度42%，經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)抽出后，小部分氣體外排，大部分氣體在補(bǔ)充新鮮空氣和冷卻水使氣體中氧含量維持在20%?21%wt、相對(duì)濕度達(dá)到80%?90%、溫度達(dá)到43℃?54℃后經(jīng)加濕器回送作為步驟三的調(diào)濕空氣與半焦進(jìn)行反應(yīng)。

所述反應(yīng)后的氣體體積30?40%外排，66?70%用于循環(huán)。

本實(shí)用新型工藝中，發(fā)明人基于原料半焦可與空氣中的氧和水發(fā)生緩慢水合氧化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)半焦鈍化的原理，但考慮到生產(chǎn)出的原料半焦具有與水和空氣反應(yīng)活性強(qiáng)的特點(diǎn)，直接與空氣進(jìn)行反應(yīng)存在反應(yīng)無(wú)法控制，反應(yīng)熱無(wú)法有效釋放導(dǎo)致半焦溫度升高而發(fā)生自燃的問(wèn)題，因此應(yīng)先行預(yù)冷卻，使其溫度降到35℃?45℃，然后再進(jìn)行噴水調(diào)節(jié)，以提高半焦中的水含量，由于半焦吸收水分同時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，可通過(guò)與換熱介質(zhì)間接接觸換熱降溫，離開噴水調(diào)節(jié)區(qū)時(shí)半焦含水量應(yīng)達(dá)到9%?11%wt，溫度維持不變，仍維持在35℃?45℃。當(dāng)調(diào)節(jié)好原料半焦的溫度和水份后使其處理最適于反應(yīng)的條件下后再進(jìn)行反應(yīng)效果最佳；