[發(fā)明專利]煤矸石熱解氣化荒煤氣凈化燃燒循環(huán)利用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310132765.6
• 申請日: 2013-04-10
• 公開（公告）號: CN103275765A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王新民
• 申請（專利權(quán)）人: 山西鑫立能源科技有限公司
• 主分類號: C10J3/60
• 分類號: C10J3/60;C10J3/66;C10J3/20;C10J3/84;C10J3/80;C10B21/10;C10B21/12
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤矸石熱解氣化的技術(shù)，特別是煤矸石熱解氣化荒煤氣凈化燃燒循環(huán)利用方法。?

背景技術(shù)

煤矸石——從原煤中選出的石頭，是選煤廠的廢渣，不好處理，中國每年有上億噸的煤矸石不能利用，并且每年仍繼續(xù)排放約100Mt，不僅堆積占地，而且還能自燃污染空氣或引起火災(zāi)，造成嚴重的環(huán)境污染。?

由于億萬年的煤化作用，煤矸石中含有20-30％的碳、油、氣物質(zhì)，其中油氣占11-15％、碳占7-15％。把煤矸石熱解氣化，得到油氣產(chǎn)品和70-80％的固體產(chǎn)物(成份為二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵、二氧化鈦、氧化鈣、氧化鎂、氧化鉀、氧化鈉、五氧化二磷、氧化錳、三氧化硫等組成，是硅鋁質(zhì)耐火材料的熟料)，有經(jīng)濟價值，更有社會效益。?

本發(fā)明人長期對煤矸石的物理特性和高溫煤熱解氣化工藝的研究，創(chuàng)新一套全新的煤矸石高溫?zé)峤鈿饣C合工藝及裝置。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供煤矸石熱解氣化荒煤氣凈化燃燒循環(huán)利用方法，該方法使得煤矸石熱解氣化利用自身中含有的碳、油、氣物質(zhì)燃燒來循環(huán)進行，不需要增加額外的能耗，高效環(huán)保，成本節(jié)省。?

實現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案是：?

煤矸石熱解氣化荒煤氣凈化燃燒循環(huán)利用方法，該方法涉及的設(shè)備主要包括煤矸石熱解氣化裝置、荒煤氣導(dǎo)出裝置、活性焦干法回收器，所述的煤矸石熱解氣化裝置主要包括煤矸石熱解裝置和水煤氣反應(yīng)裝置，所述的煤矸石熱解裝置設(shè)置在爐體中部，主要包括熱解氣化室、外燃氣加熱裝置、內(nèi)燃氣加熱裝置、氣體換向裝置、中心支撐弓構(gòu)成，所述的熱解氣化室由耐火導(dǎo)熱材料內(nèi)、?外環(huán)墻構(gòu)成一個環(huán)狀空間，圍繞在熱解氣化室外墻環(huán)外周為外燃氣加熱裝置，熱解氣化室內(nèi)環(huán)墻環(huán)內(nèi)為內(nèi)燃氣加熱裝置；所述的活性焦干法回收器的第二煤氣輸送管與荒煤氣導(dǎo)出裝置的荒煤氣導(dǎo)出口相通，活性焦干法回收器上部的凈煤氣輸出管與煤矸石熱解氣化裝置的煤矸石熱解裝置中氣體換向裝置的煤氣風(fēng)機通過管道接通；本方法實現(xiàn)的步驟是：?

(1)、通過煤矸石熱解裝置的外燃氣加熱裝置、內(nèi)燃氣加熱裝置的兩組燃氣加熱器交替燃燒和兩組蓄熱換熱器的蓄熱換熱對凈化后煤氣燃燒給熱解氣化室提供熱源，煤矸石在熱解氣化室中高溫環(huán)境下進行熱解；?

(2)、通過水煤氣反應(yīng)裝置從熱解氣化室下部通入高溫水蒸汽，并與熱解氣化室的高溫炙熱的煤矸石熱解物料接觸，煤矸石熱解后的固體產(chǎn)物中的炭與過熱水蒸汽相遇進行水煤氣反應(yīng)生成水煤氣；?

(3)、煤矸石在高溫?zé)峤膺^程中產(chǎn)生的氣體和進行水煤氣反應(yīng)生成水煤氣(一氧化碳和氫氣)，統(tǒng)稱為荒煤氣，荒煤氣通過荒煤氣導(dǎo)出裝置導(dǎo)出；?

(4)、荒煤氣經(jīng)過活性焦干法回收器中進行活性焦吸附，經(jīng)過吸附后的凈煤氣通過凈煤氣輸出管輸送到煤矸石熱解裝置外燃氣加熱裝置、內(nèi)燃氣加熱裝置進行燃燒。?

所述的第(1)步煤矸石熱解具體步驟是：(1)、氣體換向裝置的旋轉(zhuǎn)換向電機帶動上盤在下盤上轉(zhuǎn)動，空氣主管與第一燃氣加熱器的第一空氣分管接通，空氣主管與第二燃氣加熱器的第二空氣分管處于切斷狀態(tài)；同時，煤氣主管與第一燃氣加熱器的第一煤氣分管亦相接通，煤氣主管與第二燃氣加熱器的第二煤氣分管處于切斷狀態(tài)；與此同時，燃燒廢氣主管與第一燃氣加熱器的第一燃燒廢氣分管亦相切斷，而相應(yīng)燃燒廢氣主管與第二燃氣加熱器的第二燃燒廢氣分管處于相接通狀態(tài)；?

(2)、氣體換向裝置的空氣風(fēng)機將空氣鼓入空氣主管、空氣依次進入第一燃氣加熱器的第一蓄熱腔，利用第一蓄熱體釋放的熱量對空氣進行加熱后進入第?一燃燒室中；同時，煤氣風(fēng)機將荒煤氣經(jīng)過化產(chǎn)回收凈化后得到凈煤氣鼓入煤氣主，凈煤氣進入第一燃燒室中進行燃燒，與此同時，因為燃燒廢氣主管與第一燃燒廢氣分管處于相切斷狀態(tài)，而相應(yīng)燃燒廢氣主管和第二燃燒廢氣分管處于相接通狀態(tài)，所以第一燃燒室中煤氣燃燒后的廢氣只能通過燃燒室通孔進入到第二燃燒室中，再經(jīng)過第二蓄熱腔中，經(jīng)第二蓄熱腔中的第二蓄熱進行吸熱降溫后從通過廢氣風(fēng)機排出；?

(3)、達到燃燒時間，氣體換向裝置的旋轉(zhuǎn)換向電機帶動上盤在下盤上反向轉(zhuǎn)動，空氣主管與第一燃氣加熱器的第一空氣分管切斷，空氣主管與第二燃氣加熱器的第二空氣分管處于接通狀態(tài)，同時，煤氣主管和第一燃氣加熱器的第一煤氣分管亦相切斷，煤氣主管與第二燃氣加熱器的第二煤氣分管接通狀態(tài)，與此同時，燃燒廢氣主管和第一燃氣加熱器的第一燃燒廢氣分管亦相接通，而相應(yīng)燃燒廢氣主管和第二燃氣加熱器的第二燃燒廢氣分管亦相切斷狀態(tài)；?