[實(shí)用新型]煤矸石熱解氣化荒煤氣導(dǎo)出冷凝及回收凈化裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320196105.X
• 申請日: 2013-04-10
• 公開（公告）號: CN203346360U
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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: C10K1/12
• 分類號: C10K1/12;C10K1/06;C10K1/04;C10K1/32;C10B27/00;C10B27/06
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技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型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導(dǎo)出冷凝及回收凈化裝置。?

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(yán)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(jì)價(jià)值，更有社會(huì)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

本實(shí)用新型提供煤矸石熱解氣化荒煤氣導(dǎo)出冷凝及回收凈化裝置，該裝置將煤矸石熱解氣化中荒煤氣進(jìn)行回收凈化，實(shí)現(xiàn)煤矸石中的碳、油、氣物質(zhì)等物質(zhì)提取利用，具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。?

實(shí)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導(dǎo)出冷凝及回收凈化裝置，該裝置包括煤矸石熱解氣化裝置、荒煤氣導(dǎo)出裝置、荒煤氣冷凝裝置、荒煤氣回收凈化裝置；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，主要由熱解氣化室、外燃?xì)饧訜嵫b置、內(nèi)燃?xì)饧訜嵫b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(gè)環(huán)狀空間，圍繞在熱解氣化室外墻環(huán)外周為外燃?xì)饧訜嵫b置，熱解氣化室內(nèi)環(huán)墻環(huán)內(nèi)為內(nèi)燃?xì)饧訜嵫b置；所述的水煤氣反應(yīng)裝置包括熱解氣化室、物料降溫裝置、蒸汽產(chǎn)生裝置，所述的熱解氣化室與煤矸石熱解裝置的熱解氣化室為同一室，熱解氣化室位于中心支撐弓上方，所述的物料降溫裝置、蒸汽產(chǎn)生裝置位于中心支撐弓下方，所述的物料降溫裝置包括高溫降溫室、低溫降溫室、降溫室橋弓，高溫降溫室的頂部與熱解氣化室底部相通，高溫降溫室與低溫降溫室上下設(shè)置，降溫室橋弓設(shè)置在高溫降溫室與低溫降溫室之間，所述的降溫室橋弓包括橋弓、集汽室、蒸汽進(jìn)入通管；橋弓中部形成集汽室，集汽室的下部開口朝向低溫降溫室，蒸汽進(jìn)入通管設(shè)置在橋弓中，蒸汽進(jìn)入通管一端通向集汽室，另一端伸出爐外，所述的蒸汽產(chǎn)生裝置包括環(huán)形空心金屬箱體、蒸汽包及汽包輸入管、汽包輸出管，環(huán)形空心金屬箱體安裝在爐體底部，環(huán)形空心金屬箱體的內(nèi)環(huán)空腔接于物料降溫裝置的低溫降溫室下部，環(huán)形空心金屬箱體箱內(nèi)形成相對密封用于存儲水的爐體水包，爐體水包接有進(jìn)水管和汽包輸入管，進(jìn)水管與儲水箱相通，汽包輸入管與蒸汽包相接通，蒸汽包的汽包輸出管與物料降溫裝置的蒸汽進(jìn)入通管另一端相通；所述的荒煤氣導(dǎo)出裝置包括荒煤氣集中室、內(nèi)導(dǎo)出通道，外導(dǎo)出通道、導(dǎo)出主通道，導(dǎo)出環(huán)道，所述的荒煤氣集中室設(shè)置在熱解氣化室的頂部與熱解氣化室一體成形，內(nèi)導(dǎo)出通道設(shè)置火道隔墻中，內(nèi)導(dǎo)出通道入口穿過內(nèi)環(huán)墻中部通向熱解氣化室，內(nèi)導(dǎo)出通道出口穿過內(nèi)環(huán)墻通向熱解氣化室頂部的荒煤氣集中室，所述的外導(dǎo)出通道設(shè)置爐體的外墻中，下外導(dǎo)出通道入口、上外導(dǎo)出通道入口穿過外環(huán)墻中部通向熱解氣化室，外導(dǎo)出通道出口穿過外環(huán)墻通向熱解氣化室頂部的荒煤氣集中室，所述的導(dǎo)出主通道設(shè)置在煤熱解爐的爐體的外墻中，導(dǎo)出主通道入口與荒煤氣集中室相通再向上延伸到設(shè)置爐體的外墻上部導(dǎo)出環(huán)道中，導(dǎo)出環(huán)道設(shè)置有荒煤氣導(dǎo)出口；所述的荒煤氣冷凝裝置包括冷凝殼體、調(diào)節(jié)輪、螺紋調(diào)節(jié)桿、閥蓋、閥座、集氣管、氨水噴頭；冷凝殼體呈相對密封長桶形，其側(cè)壁上?部開設(shè)有荒煤氣進(jìn)入口，氨水噴頭設(shè)置在冷凝殼體內(nèi)的頂部，螺紋調(diào)節(jié)桿一端從冷凝殼體頂部伸出與調(diào)節(jié)輪螺紋聯(lián)接，螺紋調(diào)節(jié)桿另一端與閥蓋相連接固定，閥座設(shè)置在冷凝殼體內(nèi)中下部將冷凝殼體分上下兩部分，閥座中部呈形成似漏斗狀的環(huán)形凹腔，閥蓋呈倒錐形，閥蓋置于環(huán)形凹腔中，螺紋調(diào)節(jié)桿通過帶動(dòng)閥蓋的外錐面與環(huán)形凹腔的內(nèi)環(huán)面的間隙來實(shí)現(xiàn)對荒煤氣的流量大小的控制，集氣管設(shè)置在冷凝殼體底部；所述的荒煤氣回收凈化裝置包括煤焦油及氨水混合氣液輸送管、煤焦油氨水沉淀槽、空冷器、煤氣風(fēng)機(jī)組、活性焦干法回收器、活性焦斗提機(jī)、活性焦再生器、餾分塔、油氣空冷器，所述的煤焦油及氨水混合氣液輸送管分成兩支路，一路熱煤氣輸送管向上通向空冷器，另一路混合液管向下通向煤焦油氨水沉淀槽，所述的煤焦油氨水沉淀槽為普通罐體，所述的空冷器包括空冷殼體、煤氣冷卻管網(wǎng)，空冷殼體內(nèi)部形成空冷腔，煤氣冷卻管網(wǎng)由數(shù)量較多的不銹鋼管按一定規(guī)則呈柵格組成，煤氣冷卻管網(wǎng)獨(dú)立回路置于空冷腔中，煤氣冷卻管網(wǎng)入口通過第一空冷閘閥與熱煤氣輸送管相聯(lián)，煤氣冷卻管網(wǎng)出口亦設(shè)有第二空冷閘閥，煤氣風(fēng)機(jī)組通過第一空冷煤氣輸送管與第二空冷閘閥相聯(lián)通，活性焦干法回收器通過第二煤氣輸送管與煤氣風(fēng)機(jī)組相通，所述的活性焦干法回收器包括回收器殼體、吸附倉、不飽和活性焦進(jìn)入倉、飽和活性焦存儲倉，回收器殼體為一空腔容器，回收器殼體上部凈煤氣輸出管，回收器殼體下部與第二煤氣輸送管相聯(lián)通，吸附倉設(shè)置在空回收器殼體中位于凈煤氣輸出管與第二煤氣輸送管之間，吸附倉的頂部、底部為過濾網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，吸附倉頂部與設(shè)置在回收器殼體頂部的不飽和活性焦進(jìn)入倉相聯(lián)通，吸附倉頂部與不飽和活性焦進(jìn)入倉之間設(shè)置第一回收閘閥，吸附倉底部與設(shè)置在回收器殼體底部與飽和活性焦存儲倉相聯(lián)通，吸附倉底部與飽和活性焦存儲倉之間設(shè)置有第二回收閘閥，所述的活性焦再生器包括再生器殼體、熱廢氣蒸發(fā)管網(wǎng)不飽和活性焦回收倉，再生器殼體為一空腔容器，再生器殼體頂部設(shè)置有飽和活性焦進(jìn)入閘閥，底部設(shè)置有不飽和活性焦排放閘閥，不飽和活性焦排放閘閥下?方設(shè)置有不飽和活性焦回收倉，再生器殼體上還設(shè)置有蒸發(fā)油氣排放管；廢氣蒸發(fā)管網(wǎng)成獨(dú)立回路設(shè)置在再生器殼體腔內(nèi)，廢氣蒸發(fā)管網(wǎng)的底部設(shè)置有熱廢氣進(jìn)入管，頂部設(shè)置有熱廢氣排放管，所述的活性焦斗提機(jī)包括飽和活性焦斗提機(jī)、不飽和活性焦斗提機(jī)，飽和活性焦斗提機(jī)一端設(shè)置在活性焦干法回收器下方的飽和活性焦存儲倉內(nèi)，另一端通向活性焦再生器頂部的飽和活性焦進(jìn)入閘閥；不飽和活性焦斗提機(jī)一端設(shè)置在不飽和活性焦回收倉內(nèi)，另一端通向活性焦干法回收器的不飽和活性焦進(jìn)入倉內(nèi)；所述的餾分塔包括餾分塔殼體、粗苯回流器、餾分網(wǎng)、三混油集油器、蒽油中間槽，餾分塔殼體為一空腔容器，餾分塔殼體的頂部設(shè)有輕油粗苯蒸汽排出管，餾分塔殼體底部為蒽油中間槽；餾分網(wǎng)設(shè)置在餾分塔殼體內(nèi)并位于蒽油中間槽的上方，餾分網(wǎng)包括下餾分網(wǎng)、中餾分網(wǎng)、上餾分網(wǎng)，其中下餾分網(wǎng)、中餾分網(wǎng)、上餾分網(wǎng)依次從下到上間隔設(shè)置在餾分塔殼體內(nèi)，下餾分網(wǎng)、中餾分網(wǎng)之間空腔與活性焦再生器的蒸發(fā)油氣排放管相聯(lián)通，中餾分網(wǎng)、上餾分網(wǎng)設(shè)置有三混油集油器，上餾分網(wǎng)與餾分塔殼體的頂部之間設(shè)置粗苯回流器，所述的蒽油中間槽為一業(yè)界常見的冷卻結(jié)構(gòu)，所述的三混油集油器包括集油器隔板、集油器隔帽，集油器隔板中間向上凸起一開口環(huán)沿，集油器隔帽罩置在開口環(huán)沿上，開口環(huán)沿與餾分塔殼體之間形成集油器槽，集油器槽槽部設(shè)有穿出餾分塔殼體的三混油輸送管，三混油輸送管與三混油冷卻器相通，三混油冷卻器為常見的冷卻結(jié)構(gòu)，所述的油氣空冷器包括空冷器架體、空冷器管網(wǎng)、空冷風(fēng)機(jī)，空冷器架體上、下部分別形成密閉的上部腔室、下部腔室，上部腔室和下部腔室之間通過空冷器管網(wǎng)相通，上部腔室與輕油粗苯蒸汽排出管相通，下部腔室通向油水分離器和粗苯回流槽中，所述的油水分離器為業(yè)界常見結(jié)構(gòu)；所述的荒煤氣導(dǎo)出裝置的荒煤氣導(dǎo)出口先與荒煤氣冷凝裝置的荒煤氣進(jìn)入口相通，荒煤氣冷凝裝置的集氣管再與荒煤氣回收凈化裝置的煤焦油及氨水混合氣液輸送管相通。?