[發(fā)明專利]一種膜除塵裝置及利用該膜除塵裝置的煤熱解工藝

有效

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• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN104524908A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設計）人: 吳靜;王宏耀;曹明見;蔡連國;吳峰;郭瑞剛;劉壽浩
• 申請（專利權）人: 山東天力干燥股份有限公司
• 主分類號: B01D50/00
• 分類號: B01D50/00;C10B53/04
• 代理公司: 山東眾成仁和律師事務所 37229
• 代理人: 牟迅

技術領域

本發(fā)明專利涉及低階煤提質(zhì)領域的一種除塵裝置及熱解工藝，尤其是一種膜除塵裝置及利用該膜除塵裝置的煤熱解工藝。

背景技術

煤的熱解也稱為煤的干餾和熱分解，是指煤在隔絕空氣的條件下進行加熱，煤在不同溫度下發(fā)生一系列的物理變化和化學反應的復雜過程，其結果生成氣體（煤氣）、液體（煤焦油）、固體（半焦或焦炭）等產(chǎn)品。熱解是煤轉化的關鍵步驟，煤氣化、液化、焦化和燃燒都要經(jīng)過或發(fā)生熱解過程。低溫熱解技術因能以較溫和的條件從煤炭中提取液體燃料和化學品的特點成為能源行業(yè)競相研究的課題。針對低階煤揮發(fā)性較高的特點，目前國內(nèi)外已開發(fā)出了多種低溫熱解技術。

典型的低階煤熱解工藝包括：直立方爐熱解工藝、固體熱載體法快速熱解工藝、多段回轉爐工藝（專利公開號：CN1066459A）等。直立方爐熱解工藝是較為成熟的熱解工藝，但主要用作生產(chǎn)蘭炭，要求原煤粒度大于20mm，無法處理20mm以下粉煤，而且存在焦油產(chǎn)率低、煤氣品質(zhì)差等問題；固體熱載體快速熱解工藝雖然具有加熱速率快、能量利用效率較高的優(yōu)點，但存在熱載體與煤的均勻混合、熱載體的連續(xù)循環(huán)運行及合理分配問題；多段回轉爐工藝由于采用單筒式回轉窯作為主機，換熱面積小，處理量低；而且，以上煤熱解技術基本都處于中試或工業(yè)示范階段，沒有大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的運行技術，主要原因為：熱解產(chǎn)生的高溫焦油氣與其夾帶的粉塵難以實現(xiàn)高效分離，帶來設備及管道堵塞問題，熱解系統(tǒng)難以實現(xiàn)連續(xù)運行，阻礙了熱解技術的推廣。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述煤低溫熱解過程中存在的煤氣、焦油含塵量大難題，同時實現(xiàn)針對粉煤的低溫熱解，本發(fā)明提供一種膜除塵裝置及利用該膜除塵裝置的煤熱解工藝。該工藝采用自主研發(fā)的膜除塵裝置解決了焦油、煤氣含塵量大的難題，利用多管式回轉窯實現(xiàn)了對0-20mm粉煤的完全熱解，得到了高品質(zhì)的產(chǎn)品，采用自主研發(fā)的油洗裝置，有效降低了廢水中的酚含量。

一種膜除塵裝置，包括慣性除塵室202、膜除塵室205、反吹氣體加熱器208、以及至少一個膜除塵管206，所述慣性除塵室202上部設有含塵煤氣進口201、底部設有第一粉塵出口211，所述膜除塵室205頂部設有潔凈煤氣出口207、底部設有第二粉塵出口212，膜除塵管206設在膜除塵室205腔體內(nèi)，所述反吹氣體加熱器208與膜除塵管206連通，其特征在于，所述慣性除塵室202與膜除塵室205共用一個側壁209，側壁209上設有至少一個側壁開口210，慣性除塵室202腔體內(nèi)與含塵煤氣進口201相對設有擋板203。

如上所述的膜除塵裝置，其特征在于，所述側壁開口210設在側壁209的上部。

如上所述的膜除塵裝置，其特征在于，所述膜除塵室205腔體內(nèi)還設有與膜除塵管206連通的反吹氣體腔213，該反吹氣體腔213與反吹氣體加熱器208連通。

如上所述的膜除塵裝置，其特征在于，所述反吹氣體腔213設在膜除塵室205腔體內(nèi)的頂部。

如上所述的膜除塵裝置，其特征在于，其殼體外壁設有伴熱裝置204，所述伴熱裝置204為電伴熱或高溫煙氣伴熱的任意一種。

一種煤的熱解工藝，其特征在于，利用上述的任意一種膜除塵裝置實現(xiàn)高溫煤氣粉塵分離，包括以下步驟：

1）干燥后的原煤進入混合機3，在混合機3內(nèi)，原煤與來自多管回轉干餾機4出口的高溫半焦混合，原煤迅速升溫；

2）經(jīng)摻混后，原煤與半焦的混合物經(jīng)進料螺旋輸送機進入多管回轉干餾機4中熱解。在多管回轉干餾機4內(nèi)熱解產(chǎn)生高溫半焦、焦油和煤氣，半焦從多管回轉干餾機4出料部排出，排出的半焦一部分送到1）中的混合機，另一部分進入冷焦機11處理后作為產(chǎn)品；

3）在冷焦機11中，高溫半焦與循環(huán)氮氣逆流接觸換熱冷卻后從冷焦機11出料部排出；

4）循環(huán)氮氣從冷焦機11的出料端進入冷焦機11，被冷焦機11內(nèi)高溫半焦加熱升溫后，從冷焦機11進料端排出；高溫循環(huán)氮氣進入半焦除塵器12，分離氮氣中的半焦粉塵；除塵后的高溫氮氣進入氮氣余熱回收裝置13降溫，然后經(jīng)氮氣循環(huán)風機14升壓，送回冷焦機11出料端；

5）含塵煤氣從多管回轉干餾機4出料部排出，經(jīng)伴熱管道，進入膜除塵裝置7，含塵煤氣中的半焦粉塵被分離下來，進入冷焦機11。經(jīng)膜除塵管206過濾后的潔凈煤氣從膜除塵裝置7頂部的潔凈煤氣出口207排出，進入油洗裝置8；潔凈煤氣從油洗塔31底部進入，從油洗塔31頂部排出，進入煤氣后續(xù)凈化系統(tǒng)；

6）從多管回轉干餾機4排出的熱煙氣溫度較高，經(jīng)煙氣余熱裝置9回收熱量后，由煙氣引風機10排放。