[發(fā)明專利]一種煤低溫干餾廢水高溫處置與利用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710121698.6
• 申請(qǐng)日: 2017-03-02
• 公開（公告）號(hào): CN106865659A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙俊學(xué);馬成;鄒沖;胡冰;劉啟航;唐雯聃;康毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/02
• 分類號(hào): C02F1/02;C10B53/00;C10B21/08;C10B21/10;C02F101/34
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司61200
• 代理人: 徐文權(quán)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤化工、新能源和環(huán)保領(lǐng)域，特別涉及一種煤低溫干餾廢水高溫處置與利用方法。

背景技術(shù)

我國(guó)的褐煤儲(chǔ)量巨大，如何有效地利用這種資源，是一個(gè)需要高度關(guān)注的問題。通過低溫干餾可以有效回收利用其中的焦油，并產(chǎn)出半焦和煤氣，其中煤氣可以作為化工產(chǎn)品提取及加工原料，半焦則可以作為一種冶金用還原劑、清潔燃料或氣化用焦。低溫干餾有利于資源的綜合利用，提高低變質(zhì)煤的附加值，是一種有潛力的技術(shù)發(fā)展方向，也被稱為氣化、液化、焦化外的煤炭第四條清潔轉(zhuǎn)化與分質(zhì)綜合利用的有效路徑，近年來得到快速發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)低溫干餾行業(yè)半焦產(chǎn)能在0.6億噸以上，主要集中在晉陜蒙寧、新疆及云南等地區(qū)，是地方最大的煤轉(zhuǎn)化工業(yè)。

對(duì)我國(guó)的陜、晉、寧蒙地區(qū)的半焦生產(chǎn)企業(yè)，雖然近年來取得了很大進(jìn)步，目前尚存在如下問題：

(1)小顆粒原煤未得到合理利用。現(xiàn)行的蘭炭生產(chǎn)工藝主要采用塊煤，20㎜以下碎煤尚無法通過干餾實(shí)現(xiàn)分質(zhì)高效利用。

(2)廢水缺乏有效處理技術(shù)。在煤低溫干餾過程中，會(huì)產(chǎn)生一部分熱解水，經(jīng)過洗滌凈化后，形成了含氨酚廢水。現(xiàn)行的處理辦法是將這一部分廢水返回熄焦水池進(jìn)行熄焦，導(dǎo)致蘭炭含氨酚廢水飽和，不僅使得水分含量過高，而且形成污染物攜帶。部分企業(yè)不得不采用爐外烘烤以降低水分，造成額外能量消耗和二次污染。由此也造成蘭炭中的酚類物質(zhì)仍然居高不下，對(duì)蘭炭的品質(zhì)造成了嚴(yán)重的影響，直接影響到市場(chǎng)推廣和應(yīng)用。

(3)濕法熄焦能耗和用水量大，且產(chǎn)品水分含量高。

(4)傳統(tǒng)煤氣熱值低。低溫干餾目前仍主要內(nèi)熱采用了爐內(nèi)空氣和煤氣燃燒加熱的方式，燃燒廢氣混入了煤氣中，既降低了煤氣的熱值，增大了凈化系統(tǒng)的處理能力，而且產(chǎn)出的大量低熱值煤氣在當(dāng)?shù)厝狈τ行У睦猛緩剑讕憝h(huán)保問題。按照每噸蘭炭產(chǎn)生低熱值煤氣600m³計(jì)，陜北蘭炭產(chǎn)能3000萬噸，低熱值煤氣產(chǎn)出量約120億立方米。

(5)焦油和粉塵形成的油渣難以有效分離。

如何適應(yīng)煤干餾技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)適用的技術(shù)，是改變陜、晉、寧蒙地區(qū)的鐵合金焦生產(chǎn)企業(yè)面臨的問題，提升該行業(yè)的技術(shù)水平面臨的迫切問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種煤低溫干餾廢水高溫處置與利用方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題(2)和(4)，即廢水處置和煤氣熱值低的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種煤低溫干餾廢水高溫處置與利用方法，包括：將內(nèi)熱式低溫干餾爐進(jìn)行煤低溫干餾產(chǎn)生的廢水、燃燒煤氣、氧氣/富氧空氣混合噴入燃燒室燃燒，燃燒產(chǎn)生的高溫使廢水中的有機(jī)物、COD及酚類物質(zhì)燃燒或分解，得到含氫氣、一氧化碳和水蒸氣的高溫煤氣，高溫煤氣直接入內(nèi)熱式低溫干餾爐或配加循環(huán)冷煤氣調(diào)整成為混合氣后入內(nèi)熱式低溫干餾爐，通過與內(nèi)熱式低溫干餾爐內(nèi)煤的換熱，實(shí)現(xiàn)干餾。

進(jìn)一步的，燃燒室設(shè)置于原內(nèi)熱低溫干餾爐燒嘴位置外側(cè)，高溫煤氣配加循環(huán)冷煤氣調(diào)整成為混合氣在設(shè)置于內(nèi)熱低溫干餾爐燒嘴位置外側(cè)的煤氣調(diào)調(diào)制器中進(jìn)行。

進(jìn)一步的，燃燒室內(nèi)溫度大于1000℃。

進(jìn)一步的，高溫煤氣配加循環(huán)冷煤氣調(diào)整成為溫度680-800℃的混合氣后入內(nèi)熱式低溫干餾爐。

進(jìn)一步的，高溫煤氣或混合氣從現(xiàn)有內(nèi)熱式低溫干餾爐下部的燒嘴部位進(jìn)入干餾爐內(nèi)。

進(jìn)一步的，燃燒器上安裝廢水噴淋裝置，廢水通過廢水噴淋裝置噴入燃燒區(qū)域。

進(jìn)一步的，內(nèi)熱式低溫干餾爐上部導(dǎo)出的煤氣經(jīng)除塵、焦油捕收后，部分返回作為干餾介質(zhì)調(diào)和配氣，其它作為富余煤氣。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)半焦生產(chǎn)過程廢水全部消納，真正實(shí)現(xiàn)無外排和廢水的資源化利用；(2)可充分利用廢水中的COD等燃燒放熱，實(shí)現(xiàn)酚類物質(zhì)的分解，并將廢水轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的煤氣；(3)整個(gè)系統(tǒng)熱量直接利用，能效高；(4)基本不改變現(xiàn)行工藝爐型結(jié)構(gòu)，加裝燃燒室即可，易于實(shí)施；(5)處置費(fèi)用低，運(yùn)行可靠。

本發(fā)明適用于各類內(nèi)熱式煤干餾爐，尤其適用于需要煤氣作為后續(xù)原料氣的低溫干餾過程。可為后續(xù)煤化工工序提供高質(zhì)量的煤氣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明工藝流程圖。

具體實(shí)施方式