[發(fā)明專利]褐煤基與生物質(zhì)耦合制合成生物天然氣的前處理裝置及方法

在審

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• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN106914185A
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發(fā)明（設計）人: 雷建國;雷豐源
• 申請（專利權(quán)）人: 四川雷鳴環(huán)保裝備有限公司
• 主分類號: B01J2/20
• 分類號: B01J2/20;C10J3/00;C10L5/04;C10L5/08;C10L5/36;C10L5/44
• 代理公司: 成都泰合道知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司51231
• 代理人: 王榮,伍姝茜

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種用于煤制天然氣的前處理裝置及方法，特別是用于褐煤與生物質(zhì)耦合制合成生物天然氣的前處理裝置及方法。

背景技術(shù)

我國是富煤貧油的國家，能源結(jié)構(gòu)以煤為主，近年來煤制天然氣也得到較為成熟的發(fā)展，它包括原煤氣化、氣化氣催化制取甲烷等工序；但褐煤是煤化程度最低的煤種，占我國煤炭儲量的13%左右，由于褐煤外水和內(nèi)水含量高達52-55%，影響了褐煤的燃燒熱值，其熱值最低僅為2800大卡左右，褐煤采礦分選后剩下大量的褐煤粉，難以得到有效利用，大量產(chǎn)生的褐煤粉經(jīng)濟性、環(huán)保性極差，如不能很好處理不僅對資源產(chǎn)生極大浪費，還給當?shù)貛順O大污染；為了提高褐煤粉的熱值，國內(nèi)外大都采用干燥提質(zhì)的工藝技術(shù)路線，提質(zhì)成本高，影響了褐煤的高效利用；如進行煤制氣前的造粒處理，由于褐煤強度低，難以造粒，需加入粘接劑，這不僅增加成本，工序也較為繁復；加上褐煤含硫較高，現(xiàn)有煤制天然氣技術(shù)及前期處理無法有效降低氣體中的含硫量，這將導致在催化制取甲烷的工序中催化劑的失活，嚴重影響甲烷化的效率及成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種褐煤基與生物質(zhì)耦合制合成生物天然氣的前處理裝置及方法，它不僅具有褐煤提質(zhì)成本低、便于造粒、工序較為簡單的優(yōu)點，可提高后續(xù)氣化時的產(chǎn)氣率，并大大降低了后續(xù)制氣工序中催化劑失活的風險，大幅降低制氣綜合成本，可實現(xiàn)褐煤粉的高效利用。

為了達到上述目的，本發(fā)明的褐煤基與生物質(zhì)耦合制合成生物天然氣的前處理裝置，包括褐煤粉料倉、秸稈粉料倉、炭粉料倉和氧化鈣料倉，其特征在于：上述四個料倉的出口均通過各自的電子皮帶稱與一匯集皮帶輸送機相連，匯集皮帶輸送機再依次與混合機、旋轉(zhuǎn)式卸料倉、衍生燃料造粒機依次串聯(lián)；

作為上述裝置的進一步改進，一提升機通過分料螺旋輸送機與所述四個料倉的進口相連；在混合機與旋轉(zhuǎn)式卸料倉之間設有提升機，在旋轉(zhuǎn)式卸料倉與衍生燃料造粒機之間設有螺旋輸送機；可提高送料效率；

作為上述裝置的進一步改進，所述旋轉(zhuǎn)式卸料倉包括由上向下依次相連的固定料倉、支架和固定料斗，在固定料倉與固定料斗之間設有中空的旋轉(zhuǎn)布料倉，旋轉(zhuǎn)布料倉的上部套裝在固定料倉的下部外，旋轉(zhuǎn)布料倉的下部置于固定料斗內(nèi)，在旋轉(zhuǎn)布料倉外側(cè)固聯(lián)有大齒圈，一電機的輸出軸上聯(lián)有與大齒圈嚙合的小齒輪，在大齒圈的下端面和固定料斗的上端面均設有相對應的滾動槽，數(shù)個滾珠置于相對應的滾動槽中，在固定料斗內(nèi)的底部中心設有分料錐，在固定料斗底部與分料錐偏心的設有出料口，在旋轉(zhuǎn)布料倉內(nèi)壁上設置有一塊以上的刮料板；能夠使輕質(zhì)的生物質(zhì)有機料等順利下料，不會出現(xiàn)堵塞，同時，能夠?qū)崿F(xiàn)均勻下料的效果，保證生產(chǎn)的連續(xù)性；

作為上述裝置的進一步改進，在所述大齒圈的下端面設有環(huán)槽，大齒圈的滾動槽設于此環(huán)槽；固定料斗的上端面位于此環(huán)槽內(nèi)；可對滾珠進行限位，防止其脫落，保證正常工作；

作為上述裝置的進一步改進，所述衍生燃料造粒機包括機座、外殼、頂蓋、通過軸承設于外殼內(nèi)的主軸、電機、連接主軸和電機的傳動裝置，傳動裝置包括聯(lián)于電機輸出軸上小錐齒輪、聯(lián)于主軸上的大錐齒輪；頂蓋上設有進料口，在主軸外設有與外殼相連的支撐板，一環(huán)形篩筒設于支撐板上，環(huán)形篩筒外側(cè)的支撐板上設有落料孔，在支撐板下方設有排料口和接料板，在環(huán)形篩筒內(nèi)的主軸上通過上、下聯(lián)接板設有兩根以上的壓輥，每根壓輥上均通過軸承設有一個以上的壓輪，在環(huán)形篩筒內(nèi)至少設有二層以上縱向的篩孔，每層篩孔均包括數(shù)個篩孔；可對環(huán)形篩筒內(nèi)的物料進行正向擠壓、造粒、同時物料被自然地升溫，其柔韌性、堆比重和能量密度也得到提高，工序較為簡單；

作為上述裝置的進一步改進，在主軸上還聯(lián)有與一層以上的螺旋葉片，螺旋葉片位于同層的各壓輪之間；在支撐板與接料板之間的主軸上聯(lián)有排料葉片；便于將物料推向環(huán)形篩筒及提高排料效率；

本發(fā)明使用上述裝置的褐煤基與生物質(zhì)耦合制合成生物天然氣的前處理方法，其特征在于包括以下步驟：1）混合：將質(zhì)量百分比為55-70%的褐煤粉、15-30%的秸稈粉、10-15%的炭粉、3-5%的氧化鈣經(jīng)稱重后均勻混合；2）造粒：將混合后的物料送入旋轉(zhuǎn)式卸料倉、經(jīng)卸料后進入衍生燃料造粒機被擠壓、造粒，得到的褐煤基生物質(zhì)耦合顆粒其含水率低于30%；