[實用新型]焦油渣廢棄物的循環利用系統

有效

• 申請號: 201921832122.1
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN210656170U
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 常秋連;李文博;孫仲超;毛學峰;胡發亭;趙鵬;馬博文;吳艷;鐘金龍;黃鵬;吳倩
• 申請（專利權）人: 煤炭科學技術研究院有限公司
• 主分類號: C01B32/336
• 分類號: C01B32/336;C01B32/33;C10B53/00;C10B57/10
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 劉鐵生;孟阿妮

本實用新型是關于一種焦油渣廢棄物的循環利用系統。所述系統包括固體物質處理裝置和非固體物質處理裝置，將焦油渣加工為活性炭、輕油餾分油、重油餾分油、瀝青、水、燃料和溶劑油。所要解決的技術問題是使焦油渣廢棄物100％被循環利用，變廢為寶；避免了焦油渣廢棄物本身的環境污染，且其熱源為自產燃料循環利用，節約能源和成本，工藝過程中不引入化學試劑，綠色環保，從而更加適于實用。

技術領域

本實用新型屬于工業廢棄物利用領域和煤化工領域，特別是涉及一種焦油渣廢棄物的循環利用系統，適用于焦化廠煤氣化或者煤炭熱解加工過程中產生的廢棄焦油渣的資源化利用。

背景技術

煤焦油渣，簡稱焦油渣，是煤在氣化或焦化過程中產生的黑色或黑褐色粘稠膏狀固體，其黏度大、油水分離困難。焦油渣成分極其復雜，主要含有苯系物、多環芳烴、含氮、含硫雜環化合物、重金屬等多種污染物。

焦油渣的傳統處理方法是進行配煤煉焦，或者將其摻入原料中回煉。但是，近年來隨著煤化工的快速發展，生產能力不斷擴大，焦油渣的產量也逐年遞增。據統計，目前我國每年副產焦油渣達上百萬噸。如果在配煤煉焦的原料中摻入大量的焦油渣，勢必對下游產品質量造成影響，因此摻入量有限。目前企業焦油渣的主要處理方式仍然是作為廢棄物堆積。大量堆積的焦油渣經雨水沖刷、地下滲漏、空氣揮發等，對環境和地下水造成嚴重污染。因此，焦油渣的資源化利用已成為企業亟待解決的難題之一，也是目前國內研究者關注的熱點。

以焦油渣為原料制備活性炭產品是目前焦油渣資源化利用的主要途徑之一。活性炭生產過程一般包括炭化和活化二個階段。炭化階段是含碳原料的熱分解和熱縮聚反應過程，從200℃左右開始，至600℃左右基本結束。含碳原料中的氧、氫、氮等非碳元素熱分解為焦油和氣體小分子除去，同時一部分碳元素也以CO和CO₂的形式揮發，殘留炭化物中的碳原子不斷富集，而氧、氫、氮等原子不斷減少，逐步形成活性炭的初始形態，炭化物的孔隙結構還不夠發達，其以雜亂的碳微晶形式存在，碳微晶周圍的縫隙仍被熱解產生的焦油或無定形碳堵塞，此時其比表面積僅能達到50～200m²/g。活化階段是炭化物在活化劑作用下清除無定形碳，在碳微晶上形成大量微孔，逐步形成發達孔隙結構的過程，此階段可以使活性炭的比表面積達到500～3000m²/g。

然而，由于焦油渣本身具有結構致密，結晶度高的特點，當用其制備活性炭時，缺乏活化所需要的初孔，炭化活化比較難進行，物理活化法不適用，需要采用化學活化法。因此，現有技術中利用焦油渣制備活性炭的研究大多以堿做活化劑，利用堿金屬與碳反應生成活性基團，在活性基團內發生活化反應，制得活性炭產品。但是，化學活化法對設備腐蝕性大，污染環境，若清洗不徹底，會造成活化劑的殘留。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于提供一種焦油渣廢棄物的循環利用系統，所要解決的技術問題是通過適當的工藝和裝置使焦油渣廢棄物分離為固體物質和非固體物質，其中的固體物質加工為活性炭，非固體物質加工為溶劑油、水、輕油餾分油、重油餾分油、瀝青和燃料，使焦油渣廢棄物100％被循環利用，變廢為寶；一方面避免了焦油渣廢棄物本身的環境污染，一方面所述的循環利用方法中的熱源為其自產燃料的循環利用，節約能源和成本，同時，工藝過程中不引入化學試劑，綠色環保，從而更加適于實用。

本實用新型的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本實用新型提出的一種焦油渣廢棄物的循環利用系統，其包括：

固體物質處理裝置，其將焦油渣中的固體物質加工為活性炭產品；

非固體物質處理裝置，其連接所述的固體物質處理裝置，將焦油渣中的非固體物質、以及固體物質處理裝置所產生的非固體物質進行分離并加工為輕油餾分油、重油餾分油、瀝青、水、燃料和溶劑油。

本實用新型的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。

優選的，前述的焦油渣廢棄物的循環利用系統，其中所述的固體物質處理裝置包括：