可正常运行，排出煤气经冷却、除水、除尘、除焦油后继续作为煤气和化工原料使用。3. 根据权利要求1所述的碎烟煤秸杆制备颗粒无氮热气干馏设备及方法，其特征在 于：在兰炭炉中设置热气室（8)、热气排放室（11)、冷煤气室（19)分段结构组合，分为干馏 膛（7)、干馏膛（7)有高温干馏层（15)，热气排放室（11)有兰炭高温滞留膛（14)，冷却膛 (22)有炉箅（23)，冷却兰炭下料层（25)、冷却罐（26)、冷却介质（27)，其步骤如下： 逍热气室（8):用无氮燃气与氧气在燃烧机产生550-1150°C温度热气输入经热气导管 (9)进入热气室（8)，热气室（8)几十个热气导孔（10)或十几个烧嘴直接将热气吹入干馏 膛（7)，运行中产生热气温度850-1150°C是无氮燃气与氧气燃烧产生的蒸汽和二氧化碳， 与干馏膛（7)的已经达到750-1150°C兰炭对流产生二氧化碳转一氧化碳、蒸汽与热碳再中 和分解释放氢气和一氧化碳，等于干馏消耗用的燃气利用热能850-1150°C温度又还原回 来，与干馏兰炭释放的焦煤气混合是无氮燃气，热值3 2400kcal/m3; 塗步骤志所述干馏过程进入热气室（8)的消耗燃气，消耗无氮燃气量控制在 120-300m3/吨煤和相应蒸汽，而干馏成兰炭产出率在850-1150°C时，低于64-74%，干馏过程 颗粒释放出无氮兰炭焦煤燃气300-700m3/吨煤； i热气排放室（11):将用无氮煤气、燃烧后无氮气作为惰性气体由下而上冷却，吸热形 成的热气应与热气室（8)出入的热气截流，截流方式通过引风机（36)或用多个吸嘴替代 热气排放室（11)将冷却煤气50-90%经热气排放室（11 )、热气排放导管（12)、热气排放导 孔（13)、或多个吸嘴吸出送入冷却气泄出管（35)，而剩余10-50%冷煤气进入兰炭滞留膛 (14)，冷却煤气中的氢和二氧化碳在850-1150°C温度的兰炭中反应产生甲烧、还原一氧化 碳、少量硫化氢； i冷煤气室（19)将f400°C无氮煤气、少量二氧化碳、蒸汽经输冷煤气管（20)、冷煤气 孔（21)或开通冷却罐体（26)上部炉箅（23)进行通气替代冷煤气室（19)往上流动直接吹 入冷却膛（22)，由下而上以3 600m3/吨煤冷煤气量在冷却膛（22)吸入兰炭热量而逐步升 温到兰炭高温滞留膛（14)，10-50%冷却煤气进入高温干馏层，剩余50-90%冷却煤气被引风 机（36)截流吸走，而兰炭温度下沉底部再经冷却罐体（26)、冷却介质（27)已经降到300°C 内，成为低温兰炭产品连续不断泄出，输入冷煤气只有10-50%进入干馏膛（7)，使这部分煤 气中的氢、二氧化碳在高温滞留膛（14)就与热碳中和、还原甲烷、一氧化碳、硫化氢进入高 温干馏层（15)。4. 根据权利要求1所述的碎烟煤秸杆制备颗粒无氮热气干馏设备及方法，其特征在 于：无氮煤气与氧气匹配蒸汽混合燃烧出高温热气和一部分无氮冷煤气进入干馏膛（7)内 850-1150 °C温度与热碳中和、还原甲烷、一氧化碳、硫化氢借以交换吸收大量热能量，在净 化系统再分离3-10%焦油、硫、苯、酚、萘后，煤气净化程度达到焦油f50mg/m3，硫f20mg/ m3，主要组分H2^ 35%,CO会 30%,CH4会 3-13%,CO2刍 25%。5. 根据权利要求1所述的碎烟煤秸杆制备颗粒无氮热气干馏设备及方法，其特征在 于：产出的兰炭：硫在750-1000°C挥发性硫不再释出，煤挥发分5 3%，热值保留原煤95% 以上，硬度高于所用原料块煤，投入煤气发生炉时可提高气化温度，使煤气出口温度在 400-500°C，借助将气化剂经各种废热交换产生高温蒸汽、高温气化用空气或氧气进入气化 炉膛更利于发生反应，产出氢气、一氧化碳。6. 根据权利要求1所述的碎烟煤秸杆制备颗粒无氮热气干馏设备及方法，其特征在 于：高温干馏膛（7)使用无氮热气，冷却膛（16)使用无氮煤气或少量二氧化碳、蒸汽实现热 能交换方法是： 无氮热气在干馏膛850-1150tC温度下，二氧化碳与热碳还原一氧化碳，高温蒸汽与 热碳中和分解释放氢气、一氧化碳和硫化氢，使得热气在干馏煤炭颗粒的同时，自身还原成 部分燃气组分； 啟冷煤气做惰性冷却介质直接对高温兰炭冷却，使冷煤气中的氢、二氧化碳与热炭发 生反应交换热能转燃气，同时吸收热炭中的氢与硫强制对流构成再次脱硫； 逸冷煤气冷却吸热后温度达到500-700°C时，通过引风机（36)，阀门（39)控制吹入一部 分待干馏颗粒层（38 )预热、干燥，借以回收利用热能量。7. 根据权利要求1、2、3任一项所述的碎烟煤秸杆制备颗粒无氮热气干馏设备及方法， 其特征在于：兰炭炉盖（3)中心有导料筒（2)，导料筒（2)上部设置机械密闭投料，或用颗粒 机（1)连接，将颗粒机（1)挤出的柱体颗粒直接落入导料筒（2)，导料筒（2)接纳颗粒料层 厚度为1.0-3. 0m，利于回热冷却煤气从导料筒（2)底中部吹入，预热、干燥颗粒经上部煤气 回收管（37)排出流动，炉盖（3)下端连接钢板制作干馏炉体（5)、干馏炉体砌有耐火层（6) 合成干馏膛（7)，干馏膛（7)容纳颗粒干馏层0. 3-1. 5m，预热干燥层0. 3-3. 0m，干馏膛（7) 下端热气室（8)用耐火材料浇筑出热气导管（9)、热气室（8)、几十个均布热气导孔（10) 或用十几个烧嘴取代热气室（8)、热气导管（9)，无氮燃气与氧气燃烧所需用热气温度控制 在1150°C左右，用耐火材料浇铸或持久耐用高温烧嘴，热气室（8)下部设兰炭高温滞留膛 (14)、厚度层1. 0-1. 5m，高温干馏层（15)兰炭下沉脱离热气室（8)后进入高温滞留膛（14)， 为无氮热气、冷煤气设置缓冲即兰炭高温滞留膛（14)，下端用钢板制作耐火材料浇铸的热 气排放室（11)将由下而上的冷却煤气通过引风机（36)吸引截流50-90%的气量送入泄气 管（35)，实现排热气室（11)掌控冷煤气进入干馏膛的给量，同时也控制干馏膛（7)煤气不 得往下流动。8. 根据权利要求7所述的碎烟煤秸杆制备颗粒无氮热气干馏设备及方法，其特征在 于：用钢板制作的冷煤气室（19)采用无氮煤气作为惰性热交换介质，通过压力进入输冷管 (20)、煤气导孔（21)吹入冷却膛（22)，冷却膛（22)厚度为I. 0-4.Om兰炭颗粒达到充分冷 却，在这一过程冷煤气上升吸热，兰炭降温冷热交换温度基本相等时到达排热气室（8)被吸 出50-90%冷却煤气经冷却气泄管（35)、引风机（36)送出，10-50%冷煤气按量控制进入干馏 膛（7)，冷煤气室（19)下端有钢板制作冷却炉体（24)、冷却罐体（26)再次冷却使兰炭低于 300°C排出，或开通炉箅（23)、直接将冷煤气输入冷却膛（22)。9. 根据权利要求1所述的碎烟煤秸杆制备颗粒无氮热气干馏设备及方法，其特征在 于：无氮热气、冷却煤气是使用氧气与煤气燃烧，或氧气与碳气化，或二氧化碳气体作为冷 却介质。10. 根据权利要求1所述的碎烟煤秸杆制备颗粒无氮热气干馏设备及方法，其特征在 于：秸杆、垃圾和污泥颗粒干馏过程为： 秸杆颗粒干馏最佳温度750-1150tC，干馏无氮热气加入少量多余氧气，利用干馏过 程将秸杆中燃气成分分解释放出来，增加少量氧气进一步与秸杆碳成分反应、消化，过度用 余氧干馏秸杆多产出燃气，少产出木炭； 遂垃圾、污泥颗粒干馏温度控制在85〇-115〇r，增加氧气将颗粒有效成分分解释放出 来，在密闭管路输送中经净化系统除毒、除污，成为清洁燃气、回收符合标准的燃油； i掺入适量焦煤时，干馏温度3i〇5〇r产出颗粒均匀、碎粉少、硬度高、低成本的焦炭， 可用于冶金。
【专利摘要】本发明提供了一种碎烟煤秸秆制备颗粒无氮热气干馏设备及方法，将碎煤、秸秆、垃圾或污泥原料加水渗透达到15-30%水分，初步碾压、糅合、挤出基本成型粉泥颗粒，输入成型柱体颗粒机再次碾压、糅合、挤出柱体或菱形颗粒,用机械密闭方式输入导料筒，或将颗粒机设置在兰炭炉盖上端，挤出的颗粒经导料筒直接落入炉中干馏膛，经干馏后成为含焦油、挥发分极低兰炭，在生产流程使煤炭中硫含量下降成为洁净的无烟、无焦油、低硫兰炭的块煤，替代资源极少的块煤和昂贵的焦炭。本发明的方法即保持干馏释放出兰炭燃气，又增加无氮热气在炉中与高温兰炭还原中和100-300m3/吨煤的无氮燃气，减少干馏炉消耗自身释放的燃气，降低兰炭生产成本。
【IPC分类】C10B49/02, C10B53/08
【公开号】CN105131994
【申请号】CN201510410401
【发明人】孔令增
【申请人】孔令增
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月14日