一种煤气、焦油和活性炭的联产系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于煤气、焦油和活性炭生产技术领域，具体是涉及一种煤气、焦油和活性炭的联产系统。
【背景技术】
[0002]活性炭是一种疏松多孔类炭质材料，具有吸附作用，广泛应用于化工、医药、环保等行业。兰炭，即半焦，是一种采用中低温干馏工艺生产出的一种高固定碳含量的固体物质，生产半焦的同时副产焦油和焦炉煤气，半焦可广泛应用于电石、铁合金、活性炭制备和城市居民洁净用煤等生产生活领域。焦油用途极为广泛，可制取清洁燃料油，也是合成塑料、染料、纤维、橡胶、农药、医药、耐高温材料等有机化工的重要原料；焦炉煤气可用于发电、冶金、制取氢气、合成氨、甲醇、笨等化工产品以及工业煅烧用热源等。
[0003]目前，国内外煤炭干馏技术包括:外热式立式炉工艺、内热式立式炉工艺、美国的Toscoal工艺、德国的LR工艺、前苏联3TX(ETCH)-175工艺、澳大利亚的流化床快速热解工艺、中国的多段回转炉工艺、中国固体热载体新法干馏、西安三瑞实业有限公司的外热式卧置回转炭化炉热解工艺等。内热式直立炭化炉热裂解制备兰炭工艺是目前运用最广泛，规模最大、最多的一种裂解原煤制备兰炭的工艺。工艺流程主要为:原料煤由炉体顶部上煤斗连续垂直加入焦炉，经预热后落入干馏段，干馏段干馏温度为600°C?700°C，干馏所用热量主要由回炉煤气与空气在火道内混合均匀后，由鼓风机经火口吹入干馏段燃烧，干馏段下部焦炭落入水封槽冷却，然后排出。荒煤气在干馏室内沿料层上升，通过煤气收集罩、上升管、桥管先后经文氏管塔、旋流板塔洗涤，煤气在风机的作用下回炉加热，剩余部分放散。焦油进入沉淀池脱水，然后集中在焦油池进行静置恒温加热和二次脱水，脱水后的焦油即为成品油。
[0004]上述方法的不足之处为:
[0005]1、采用内热式干馏，炉内包含大量空气，因此生成的煤气热值较低，其中含氢气、甲烷较低，氮气含量过高，达不到化工利用的最佳条件，只能当作燃料。
[0006]2、其兰炭熄焦处理时采用湿法出焦，消耗了一部分兰炭的潜热，且产品含水量较高，影响兰炭的质量，限制兰炭的使用，增加运输成本，需要消耗额外的能量对其进行干燥；另外熄焦过程产生的废蒸汽含有大量的有毒有害物质，恶化现场操作环境，污染大气；而且熄焦产生的大量含酚废水，后处理成本昂贵。
[0007]3、焦油回收率偏低。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种煤气、焦油和活性炭的联产系统。该联产系统利用了半焦活化的伴生气体为热解供热提高了热解效率并同时减少了热解气中的含氮量；二氧化碳和水蒸气的混合气体通过冷却炉不仅能对其进行预热进而为通入活化炉作为气体活化剂使用做准备，还能够对活性炭进行有效的冷却。
[0009]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种煤气、焦油和活性炭的联产系统，其特征在于:包括用于对煤进行预热和热解的热解炉、用于对热解产生的半焦进行活化的活化炉和用于对活化产生的活性炭进行冷却处理的冷却炉，所述热解炉、活化炉和冷却炉依次连通，所述热解炉、活化炉和冷却炉均为回转炉，所述热解炉包括预热炉体和与预热炉体连通的热解炉体，所述预热炉体远离热解炉体的一端设置有进煤口和热解气出口，所述活化炉的外侧设置有隔热夹套，所述活化炉与隔热夹套之间构成用于容纳活化加热气体的加热腔室，所述冷却炉远离活化炉的一端连接有出料箱，所述出料箱上设置有活性炭出口和用于向出料箱内通入水蒸气和二氧化碳混合气体的冷却气体入口，所述冷却炉的外侧设置有冷却夹套，所述冷却炉与所述冷却夹套之间构成冷却腔室，所述冷却夹套上开设有冷却水进口和蒸汽出口，所述冷却水进口和蒸汽出口均通向所述冷却腔室，所述蒸汽出口与所述冷却气体入口相连通。
[0010]上述的一种煤气、焦油和活性炭的联产系统，其特征在于:包括用于将煤气和焦油从热解气中分尚出来的分尚系统，所述分尚系统与所述热解气出口相连通。
[0011]上述的一种煤气、焦油和活性炭的联产系统，其特征在于:所述分离系统包括用于除去热解气中的粉尘的除尘器、用于对热解气进行冷凝处理的间接冷却器和用于对热解气冷凝后形成的油水混合物进行焦油捕集的电捕焦油器，以及采用MEA溶液对热解气中的二氧化碳进行捕集的吸收塔和解吸塔，所述热解气出口与除尘器底部相连通，所述除尘器的顶部与间接冷却器的底部相连通，所述间接冷却器的顶部与电捕焦油器的底部相连通，所述电捕焦油器的顶部与吸收塔的底部相连通，所述吸收塔的底部与所述解吸塔的顶部相连通，所述解吸塔的底部与吸收塔的顶部连通，所述吸收塔的顶部设置有煤气出口，所述解吸塔的顶部设置有二氧化碳出口，所述电捕焦油器的底部连接有焦油储槽。
[0012]上述的一种煤气、焦油和活性炭的联产系统，其特征在于:所述分离系统还包括用于收集间接冷却器中的油水混合物并分离出焦油的焦油氨水澄清池，所述焦油氨水澄清池上开设有焦油输出口、焦油渣输出口和氨水排出口。
[0013]上述的一种煤气、焦油和活性炭的联产系统，其特征在于:所述焦油氨水澄清池为密封式氨水槽。
[0014]上述的一种煤气、焦油和活性炭的联产系统，其特征在于:所述间接冷却器为列管式换热器。
[0015]上述的一种煤气、焦油和活性炭的联产系统，其特征在于:所述除尘器为高温旋风除尘器。
[0016]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0017]1、本实用新型的结构简单，设计新颖合理。
[0018]2、本实用新型通过设置加热腔室对活化炉内的半焦进行间接加热，避免采用燃烧半焦提供活化热源，从而增加了活性炭生产能力，又提高了活性炭的品质，代替现有技术中的空气燃烧室供热方式，减少了煤气中的含氮量。
[0019]3、本实用新型在对活性炭冷却时，通过将间接冷却方式和直接冷却方向相结合，能够实现对活性炭充分、彻底冷却，且能够确保活性炭的含水率较低，提高了活性炭的品质。
[0020]4、本实用新型通过分离系统，能够将焦油和煤气从热解气中有效的分离出来，并通过对二氧化碳的捕集能够提高煤气热值，同时又减少了二氧化碳的排放量，避免二氧化碳的存在对煤气热值产生的影响。
[0021]5、本实用新型的分离系统通过设置焦油氨水澄清池，能够对热解气在间接冷却器内冷凝形成的油水混合物进行进一步的处理，从所述油水混合物中有效分离出焦油，提高了焦油的产率和回收率。
[0022]6、本实用新型所述除尘器采用高温旋风除尘器。通过采用高温旋风除尘器，能够保证除尘器内的温度处于高温状态，以有效减少重油在除尘器内冷凝。
[0023]7、本实用新型的原料粒径小于等于6mm的粉煤，能够充分利用小粒径煤。
[0024]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型的结构示意图。
[0026]图2为图1中的A-A断面图。
[0027]图3为图1中的B-B断面图。
[0028]附图标记说明:
[0029]I一热解炉；1-1 一预热炉体；1-2—热解炉体；
[0030]1-3—进煤口；1-4 一热解气出口；1-5—动力装置；
[0031]1-6一大齿轮；1-7—第一托轮；1-8—第一托轮座；
[0032]2一活化炉；2-1—第二托轮；2-2—第二托轮座；
[0033]2-3—第一支座；3—隔热夹套；3-1—活化加热气进口；
[0034]3-2—活化加热气出口； 4 一加热腔室；5—冷却夹套；
[0035]5-1 —冷却水进口；5-2—蒸汽出口；6—冷却腔室；
[0036]7—冷却炉；7-1—第三托轮；7-2—第三托轮座；
[0037]7-3一第二支座；8一出料箱；8-1—活性炭出口 ；
[0038]8-2—冷却气体入口； 9 一除尘器；10—间接冷却器；
[0039]11 一电捕焦油器；12—吸收塔；12-1—煤气出口；
[0040]13一解吸塔；13-1—二氧化碳出口 ； 14一二氧化碳储触；
[0041]15—焦油储槽；16—焦油中间槽；17—焦油渣槽；
[0042]18—焦油氨水澄清池； 19一氨水回收槽。
【具体实施方式】
[0043]如图1、图2和图3所示的一种煤气、焦油和活性炭的联产系统，包括用于对煤进行预热和热解的热解炉1、用于对热解产生的半焦进行活化的活化炉2和用于对活化产生的活性炭进行冷却处理的冷却炉7，所述热解炉1、活化炉2和冷却炉7依次连通，所述热解炉1、活化炉2和冷却炉7均为回转炉，所述热解炉I包括预热炉体1-1和与预热炉体1-1连通的热解炉体1-2，所述预热炉体1-1远离热解炉体1-2的一端设置有进煤口 1-3和热解气出口 1-4，所述活化炉2的外侧设置有隔热夹套3，所述活化炉2与隔热夹套3之间构成用于容纳活化加热气体的加热腔室4，其中，所述隔热夹套3上开设有活化加热气进口 3-1和活化加热气出口 3-2，所述活化加热气进口 3-1和活化加热气出口 3-2均通向所述加热腔室4，所述冷却炉7远离活化炉2的一端连接有出料箱8，所述出料箱8上设置有活性炭出口8-1和用于向出料箱8内通入水蒸气和二氧化碳混合气体的冷却气体入口 8-2，所述冷却炉7的外侧设置有冷却夹套5，所述冷却炉7与所述冷却夹套5之间构成冷却腔室6，所述冷却夹套5上开设有冷却水进口 5-1和蒸汽出口 5-2，所述冷却水进口 5-1和蒸汽出口 5-2均通向所述冷却腔室6，所述蒸汽出口 5-2与所述冷却气体入口 8-2相连通。
[0044]本实施例中，该联产系统在使用时，所述热解炉1、活化炉2和冷却炉7同步回转，粉煤从进煤口 1-3加入热解炉I的预热炉体1-1内，经预热后的粉煤进入热解炉I的热解炉体1-2内，在热解炉体1-2内粉煤热解生产热解气和半焦，其中热解气从所述热解气出口1-4输出以进一步分离出煤气和焦油，其中半焦进入活化炉2内活化生产活性炭，