采用多段炉制造脱硫脱硝活性焦生产工艺及生产设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种采用多段炉制造脱硫脱硝活性焦生产工艺及生产设备，包括如下步骤：造粒，将原煤、辅煤及粘合剂送入辊压造粒装置辊压造粒；烤硬，将辊压成型的颗粒送入网带式干燥机烤硬处理；炭化、活化、氧化，将经过网带式干燥机烤硬处理过的颗粒放入多段炉内进行炭化、活化、氧化处理；冷却，将经过多段炉炭化、活化、氧化处理的颗粒快速送入固液强制式冷却机冷却，将经过固液强制式冷却机冷却过的颗粒送出，制得脱硫脱硝活化炭；筛选、包装，经过筛选、包装，制得脱硫脱硝活性焦。本发明彻底消除了以回转窑为核心制造装备的脱硫脱硝活性焦生产设备生产的脱硫脱硝活性焦外观缺陷问题，同时节约了生产用地，环保节能效果显著。
【专利说明】采用多段炉制造脱硫脱硝活性焦生产工艺及生产设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及环保【技术领域】，具体涉及采用多段炉制造脱硫脱硝活性焦生产工艺及生产设备。
【背景技术】[0002]工业烟气脱硫脱硝专用型活性焦产品系采用烟煤或无烟煤为主要原料，添加辅助性、调质用的其它煤种，和/或固态或液态粘结剂，经过充分混合之后，采用压丸成型或挤条成型设备制成粒度均匀、外观整齐的颗粒状型料，再经历高温(600°C以上)炭化、水蒸气浅度活化、后氧化等工序，制成符合既定技术质量要求的整齐颗粒产品活性焦。
[0003]这种活性焦颗粒产品可用于燃煤电厂烟气、玻璃熔窑烟气、炼钢厂炼炉烟气等工业烟气污染物治理系统，采用专用的干法脱硫脱硝移动床反应器对烟气中的硫氧化物和氮氧化物进行连续脱除，当烟气中含有汞和其它重金属成分、以及二恶英和呋喃类有机剧毒性污染物时，该装置系统也能够使其一并脱除。
[0004]采用三台回转窑装置完成脱硫脱硝活性焦的热加工步骤，具有以下固有缺陷:
[0005](I)由于炭化工序要求在较高的温度条件下进行，如果直接将挤条成型后的型料加入炭化转窑进行加工时，极易发生型料颗粒受热后“粘连”、“变形”，造成炭化半成品颗粒外观不整齐，在应用过程中引起吸附床层的阻力分布问题。通常的做法是，要么采取长度超过30米的加长型内热式炭化转窑进行炭化，使炉膛内的温度分布区“扩展”，型料缓慢地、控制升温速度在5至10°C /分钟范围内进行炭化加工；要么采用两套炭化装置分别在中低温区(200至500°C)和中高温区(550至700°C )分段进行炭化加工；在实际生产过程中，还有先采取网带式连续干燥机于100至30(TC温度条件下对型料进行“烤硬”处理，然后再进入单设式炭化转窑进行中高温炭化处理的技术方法，但对产品外观的改进未产生显著的效果O
[0006](2)采用三套转窑装置分别进行炭化、活化和氧化加工，由于尾气组分差异较大，须使用三套(至少两套)后燃烧装置来分别处理转窑排出的尾气，设备系统的总占地面积很大。
[0007](3)炭化和活化加工用的转窑装置由于操作温度高，须采用内热式转窑型式，但内热式转窑必须内衬耐火材料。迄今为止，尚无能够稳定运行两年以上、内衬耐火材料层不发生脱落的内热式转窑在脱硫脱硝活性焦制造业使用的先例。因此采取转窑生产脱硫脱硝活性焦的设备维修维护成本很高。而且内衬层耐火材料的碎裂和脱落一般呈无规律状态，会造成生产计划的紊乱(无法按照既定生产计划安排生产任务)，这是目前采用习用转窑生产工艺的脱硫脱硝活性焦生产线的最大困扰之一。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是解决了回转窑装置生产脱硫脱硝活性焦所存在的问题，公开了一种采用多段炉制造脱硫脱硝活性焦生产工艺及生产设备。[0009]本发明所采用的技术方案是:
[0010]采用多段炉制造脱硫脱硝活性焦生产工艺，包括如下步骤:
[0011]a、造粒，将原煤、辅煤及粘合剂送入辊压造粒装置连续辊压造粒；
[0012]b、烤硬，将辊压成型的颗粒送入网带式干燥机烤硬处理，干燥过程中产生的尾气输送到半干法脱硫装置；
[0013]C、炭化、活化、氧化，将经过网带式干燥机烤硬处理过的颗粒放入多段炉内进行炭化、活化、氧化处理，在炭化、活化、氧化过程中产生的尾气送入后燃烧室以产生高温烟气用来制造高压蒸汽；
[0014]d、冷却，将经过多段炉炭化、活化、氧化处理的颗粒快速送入固液强制式强制冷却机冷却，将经过固液强制式冷却机冷却过的颗粒送出，制得脱硫脱硝活化炭；
[0015]e、筛选、包装，经过筛选、包装，制得脱硫脱硝活性焦。
[0016]作为优选的，所述炭化的操作温度为550° -700°。
[0017]作为优选的，所述活化的操作温度为800° -950°。
[0018]作为优选的，所述炭化的操作温度为250° -450°。
[0019]一种实现上述采用多段炉制造脱硫脱硝活性焦生产工艺的脱硫脱硝活性焦生产设备，包括辊压造粒装置、干燥装置、多段炉、冷却装置、后燃烧室、余热回收蒸汽锅炉和袋滤机，
[0020]所述辊压造粒装置与所述干燥装置相连通；
[0021]所述多段炉分别与所述干燥装置、冷却装置和后燃烧室相连通；
[0022]所述后燃烧室与所述余热回收蒸汽锅炉相连通；
[0023]所述余热回收蒸汽锅炉与所述袋滤机相连通。
[0024]作为优选的，所述干燥装置为网带式干燥机。
[0025]本发明的有益效果是，
[0026]1、可充分发挥多段炉装置各层炉膛工艺操作温度可精确控制(可控制到±5°C范围)、固体物料的升温速率可较好调控等固有优势，彻底消除产品外观缺陷问题；
[0027]2、可在一套多段炉装置中实现大批量(年产能可达5000到30000吨)脱硫脱硝活性焦的炭化、活化和氧化生产工序，并在一套后燃烧室装置中实现对炭化、活化和氧化环节工艺尾气中可燃性组分的彻底焚烧处理(消除碳氢化合物、一氧化碳和氢气成分，并产生大量热能)，烟囱数量也由习用生产线的三支烟囱削减到仅使用一支烟囱。通过以上措施后，一条年产30000吨脱硫脱硝活性焦生产线总占地面积可由传统生产线的2400 m2减少到采用本发明生产工艺的生产线的500 m2左右；
[0028]3、与内热型回转窑不同，多段炉为直立式工业炉窑装置，其运动部件仅为中轴及其上安装的耙臂和耙齿，其它所有的耐火材料均为固定式安装，故在运行过程中几乎不存在耐火材料脱落、碎裂的可能。多段炉装置系统要求每年安排三周时间进行例行检修，对炉膛进行清扫和耐火材料检查，也就是说，多段炉技术系统的检修可按照既定计划进行，不会象回转窑那样随机发生耐火材料脱落事故而需要紧急停车修理，使既定生产计划延期。故采用多段炉技术系统生产脱硫脱硝活性焦产品时，生产计划性要强于采用回转窑的生产线。
[0029]4、本发明提出的脱硫脱硝活性焦生产工艺及生产设备，(I)利用温度低于200°C、除尘后的烟气在网带式连续干燥机中对成型料进行烤硬处理，以改善型料在后继加工过程中的外观质量，充分利用了烟气的低位热能；(2)将多段炉对型料进行炭化、活化和氧化加工过程中产生的可燃性尾气分段引入后燃烧室(二次炉)中进行彻底焚烧处理，产生的高温烟气用来制造高压蒸汽，并借此驱动大功率引风机装置，每年可节约至少120万kWh的电能；(3)余热回收蒸汽锅炉所需的工艺软水先进入多段炉下设的活化炭半成品强制冷却机，间接传热使固体产品降温，同时工艺软水的温度提高，之后进入余热回收蒸汽锅炉制造蒸汽，充分回收利用了固体产品的低位热能。
[0030]综上，与传统的以回转窑为核心制造装备的脱硫脱硝活性焦生产线相比，本发明节能效果要显著得多。
[0031]5、与传统的以回转窑为核心制造装备的脱硫脱硝活性焦生产线相比，本发明提出的以多段炉技术系统为核心的脱硫脱硝活性焦生产线由于设备集约度高、固体物料和气相产物的出料点/引出点数量大为减少(烟囱数量由传统生产线的三根减少为一根)、烟气污染物处理技术系统(由后燃烧室、余热蒸汽锅炉拦尘装置、袋滤机、半干法脱硫装置等组成)集中且高效，故生产线的整体清洁生产效果要比传统生产线好得多。
[0032]下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1为本发明的采用多段炉制造脱硫脱硝活性焦生产工艺流程图。
【具体实施方式】
[0034]为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0035]本发明的具体实施例是，`
[0036]采用多段炉制造脱硫脱硝活性焦生产工艺，包括如下步骤:
[0037]a、造粒，将原煤、辅煤及粘合剂送入辊压造粒装置连续辊压造粒；
[0038]b、烤硬，将辊压成型的颗粒送入网带式干燥机烤硬处理，干燥过程中产生的尾气输送到半干法脱硫装置；
[0039]C、炭化、活化、氧化，将经过网带式干燥机烤硬处理过的颗粒放入多段炉内进行炭化、活化、氧化处理，在炭化、活化、氧化过程中产生的尾气送入后燃烧室以产生高温烟气用来制造高压蒸汽；
[0040]d、冷却，将经过多段炉炭化、活化、氧化处理的颗粒快速送入固液强制式强制冷却机冷却，将经过固液强制式冷却机冷却过的颗粒送出，制得脱硫脱硝活化炭；
[0041]e、筛选、包装，经过筛选、包装，制得脱硫脱硝活性焦。
[0042]作为优选的，所述炭化的操作温度为550° -700°。
[0043]作为优选的，所述活化的操作温度为800° -950°。
[0044]作为优选的，所述炭化的操作温度为250° -450°。
[0045]一种实现上述采用多段炉制造脱硫脱硝活性焦生产工艺的脱硫脱硝活性焦生产设备，包括辊压造粒装置、干燥装置、多段炉、冷却装置、后燃烧室、余热回收蒸汽锅炉和袋滤机，
[0046]所述辊压造粒装置与所述干燥装置相连通；
[0047]所述多段炉分别与所述干燥装置、冷却装置和后燃烧室相连通；
[0048]所述后燃烧室与所述余热回收蒸汽锅炉相连通；
[0049]所述余热回收蒸汽锅炉与所述袋滤机相连通。
[0050]作为优选的，所述干燥装置为网带式干燥机。
[0051]本发明的有益效果是，
[0052]1、可充分发挥多段炉装置各层炉膛工艺操作温度可精确控制(可控制到±5°C范围)、固体物料的升温速率可较好调控等固有优势，彻底消除产品外观缺陷问题；
[0053]2、可在一套多段炉装置中实现大批量(年产能可达5000到30000吨)脱硫脱硝活性焦的炭化、活化和氧化生产工序，并在一套后燃烧室装置中实现对炭化、活化和氧化环节工艺尾气中可燃性组分的彻底焚烧处理(消除碳氢化合物、一氧化碳和氢气成分，并产生大量热能)，烟囱数量也由习用生产线的三支烟囱削减到仅使用一支烟囱。通过以上措施后，一条年产30000吨脱硫脱硝活性焦生产线总占地面积可由传统生产线的2400 m2减少到采用本发明生产工艺的生产线的500 m2左右；
[0054]3、与内热型回转窑不同，多段炉为直立式工业炉窑装置，其运动部件仅为中轴及其上安装的耙臂和耙齿，其它所有的耐火材料均为固定式安装，故在运行过程中几乎不存在耐火材料脱落、碎裂的可能。多段炉装置系统要求每年安排三周时间进行例行检修，对炉膛进行清扫和耐火材料检`查，也就是说，多段炉技术系统的检修可按照既定计划进行，不会象回转窑那样随机发生耐火材料脱落事故而需要紧急停车修理，使既定生产计划延期。故采用多段炉技术系统生产脱硫脱硝活性焦产品时，生产计划性要强于采用回转窑的生产线。
[0055]4、本发明提出的脱硫脱硝活性焦生产工艺及生产设备，(I)利用温度低于200°C、除尘后的烟气在网带式连续干燥机中对成型料进行烤硬处理，以改善型料在后继加工过程中
[0056]的外观质量，充分利用了烟气的低位热能；(2)将多段炉对型料进行炭化、活化和氧化加
[0057]工过程中产生的可燃性尾气分段引入后燃烧室(二次炉)中进行彻底焚烧处理，产生的高温烟气用来制造高压蒸汽，并借此驱动大功率引风机装置，每年可节约至少120万kWh的电能；(3)余热回收蒸汽锅炉所需的工艺软水先进入多段炉下设的活化炭半成品强制冷却
[0058]机，间接传热使固体产品降温，同时工艺软水的温度提高，之后进入余热回收蒸汽锅炉制造蒸汽，充分回收利用了固体产品的低位热能。
[0059]综上，与传统的以回转窑为核心制造装备的脱硫脱硝活性焦生产线相比，本发明节能效果要显著得多。
[0060]5、与传统的以回转窑为核心制造装备的脱硫脱硝活性焦生产线相比，本发明提出的以多段炉技术系统为核心的脱硫脱硝活性焦生产线由于设备集约度高、固体物料和气相产物的出料点/引出点数量大为减少(烟囱数量由传统生产线的三根减少为一根)、烟气污染物处理技术系统(由后燃烧室、余热蒸汽锅炉拦尘装置、袋滤机、半干法脱硫装置等组成)[0061]集中且高效，故生产线的整体清洁生产效果要比传统生产线好得多。
[0062]要说明的是，以上所述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属【技术领域】普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其他修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。
【权利要求】
1.一种采用多段炉制造脱硫脱硝活性焦生产工艺，其特征在于:包括如下步骤: a、造粒，将原煤、辅煤及粘合剂送入辊压造粒装置连续辊压造粒； b、烤硬，将辊压成型的颗粒送入网带式干燥机烤硬处理，干燥过程中产生的尾气输送到半干法脱硫装置； C、炭化、活化、氧化，将经过网带式干燥机烤硬处理过的颗粒放入多段炉内进行炭化、活化、氧化处理，在炭化、活化、氧化过程中产生的尾气送入后燃烧室以产生高温烟气用来制造高压蒸汽； d、冷却，将经过多段炉炭化、活化、氧化处理的颗粒快速送入固液强制式强制冷却机冷却，将经过固液强制式冷却机冷却过的颗粒送出，制得脱硫脱硝活化炭； e、筛选、包装,经过筛选、包装,制得脱硫脱硝活性焦。
2.根据权利要求1所述的采用多段炉制造脱硫脱硝活性焦生产工艺，其特征在于:所述炭化的操作温度为550° -700°。
3.根据权利要求1所述的采用多段炉制造脱硫脱硝活性焦生产工艺，其特征在于:所述活化的操作温度为800° -950°。
4.根据权利要求1所述的采用多段炉制造脱硫脱硝活性焦生产工艺，其特征在于:所述炭化的操作温度为250° -450°。
5.一种实现权利要求1所述采用多段炉制造脱硫脱硝活性焦生产工艺的脱硫脱硝活性焦生产设备，其特征在于:包括辊压造粒装置、干燥装置、多段炉、冷却装置、后燃烧室、余热回收蒸汽锅炉和袋滤机， 所述辊压造粒装置与所述干燥装置相连通； 所述多段炉分别与所述干燥装置、冷却装置和后燃烧室相连通； 所述后燃烧室与所述余热回收蒸汽锅炉相连通； 所述余热回收蒸汽锅炉与所述袋滤机相连通。
6.根据权利要求5所述的脱硫脱硝活性焦生产设备，其特征在于:所述干燥装置为网带式干燥机。
【文档编号】C01B31/10GK103818902SQ201410071596
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】吉建斌, 康德朗 申请人:尚鼎炉业科技（扬州）有限公司