一种煤催化剂回收脱硅装置的制作方法

本实用新型涉及煤催化气化技术领域，尤其涉及一种煤催化剂回收脱硅装置。

背景技术：

煤催化气化是煤和水蒸气直接反应生成富含甲烷的煤气与高附加值油品的过程。煤催化气化的一个重要特征是引入催化剂促进水煤反应及甲烷化反应，以达到提高单位时间内碳转化率和甲烷收率的目的。在煤气化催化剂研究开发方面，主要有碱金属、碱土金属和过渡金属等三大体系。其中，碱金属催化剂特别是钾基催化剂的低温性能以及对水煤气变换和甲烷化反应的催化性能较好，但易与煤中矿物质特别是硅和铝的氧化物反应生成金属络合物从而导致催化剂失活；且中国钾资源并不丰富，钾催化剂价格成本较高。因此，将催化剂从煤催化气化产生的灰渣中进行回收，是关系到催化气化整体工艺是否在经济上可行的重要环节。

目前，煤催化剂的回收系统中，包括水洗设备、消解设备和脱硅设备，导致催化剂的回收过程工序多，能耗多，现有的催化剂回收过程工艺流程如图1所示。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种煤催化剂回收脱硅装置，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种煤催化剂回收脱硅装置，包括：水洗反应器、消解反应器和回收液缓存罐，所述水洗反应器设置有气化炉灰渣进口、水洗液进口和二氧化碳进口，所述水洗反应器还设置有水洗残渣出口和水洗回收液出口；所述消解反应器设置有水洗残渣进口、消解剂进口、消解液进口和二氧化碳进口，所述消解反应器还设置有消解回收液出口和消解残渣出口，所述回收液缓存罐设置有水洗回收液进口和消解回收液进口，所述回收液缓存罐通过出口与催化剂浓缩及负载设备连通。

优选地，所述回收液缓存罐设置有二氧化碳进口。

本实用新型的有益效果是：本实用新型实施例提供的煤催化剂回收脱硅装置，通过在水洗反应器和消解反应器中分别设置二氧化碳进口，在水洗反应和消解反应中分别通入二氧化碳，实现在水洗回收和消解回收的过程中，完成脱硅处理，从而无需使用脱硅塔等专门的脱硅设备，所以，采用本实施例提供的煤催化剂回收脱硅装置，减少了工序，有效的简化了催化剂回收脱硅工艺流程，降低了设备投资，提高了能源利用效率。

附图说明

图1是现有技术的煤催化剂回收脱硅装置结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种煤催化剂回收脱硅装置结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种煤催化剂回收脱硅装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图2所示，本实用新型实施例提供了一种煤催化剂回收脱硅装置，包括：水洗反应器1、消解反应器2和回收液缓存罐3，所述水洗反应器1设置有气化炉灰渣进口、水洗液进口和二氧化碳进口，所述水洗反应器1还设置有水洗残渣出口和水洗回收液出口；所述消解反应器2设置有水洗残渣进口、消解剂进口、消解液进口和二氧化碳进口，所述消解反应器2还设置有消解回收液出口和消解残渣出口，所述回收液缓存罐3设置有水洗回收液进口和消解回收液进口，所述回收液缓存罐3通过出口与催化剂浓缩及负载设备4连通。

采用上述结构的煤催化剂回收脱硅装置，其工作原理为：

首先将气化炉灰渣和水洗液均加入到水洗反应器1中，在水洗反应器1中，气化炉灰渣对水洗液中的水溶性钾催化剂进行水洗回收，得到水洗渣浆。在水洗回收的过程中或者在回收降温的过程中，通入二氧化碳使硅酸根在水洗回收时转换成硅酸，脱除硅酸根离子；水洗反应得到的水洗渣浆经过滤后分离出水洗回收液和水洗残渣，非水溶性的钾催化剂残留在水洗残渣中。水洗残渣通过水洗残渣出口进入消解反应器2中，同时在消解反应器2中加入消解剂和消解液，在消解反应器2中进行非水溶性钾催化剂的回收，消解剂的作用是与非水溶性钾催化剂进行反应，把非水溶性的钾催化剂置换成水溶性的钾催化剂，从而完成对非水溶性的钾催化剂的回收。在水洗回收的过程中或者在回收降温的过程中，通入二氧化碳使硅酸根在水洗回收时转换成硅酸，进一步脱除硅酸根离子。消解反应得到的消解渣浆经过滤后分离出消解回收液和消解残渣，消解残渣通过出口外排。水洗回收液和消解回收液均送入回收液缓存罐3中进行缓存，然后送至催化剂浓缩和负载设备。

可见，与现有技术中的脱硅系统相比，本实施例提供的煤催化剂回收脱硅装置，通过在水洗反应器1和消解反应器2中分别设置二氧化碳进口，在水洗反应和消解反应中分别通入二氧化碳，实现在水洗回收和消解回收的过程中，完成脱硅处理，从而无需使用脱硅塔等专门的脱硅设备，所以，采用本实施例提供的煤催化剂回收脱硅装置，减少了工序，有效的简化了催化剂回收脱硅工艺流程，降低了设备投资，提高了能源利用效率。

如图3所示，本实用新型实施例提供的煤催化剂回收脱硅装置，所述回收液缓存罐3设置有二氧化碳进口。

上述结构的煤催化剂回收脱硅装置，其工作原理为：

水洗回收和消解回收完成之后，水洗回收液和消解回收液送入回收液缓存罐 3进行缓存，在缓存的过程中，通入二氧化碳使硅酸根在催化剂溶液缓存时转换成硅酸，进一步对催化剂回收液中硅酸根离子进行脱除。

通过采用本实用新型公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：本实用新型实施例提供的煤催化剂回收脱硅装置，通过在水洗反应器和消解反应器中分别设置二氧化碳进口，在水洗反应和消解反应中分别通入二氧化碳，实现在水洗回收和消解回收的过程中，完成脱硅处理，从而无需使用脱硅塔等专门的脱硅设备，所以，采用本实施例提供的煤催化剂回收脱硅装置，减少了工序，有效的简化了催化剂回收脱硅工艺流程，降低了设备投资，提高了能源利用效率。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域人员应该理解的是，上述实施例提供的方法步骤的时序可根据实际情况进行适应性调整，也可根据实际情况并发进行。

上述实施例涉及的方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机设备可读取的存储介质中，用于执行上述各实施例方法所述的全部或部分步骤。所述计算机设备，例如：个人计算机、服务器、网络设备、智能移动终端、智能家居设备、穿戴式智能设备、车载智能设备等；所述的存储介质，例如：RAM、ROM、磁碟、磁带、光盘、闪存、U盘、移动硬盘、存储卡、记忆棒、网络服务器存储、网络云存储等。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。