一种焦油煤渣无氧热解和焦油回收装置的制作方法

文档序号:13534257阅读:472来源:国知局

本实用新型涉及焦油热解和回收技术领域,特别涉及一种焦油煤渣无氧热解和焦油回收装置。



背景技术:

煤焦油是一种黑色或褐色粘稠液体,气味与萘或芳香烃相似,煤焦油主要成分有各种酚类、烷类、芳香烃和杂环化合物的混合物,有致癌性,属于IARC第一类致癌物质。例如:鲁奇BGL汽化炉在煤气冷却工段煤气水沉降静置分离后,形成大量的废焦油渣,其废渣的成分复杂,主要含粉煤、灰、煤焦油等,其中煤焦油含量超过40%,在厂区内长期堆放,自然风干,对环境造成重大污染,现有技术中的处理工艺中,煤气中的余热没有利用起来。



技术实现要素:

为了解决现有技术所存在的煤气余热没有充分利用的缺陷,本实用新型提供一种能充分利用余热的焦油煤渣无氧热解和焦油回收装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:

一种焦油煤渣无氧热解和焦油回收装置,包括用于将焦油煤渣输入的混料输送机,所述的混料输送机后方设有加料缓冲仓,所述的加料缓冲仓中设有耙料器,所述的加料缓冲仓后方设有间接式热解炉,所述的间接式热解炉上从上至下间隔设有若干个热解螺旋输送机,所述的热解螺旋输送机沿水平方向设置,相邻两个热解螺旋输送机之间相通,最上方的热解螺旋输送机和所述的加料缓冲仓连接,所述的热解炉后方设有第一气气换热器,所述的热解螺旋输送机均与第一气气换热器的其中一个进口连接,所述的第一气气换热器底部的出口连接有冷凝塔,所述的第一气气换热器的下部的出口与间接式热解炉连接,第一气气换热器上部的出口和冷凝塔连接,所述的冷凝塔下部的出口连接有油回收罐,所述的冷凝塔底部和上方设有第一循环管道,所述的第一循环管道中间设有液体循环泵和冷却器,所述的冷凝塔顶部的出口和第一气气换热器的一个进口连接;

位于最下方的热解螺旋输送机下部的出口连接有冷却螺旋输送机,所述的冷却螺旋输送机外接有冷却水管道,所述的冷却螺旋输送机下部的出口连接有废渣旋转卸料器;

所述的间接式热解炉顶部的出口连接有第二气气换热器,所述的第二气气换热器外接入空气管道,所述的第二气气换热器的下部的出口与间接式热解炉底端进口连接,所述的第二气气交换器顶部的出口连接有吸收塔,所述的吸收塔上的进口连接有碱液罐,所述的吸收塔的底部和上部之间设有第二循环管道,所述的第二循环管道中间设有碱液循环泵,所述的吸收塔顶部的出口连接有吸附罐,所述的吸附罐中设有活性炭。

进一步的,所述的热解螺旋输送机的个数为三个,从上至下分别为三级热解螺旋输送机、二级热解螺旋输送机、一级热解螺旋输送机。

进一步的,所述的冷凝塔顶部的出口和第一气气换热器中间设有不凝气风机。

进一步的,所述第二气气交换器的空气管道上设有助燃风机。

进一步的,所述的第二气气换热器和吸收塔之间设有烟气风机。

有益效果:

⑴能量回收

自间接式热解炉的高温炉膛烟气、高温焦油气体携带热量都得到有效的循环利用。

①高温炉膛烟气余热利用

在间接式热解炉的~600℃高温烟气通过一级热解螺旋输送机、二级热解螺旋输送机、三级热解螺旋输送机对废渣无氧热解后,其炉膛出来的烟气温度仍维持~180℃,为利用此部分热量,在助燃空气进入间接式热解炉前,在第二气气换热器中,~180℃炉膛烟气与~20℃空气热交换,炉膛烟气温度降至~90℃,助燃空气被加热至~90℃后进入间接式热解炉作为一次风,余热得到利用。

②热解挥发高温焦油气体带出热量利用

间接式热解炉的三级热解螺旋输送机、二级热解螺旋输送机、一级热解螺旋输送机中无氧热解挥发出来的焦油气体温度维持在~300℃,若直接冷凝,热量损失同时耗费冷源介质。因此,~300℃焦油气体冷凝前,在第一气气换热器中与冷凝塔顶部出来~60℃不凝气体热交换,升温后的~200℃不凝气体作为间接式热解炉的二次风循环利用,同时这部分不凝气体中含有少量的可燃挥发组份,进入炉膛后可参与燃烧产生热量,余热得到利用。

⑵安全环保

工艺过程无氧密闭循环,体系安全,工艺过程在烟气密闭循环的体系中进行,此体系相当于惰性气体密闭循环体系,使废渣的预热、热解过程都是在无氧环境中进行,系统安全。

⑶废气、废水、废固排量小

废气:本实用新型中需要外排的烟气量相当于间接式热解炉炉膛介质燃烧时需要的助燃空气量(即一次风),这部分烟气量只占循环气量的~12%,废气排量小,同时即使需要排出的烟气,也是在降温、碱液吸收、活性炭吸附除臭后排空,对环境无一次污染和二次污染,环保。

废水:本实用新型中废水量是废渣中含有的固有量,即进口物料中含多少水分就排多少水分,无增加量。

废固:本实用新型中间接式热解炉中无氧热解后形成固体废渣,体积缩小,做到了减量化;同时固体废渣含有热值,可与煤粉掺烧,做到了资源化。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的焦油煤渣无氧热解和焦油回收装置的结构示意图;

其中,1、混料输送机,2、加料缓冲仓,3、间接式热解炉,4、冷却螺旋输送机,5、旋转卸料器,6、助燃风机,7、第二气气换热器,8、烟气风机,9、碱液罐,10、吸收塔,11、碱液循环泵,12、吸附罐,13、第一气气换热器,14、冷凝塔,15、油回收罐,16、液体循环泵,17、冷却器,18、不凝气风机。

具体实施方式

一种焦油煤渣无氧热解和焦油回收装置,包括用于将焦油煤渣输入的混料输送机1,混料输送机1后方设有加料缓冲仓2,混料输送机1将废渣输入到加料缓冲仓2中,加料缓冲仓2中设有耙料器,加料缓冲仓2后方设有间接式热解炉3,间接式热解炉3上从上至下间隔设有若干个热解螺旋输送机,热解螺旋输送机沿水平方向设置,相邻两个热解螺旋输送机之间相通,最上方的热解螺旋输送机和加料缓冲仓2连接,热解炉后方设有第一气气换热器13,热解螺旋输送机均与第一气气换热器13的其中一个进口连接,第一气气换热器13底部的出口连接有冷凝塔14,第一气气换热器13的下部的出口与间接式热解炉3连接,第一气气换热器13上部的出口和冷凝塔14连接,冷凝塔14下部的出口连接有油回收罐15,油回收罐15将焦油输出,冷凝塔14底部和上方设有第一循环管道,第一循环管道中间设有液体循环泵16和冷却器17,第一循环管道还接入补充水,冷却器17上接有冷却水输入管道和冷却水输出管道,冷凝塔14顶部的出口和第一气气换热器13的一个进口连接;

位于最下方的热解螺旋输送机下部的出口连接有冷却螺旋输送机4,冷却螺旋输送机4外接有冷却水输入管道和冷却水输出管道,冷却螺旋输送机4下部的出口连接有废渣旋转卸料器5,卸料器5将废渣排出;

间接式热解炉3顶部的出口连接有第二气气换热器7,第二气气换热器7外接入空气管道,第二气气换热器7的下部的出口与间接式热解炉3底端进口连接,第二气气换热器7顶部的出口连接有吸收塔10,吸收塔10上的进口连接有碱液罐9,碱液罐9上连接有碱液输入管道,吸收塔10的底部和上部之间设有第二循环管道,第二循环管道中间设有碱液循环泵11,吸收塔10顶部的出口连接有吸附罐12,吸附罐12中设有活性炭,吸附罐12将净化后的尾气排出。

热解螺旋输送机的个数为三个,从上至下分别为三级热解螺旋输送机、二级热解螺旋输送机、一级热解螺旋输送机。

冷凝塔14顶部的出口和第一气气换热器13中间设有不凝气风机18。

所述第二气气换热器7的空气管道上设有助燃风机6。

第二气气换热器7和吸收塔10之间设有烟气风机8。

上述的焦油煤渣无氧热解和焦油回收装置的热解和回收方法包括以下步骤:

1)废渣通过混料输送机1进入加料缓冲仓2中,在加料缓冲仓2中耙料器作用下,废渣依次进入间接式热解炉3的三级热解螺旋输送机、二级热解螺旋输送机、一级热解螺旋输送机中,同时三级热解螺旋输送机、二级热解螺旋输送机、一级热解螺旋输送机的外壁依次与间接式热解炉3炉膛顶部、中部、底部的高温烟气接触,高温烟气间接传热给三级热解螺旋输送机、二级热解螺旋输送机、一级热解螺旋输送机中的废渣,使废渣中的焦油挥发,挥发出来的高温焦油气体与冷凝塔14顶部出来的低温不凝气体在第一气气换热器13中换热,换热后的不凝气体作为间接式热解炉3炉膛的二次风,循环利用;

2)换热后的低温焦油气体进入冷凝塔14与冷却循环液逆向接触,在冷凝塔14底部冷凝成液,液体中漂浮在上部的焦油溢流至油回收罐15中回收,换热后的塔底循环液经液体循环泵16增压,在冷却器17中冷却后进入冷凝塔14塔顶循环利用,冷凝塔14顶部产生的低温不凝气经不凝气风机18增压后进入第一气气换热器13中,形成密闭循环气体;

3)自一级热解螺旋输送机出来的高温废渣进入冷却螺旋输送机4中,同时循环冷却水也进入冷却螺旋输送机4的空心轴和夹套中与高温废渣间接换热,冷却的废渣经废渣旋转卸料器5排出收集;

4)自间接式热解炉3炉膛顶部出来的高温烟气与经助燃风机6增压后的空气在第二气气换热器7中热交换,换热后的高温空气进入间接式热解炉3炉膛作为一次风,换热后的低温烟气体经烟气风机8增压后进入吸收塔10与冷却循环碱液逆向接触,吸收烟气中的有害气体,吸收后的塔底循环液经碱液循环泵11增压重新后进入吸收塔10塔顶循环利用,吸收后塔顶出来的低温烟气再进入装有活性炭的吸附罐12中吸附净化,净化后气体排空。

应当理解,以上所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。由本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

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