一种高粘结煤破粘装置的制作方法

1.本实用新型涉及煤催化气化技术领域，具体而言，涉及一种高粘结煤破粘装置。


背景技术：

2.煤的催化气化技术是指煤在多功能催化剂作用下，与气化介质(h2o/o2)在流化床反应器内同时发生煤气化、变换和甲烷化三个反应，生成高甲烷含量的粗煤气的过程。该技术具有反应温度温和（700
‑
800℃），出口甲烷含量高(24%以上) 、系统能效高等特点。催化气化技术反应器为高压流化床反应器，适用的煤种为弱粘结性煤，若将弱粘结性煤直接用于煤催化气化技术中，容易导致流化床反应器堵塞、结块，进而影响了反应的进行。高粘结性烟煤在我国煤炭储量和开采量中占比较大，对高粘结性煤进行破粘处理可以拓展催化气化技术的适用煤种，加速催化气化技术的产业化推广利用。
3.对高粘结性烟煤进行降粘处理是拓展其利用途径的有效方法，目前主要的方法包括低温预氧化法等。预氧化法是通过破坏煤中相关官能团实现破粘的预处理工艺，该方法需要在单独的氧化反应器中进行，需要间歇操作，设备投资较大，不利于工业化上的连续运行；并且在预处理过程中易造成煤中挥发分的损失，效率较低。


技术实现要素：

4.鉴于此，本实用新型提出了一种高粘结煤破粘装置，旨在解决现有技术中对高粘结煤进行破粘处理时效率较低且易造成煤中挥发分损失的问题。
5.本实用新型提出了一种高粘结煤破粘装置，包括：依次连通的煤粉输送单元、破粘单元和混合单元；其中，所述煤粉输送单元具有煤粉进口和煤粉出口；
6.所述破粘单元的煤粉进口与所述煤粉输送单元的煤粉出口连通，所述破粘单元上开设有破粘剂进口，用以输入破粘剂，并使所述破粘剂与进入所述破粘单元中的所述煤粉混合；所述混合单元的破粘煤粉进口与所述破粘单元的煤粉出口连通，所述混合单元的破粘煤粉出口用以与气化炉的进口连通，从而将破粘后的所述高粘结煤输送至所述气化炉中。
7.进一步地，上述高粘结煤破粘装置中，所述破粘单元至少为两个，所述煤粉输送单元的煤粉出口数量以及所述混合单元的破粘煤粉进口数量均与所述破粘单元的数量相同，并且，各所述破粘单元的煤粉进口分别与煤粉输送单元的煤粉出口一一对应连通，各所述破粘单元的煤粉出口分别与所述混合单元的破粘煤粉进口一一对应连通。
8.进一步地，上述高粘结煤破粘装置中，所述破粘单元为两个，所述煤粉输送单元、两个所述破粘单元和所述混合单元通过气固物料输送管道围接成菱形结构。
9.进一步地，上述高粘结煤破粘装置中，所述煤粉输送单元中设置有分料机构，用以将进入所述煤粉输送单元的煤粉分为多路后经所述煤粉输送单元的各个煤粉出口输送至各所述破粘单元中。
10.进一步地，上述高粘结煤破粘装置中，所述分料机构包括：隔板和若干分料板；其
中，所述隔板沿竖直方向设置在所述煤粉输送单元的底部，各所述分料板倾斜设置在所述隔板的周围，且各所述分料板的顶部均与所述隔板相连接，各所述分料板与所述煤粉输送单元的各个煤粉出口一一对应设置。
11.进一步地，上述高粘结煤破粘装置中，每个所述分料板与所述隔板的夹角为10
‑
30
°
。
12.进一步地，上述高粘结煤破粘装置中，所述煤粉输送单元具有球形内腔，所述煤粉输送单元的球形内腔的直径与所述隔板的高度比值为3~5。
13.进一步地，上述高粘结煤破粘装置中，所述煤粉输送单元具有球形内腔，所述煤粉输送单元的煤粉进口连接有煤粉进料管，所述煤粉输送单元的球形内腔的直径与所述煤粉进料管的管径的比值为2~4。
14.进一步地，上述高粘结煤破粘装置中，所述煤粉输送单元、所述破粘单元和所述混合单元内部均具有球形内腔。
15.进一步地，上述高粘结煤破粘装置中，所述煤粉输送单元上还设置有吹送气进口，所述破粘单元上还设置有吹扫气进口。
16.本实用新型提供的高粘结煤破粘装置，通过煤粉输送单元将煤粉输送至破粘单元中与破粘剂充分接触混合，增大了破粘剂与煤粉的接触面积，缩短了破粘时间，提高了破粘效率；进一步的，将混合单元与气化炉进料系统直接相连，可以防止煤粉中挥发分的损失；此外，整个装置同时具备破粘和进料功能，可实现高粘结性原料煤的连续破粘和进料。
附图说明
17.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
18.图1为本实用新型实施例提供的高粘结煤破粘装置的结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例提供的高粘结煤破粘装置中煤粉输送单元的结构示意图。
具体实施方式
20.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
21.参阅图1，本实用新型实施例的高粘结煤破粘装置包括：依次连通的煤粉输送单元1、破粘单元2和混合单元3；其中，所述煤粉输送单元1具有煤粉进口和煤粉出口；所述破粘单元2的煤粉进口与所述煤粉输送单元1的煤粉出口12连通，所述破粘单元2上开设有破粘剂进口，用以输入破粘剂，并使所述破粘剂与进入所述破粘单元2中的所述煤粉混合；所述混合单元3的破粘煤粉进口与所述破粘单元2的煤粉出口连通，所述混合单元3的破粘煤粉
出口用以与气化炉的进口连通，从而将破粘后的所述高粘结煤输送至所述气化炉中。图1中箭头所示方向为物料的输送方向。
22.具体而言，煤粉输送单元1的顶部设置有煤粉进口，煤粉输送单元的煤粉进口11连接有煤粉进料管10，煤粉输送单元1上还设置有吹送气进口13，较具体的，吹送气进口13设置在煤粉进料管10的侧壁上，吹送气进口13与吹扫气路连通，可以将吹送气输入煤粉输送单元1中，在增加煤粉在煤粉输送单元1中的分散程度，同时防止粉煤粘在煤粉进料管的管壁上；煤粉输送单元1的底部设置有煤粉出口，以将煤粉输送至破粘单元2中。
23.破粘单元2中设置有破粘剂进口21，破粘剂进口21与破粘剂进料管连通，水蒸气携带的破粘剂经破粘剂进料管进入破粘单元2中，这里的破粘剂可以为电石渣，其同时可以起到催化剂的作用，破粘剂与煤粉混合，完成催化剂的负载和煤粉的破粘处理。破粘单元2上还设置有吹扫气进口22，吹扫气进口22设置在破粘剂进口21的一侧，以将破粘剂顺利输送至破粘剂单元2中，并有利于增加煤粉与破粘剂的接触面积，达到更好的破粘效果。
24.混合单元3顶部设置破粘煤粉进口，以接收从破粘单元2的破粘煤粉出口输出的破粘煤粉，混合单元3的底部设置破粘煤粉出口31，以将经过破粘处理的煤粉输送至后续的气化炉中参与煤气化反应。煤粉和破粘剂在气固物料输送管道4中以及在混合单元3内进一步产生强烈碰撞，颗粒之间接触面积进一步增大，使得二者混合的更加均匀，从而达到更好的破粘效果。
25.本实施例中，所述煤粉输送单元1、所述破粘单元2和所述混合单元3两两之间通过气固物料输送管道4连通，以实现气固物料的输送和混合。
26.本实施例中，所述煤粉输送单元1、所述破粘单元2和所述混合单元3内部均具有球形内腔，有利于增大煤粉与破粘剂的接触面积，并且，在相同容积下，球形容器的表面积最小，有利于节约制作材料。所述煤粉输送单元1、所述破粘单元2和所述混合单元3的球形内腔直径可以相等。
27.上述显然可以得出，本实施例中提供的高粘结煤破粘装置，通过煤粉输送单元将煤粉输送至破粘单元中与破粘剂充分接触混合，增大了破粘剂与煤粉的接触面积，缩短了破粘时间，提高了破粘效率；进一步的，将混合单元与气化炉进料系统直接相连，可以防止煤粉中挥发分的损失；此外，整个装置同时具备破粘和进料功能，可实现高粘结性原料煤的连续破粘和进料。
28.继续参阅图1，破粘单元2至少为两个，所述煤粉输送单元1的煤粉出口数量以及所述混合单元3的破粘煤粉进口数量与所述破粘单元2的数量相同，并且，各所述破粘单元2的煤粉进口分别与煤粉输送单元的煤粉出口12一一对应连通，各所述破粘单元2的煤粉出口分别与所述混合单元3的破粘煤粉进口一一对应连通。
29.具体而言，多个破粘单元2可以并联设置在煤粉输送单元1和混合单元3之间。相应的，煤粉输送单元1中设置多个煤粉出口，以分别与每个破粘单元2连通，有利于进一步增大煤粉与破粘剂的接触面积；混合单元3具有多个破粘煤粉进口，以分别与每个破粘单元2的破粘煤粉出口连通。各所述破粘单元2的煤粉进口分别与对应的所述煤粉输送单元1的煤粉出口连通，各所述破粘单元2的破粘煤粉出口分别与对应的所述混合单元3的破粘煤粉进口连通。
30.本实施例中，所述破粘单元2为两个，所述煤粉输送单元1、两个所述破粘单元2和
所述混合单元3通过气固物料输送管道4围接成菱形结构。较具体的，两个破粘单元2位于菱形结构的其中一条对角线上，煤粉输送单元1和混合单元3位于菱形结构的另一条对角线上。例如，所述煤粉输送单元1、两个所述破粘单元2和所述混合单元3通过气固物料输送管道4围接成正方形结构。
31.参阅图2，上述实施例中，所述煤粉输送单元1中设置有分料机构14，用以将进入所述煤粉输送单元1的煤粉分为多路后经所述煤粉输送单元1的各个煤粉出口输送至各所述破粘单元2中。分料机构可以为与煤粉输送单元1的各个煤粉出口对应设置的板状结构，能将煤粉均匀的分散到煤粉输送单元1底部的各个气固物料输送管道4中。
32.在本实施例的一种具体实施方式中，所述分料机构14包括：隔板141和若干分料板142；其中，所述隔板141沿竖直方向设置在所述煤粉输送单元1的底部，各所述分料板142倾斜设置在所述隔板141的周围，且各所述分料板142的顶部均与所述隔板141相连接，各所述分料板142与所述煤粉输送单元1的各个煤粉出口一一对应设置。
33.具体而言，分料板142的顶部可以固定在隔板141的顶部。分料板142为煤粉的下落提供了缓冲场所，更加有利于实现煤粉的均匀分料，避免了煤粉在煤粉输送单元1下部的堆积。煤粉输送单元的煤粉出口12所靠近所述隔板141的一侧和与其相对应的分料板142的底部相连接，也就是说，分料板142的底部抵接在煤粉输送单元的煤粉出口12靠近隔板141的一侧。
34.优选的，每个所述分料板142与所述隔板141的夹角β为10
‑
30
°
。
35.上述各实施例中，所述煤粉输送单元1具有球形内腔，所述煤粉输送单元1的球形内腔的直径与所述隔板141的高度的比值为3~5。
36.上述各实施例中，所述煤粉输送单元1具有球形内腔，所述煤粉输送单元的煤粉进口11连接有煤粉进料管10，所述煤粉输送单元1的球形内腔的直径与所述煤粉进料管10的管径的比值为2~4。
37.请结合图1
‑
2所示，以两个破粘单元2为例，本实施例中高粘结煤破粘装置的工作过程为：煤粉在进料吹送气的吹送下进入到煤粉输送单元1中，经煤粉输送单元1中的分料机构均匀的分散为两部分，一部分进入第一个破粘单元2中，另一部分进入第二个破粘单元2中。水蒸气携带的破粘剂经相应的破粘剂进口进入两个破粘单元2中，与煤粉分别在两个破粘单元2中混合、反应，实现破粘。破粘后的煤粉从两个破粘单元2中排出后一起进入到混合单元3中，通过混合单元3下部的破粘煤粉出口进入气化炉。
38.综上，本实用新型提供的高粘结煤破粘装置，通过煤粉输送单元将煤粉输送至破粘单元中进行破粘后，再经混合单元将破粘后的煤粉输送至气化炉中参与气化反应，采用容器混合与气力输送干混相结合的方式，提高了破粘剂与煤粉的接触面积，缩短了破粘时间，提高了破粘效率，并且将混合单元与气化炉进料系统直接相连，防止煤粉中挥发分的损失，有利于实现连续运行。
39.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。