一种煤气化渣回收利用系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种煤气化渣回收利用系统及方法，属于煤化工废渣处理领域。针对现有废渣处理难度大和成本高的问题，本发明专利技术提供一种煤气化渣回收利用系统，包括依次连接的干燥单元、输送单元、反应单元和预热单元；预热单元包括空气进口、空气出口和烟气出口，空气出口与输送单元连接，烟气出口和干燥单元连接。本发明专利技术对气化渣燃烧产生的高温烟气进行回收，使得高温烟气与常温空气换热，再将降温后的烟气与加热后的空气分别输送至不同的单元对气化渣进行不同程度的热处理，使得气化废渣在燃烧过程中无需掺混其他原料介质，可实现固废自身稳定反应，极大的节约了能耗。本发明专利技术的煤气化渣回收利用方法操作简便，运行稳定，成本低，节约资源，经济效应好。经济效应好。经济效应好。

【技术实现步骤摘要】
一种煤气化渣回收利用系统及方法


[0001]本专利技术属于煤化工废渣处理领域，更具体地说，涉及一种煤气化渣回收利用系统及方法。

技术介绍

[0002]气化技术是煤化工领域的先导与核心技术，是将固态的煤转化成气态的合成气的主要途径之一，气化技术的应用产生大量的气化渣，属于固废产物。我国每年产出的气化渣主要以填埋、渣场集中堆存为主，堆存后为黑色粉状，土地占压、扬尘污染、水系统污染问题突出，严重影响地方生态环境。目前，结合气化渣资源特点，目前主要在碳材料开发利用、陶瓷材料制备、铝/硅基产品制备等方面引起广泛关注，但大多处于实验室研究或扩试试验阶段，并且都需要掺烧或是加介质助燃，主要存在成本高、流程复杂、杂质难调控，下游市场小等问题，无法实现规模化利用。残碳碳含量高是制约气化渣材料化消纳掺量及产品性能的主要原因之一。因此，实现气化渣规模化消纳及资源化利用技术是相关企业实现环保效益和经济效益兼得的关键所在。
[0003]针对上述问题也进行了相应的改进，如中国专利申请号CN201811409990.9，公开日为2019年3月1日，该专利公开了一种气化炉灰渣干燥熔融炉气化工艺,属于煤化工
利用气化炉内操作温度不低于1500℃，使灰渣处于熔融状态，更有利用气化过程的完全反应，实现提高利用率的目的，在气化过程中，煤气化炉渣(灰渣)在气化过程中起传递氧的作用，同时对气化也具有催化作用。通过与煤配比后在熔融炉中进行共气化，促进废渣气化效率，提高废渣利用率。气化炉生的合成气中CO：50～60％(湿基)；H2:30～35％(湿基)；CO2：2～5％；氧耗：240～270。该专利的不足之处在于：将气化炉灰渣进行回收需借助煤等外部燃烧进行燃烧气化，增加能耗同时提高生产成本。
[0004]又如中国专利申请号CN201910139938.4，公开日为2019年5月21日，该专利公开了一种气化灰渣综合利用方法，包括步骤：1)气化灰渣经过初步脱水处理得到浓缩灰渣；2)所述浓缩灰渣与气化载热介质接换热进一步脱水干燥，得到水含率更低的干燥灰渣；3)将所述干燥灰渣进行燃烧再利用。本专利技术还公开了应用所述气化灰渣综合利用方法的系统，包括浓缩系统、干燥系统、燃烧系统；通过浓缩系统降低气化灰渣中的水和提高了气化灰渣中的残碳相对含量，再在干燥系统中利用气化载热介质所带的富余热量对所述浓缩灰渣进一步干燥脱水，再将产物送往燃烧系统燃烧再利用。该专利的不足之处在于：该方法对气化灰渣燃烧时所产生的热量进行回收使用，使得能量浪费严重。

技术实现思路

[0005]1、要解决的问题
[0006]针对现有废渣处理难度大和成本高的问题，本专利技术提供一种煤气化渣回收利用系统及方法。本专利技术中煤气化渣回收利用系统对气化渣燃烧产生的高温烟气进行回收，使得高温烟气与常温空气换热，再将降温后的烟气与加热后的空气分别输送至不同的单元对气
化渣进行不同程度的热处理，使得气化废渣在燃烧过程中无需掺混其他原料介质，可实现固废自身稳定反应，极大的节约了能耗。本专利技术的煤气化渣回收利用方法操作简便，运行稳定，成本低，节约资源，经济效应好。
[0007]2、技术方案
[0008]为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。
[0009]一种煤气化渣回收利用系统，包括依次连接的干燥单元、输送单元、反应单元和预热单元；干燥单元，用于对煤气化渣进行干燥和预加热；输送单元，用于对干燥预热后的煤气化渣进行运输和二次加热；反应单元，用于对二次加热后的煤气化渣进行燃烧；预热单元，用于对反应单元产生的烟气进行回收；预热单元包括空气进口、空气出口和烟气出口，空气出口与输送单元连接，烟气出口和干燥单元连接。
[0010]更进一步的，所述干燥单元为干燥窑，干燥窑包括干燥筒体，干燥筒体的一端为煤气化渣进口，另一端为煤气化渣出口并且该端与输送单元连接，干燥筒体的内部设有换热管，换热管与预热单元中的烟气出口连接，烟气在干燥筒体内的流动方向与煤气化渣的流动方向相反。
[0011]更进一步的，输送单元为管道，管道的一端连接干燥单元，另一端连接反应单元，管道上设有气体进口，气体进口与预热单元中的空气出口连接。
[0012]更进一步的，所述反应单元为反应炉，反应炉内部设有煤气化渣进行燃烧的反应区，反应炉的顶部设有气体出口，气体出口与预热单元连接，反应炉的底部设有固体出口。
[0013]更进一步的，反应炉的内壁还设有冷却装置。
[0014]更进一步的，所述预热单元为预热器，预热器包括壳体，壳体内部设有烟气管，壳体上设有烟气出口，空气入口和空气出口，烟气管的一端连接反应单元，另一端连接烟气出口，且烟气流动方向与空气流动方向相反。
[0015]一种利用上述任一项所述的煤气化渣回收利用系统的煤气化渣回收利用方法，包括以下步骤：
[0016]S1：煤气化渣进入到干燥单元进行干燥，此时，预热单元中的烟气进入到干燥单元内对煤气化渣进行预热；
[0017]S2：经预热后的煤气化渣进入到输送单元内，此时，预热单元中的空气进入到输送单元内对煤气化渣进行二次加热；
[0018]S3：二次加热后的煤气化渣进入到反应单元进行燃烧，产生的高温烟气进入到预热单元中，产生的固体作为建筑原料；
[0019]S4：预热单元内通入常温空气，高温烟气进入到预热单元中与常温空气进行换热生成低温烟气和高温空气，低温烟气进入到干燥单元内对煤气化渣进行预热，高温空气进入到输送单元中对煤气化渣进行二次加热。
[0020]更进一步的，所述步骤S1中控制煤气化渣预热的温度为20～300℃。
[0021]更进一步的，所述步骤S3中控制燃烧温度为900～1500℃。
[0022]3、有益效果
[0023]相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0024](1)本专利技术将上游气化产业产生的废渣作为原料，有效解决废渣处理的问题，从源头削减三废的产生量和排放量，处理后得到的固体废弃物实现了减量化，减量化达到了
80％，同时其含碳量小于3％，可作为建材、道路等行业的原料，使各个行业形成互补互动、共生共利的关系，实现资源的有效配置，极大地减轻了气化系统后续产生的生态环境压力，建设低投入、高产出，低消耗、无固废排放，循环、可持续的国民经济体系和资源节约型、环境友好型工业系统；
[0025](2)本专利技术使用煤化工行业产生的多种气化废渣作为原料，通过对气化渣燃烧产生的高温烟气进行回收处理，使得高温烟气与常温空气换热，再将降温后的烟气与加热后的空气分别输送至不同的单元对气化渣进行热处理，使得气化废渣在燃烧过程中无需掺混其他原料介质，可实现固废自身稳定反应，充分利用余热热能，能耗小，系统运行稳定、成本低，同时产出蒸汽可作为外送能源；将气化废渣转变为可再利用的资源，节约资源，经济效应好；
[0026](3)本专利技术中的干燥单元采用烟气和煤气化渣不直接接触，间接加热的方式对煤气化渣进行干燥升温，避免烟气与煤气化渣直接接触产生污染废渣的现象，保证后续煤气化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤气化渣回收利用系统，其特征在于：包括依次连接的干燥单元(1)、输送单元(2)、反应单元(3)和预热单元(4)；干燥单元(1)，用于对煤气化渣进行干燥和预加热；输送单元(2)，用于对干燥预热后的煤气化渣进行运输和二次加热；反应单元(3)，用于对二次加热后的煤气化渣进行燃烧；预热单元(4)，用于对反应单元(3)产生的烟气进行回收；预热单元(4)包括空气进口、空气出口和烟气出口，空气出口与输送单元(2)连接，烟气出口和干燥单元(1)连接。2.根据权利要求1所述的一种煤气化渣回收利用系统，其特征在于：所述干燥单元(1)为干燥窑，干燥窑包括干燥筒体，干燥筒体的一端为煤气化渣进口，另一端为煤气化渣出口并且该端与输送单元(2)连接，干燥筒体的内部设有换热管，换热管与预热单元(4)中的烟气出口连接，烟气在干燥筒体内的流动方向与煤气化渣的流动方向相反。3.根据权利要求1或2所述的一种煤气化渣回收利用系统，其特征在于：输送单元(2)为管道，管道的一端连接干燥单元(1)，另一端连接反应单元(3)，管道上设有气体进口，气体进口与预热单元(4)中的空气出口连接。4.根据权利要求1所述的一种煤气化渣回收利用系统，其特征在于：所述反应单元(3)为反应炉，反应炉内部设有煤气化渣进行燃烧的反应区，反应炉的顶部设有气体出口，气体出口与预热单元(4)连接，反应炉的底部设有固体出口。5.根据权利要求4所述的一种煤气化渣回收利用系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李挺，白勇，毕一鸣，朱晨军，张冬临，
申请(专利权)人：安徽科达洁能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：