热循环连续煤矸石热解气化综合方法技术

本发明专利技术提供热循环连续煤矸石热解气化综合方法，步骤是：(1)、将粉碎后的煤矸石粒料进行调湿脱水；(2)、调湿脱水后的入炉煤矸石粒料进行高温连续热解气化；(3)、热解气化后的固体产物进入产品料仓，热解气化中产生的荒煤气经过回收净化装置进行回收和净化进行蓄热换热方式燃烧给上述的第(2)步煤矸石热解气化提供热源；(4)、将上述的第(3)步燃烧后的热废气给上述的第(1)步粉碎后的煤矸石粒料的调湿脱水提供热源(5)、将上述的第(3)步燃烧后的热废气对因净化吸附而成饱和的活性焦进行蒸发再生；(6)、将上述的第(4)、第(3)步中降温后的热废气水沐净化除尘和再次降温，最后得到干净的废气向大气中排放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤矸石热解气化的技术，特别是。
技术介绍
煤矸石——从原煤中选出的石头，是选煤厂的废渣，不好处理，中国每年有上亿吨的煤矸石不能利用，并且每年仍继续排放约lOOMt，不仅堆积占地，而且还能自燃污染空气或引起火灾，造成严重的环境污染。由于亿万年的煤化作用，煤矸石中含有20-30%的碳、油、气物质，其中油气占11-15%、碳占7-15%。把煤矸石热解气化，得到油气产品和70-80%的固体产物(成份为二氧化娃、三氧化二招、三氧化二铁、二氧化钛、氧化韩、氧化镁、氧化钾、氧化钠、五氧化二磷、氧化锰、三氧化硫等组成，是硅铝质耐火材料的熟料)，有经济价值，更有社会效益。本专利技术人长期对煤矸石的物理特性和高温煤热解气化工艺的研究，创新一套全新的煤矸石高温热解气化综合工艺及装置。
技术实现思路
本专利技术提供，该方法将煤矸石热解气化、荒煤气回收净化、净煤气燃烧、燃烧后的热废气的余热利用，即起到了对煤矸石利用，又不需要消耗额外的能源，环保效益突出，经济价值可观。实现上述目的所采取的技术方案是:，本方法涉及的设备主要包括煤矸石热解气化炉，荒煤气冷凝装置、荒煤气回收净化装置、入炉煤矸石热废气调湿脱水装置、尾气水沐净化器；具体步骤是:(I)、将粉碎后的普通的煤矸石粒料送入入炉煤矸石热废气调湿脱水装置中进行调湿脱水；(2)、调湿脱水后的入炉煤矸石粒料送入煤矸石热解气化炉进行高温连续热解气化；(3)、热解气化后的固体产物进入产品料仓，热解气化中产生的荒煤气经过荒煤气冷凝装置和荒煤气回收净化装置进行回收和净化，经过回收净化送入煤矸石热解气化炉的煤矸石热解装置中进行蓄热换热方式燃烧给上述的第(2)步煤矸石热解气化提供热源；(4)、将上述的第(3)步燃烧后的热废气送入入炉煤矸石热废气调湿脱水装置中，利用热废气的余热给 上述的第(I)步粉碎后的煤矸石粒料的调湿脱水提供热源，同时又给热废气进行降温；(5)、将上述的第(3)步燃烧后的热废气送入活性焦再生器中对因净化而成饱和的活性焦进行蒸发再生；(6)、将上述的第(4)、第(3)步中降温后的热废气送入尾气水沐净化器中进行水沐净化除尘和再次降温，最后得到普通温度而又干净的废气向大气中排放。所述的第(I)步调湿脱水方法，本方法涉及的设备所述的入炉煤矸石热废气调湿脱水装置主要包括水汽排汽导出器，废气换热脱水器；所述的水汽排汽导出器包括蒸汽导出总管，至少一条以上蒸汽导出伞道、蒸汽收集立管、冷凝水排出总管；所述的废气换热脱水器包括热废气进入通道、热废气进入室、散热管、散热管串接通道、废气过渡室、低温废气排出室，具体步骤是:(I)、将煤矸石高温热解及水煤气反应产生的荒煤气化产回收净化后的净煤气燃烧后产生的热废气从热废气进入通道通入热废进入室中，再通过散热管串接通道流入散热管中对含水量的煤矸石进行脱水烘干，同时热废气经过换热温度降低，最后低温热废气通过废气过渡室进入低温废气排出室排出；(2)、煤矸石粒料经过散热管加热烘烤，煤矸石中的水大量蒸发，水蒸汽经进入蒸汽收集立管中，热的水汽向上汇集到蒸汽导出总管中集中排出，一部分被冷却降温的水蒸汽变成冷凝水后向下流入冷凝水排出总管中汇集排放。所述的第(2)步煤矸石热解气化方法，该方法主要涉及的设备包煤矸石热解装置和水煤气反应装置，所述的煤矸石热解装置设置在炉体中部，主要包括热解气化室、外燃气加热装置、内燃气加热装置、气体换向装置，所述的热解气化室由耐火导热材料内、外环墙构成一个环状空间，围绕在热解气化室外墙环外周为外燃气加热装置，热解气化室内环墙环内为内燃气加热装置，所述的外燃气加热装置主要为若干组结构相同关联第一燃气加热器、第二燃气加热器构成，所述的内燃气加热装置主要由若干组结构相同的关联第三燃气加热器、第四燃气加热器，其结构与关联第一燃烧加热器、第二燃烧加热器组成几乎完全相同；所述的水煤气反应装置包括热解气化室、物料降温装置、蒸汽产生装置，具体实现步骤是:(I)、通过煤矸石热解装置的外燃气加热装置、内燃气加热装置的两组燃气加热器交替燃烧和两组蓄热换 热器的蓄热换热对净化后煤气燃烧给热解气化室提供热源，煤矸石在热解气化室中高温环境下进行热解；(2)、通过水煤气反应装置从热解气化室下部通入高温水蒸汽，并与热解气化室的高温炙热的煤矸石热解物料接触，煤矸石热解后的固体产物中的炭与过热水蒸汽相遇进行水煤气反应生成水煤气；(3)、煤矸石热解气化后的固体产物从热解气化室中落入物料降温装置的高温降温室和低温降温室中，对经过低温降温室和高温降温室向上进入热解气化室的水蒸汽再次加热成为过热的高温水蒸汽，同时又对煤矸石热解气化后的固体产物进行降温，再利用低温降温室中固体产物余热给蒸汽产生装置中的水加热形成水蒸汽；(4)、将蒸汽产生装置中的水加热形成水蒸汽再通向物料降温装置的低温降温室通入水蒸汽，使得水煤气反应能够连续不间断进行。所述的第⑴步通过煤矸石热解装置的外燃气加热装置、内燃气加热装置的两组燃气加热器交替燃烧和两组蓄热换热器的蓄热换热对净化后煤气燃烧给热解气化室提供热源，具体细化为:(I)、气体换向装置的旋转换向电机带动上盘在下盘上转动，空气主管与第一燃气加热器的第一空气分管接通，空气主管与第二燃气加热器的第二空气分管处于切断状态；同时，煤气主管与第一燃气加热器的第一煤气分管亦相接通，煤气主管与第二燃气加热器的第二煤气分管处于切断状态；与此同时，燃烧废气主管与第一燃气加热器的第一燃烧废气分管亦相切断，而相应燃烧废气主管与第二燃气加热器的第二燃烧废气分管处于相接通状态；(2)气体换向装置的空气风机将空气鼓入空气主管、空气依次进入第一燃气加热器的第一蓄热腔，利用第一蓄热体释放的热量对空气进行加热后进入第一燃烧室中；同时，煤气风机将荒煤气经过化产回收净化后得到净煤气鼓入煤气主，净煤气进入第一燃烧室中进行燃烧，与此同时，因为燃烧废气主管与第一燃烧废气分管处于相切断状态，而相应燃烧废气主管和第二燃烧废气分管处于相接通状态，所以第一燃烧室中煤气燃烧后的废气只能通过燃烧室通孔进入到第二燃烧室中，再经过第二蓄热腔中，经第二蓄热腔中的第二蓄热进行吸热降温后从通过废气风机排出；(3)达到燃烧时间，气体换向装置的旋转换向电机带动上盘在下盘上反向转动，空气主管与第一燃气加热器的第一空气分管切断，空气主管与第二燃气加热器的第二空气分管处于接通状态，同时，煤气主管和第一燃气加热器的第一煤气分管亦相切断，煤气主管与第二燃气加热器的第二煤气分管接通状态，与此同时，燃烧废气主管和第一燃气加热器的第一燃烧废气分管亦相接通，而相应燃烧废气主管和第二燃气加热器的第二燃烧废气分管亦相切断状态；(4)气体换向装置的空气风机将空气鼓入第二燃气加热器的第二蓄热腔，利用第二蓄热腔中的第二蓄热体释放的热量对空气进行加热后进入第二燃烧室中；同时，煤气风机将荒煤气经过回收净后得到净煤气鼓入煤气主管，煤气进入第二燃烧室中进行燃烧，与此同时，因为燃烧废气主管和第一燃气加热器的第一燃烧废气分管相接通，而相应燃烧废气主管和第二燃气加热器的第二燃烧废气分管处于相切断状态，所以第二燃烧室中煤气燃烧后的废气只能通过燃烧室通孔进入第一燃烧室中，再经过第一蓄热腔，经第一蓄热腔中的第一蓄热体进行吸热降温后，最后通过废气风机排出。所述的第(3)本文档来自技高网...

【技术保护点】
热循环连续煤矸石热解气化综合方法，其特征在于：本方法涉及的设备主要包括煤矸石热解气化炉，荒煤气冷凝装置、荒煤气回收净化装置、入炉煤矸石热废气调湿脱水装置、尾气水沐净化器；具体步骤是：(1)、将粉碎后的普通的煤矸石粒料送入入炉煤矸石热废气调湿脱水装置中进行调湿脱水；(2)、调湿脱水后的入炉煤矸石粒料送入煤矸石热解气化炉进行高温连续热解气化；(3)、热解气化后的固体产物进入产品料仓，热解气化中产生的荒煤气经过荒煤气冷凝装置和荒煤气回收净化装置进行回收和净化，经过回收净化送入煤矸石热解气化炉的煤矸石热解装置中进行蓄热换热方式燃烧给上述的第(2)步煤矸石热解气化提供热源；(4)、将上述的第(3)步燃烧后的热废气送入入炉煤矸石热废气调湿脱水装置中，利用热废气的余热给上述的第(1)步粉碎后的煤矸石粒料的调湿脱水提供热源，同时又给热废气进行降温；(5)、将上述的第(3)步燃烧后的热废气送入活性焦再生器中对因净化而成饱和的活性焦进行蒸发再生；(6)、将上述的第(4)、第(3)步中降温后的热废气送入尾气水沐净化器中进行水沐净化除尘和再次降温，最后得到普通温度而又干净的废气向大气中排放。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王新民，
申请(专利权)人：山西鑫立能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：