專(zhuān)利名稱(chēng)：一種化學(xué)熄焦裝置、熄焦介質(zhì)及其工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高溫?zé)捊辜夹g(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種化學(xué)熄焦裝置、熄焦介質(zhì)及其工藝。
背景技術(shù)：
高溫?zé)捊惯^(guò)程，剛出爐的紅焦溫度可達(dá)1000°C以上。1000°C左右的焦炭含有的顯熱大約為I. 6MJ/kg，該熱量相當(dāng)于整個(gè)煉焦耗熱量的36% 40%。對(duì)于紅焦的冷卻，最原始和簡(jiǎn)單的方法是采用噴淋水冷卻。采用噴淋水冷卻，每噸紅焦用水大約2m3，其中大約20%的水量要蒸發(fā)到大氣中。這不僅浪費(fèi)資源，而且還污染環(huán)境。為改善這一狀況，熄焦隨之又發(fā)展有壓力蒸汽熄焦、低水分熄焦等，這些方法均被稱(chēng)為濕法熄焦。20世紀(jì)60年代后，隨著能源危機(jī)的出現(xiàn)和對(duì)能源利用的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，干法熄焦技術(shù)在前蘇聯(lián)和日本有了長(zhǎng)足的發(fā)展。其基本原理是利用不活潑氣體與紅焦循環(huán)接觸，不活潑氣體一般多用氮?dú)?N2),把焦炭的熱量帶出，使焦炭冷卻，同時(shí)把升溫后的氣體送入鍋爐，再換熱生產(chǎn)水蒸汽。冷卻氣體的動(dòng)力由系統(tǒng)的循環(huán)風(fēng)機(jī)提供。干法熄焦技術(shù)不僅有效地回收了紅焦的顯熱，對(duì)焦炭的·質(zhì)量也有明顯提高，所以，近年來(lái)得以大力發(fā)展。濕法熄焦和N2干法熄焦簡(jiǎn)單地均可歸屬于物理過(guò)程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種新的熄焦理念和方法，即一種化學(xué)熄焦裝置、熄焦介質(zhì)及其工藝。在熄焦同時(shí)可制備原料氣一氧化碳和氫氣以及副產(chǎn)水蒸汽。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種化學(xué)熄焦裝置，該裝置包括熄焦?fàn)t、生成氣余熱鍋爐及循環(huán)氣余熱鍋爐；其特征是所述熄焦?fàn)t由大小直徑的圓筒連接而成，在其內(nèi)部根據(jù)紅焦的熱能和移動(dòng)過(guò)程，自上而下劃分為存焦段、反應(yīng)段(稱(chēng)高位熱能區(qū))、冷卻段(稱(chēng)低位熱能區(qū))和排焦段；在所述熄焦?fàn)t上部位于存焦段與反應(yīng)段之間設(shè)有生成氣體出口管，該出口管通過(guò)管道與生成氣余熱鍋爐的一端連通，該生成氣余熱鍋爐的另一端通過(guò)管道與生成氣引風(fēng)機(jī)連接；在所述熄焦?fàn)t中部位于反應(yīng)段與冷卻段之間設(shè)有熄焦介質(zhì)循環(huán)出口，位于冷卻段與排焦段之間設(shè)有熄焦介質(zhì)循環(huán)入口，在熄焦介質(zhì)循環(huán)出口與熄焦介質(zhì)循環(huán)入口之間連接有循環(huán)氣余熱鍋爐及循環(huán)氣鼓風(fēng)機(jī)；在所述熄焦?fàn)t下部排焦段的中部設(shè)有熄焦介質(zhì)入口 ；所述循環(huán)氣余熱鍋爐與生成氣余熱鍋爐的水和蒸汽系統(tǒng)是一個(gè)整體系統(tǒng)。 一種化學(xué)熄焦介質(zhì)，其特征是該熄焦介質(zhì)為甲烷和二氧化碳的混合氣體。所述混合氣體的甲烷與二氧化碳的摩爾比為I : I。使用上述化學(xué)熄焦裝置與介質(zhì)的熄焦工藝，冷卻和反應(yīng)用熄焦介質(zhì)為甲烷和二氧化碳?xì)怏w，所述甲烷和二氧化碳的混合氣體在高溫及炭催化作用下，反應(yīng)生成的產(chǎn)物為一氧化碳和氫氣，熄焦過(guò)程副產(chǎn)水蒸汽。
該熄焦工藝具體步驟及操作過(guò)程如下a)赤熱的紅焦在熄焦?fàn)t頂部被裝入，靠自重從上向下移動(dòng)，熄焦介質(zhì)在熄焦?fàn)t下部由熄焦介質(zhì)入口送入，從下向上流動(dòng)，兩者在爐內(nèi)進(jìn)行逆流接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)同時(shí)冷卻焦炭。最后，被冷卻的焦炭從熄焦?fàn)t的底部排出，化學(xué)反應(yīng)生成的生成氣體從熄焦?fàn)t的頂部被引出；b)在熄焦?fàn)t中的反應(yīng)段(稱(chēng)高位熱能區(qū))，紅焦的溫度控制在1052°C 650°C (根據(jù)操作可調(diào)整)；反應(yīng)氣體的溫度控制在420°C 927°C (根據(jù)操作可調(diào)整)；c)在熄焦?fàn)t中冷卻段(稱(chēng)低位熱能區(qū))，紅焦的溫度控制在650°C 200°C (根據(jù)操作可調(diào)整)，冷卻氣體(即打循環(huán)的熄焦介質(zhì))的溫度控制在130°C 420°C (根據(jù)操作可調(diào)整)；d)從反應(yīng)段上部被引出的生成氣體和從冷卻段上部被引出的循環(huán)氣體所帶有的·熱量分別通過(guò)生成氣余熱鍋爐和循環(huán)氣余熱鍋爐進(jìn)行間壁換熱副產(chǎn)水蒸汽；生成氣余熱鍋爐和循環(huán)氣余熱鍋爐的水和蒸汽系統(tǒng)是一個(gè)整體系統(tǒng)；鍋爐給水和產(chǎn)品蒸汽的規(guī)格根據(jù)要求可以調(diào)整；e)熄焦?fàn)t操作的過(guò)程及生成氣余熱鍋爐和循環(huán)氣余熱鍋爐的操作過(guò)程屬于密閉狀態(tài)，反應(yīng)段和冷卻段的操作壓力處于微負(fù)壓，反應(yīng)氣和循環(huán)氣的動(dòng)力由各自的引風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)提供；其中生成氣體為一氧化碳和氫氣；循環(huán)氣體為甲燒和二氧化碳?xì)怏w。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果由于本發(fā)明采用化學(xué)吸熱反應(yīng)在熄焦裝置中實(shí)施對(duì)紅焦的冷卻，同時(shí)可制備化工
原料氣-一氧化碳和氫氣(習(xí)慣被稱(chēng)作合成氣)；同時(shí)可將冷卻介質(zhì)及生成氣體的熱能
利用余熱鍋爐制備水蒸汽，有效利用了紅焦的顯熱。


圖I為本發(fā)明裝置及熄焦過(guò)程原理示意圖；圖中1 一熄焦?fàn)t；2—存焦段；3 —反應(yīng)段；4一冷卻段；5—排焦段；6—熄焦介質(zhì)入口 ；7—循環(huán)氣體入口管；8—循環(huán)氣鼓風(fēng)機(jī)；9一循環(huán)氣余熱鍋爐；10—總給水管；11一循環(huán)氣體出口管；12—生成氣體引風(fēng)機(jī)；13—生成氣余熱鍋爐；14一過(guò)熱蒸汽出口 ； 15—生成氣體出口管。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。如圖I所示，一種化學(xué)熄焦裝置，該裝置主要由熄焦?fàn)tI、生成氣余熱鍋爐13及循環(huán)氣余熱鍋爐9組成；所述熄焦?fàn)tI由大小直徑的圓筒連接而成，根據(jù)紅焦的熱能和移動(dòng)過(guò)程，自上而下劃分為存焦段2、反應(yīng)段(稱(chēng)高位熱能區(qū))3、冷卻段(稱(chēng)低位熱能區(qū))4和排焦段5 ；在所述熄焦?fàn)tI上部位于存焦段2與反應(yīng)段3之間設(shè)有生成氣體出口管15，該出口管通過(guò)管道與生成氣余熱鍋爐13相連，在生成氣余熱鍋爐的氣體出口端設(shè)有生成氣引風(fēng)機(jī)12 ；
在所述熄焦?fàn)tI中部位于反應(yīng)段3與冷卻段4之間設(shè)有熄焦介質(zhì)循環(huán)出口 11，位于冷卻段4與排焦段5之間設(shè)有熄焦介質(zhì)循環(huán)入口 7，在熄焦介質(zhì)循環(huán)出口與熄焦介質(zhì)循環(huán)入口之間連接有循環(huán)氣余熱鍋爐9及循環(huán)氣鼓風(fēng)機(jī)8 ；在所述熄焦?fàn)tI下部排焦段5的中部設(shè)有熄焦介質(zhì)入口 6 ；所述循環(huán)氣余熱鍋爐9與生成氣余熱鍋爐13的水和蒸汽系統(tǒng)是一個(gè)整體系統(tǒng)。一種化學(xué)熄焦介質(zhì)，該熄焦介質(zhì)為甲烷和二氧化碳的混合氣體。所述混合氣體的甲烷與二氧化碳的摩爾比為I : I。一種化學(xué)熄焦工藝，冷卻和反應(yīng)用熄焦介質(zhì)為甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)氣體，所述甲烷和二氧化碳的混合氣體在高溫及炭催化作用下，反應(yīng)過(guò)程的產(chǎn)物為一氧化碳(CO)和氫氣(H2)，冷卻過(guò)程的副產(chǎn)物為水蒸汽。·該化學(xué)熄焦工藝具體步驟及操作過(guò)程如下a)赤熱的紅焦在熄焦?fàn)t頂部被裝入，靠自重從上向下移動(dòng)，熄焦介質(zhì)在熄焦?fàn)t下部由熄焦介質(zhì)入口 6送入，從下向上流動(dòng)，兩者在爐內(nèi)進(jìn)行接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)同時(shí)冷卻焦炭；最后，被冷卻的焦炭從熄焦?fàn)t的底部排出，化學(xué)反應(yīng)生成的生成氣體從熄焦?fàn)t的頂部被引出；b)在熄焦?fàn)t中的反應(yīng)段(稱(chēng)高位熱能區(qū))，紅焦的溫度控制在1052°C 650°C (根據(jù)操作可調(diào)整)；反應(yīng)氣體的溫度控制在420°C 927°C (根據(jù)操作可調(diào)整)；c)在熄焦?fàn)t中冷卻段4 (稱(chēng)低位熱能區(qū))，紅焦的溫度控制在650°C 200°C (根據(jù)操作可調(diào)整)，冷卻氣體的溫度控制在130°C 420°C (根據(jù)操作可調(diào)整)；d)從反應(yīng)段上部被引出的生成氣體和從冷卻段上部被引出的循環(huán)氣體所帶有的熱量分別通過(guò)生成氣余熱鍋爐和循環(huán)氣余熱鍋爐進(jìn)行間壁換熱副產(chǎn)水蒸汽；鍋爐給水和產(chǎn)品蒸汽的規(guī)格根據(jù)要求可以調(diào)整；e)熄焦?fàn)t的操作過(guò)程及生成氣余熱鍋爐和循環(huán)氣余熱鍋爐的操作過(guò)程屬于密閉狀態(tài)，反應(yīng)段和冷卻段的操作壓力處于微負(fù)壓，生成氣體和循環(huán)氣體的動(dòng)力由各自的引風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)提供；其中生成氣體為一氧化碳和氫氣；循環(huán)氣體為甲燒和二氧化碳?xì)怏w。本發(fā)明是一種運(yùn)用化學(xué)吸熱反應(yīng)實(shí)施對(duì)紅焦的冷卻過(guò)程。冷卻和反應(yīng)用介質(zhì)為甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)氣體，反應(yīng)過(guò)程的產(chǎn)物為一氧化碳(CO)和氫氣(H2)，熄焦過(guò)程的副產(chǎn)物為水蒸汽。紅焦由熄焦?fàn)t上部靠自重下行依次穿過(guò)存焦段2、反應(yīng)段3、冷卻段4和排焦段5從底部排出?；旌蠚怏w由下部送入上行依次穿過(guò)排焦段5、冷卻段4 (部分氣體在此需進(jìn)行打循環(huán))和反應(yīng)段3，與紅焦逆流接觸進(jìn)行換熱和發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最后從反應(yīng)段的上部引出。在存焦段2，剛裝入的紅焦經(jīng)過(guò)一定的停留時(shí)間，可以得到進(jìn)一步的熟化和穩(wěn)定，使各點(diǎn)溫度趨于均勻；在反應(yīng)段3，紅焦與上升的甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)氣體接觸，提供熱量或催化(有炭催化作用)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成一氧化碳(CO)和氫氣(H2);在冷卻段4，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)降溫后的焦炭，與打循環(huán)的甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)氣體繼續(xù)接觸冷卻，同時(shí)又通過(guò)打循環(huán)把熱量間壁傳熱給鍋爐里的水，生產(chǎn)蒸汽；在排焦段5，準(zhǔn)備排出的焦炭與加入的新鮮氣甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)氣體(溫度約25V )進(jìn)行最終換熱，最后被排出。反應(yīng)段3和冷卻段4是本熄焦?fàn)t熄焦過(guò)程的核心。在反應(yīng)段3 (稱(chēng)高位熱能區(qū))，紅焦的溫度一般控制在1052°C 650°C (根據(jù)操作可調(diào)整)，反應(yīng)氣體的溫度一般控制在420°C 927°C (根據(jù)操作可調(diào)整)。甲烷與二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣的反應(yīng)過(guò)程是一個(gè)強(qiáng)吸熱反應(yīng)過(guò)程，其基本化學(xué)反應(yīng)式如下CH4+C02 = 2C0+2H2 AH2980 = 247. 4kJ/mol紅焦的存在充當(dāng)了熱載體和催化劑(有炭催化作用)。產(chǎn)物一氧化碳(CO)和氫氣(H2)作為化工基本合成的原料(習(xí)慣被稱(chēng)作為合成氣)有著廣泛的用途。在冷卻段4 (稱(chēng)低位熱能區(qū))，焦炭的溫度一般控制在650°C 200°C，循環(huán)氣體的溫度一般控制在130°C 4200C。進(jìn)行打循環(huán)操作的甲烷和二氧化碳混合氣體一方面將焦炭的熱量繼續(xù)帶走，使其降溫，一方面又把吸收的熱量間壁傳熱給鍋爐里的水，生產(chǎn)蒸汽，當(dāng)然，借助于焦炭中的熱量，·循環(huán)氣體中的甲烷與二氧化碳也會(huì)部分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，吸熱反應(yīng)對(duì)焦炭也是一個(gè)降溫過(guò)程。本熄焦裝置蒸汽余熱鍋爐的熱源有兩股，一股是從反應(yīng)段3上部引出的CO和H2產(chǎn)品混合氣，一股是從冷卻段4上部引出的CH4和CO2循環(huán)氣。根據(jù)熱源氣體的溫度，對(duì)其也劃分為了兩個(gè)熱位能區(qū)，927°C 420°C稱(chēng)為高位熱能區(qū)，420°C 130°C稱(chēng)為低位熱能區(qū)。低位熱能區(qū)的熱可用于生產(chǎn)飽和蒸汽，高位熱能區(qū)的熱可用于生產(chǎn)過(guò)熱蒸汽。當(dāng)然，根據(jù)產(chǎn)品蒸汽的規(guī)格需求，熱位能區(qū)的溫度范圍劃分也是可以變化或調(diào)整的。余熱鍋爐給水分兩股先進(jìn)入低位熱能區(qū)產(chǎn)生飽和蒸汽，然后匯集再進(jìn)入高位熱能區(qū)產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽，最后被從過(guò)熱蒸汽出口 14送出。化學(xué)(反應(yīng))熄焦裝置的操作過(guò)程屬于密閉狀態(tài)。在反應(yīng)段3和冷卻段4的操作壓力基本處于微負(fù)壓，反應(yīng)氣和循環(huán)氣的動(dòng)力由各自的引風(fēng)機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)提供。反應(yīng)氣氣量和循環(huán)氣氣量?jī)烧咧g設(shè)置有比例調(diào)節(jié)。在整個(gè)操作系統(tǒng)(包括余熱鍋爐)，設(shè)置有溫度、壓力、流量、液位和料位、氣體成分等在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀表和控制儀表。鍋爐給水由總給水管10送入，其動(dòng)力由鍋爐給水泵提供。熄焦裝置的操作過(guò)程涉及到的一氧化碳(CO)、氫氣(H2)和甲烷(CH4)等氣體屬于易燃易爆介質(zhì)。操作過(guò)程除應(yīng)控制這些氣體在爆炸極限(在空氣中)范圍以外，系統(tǒng)還單獨(dú)設(shè)置有氮?dú)?N2)保護(hù)設(shè)施，以便在事故狀態(tài)、開(kāi)停車(chē)和檢修狀態(tài)時(shí)使用。熄焦?fàn)t中的紅焦含有相當(dāng)數(shù)量的焦塵或焦屑，它們會(huì)隨著氣流進(jìn)入管道和鍋爐，造成嚴(yán)重的磨損。根據(jù)粉塵粒徑的分布和氣流參數(shù)，除塵將選用重力分離和離心分離相結(jié)合的方法。紅焦在1000°C左右裝入，200°C左右排出，溫度變化幅度達(dá)800°C，對(duì)爐體的結(jié)構(gòu)和散熱損失影響很大。熄焦?fàn)t的襯里結(jié)構(gòu)分兩段設(shè)計(jì)，存焦段2、反應(yīng)段3作為高溫區(qū)，襯里材料選用莫來(lái)石碳化硅磚砌筑；冷卻段4、排焦段5作為低溫區(qū)，襯里材料選用金屬水夾套掛耐磨鑄鐵板。同理，對(duì)生成氣體的出口管路系統(tǒng)和循環(huán)氣體的管路系統(tǒng)也可依據(jù)上述原則選擇合理的材料。具體實(shí)施例 本發(fā)明所提供的工藝數(shù)據(jù)，不應(yīng)理解為唯一數(shù)據(jù)。圖I所示，以IOOOkg紅焦，溫度為1052°C，顯熱為1572214kJ為基本參數(shù)和計(jì)算基準(zhǔn)。紅焦由接焦罐、提升機(jī)從頂部裝入本化學(xué)(反應(yīng))熄焦?fàn)t中；冷卻和化學(xué)反應(yīng)用甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)氣體，溫度約25°C，從下部被送入本熄焦?fàn)t。紅焦下行，氣體上行，兩者在爐腔中實(shí)行逆流接觸，進(jìn)行換熱和發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，冷卻后的焦炭(溫度約185°C )從熄焦?fàn)t的底部排出，化學(xué)反應(yīng)后生成的產(chǎn)品氣(主要為0)和4，溫度約927°C)從熄焦?fàn)t反應(yīng)段的上部引出。紅焦的裝入為間歇操作，冷焦的排出為連續(xù)操作，存焦段中的紅焦存量是間歇操作向連續(xù)操作過(guò)渡的調(diào)整空間，所以熄焦過(guò)程是連續(xù)的。在裝焦和排焦等操作過(guò)程會(huì)有少量的空氣漏入熄焦?fàn)t，這些在系統(tǒng)平衡計(jì)算中均予以了考慮。在反應(yīng)段紅焦溫度控制在1052°C 650°C，反應(yīng)氣體溫度控制在420°C 927°C，反應(yīng)前后的氣體(產(chǎn)品氣)成分見(jiàn)表I化學(xué)(反應(yīng))熄焦裝置氣體參數(shù)。在冷卻段，焦炭溫度控制在650°C 200°C，循環(huán)冷卻氣體溫度控制在130°C 420°C，循環(huán)冷卻的氣體成分見(jiàn)表I化學(xué)(反應(yīng))熄焦裝置氣體參數(shù)。在熄焦裝置蒸汽余熱鍋爐，飽和蒸汽的生產(chǎn)水溫控制在80°C 250°C，壓力3. 9MPa，產(chǎn)量275kg ;過(guò)熱蒸汽的生產(chǎn)蒸汽溫度控制在250°C 450°C，壓力 3. 9MPa，產(chǎn)量 275kg。表I化學(xué)(反應(yīng))熄焦裝置氣體參數(shù)·
溫度流量成分和比例Nm3/%
名稱(chēng)。
aC Nrnj ~~~CO~~( ~~Ca~~~ VOL %
反應(yīng)段產(chǎn)95.4395.43 097 Z 58 6~06
9J7 JOO 5 ______
品氣出口47.6 47.6 0,48 1.29 3.03 100
冷卻段循44. 3544. 35441.3449. 2 28^8
42U 1008 ______
環(huán)氣出口4.40 4.40 43.78 44.55 2.87 100
排焦段新49 49
25 98
鮮氣入口50 50100
權(quán)利要求
1.ー種化學(xué)熄焦裝置，該裝置包括熄焦?fàn)t(I )、生成氣余熱鍋爐(13)及循環(huán)氣余熱鍋爐(9);其特征是所述熄焦?fàn)t(I)由大小直徑的圓筒連接而成，根據(jù)紅焦的熱能和移動(dòng)過(guò)程，自上而下劃分為存焦段(2)、反應(yīng)段(稱(chēng)高位熱能區(qū))(3)、冷卻段(稱(chēng)低位熱能區(qū))(4)和排焦段(5)； 在所述熄焦?fàn)t(I)中部位于存焦段(2)與反應(yīng)段(3)之間設(shè)有生成氣體出口管(15)，該出口管(15)通過(guò)管道與生成氣余熱鍋爐(13)相連，在生成氣余熱鍋爐的氣體出ロ端設(shè)有生成氣引風(fēng)機(jī)(12)； 在所述熄焦?fàn)t(I)中部位于反應(yīng)段(3)與冷卻段(4)之間設(shè)有熄焦介質(zhì)循環(huán)出口(11)，位于冷卻段(4)與排焦段(5)之間設(shè)有熄焦介質(zhì)循環(huán)入口(7)，在熄焦介質(zhì)循環(huán)出口與熄焦介質(zhì)循環(huán)入ロ之間連接有循環(huán)氣余熱鍋爐(9 )及循環(huán)氣鼓風(fēng)機(jī)(8 ); 在所述熄焦?fàn)t(I)下部排焦段(5)的中部設(shè)有熄焦介質(zhì)入口(6)； 所述循環(huán)氣余熱鍋爐(9)與生成氣余熱鍋爐(13)的水和蒸汽系統(tǒng)是ー個(gè)整體系統(tǒng)。
2.ー種化學(xué)熄焦介質(zhì)，其特征是該熄焦介質(zhì)為甲烷和ニ氧化碳的混合氣體。
3.ー種使用權(quán)利要求I或2的化學(xué)熄焦裝置與介質(zhì)的熄焦エ藝，其特征是冷卻和反應(yīng)用熄焦介質(zhì)為甲烷和ニ氧化碳?xì)怏w，所述甲烷和ニ氧化碳的混合氣體在高溫及炭催化作用下，反應(yīng)過(guò)程的產(chǎn)物為一氧化碳和氫氣，熄焦過(guò)程副產(chǎn)物為水蒸汽。
4.依據(jù)權(quán)利要求3使用所述的化學(xué)熄焦裝置與介質(zhì)的熄焦エ藝，其特征是該熄焦エ藝具體步驟及操作過(guò)程如下 a)赤熱的紅焦在熄焦?fàn)t頂部被裝入，靠自重從上向下移動(dòng)，熄焦介質(zhì)在熄焦?fàn)t下部由熄焦介質(zhì)入口(5)送入，從下向上流動(dòng)，兩者在爐內(nèi)進(jìn)行逆流接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)同時(shí)冷卻焦炭，最后，被冷卻的焦炭從熄焦?fàn)t的底部排出，化學(xué)反應(yīng)生成的產(chǎn)品氣體從熄焦?fàn)t的頂部被引出； b)在熄焦?fàn)t中的反應(yīng)段(3)(稱(chēng)高位熱能區(qū))，紅焦的溫度控制在1052°C 650°C(根據(jù)操作可調(diào)整)；反應(yīng)氣體的溫度控制在420°C 927°C (根據(jù)操作可調(diào)整)； c)在熄焦?fàn)t中冷卻段(4)(稱(chēng)低位熱能區(qū))，紅焦的溫度控制在650°C 200°C(根據(jù)操作可調(diào)整)，冷卻氣體(即打循環(huán)的熄焦介質(zhì))的溫度控制在130°C 420°C (根據(jù)操作可調(diào)整)； d)從反應(yīng)段上部被弓I出的生成氣體和從冷卻段上部被引出的循環(huán)氣體所帯有的熱量分別通過(guò)生成氣余熱鍋爐和循環(huán)氣余熱鍋爐進(jìn)行間壁換熱副產(chǎn)水蒸汽；鍋爐給水和產(chǎn)品蒸汽的規(guī)格根據(jù)要求可以調(diào)整； e)熄焦?fàn)t的操作過(guò)程及生成氣余熱鍋爐和循環(huán)氣余熱鍋爐的操作過(guò)程屬于密閉狀態(tài)，反應(yīng)段和冷卻段的操作壓カ處于微負(fù)壓，生成氣體和循環(huán)氣體的動(dòng)カ由各自的引風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)提供； 其中生成氣體為ー氧化碳和氫氣；循環(huán)氣體為甲燒和ニ氧化碳?xì)怏w。
全文摘要
本發(fā)明提供的一種化學(xué)熄焦裝置、熄焦介質(zhì)及其工藝，屬于高溫?zé)捊辜夹g(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明利用熄焦介質(zhì)發(fā)生化學(xué)吸熱反應(yīng)對(duì)紅焦進(jìn)行冷卻，同時(shí)化學(xué)反應(yīng)又生成化工基本合成的原料氣，即一氧化碳和氫氣，其攜帶的熱能通過(guò)余熱鍋爐間壁換熱副產(chǎn)水蒸汽；主要包括在熄焦裝置中運(yùn)用化學(xué)吸熱反應(yīng)和氣體循環(huán)實(shí)施對(duì)紅焦的冷卻；熄焦?fàn)t、與熄焦?fàn)t連接的利用化學(xué)反應(yīng)生成的氣體熱能帶動(dòng)的生成氣余熱鍋爐及利用循環(huán)熄焦介質(zhì)熱能帶動(dòng)的循環(huán)氣余熱鍋爐；熄焦介質(zhì)為甲烷和二氧化碳的混合氣體；余熱鍋爐用于制備水蒸汽。
文檔編號(hào)C10B39/02GK102786962SQ20121030770
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者喬海星, 張星原 申請(qǐng)人:山西星宇舟焦化工程設(shè)計(jì)有限公司