一種半焦鈍化工藝及鈍化系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鈍化工藝及鈍化系統(tǒng)，尤其涉及一種半焦鈍化工藝及采用這種工藝的鈍化系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]低階煤提質(zhì)技術是目前興起的一種處理低階煤的技術，用于處理高水分、高揮發(fā)分的低階煤，從而生產(chǎn)半焦和煤焦油產(chǎn)品。但是由于熱解后的半焦具有較高的活性，易自燃且不能長途運輸?shù)葐栴}，所以半焦的利用問題是目前行業(yè)內(nèi)面臨的一個主要問題。
[0003]專利號為201310002721.1的專利公開了一種活性煤的鈍化方法，提出在煤炭堆場的溫度最高區(qū)域或已自燃區(qū)域植入或設置低溫冷卻吹掃氣體、例如空氣、C02、N2和/或惰性氣體的吹氣裝置和強制排出殘存在煤炭堆場內(nèi)部空間中導致煤炭自燃的氧化氣體、少量低溫揮發(fā)分氣體和冷卻吹掃氣體尾氣的排氣裝置。上述吹氣裝置和排氣裝置可迅速使高溫煤炭或自燃煤炭降溫，同時快速排出導致自燃的氧化氣體、少量低溫揮發(fā)分氣體，進而預防煤炭自燃或使煤炭自燃熄滅。
[0004]專利號201210526943.9針對煤中活性官能團的氧化特性，提供一種基于煤低溫氧化機理的防治煤自燃的復合阻化劑，該阻化劑在保持較好的物理阻化效果的基礎上，能夠根據(jù)煤低溫氧化時活性基團的不同反應性質(zhì)，有針對性地鈍化活性基團。發(fā)明所采用的技術方案其成分是兒茶素、無毒亞磷酸酯、聚乙二醇200、十二烷基硫酸鈉及溶劑水；十二燒基硫酸納為表面活性劑。
[0005]公告號103060047A的申請公開了一種半焦的鈍化系統(tǒng)，這種系統(tǒng)分為預冷區(qū)、噴水調(diào)節(jié)區(qū)、氧化區(qū)、冷卻區(qū)等組成，基于半焦與空氣中的氧氣和水發(fā)生緩慢水合氧化反應的原理鈍化半焦。鈍化塔高度大約四十米，物料依靠自身重力由上至下排出。
[0006]然而，現(xiàn)有技術中的運用阻化劑技術是通過隔絕煤氧接觸或保水保濕來達到阻化效果的，它們對煤炭的主要阻化作用來自于物理作用，只發(fā)生少量化學反應或不發(fā)生化學反應，因此為物理阻化劑，而物理阻化劑改變的只是煤及其環(huán)境的物理條件，不能從根本上解決煤自燃的危險，隨著阻化劑的消耗流失，其阻化效果也逐漸消失，因此這些阻化劑存在著阻化效果差、阻化衰退期短等缺點。
[0007]鈍化塔的方式雖然效果較好，但操作復雜，投資高，運行費用高。
[0008]因此，如何利用較低的成本、簡單的設備而使活性半焦鈍化以達到穩(wěn)定狀態(tài)，成為亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為了解決上述問題本發(fā)明公開一種半焦鈍化工藝，主要包括以下工藝步驟:
[0010]I)激冷降溫:將熱解后的高溫半焦送入激冷區(qū)并通過噴淋冷卻水的方式降溫；
[0011]2)噴淋降溫:將經(jīng)過步驟I)處理過的半焦送入噴淋區(qū)，以霧化噴淋的方式進行降溫;
[0012]3)冷卻水間接接觸降溫:將經(jīng)過步驟2)處理過的半焦送入冷卻區(qū)使其與冷卻水間接接觸降溫；
[0013]4)氧化反應:將經(jīng)過步驟3)處理過的半焦送入氧化區(qū)，使其與空氣充分接觸而進行氧化反應。
[0014]其中步驟I)經(jīng)噴淋冷卻降溫后，半焦的溫度為100-110°C，含水量彡3%。
[0015]其中步驟2)經(jīng)霧化噴淋降溫后，半焦的溫度為70°C，含水量為7%-11%。
[0016]其中步驟3)經(jīng)冷卻水間接接觸降溫后，半焦的溫度為40_50°C
[0017]為實現(xiàn)上述工藝，本發(fā)明還公開了一種半焦鈍化系統(tǒng)，包括橫向依次設置的:
[0018]激冷區(qū)，其包括送半焦入激冷區(qū)的進料口 ；激冷區(qū)的底部具有旋轉盤面，能夠通過旋轉速度控制半焦停留在該區(qū)的時間；激冷區(qū)的頂部設有噴頭，以將冷卻水噴灑在旋轉盤面的半焦上；
[0019]噴淋區(qū)，其內(nèi)部設置有多個霧化噴頭，對半焦進行霧化噴淋；
[0020]冷卻區(qū)，其內(nèi)均勻布置有多根水管，冷卻水在所述水管內(nèi)流動，與半焦進行間接換執(zhí).JtW ，
[0021 ] 氧化區(qū)，設置有進風口，通過所述進風口可以控制進入所述氧化區(qū)的空氣量，從而控制半焦的氧化程度；
[0022]還包括為激冷區(qū)、噴淋區(qū)、冷卻區(qū)提供冷卻水的供水裝置；以及，設置在激冷區(qū)、噴淋區(qū)、冷卻區(qū)和氧化區(qū)內(nèi)的半焦輸送裝置。
[0023]本發(fā)明的半焦鈍化工藝及鈍化系統(tǒng)與現(xiàn)有技術相比，具有以下特點:
[0024]1、采用橫向布置的方式將激冷區(qū)、噴淋區(qū)、冷卻區(qū)及氧化區(qū)連接起來，相比于塔式鈍化系統(tǒng)省掉了高壓栗，因而減小了運行成本。
[0025]2、可以使半焦得到充分的鈍化，而且不會因為時間的延長重新恢復活性，徹底解決了半焦自燃的問題。
[0026]3、本系統(tǒng)只采用普通水及簡單設備實現(xiàn)了半焦的鈍化，不用任何化學試劑等，有效降低了成本。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明半焦鈍化系統(tǒng)的結構示意圖。
[0028]【主要組件符號說明】
[0029]I 激冷區(qū)
[0030]11 進料口
[0031]12 噴頭
[0032]2 噴淋區(qū)
[0033]21霧化噴頭
[0034]3 冷卻區(qū)
[0035]4 氧化區(qū)
[0036]41 進風口
【具體實施方式】
[0037]為充分了解本發(fā)明的目的、特征及功效，現(xiàn)通過下述具體的實施例，并配合附圖，對本發(fā)明做一詳細說明如下:
[0038]如圖1所示，本發(fā)明所述的半焦鈍化系統(tǒng)包括橫向依次設置的激冷區(qū)1、噴淋區(qū)2、冷卻區(qū)3及氧化區(qū)4，以及設置在上述區(qū)域內(nèi)的半焦輸送裝置，該半焦輸送裝置可以將半焦按照上述依次設置的區(qū)域順序傳遞。此外，該半焦鈍化系統(tǒng)還包括供水裝置，以向激冷區(qū)1、噴淋區(qū)2和冷卻區(qū)3中的噴頭或水管提供冷卻水。
[0039]激冷區(qū)I上設有進料口 11，激冷區(qū)I的頂部均勻布置有成組的噴頭12，以通過噴淋冷卻水給半焦降溫。激冷區(qū)I的底部設有旋轉盤，半焦由進料口 11進入激冷區(qū)I內(nèi)后被送至該旋轉盤，并由噴頭12噴灑冷卻水進行降溫。通過控制旋轉盤的轉速來達到控制半焦在激冷區(qū)I的停留時間，并通過調(diào)節(jié)噴頭12的噴淋量來使500°C左右的高溫半焦在送出激冷區(qū)I時的溫度控制在100-110°C，且含水量控制在3%以內(nèi)。
[0040]經(jīng)過激冷區(qū)I初步降溫的半焦被傳送裝置送入噴淋區(qū)2，噴淋區(qū)2內(nèi)設有多個能夠精確控制噴淋量的霧化噴頭21，噴水均勻且霧化效果好，以確保噴頭的水不成股流下，防止半焦積水而造成設備堵塞。經(jīng)噴淋后的半焦溫度為70°C，含水量控制在7% -11%。
[0041]從噴淋區(qū)2出來的半焦被送入冷卻區(qū)3，冷卻區(qū)3內(nèi)均勻布設有多根水管，冷卻水在水管內(nèi)流動與半焦間接換熱，半焦經(jīng)換熱后的溫度控制在40-45°C。
[0042]經(jīng)過上述處理后，半焦由輸送裝置送入氧化區(qū)4，氧化區(qū)4內(nèi)設有可控制進入該區(qū)空氣量的進風口 41，通過進入到氧化區(qū)4內(nèi)空氣的多少，來控制半焦的氧化程度。在該區(qū)域內(nèi)，空氣可以從半焦中自由通過，以與半焦充分接觸并氧化，最后達到鈍化半焦的目的。
[0043]可以理解為，本發(fā)明是通過一些實施例進行描述的，本領域技術人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對這些特征和實施例進行各種改變或等效替換。另外，在本發(fā)明的教導下，可以對這些特征和實施例進行修改以適應具體的情況及材料而不會脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明不受此處所公開的具體實施例的限制，所有落入本申請的權利要求范圍內(nèi)的實施例都屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種半焦鈍化工藝，主要包括以下工藝步驟: 1)激冷降溫:將熱解后的高溫半焦送入激冷區(qū)(I)并通過噴淋冷卻水的方式降溫； 2)噴淋降溫:將經(jīng)過步驟I)處理過的半焦送入噴淋區(qū)(2)，以霧化噴淋的方式進行降溫; 3)冷卻水間接接觸降溫:將經(jīng)過步驟2)處理過的半焦送入冷卻區(qū)(3)使其與冷卻水間接接觸降溫； 4)氧化反應:將經(jīng)過步驟3)處理過的半焦送入氧化區(qū)(4)，使其與空氣充分接觸而進行氧化反應。2.如權利要求1所述的半焦鈍化工藝，其中步驟I)經(jīng)噴淋冷卻降溫后，半焦的溫度為100-110°c，含水量彡 3%o3.如權利要求1所述的半焦鈍化工藝，其中步驟2)經(jīng)霧化噴淋降溫后，半焦的溫度為70°C，含水量為7% -11%ο4.如權利要求1所述的半焦鈍化工藝，其中步驟3)經(jīng)冷卻水間接接觸降溫后，半焦的溫度為40-50 °C。5.一種使用如權利要求1至4所述的工藝對半焦進行鈍化反應處理的半焦鈍化系統(tǒng)，其特征在于，包括橫向依次設置的: 激冷區(qū)(I)，其包括送半焦入激冷區(qū)(I)的進料口(11);激冷區(qū)(I)的底部具有旋轉盤，能夠通過旋轉速度控制半焦停留在該區(qū)的時間；激冷區(qū)(I)的頂部設有噴頭(12)，以將冷卻水噴灑在旋轉盤的半焦上； 噴淋區(qū)(2)，其內(nèi)部設置有多個霧化噴頭，對半焦進行霧化噴淋； 冷卻區(qū)(3)，其內(nèi)均勻布置有多根水管，冷卻水在所述水管內(nèi)流動，與半焦進行間接換執(zhí).JtW ， 氧化區(qū)(4)，設置有進風口(41)，通過所述進風口可以控制進入所述氧化區(qū)(4)的空氣量，以控制半焦的氧化程度； 供水裝置，為激冷區(qū)(I)、噴淋區(qū)(2)、冷卻區(qū)(3)提供冷卻水； 以及， 設置在激冷區(qū)(I)、噴淋區(qū)(2)、冷卻區(qū)(3)和氧化區(qū)(4)內(nèi)的半焦輸送裝置。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種半焦鈍化工藝及鈍化系統(tǒng)。該鈍化系統(tǒng)包括橫向設置的激冷區(qū)、噴淋區(qū)、冷卻區(qū)、氧化區(qū)以及輸送裝置和供水裝置。該鈍化系統(tǒng)僅通過水和空氣來達到半焦鈍化的目的，其成本低、方法簡單且鈍化后的半焦狀態(tài)穩(wěn)定。
【IPC分類】C10L9/06
【公開號】CN105038898
【申請?zhí)枴緾N201510430361
【發(fā)明人】張衛(wèi)東
【申請人】湖南華銀能源技術有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月21日