[发明专利]一种褐煤高温快速炭化方法及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及褐煤加工利用领域，具体是一种褐煤高温快速炭化方法，本发明还涉及该方法所使用的设备。

背景技术

世界上褐煤资源丰富，但是它的发热量低，含水分特高，直接利用有困难，效率低，利用率低，一般都经过处理和加工，才能成为广泛利用的产品，例如：液化发电、炼焦、制合成氨等，目前较为先进的褐煤加工处理方法是褐煤烘干法，以美国最先进，采用微波技术烘干进行处理。在我国，这些褐煤利用技术均由于褐煤自身质量差的原因，受到利用的限制，造成资源的浪费，在当前能源日益枯竭情况下，充分利用褐煤资源及提高利用率具有积极的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服褐煤利用率低的缺点，提供一种褐煤高温快速炭化方法，本发明的另一目的是提供该方法使用的设备。

本发明实现目的所采取的技术方案是：一种褐煤高温快速炭化方法，包括以下步骤：

(1)窑内高温炭化：将褐煤原料置入全自动褐煤高温炭化立窑中，经600-1000℃预热区后，在1400-1700℃温度下，缺氧高温炭化10-15分钟；

(2)无氧快速炭化冷却：将高温炭化后的褐煤装入褐煤高温炭化水浴冷却装置，在封闭无氧环境下水浴快速冷却至600℃以下，最后在封闭无氧环境堆放冷却到常温，得产品。

本发明使用一种全自动褐煤高温炭化立窑，它包括窑体，窑体上部有进料口，下部有出料口，窑体内炉膛中部有炉桥，窑体设置有点火及升温装置，所述窑体上部有与引风机连接的引风口，出料口有自动控制的封口盖，所述炉桥为注水活动炉桥，在窑体内设置活动隔断板，活动隔断板和炉桥将窑内分隔为预热区、高温炭化区和出料区。

本发明还使用一种褐煤高温炭化水浴冷却装置，它包括进料斗和出料口，在进料斗和出料口间有螺旋推进装置，该装置安装在水浴设备中。

本发明将低热值的褐煤原料经全自动高温炭化立窑炭化成高热值的产品，可以作为原料生产活性炭、有机炭、精炭、碳粉等系列产品，低热值的褐煤发热量在1800-3000大卡/千克，经本方法炭化处理后，其发热量可达5000-7000大卡/千克。本发明中褐煤在立窑中经1400-1700℃高温炭化，在高温炭化区，褐煤与外界隔绝，处于缺氧状态高温快速炭化，炭化越彻底，产品质量就越好，热值就越高；同时炭化后冷却过程也是非常重要的，如果冷却不当，就会得不到产量，本发明利用水浴冷却装置可以快速冷却，在冷却过程中有效隔绝氧气，加强了炭化过程。经过本发明方法制得的产品，经湖南省怀化市产商品质量监督检验所检验，各项检验指标如下：高位发热量为26.36MJ/kg，低位发热量为25.36MJ/kg，水分为6.03％，挥发分24.15％，灰分20.15％，固定碳46.23％，全硫0.14％。

附图说明

下面结合附图详细描述本发明。

图1是本发明中全自动褐煤高温炭化立窑的结构示意图；

图2是本发明中褐煤高温炭化水浴冷却装置的结构示意图。

具体实施方式：

结合图1，全自动褐煤高温炭化立窑，包括圆形窑体12，根据生产量的实际确定窑高和直径，一般窑高为3-50米，窑体直径1-10米，以一次投料25吨设计，采用的窑体内高15米，窑体内径2米，窑体壁由耐火砖层6，保温层5和窑体外壳4组成，有保温、阻止热量散失作用；窑体12安放在混凝土基座7上，基座7下留有出料空间，以便于出料和安放装料装置；窑体上部为进料口2和与引风机1连接的引风口，下部有出料口8，出料口8有自动控制装置控制封口盖9开合；窑体炉膛内中下部设置两层注水活动炉桥10，注水是防止炉桥不变形，采取可活动结构是方便出料，采用两层炉桥是减少炉桥压力，便于生产，有助快速燃烧；窑体上部在进料口2下设置有液压控制的活动隔断板3，活动隔断板3伸出时，可以将窑体内空间进行隔断；炉膛中部还设置油压电极升温棒11，由电子仪器精密控制升温。在本发明的全自动褐煤高温炭化立窑中，伸出的活动隔断板3和下层炉桥10可以将窑内分隔为预热区A、高温炭化区B和出料区C等，当活动隔断板3伸出、出料口8的封口盖9闭合时，高温炭化区B和出料C区处于与外界隔绝状态。

结合图2，褐煤高温炭化水浴冷却装置，包括进料斗13和出料口17，在进料斗13和出料口17间为螺旋推进装置；该螺旋推进装置有一圆筒形壳体15，该圆筒形壳体内安装有螺旋推进器16，圆筒形壳体15内径根据生产量设计，以一次投料25吨设计，采用内径为1米，长度5-10米，圆筒形壳体15整体浸入在水浴设备14中，要求密封，没有空气和水进入。