[发明专利]一种原料制备装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤催化气化技术领域，尤其涉及一种原料制备装置及方法。

背景技术

煤炭作为一种储藏丰富的资源，在能源结构中占据重要位置。煤气化是高效、清洁利用煤炭的主要途径之一，而煤气化中的催化气化能够有效的降低气化温度、提高气化速率、控制煤气成分，是一种有效的气化方式，近些年引起国内外学者、科研院所及企业的广泛关注。

煤催化气化是在煤的固体状态下进行的，催化剂与煤颗粒按照一定的比例均匀地混合在一起，煤颗粒表面分布的催化剂通过侵蚀开槽作用，使煤颗粒与气化剂更好地接触并加快气化反应。

现有技术中，煤催化气化工艺中原料的制备工艺主要为：先对煤颗粒进行预氧化处理，然后将预氧化处理后的煤颗粒与催化剂水溶液混合进行催化剂负载，然后将浸渍催化剂的湿煤颗粒进行干燥，或者，直接将煤颗粒与催化剂水溶液混合、然后干燥，从而制备出供煤催化气化工艺使用的原料。

现有技术存在以下缺点：通过预氧化处理-混合-干燥或混合-干燥等至少两个过程制备原料，且每个工艺过程都需要相应的设备，工艺流程复杂，设备较多，并且预氧化和干燥过程中能耗较大。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种原料制备装置及方法，工艺流程简单、设备简单易操作、制造过程中能耗较低。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种原料制备装置，其中，包括：

设有进出料口和出气口的回转筒体，用于煤的预处理、催化剂在所述煤上的负载、以及负载有催化剂的煤的干燥；

气体进入装置，用于使预定温度气体进入所述回转筒体；

催化剂进入装置，用于使催化剂水溶液进入所述回转筒体。

具体地，所述气体进入装置包括设在所述回转筒体内的旋转中心轴上、或者设在所述回转筒体内的至少一根导管，每根导管上沿轴向设有若干个孔；和/或

所述气体进入装置包括设在所述回转筒体侧壁上的至少一个喷嘴。

另外，所述催化剂进入装置包括设在所述回转筒体内的旋转中心轴上、或者设在所述回转筒体内的至少一根导管，每根导管上沿轴向设有若干个孔；和/或

所述催化剂进入装置包括设在所述回转筒体侧壁上的至少一个喷嘴。

进一步地，所述原料制备装置还包括与所述进出料口相连的蒸汽置换装置，用于将所述干燥后的负载有催化剂的煤吸附的蒸汽置换掉；或者

所述原料制备装置还包括分别与所述进出料口、所述气体进入装置相连的蒸汽置换装置，用于将所述干燥后的负载有催化剂的煤吸附的蒸汽置换掉、并使所述蒸汽再次进入所述回转筒体。

另外，所述原料制备装置还包括换热器，用于使预定气体与从所述出气口排出的气体进行换热。

可选地，所述预定温度气体的温度为120℃～400℃。

可选地，所述预定温度气体为过热蒸汽；或

所述预定温度气体为过热蒸汽与空气、氮气、氩气、氦气中任意一种或多种的混合物。

另一方面，本发明实施例还提供了一种原料制备方法，使用了上述技术方案提供的任一种所述的原料制备装置，其中，包括：

通过气体进入装置将预定温度气体通入所述回转筒体，以使煤进行预处理；

通过出气口使所述回转筒体内的气体排出；

通过催化剂进入装置使催化剂水溶液进入所述回转筒体，以使催化剂在所述煤上进行负载；

负载有催化剂的煤在所述预定温度气体作用下进行干燥；

通过进出料口使干燥后的负载有催化剂的煤离开所述回转筒体。

具体地，所述通过气体进入装置将预定温度气体通入所述回转筒体具体包括：

通过设在所述回转筒体内的旋转中心轴上、或者设在所述回转筒体内的至少一根导管将预定温度气体通入所述回转筒体，所述预定温度气体通过每根导管上沿轴向设置的若干个孔分布在整个所述回转筒体内；和/或

通过设在所述回转筒体侧壁上的至少一个喷嘴使预定温度气体通入所述回转筒体。

另外，所述通过催化剂进入装置使催化剂水溶液进入所述回转筒体具体包括：

通过设在所述回转筒体内的旋转中心轴上、或者设在所述回转筒体内的至少一根导管将催化剂水溶液通入所述回转筒体，所述催化剂水溶液通过每根导管上沿轴向设置的若干个孔分散在所述回转筒体内；和/或

通过设在所述回转筒体侧壁上的至少一个喷嘴使催化剂水溶液喷入所述回转筒体。