[发明专利]一种煤热解联合生产活性炭的系统及方法

权利要求书

1.一种煤热解联合生产活性炭的系统，其特征在于，包括备煤与供气系统、活性炭生产系统和热烟气分离系统，活性炭生产系统包括煤热解单元(3)、煤气化单元(4)、热解半焦的碳化单元(6)和蒸汽发生器(5)，备煤与供气系统的氧气出口与煤气化单元(4)的氧气入口相连，备煤与供气系统的两个煤颗粒出口分别与煤热解单元(3)和煤气化单元(4)的煤颗粒入口相连；

煤热解单元(3)的半焦出口和煤气化单元(4)的气化气出口分别与热解半焦的碳化单元(6)的半焦入口和气化气入口相连，热解半焦的碳化单元(6)的气体出口与蒸汽发生器(5)的气体入口相连，热解半焦的碳化单元(6)上还设有活性炭出口和二氧化碳入口，蒸汽发生器(5)的气体出口和水蒸气出口分别与煤热解单元(3)气体入口和煤气化单元(4)的水蒸气入口相连，蒸汽发生器(5)上还设有进水口；

煤热解单元(3)的热烟气出口与热烟气分离系统的入口相连，热烟气分离系统的粉焦出口与煤气化单元(4)的粉焦入口相连。

2.如权利要求1所述的一种煤热解联合生产活性炭的系统，其特征在于，蒸汽发生器(5)的进水口通有水，热解半焦的碳化单元(6)的二氧化碳入口通有二氧化碳，所述二氧化碳为对热解半焦的碳化单元(6)产生的活性炭冷却处理后的二氧化碳。

3.如权利要求1所述的一种煤热解联合生产活性炭的系统，其特征在于，备煤与供气系统包括备煤装置(1)，备煤装置(1)的原煤入口通有原煤，备煤装置(1)的两个煤颗粒出口分别与煤热解单元(3)和煤气化单元(4)的煤颗粒入口相连。

4.如权利要求3所述的一种煤热解联合生产活性炭的系统，其特征在于，备煤与供气系统还包括空分装置(2)，空分装置(2)的空气入口通有空气，空分装置(2)的氧气出口与煤气化单元(4)的氧气入口相连，空分装置(2)的氮气出口与备煤装置(1)的氮气入口相连。

5.如权利要求1所述的一种煤热解联合生产活性炭的系统，其特征在于，热烟气分离系统包括旋风分离器(7)、冷却装置(8)和电捕焦油器(9)，煤热解单元(3)的热烟气出口与旋风分离器(7)的入口相连，旋风分离器(7)的粉焦出口与煤气化单元(4)的粉焦入口相连，旋风分离器(7)的气体出口与冷却装置(8)的入口相连，冷却装置(8)上设有煤气出口，冷却装置(8)的液体混合物出口与电捕焦油器(9)的入口相连，电捕焦油器(9)上设有焦油出口和水出口。

6.一种权利要求1所述系统的方法，其特征在于，原煤经过备煤与供气系统得到两种煤颗粒，煤热解单元(3)中通入的煤颗粒与经蒸汽发生器(5)换热后的气体作用得到半焦，煤气化单元(4)中通入的煤颗粒与蒸汽发生器(5)产生的水蒸气及备煤与供气系统提供的氧气作用得到气化气，气化气作为热源载体依次通过热解半焦的碳化单元(6)、蒸汽发生器(5)和煤热解单元(3)，煤热解单元(3)产生的半焦直接以热态形式通入热解半焦的碳化单元(6)与通入的气化气和二氧化碳进行碳化和活化反应得到活性炭，煤热解单元(3)产生的热烟气通过热烟气分离系统得到煤气、焦油和水，热烟气分离系统产生的粉焦通入煤气化单元(4)进行气化。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，原煤经过备煤与供气系统得到两种煤颗粒分别为颗粒尺寸＞5mm的煤颗粒和颗粒尺寸≤5mm的煤颗粒，颗粒尺寸＞5mm的煤颗粒通入煤热解单元(3)，颗粒尺寸≤5mm的煤颗粒进一步破碎到颗粒尺寸＜0.1mm后通入煤气化单元(4)。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，煤热解单元(3)的反应条件为：常压，温度450～700℃。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳与活性炭充分换热后才进入热解半焦的碳化单元(6)。