[发明专利]一种外热式回转炭化炉炭化尾气处理系统及其应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及活性炭生产技术领域，尤其涉及一种外热式回转炭化炉炭化尾气处理系统及其应用方法。

背景技术

在活性炭工业化生产过程中，原煤作为原料首先要经过氧化、炭化的过程，再进一步进行活化，从而得到具有实际应用价值的活性炭。原煤的炭化处理一般采用外热式回转炭化炉焙烧的工艺，炭化温度大约为400~550℃左右，在此条件下，原煤会发生剧烈的物理和化学变化，部分H₂、CO、有机挥发分、焦油等会在炭化过程中析出，炭化尾气的温度大约为200~300℃左右，其主要成分为可燃组分、水蒸汽及少量的煤粉，因此具有较高的热值，现有技术中，对于炭化尾气的处理一般采用焚烧炉焚烧处理，焚烧后产生的高温烟气再进入到余热锅炉进行余热回收，产生蒸汽进入到后续的系统进行利用。但这种处理方法主要存在以下缺点：

⑴工业生产中，焚烧炉的高度一般较高，炭化炉和焚烧炉之间的炭化尾气管线较长，由于焦油的沸点较高，容易凝结成液体，再加上尾气中含有部分的煤粉，因此尾气管线很容易发生堵塞的情况，给整个的工业生产带来很大的不便。

⑵炭化尾气中所含成分较为复杂，既有可燃气体成分，又有固体颗粒，两种不同形态的成分具有完全不同的燃烧机理，这对焚烧炉的设计造成很大的困难，一般情况下可燃气体成分在焚烧炉中能够完全燃烧，但是尾气中的煤粉只能部分燃烧，剩余的部分煤粉会随着高温烟气进入到后续的余热锅炉系统中，长时间的运行会造成余热锅炉内换热管上煤粉的堆积，使得余热锅炉换热效率大幅度的下降。

⑶炭化尾气中往往含有少量的SO₂、SO₃等含硫的物质，高温烟气在经过余热锅炉换热后温度降低，当工况发生变化时，换热后的烟气温度可能会低于硫露点，造成烟气中水蒸汽及含硫物质在换热管上结露，造成对换热管的腐蚀。

⑷在实际的活性炭工业生产过程中，余热锅炉产生的蒸汽一部分用于活性炭活化过程，一部分用于全厂的伴热、保温，另外一部分用于发电，由于蒸汽的温度较低，所以发电效率不高，能源的浪费较为严重。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有效提高利用效率的外热式回转炭化炉炭化尾气处理系统。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供该外热式回转炭化炉炭化尾气处理系统的应用方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种外热式回转炭化炉炭化尾气处理系统，其特征在于：该系统包括尾气洗涤塔、尾气换热器、电焦油捕集器、冷却器、沉降池；所述尾气洗涤塔的一侧分别设有开车补水管线、管线Ⅰ、连有数个带喷头分支管的冲洗水管线、向下倾斜的干燥炭化尾气管线，其另一侧通过管线Ⅱ与所述冷却器的顶部相连，其顶部通过管线Ⅲ与所述尾气换热器相连，其底部通过管线Ⅳ经塔底循环泵连有管线Ⅴ；所述喷头分支管的末端插入所述干燥炭化尾气管线中；所述管线Ⅴ与所述冷却器的底部相连；所述冷却器的一侧分别连有冷却循环水回水管线Ⅰ、冷却循环水上水管线；所述尾气换热器的顶部连有冷却循环水回水管线Ⅱ，其底部通过管线Ⅵ与所述冷却循环水上水管线相连，其一侧分别设有管线Ⅶ、管线Ⅷ；所述管线Ⅶ与所述电焦油捕集器相连，该电焦油捕集器的顶部连有吹扫氮气管线，其底部设有管线Ⅸ，其一侧通过管线Ⅹ经引风机连有荒煤气管线；所述管线Ⅸ与分别与所述管线Ⅷ、所述沉降池相连，该沉降池的一侧设有与所述管线Ⅴ相连的管线Ⅺ，其另一侧分别连有焦油管线、管线Ⅻ，其底部经螺杆泵连有煤泥管线；所述管线Ⅻ经循环水泵与所述管线Ⅰ相连。

所述尾气换热器是指列管式换热器或盘管式换热器。

如上所述的一种外热式回转炭化炉炭化尾气处理系统的应用方法，包括以下步骤：

⑴炭化尾气经连有所述冲洗水管线的所述干燥炭化尾气管线进入到所述尾气洗涤塔中，同时洗涤水通过所述开车补水管线进入到所述尾气洗涤塔中，在此所述炭化尾气与所述洗涤水进行逆流接触传质、传热后，分别得到含有焦油和粉尘的洗涤液、洗涤后的炭化尾气；

⑵所述洗涤后的炭化尾气经所述管线Ⅲ进入所述尾气换热器中，此时冷却水通过冷却循环水上水管线经所述管线Ⅵ进入所述尾气换热器中，所述洗涤后的炭化尾气与所述冷却水进行间接的逆流传热，分别得到含有水分和焦油的冷凝液A、冷却后的循环水、冷却后的炭化尾气；所述含有水分和焦油的冷凝液A依次经所述管线Ⅷ、所述管线Ⅸ进入所述沉降池；所述冷却后的循环水经所述冷却循环水回水管线Ⅱ进入后续的系统；