[发明专利]碎烟煤秸秆制备颗粒无氮热气干馏方法

说明书

技术领域

本发明涉及采用碎烟煤、秸秆制备颗粒无氮热气干馏、冷却兰炭设备及方法属洁净煤、节能、环保领域，是一种碎烟煤秸秆制备颗粒无氮热气干馏方法。

背景技术

兰炭炉主要分为外热式、内热式两种。外热式产量低，间歇的工作方式致使耗能高。内热式通过燃气与空气产生热风干馏，热风中氮气含量高与半焦释放煤气质量下降利用价值低，另外半焦（兰炭）用水、蒸汽急冷却（熄焦）、再烘干损耗能量太大，污水治理也需要成本，造成兰炭生产成本高。

为了使碎烟煤燃烧达到环保要求，做成各种加由无烟煤、褐煤、粘合剂的型煤或干馏提取焦油、脱硫成为洁净炭，生产工艺、技术正在发展中，本发明人发明了专利：ZL201210082054.8《一种制备柱体颗粒燃料的滚轮挤压机》、ZL201210082056.7《一种制备燃气的方法及设备》、ZL201210082057.1《一种柱体颗粒燃料及其制备方法和设备》、ZL201010572913.2《一种煤炭、木枝、植物杆茎与氧制造无氮煤燃气的反应装置》、ZL201210215367.6《一种褐煤制备燃气的方法及其设备》、ZL201210082055.2《一种制备燃气轮——蒸汽轮联合循环发电用的燃气的设备》、ZL201210215366.1《一种秸秆制备燃气的方法及设备》，以上多项发明专利技术设备碾压、糅合、挤压成柱体颗粒替代块煤投入煤气发生炉既产煤气，又回收焦油、硫、苯、酚等，取得经济、社会、环保、节能甚佳效益，不足之处；做成柱体颗粒储存、运输、防水效果不佳，在煤气发生炉中净化焦油代价高、复杂，限制了其使用范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种碎烟煤秸秆制备颗粒无氮热气干馏方法，它采用碎煤、污泥、粉碎秸秆、垃圾经掺入15-30%的水分，再碾压、糅合、挤出各种形状柱体颗粒输入和直接投入干馏炉，经干馏后成为含焦油、挥发分极低兰炭，在生产流程使煤炭中硫含量下降30-60%而成为洁净的无烟、无焦油、低硫兰炭的块煤，替代资源极少的块煤和昂贵的焦炭。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：碎烟煤秸秆制备颗粒无氮热气干馏方法，将碎煤、秸秆、垃圾或污泥原料加水渗透达到15-30%水分，初步碾压、糅合、挤出基本成型粉泥颗粒，输入成型柱体颗粒机再次碾压、糅合、挤出Φ15-30mm、长度30-200mm柱体或菱形颗粒,用机械密闭方式输入导料筒，或将颗粒机设置在兰炭炉盖上端，挤出的颗粒经导料筒直接落入炉中干馏膛，干馏膛下端链接热气室，热气室将无氮燃气与氧气经燃烧机产生稳定550-1150℃热气，用热气导管在热气室均布几十个热气导孔，或直接用十几个烧嘴布置在热气导孔原有位置喷射和吹入干馏膛，干馏膛始终充满待焦化颗粒，热气导孔或烧嘴吹入550-1150℃热无氮热气贯穿干馏膛内的待干馏焦化颗粒，干馏膛内0.3-1.5m厚待焦化颗粒作为干馏层，干馏层往上为预热层、厚度保持0.3-3m,干馏层、预热层内颗粒为碎烟煤或秸秆、垃圾、污泥碾压、糅合挤出的柱体、菱形颗粒，在干馏膛、热气室下部为待冷却膛，待冷却膛是将干馏膛连续平稳下沉的焦化颗粒兰炭进入冷却交接段，该段厚度为0.3-1.0m，往下为1.0-4.0m无氮煤气冷却带，由煤气吸热而升温使兰炭降温，同时防止过多煤气进入上层干馏膛，设置热气排放室、热气排放导管、热气排放导孔，将下层上升煤气作为冷却介质已增温到550-850℃，用引风机按上升气量控制在50-90%引出热气排放室再输入冷却介质煤气泄气管，使用阀门控制。剩余10-50%可进入干馏膛与热气室550-1150℃无氮热气混合用于干馏颗粒，限制冷却介质煤气进入干馏膛，冷煤气室、输冷气管、通过冷煤气孔或冷却罐体开通炉箅通气,将温度≦400℃无氮煤气或燃烧后无氮冷气掺入适量二氧化碳或蒸汽作为惰性介质吹入冷却膛，从冷却膛开始往上吹入冷却介质至到高温干馏层、兰炭高温滞留膛，这时冷煤气介质吸热上升温度达到550-1150℃，而冷却膛开始段兰炭温度降至≦400℃；由冷却介质泄出管、引风机作用，控制50-90%冷变热的介质被引走，只剩余10-50%进入干馏膛。从冷却膛下沉的兰炭温度逐步降到300-400℃后进入冷却兰炭下料层，冷却兰炭下料层有炉箅，冷却罐体旋转控制兰炭下沉速度，冷却炉体、冷却介质、冷却罐体内冷却介质水或气通过输冷介质管、排热气介质管实现第二次冷却将兰炭温度降至≦300℃，经排兰炭器、排兰炭通用设备、在驱动齿轮、驱动机连续转动拨料盘将兰炭拨进兰炭出口进入排兰炭器，兰炭泄出与上端投料匹配保持同步。无氮煤气或燃烧后的无氮冷气、适量掺入二氧化碳作为惰性冷却介质，从冷煤气室进入后吸热到热气排放室后50-90%被吸出输入冷却介质气泄出管、经引风机一部分送入颗粒预热层；对导料筒内颗粒预热、将待热颗粒内水分蒸发带入冷却煤气回收管，其中用一部分经热气管加温颗粒机内腔用，而颗粒水分蒸发后构成蜂窝，冷却煤气回收管是冷却膛排出的气体控制在50-90%被吸出进入待料筒将颗粒预热蒸发水分，同时再次通过微压控制额定气量，使干馏膛产生的煤焦气从煤气出口输出，通过引风机吸引气时造成的微压比炉膛压力差50-400mm水柱即可正常运行，排出煤气经冷却、除水、除尘、除焦油后继续作为煤气和化工原料使用。