一種活性焦的制備系統(tǒng)及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及活性焦制備領(lǐng)域，尤其涉及一種活性焦的制備系統(tǒng)及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 活性炭為一種碳基多孔材料，具有獨(dú)特的孔道結(jié)構(gòu)，能夠作為催化載體或者吸附 劑應(yīng)用于催化工藝、廢水處理、氣體凈化等多種行業(yè)，但是，由于活性炭的制備原料成本高、 價(jià)格昂貴，不適用于大規(guī)模生產(chǎn)，難以滿足市場需求。
[0003] 與活性炭相比，活性焦是一種以煤為原料制備的多孔材料，同樣具有催化活性與 吸附性能，并且多為煤熱解過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，其制備成本明顯降低，同時(shí)，活性焦還具 有較強(qiáng)的機(jī)械性能及化學(xué)穩(wěn)定性，具有更長遠(yuǎn)的應(yīng)用價(jià)值。
[0004] 在現(xiàn)有技術(shù)中，活性焦主要通過煤熱解工藝來獲得，需要經(jīng)過煤成型、炭化、物理 活化或者化學(xué)活化等工藝，制備工藝復(fù)雜，并且所獲得副產(chǎn)物價(jià)值低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的主要目的在于，提供一種活性焦的制備系統(tǒng)及制備方法。能夠簡化活性 焦的制備工藝，提高副產(chǎn)物的應(yīng)用價(jià)值，使得煤炭的資源利用率最大化。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] -方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種活性焦的制備系統(tǒng)，包括：
[0008] 氣化爐，所述氣化爐包含反應(yīng)室以及設(shè)置于所述反應(yīng)室下方的激冷室；
[0009] 所述反應(yīng)室用于噴入所述反應(yīng)室的煤粉與含氫氣體在預(yù)設(shè)溫度與預(yù)設(shè)壓力下進(jìn) 行煤氣化反應(yīng)；
[0010] 所述激冷室內(nèi)設(shè)置有激冷物噴嘴，所述激冷物噴嘴用于噴入激冷物，對(duì)所述煤氣 化反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行激冷以獲得活性焦。
[0011] 優(yōu)選的，所述激冷室設(shè)置有傾斜滑板，所述傾斜滑板與所述激冷室內(nèi)壁連接，且所 述傾斜滑板的下端與所述激冷室的連接處設(shè)置有排焦口，所述傾斜滑板用于將落至所述傾 斜滑板上的活性焦通過所述排焦口排至外部。
[0012] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述傾斜滑板與水平面的夾角a多活性焦的自然安息角。
[0013] 可選的，所述激冷物噴嘴位于所述傾斜滑板的下方，且所述傾斜滑板上設(shè)置有多 個(gè)開孔，所述激冷物噴嘴的噴射方向與所述開孔的中心線方向一致。
[0014] 優(yōu)選的，所述傾斜滑板的開孔率為5-50%，所述開孔的中心線方向與水平面的夾 角大于0度小于90度。
[0015] 可選的，所述系統(tǒng)還包括儲(chǔ)焦罐，所述儲(chǔ)焦罐通過一直管與所述排焦口連通，所述 直管與水平面的夾角和所述傾斜滑板與水平面的夾角相等。
[0016] 優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括設(shè)置于所述激冷室上部側(cè)壁上的氣體產(chǎn)物出口以及與所 述氣體產(chǎn)物出口相連通的產(chǎn)物分離系統(tǒng)；
[0017] 所述氣體產(chǎn)物出口用于在所述激冷物的噴射作用下，使得氣體產(chǎn)物攜帶部分活性 焦進(jìn)入所述產(chǎn)物分離系統(tǒng)。
[0018] 可選的，所述產(chǎn)物分離系統(tǒng)包括：
[0019] 至少一級(jí)旋風(fēng)分離系統(tǒng)；
[0020] 所述至少一級(jí)旋風(fēng)分離系統(tǒng)的進(jìn)口與所述氣體產(chǎn)物出口連通，用于所述氣體產(chǎn)物 攜帶部分活性焦進(jìn)行氣固分離。
[0021] 優(yōu)選的，所述產(chǎn)物分離系統(tǒng)還包括：
[0022] 與所述至少一級(jí)旋風(fēng)分離系統(tǒng)的氣體產(chǎn)物出口連通的換熱系統(tǒng)；
[0023] 以及與所述換熱系統(tǒng)的出口連通的氣液分離器，所述氣液分離器的頂部設(shè)置有第 一出口，底部設(shè)置有第二出口；
[0024] 所述換熱系統(tǒng)用于對(duì)經(jīng)過所述至少一級(jí)旋風(fēng)分離系統(tǒng)分離獲得的氣體產(chǎn)物進(jìn)行 換熱，所述氣液分離器用于對(duì)經(jīng)換熱后的產(chǎn)物進(jìn)行氣液分離。
[0025] 另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種活性焦的制備方法，包括：
[0026] 煤粉與含氫氣體在預(yù)設(shè)溫度與預(yù)設(shè)壓力下進(jìn)行煤氣化反應(yīng)，獲得煤氣化產(chǎn)物；
[0027] 將所獲得的煤氣化產(chǎn)物通過激冷物進(jìn)行激冷。
[0028] 可選的，將所獲得的煤氣化產(chǎn)物通過激冷物進(jìn)行激冷包括：
[0029] 在激冷物的噴射作用下，所述煤氣化產(chǎn)物中的氣體產(chǎn)物夾帶部分活性焦進(jìn)入產(chǎn)物 分離系統(tǒng)進(jìn)行分離，另外一部分活性焦在重力及激冷物的噴射作用下被收集。
[0030] 優(yōu)選的，所述方法還包括：所述氣體產(chǎn)物夾帶部分活性焦在產(chǎn)物分離系統(tǒng)中進(jìn)行 氣固分離。
[0031] 進(jìn)一步優(yōu)選的，所述氣體產(chǎn)物夾帶部分活性焦在產(chǎn)物分離系統(tǒng)中進(jìn)行氣固分離之 后還包括：對(duì)獲得的氣體產(chǎn)物進(jìn)行換熱，并進(jìn)行氣液分離。
[0032] 可選的，所述煤粉中90%的煤粉顆粒直徑大于5 ym小于250 μπι。
[0033] 可選的，所述含氫氣體為合成氣、氫氣、氮?dú)?、二氧化碳與蒸氣中的一種或幾種，且 氫體積含量不低于50%。
[0034] 優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)溫度為700_950°C，所述預(yù)設(shè)壓力為6_7Mpa。
[0035] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種活性焦的制備系統(tǒng)及制備方法，通過煤氣化反應(yīng)來獲得所 述活性焦，能夠簡化活性焦的制備工藝，同時(shí)，在進(jìn)行煤氣化反應(yīng)時(shí)，能夠獲得煤氣以及輕 質(zhì)焦油等副產(chǎn)物，這些副產(chǎn)物具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，使得煤炭的資源利用率最大化。克服了 現(xiàn)有技術(shù)中活性焦的制備工藝復(fù)雜，并且所獲得副產(chǎn)物價(jià)值低的缺陷。
【附圖說明】
[0036] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述 中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些 實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附 圖獲得其它的附圖。
[0037] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種活性焦的制備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種活性焦的制備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種活性焦的制備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的再一種活性焦的制備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0042] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語"中心"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、 "右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底"、"內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的 方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或 元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在 本發(fā)明的描述中，除非另有說明，"多個(gè)"的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0043] 一方面，參見圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種活性焦的制備系統(tǒng)，包括：
[0044] 氣化爐1，所述氣化爐1包含反應(yīng)室11以及設(shè)置于所述反應(yīng)室11下方的激冷室 12 ；
[0045] 所述反應(yīng)室11用于噴入所述反應(yīng)室11的煤粉與含氫氣體在預(yù)設(shè)溫度與預(yù)設(shè)壓力 下進(jìn)行煤氣化反應(yīng)；
[0046] 所述激冷室12內(nèi)設(shè)置有激冷物噴嘴13,所述激冷物噴嘴13用于噴入激冷物，對(duì)所 述煤氣化反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行激冷以獲得活性焦。
[0047] 其中，所述煤粉與含氫氣體進(jìn)行煤氣化反應(yīng)之后生成活性焦、煤氣和焦油等，在所 述激冷室12對(duì)所述煤氣化反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行激冷獲得活性焦以及煤氣和焦油等副產(chǎn)物。
[0048] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種活性焦的制備系統(tǒng)，通過煤氣化反應(yīng)來獲得所述活性焦， 能夠簡化活性焦的制備工藝，同時(shí)，在進(jìn)行煤氣化反應(yīng)時(shí)，能夠獲得煤氣和焦油等副產(chǎn)物， 這些副產(chǎn)物具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，使得煤炭的資源利用率最大化。克服了現(xiàn)有技術(shù)中活性 焦的制備工藝復(fù)雜，并且所獲得副產(chǎn)物價(jià)值低的缺陷。
[0049] 所述活性焦在激冷室12內(nèi)被激冷后，大部分活性焦會(huì)堆積在所述激冷室12的下 方，其余的活性焦顆粒較小，會(huì)懸浮在所述激冷室12內(nèi)。隨著所述活性焦在激冷室12下方 的堆積，需要對(duì)其進(jìn)行排放，以防止活性焦大量堆積造成所述氣化爐1的堵塞。
[0050] 優(yōu)選的，參見圖2,所述激冷室12設(shè)置有傾斜滑板2,所述傾斜滑板2與所述激冷 室12內(nèi)壁連接，且所述傾斜滑板2的下端與所述激冷室12的連接處設(shè)置有排焦口 21，所述 傾斜滑板2用于將落至所述傾斜滑板2上的活性焦通過所述排焦口 21排至外部。
[0051] 通過設(shè)置傾斜滑板2,當(dāng)大部分活性焦落至所述傾斜滑板2上時(shí)，所述活性焦會(huì)沿 著所述傾斜滑板2到達(dá)排焦口 21，并通過所述排焦口 21排至外部，能夠避免活性焦堆積造 成氣化爐1的堵塞。所述傾斜滑板2與所述激冷室12內(nèi)壁的連接方式不作限定，優(yōu)選通過 焊接或一體成型等方式使二者無縫連接。
[0052] 由于傾斜滑板2的傾斜角度越大（傾斜滑板與水平面的夾角），所述活性焦越容易