一种煤基活性炭制备系统及制备方法与流程

本发明涉及煤清洁利用，特别是涉及一种煤基活性炭制备系统及制备方法。

背景技术：

1、当前大多数企业对煤炭的利用方式主要是直接燃烧、煤气化、煤液化等，这些方式在生产过程中都会伴随着废水废气等一系列严重的环境污染问题。另外，当前大部分煤炭生产企业形成了相对单一的煤炭产品结构，这种低附加值的单一产品结构，在目前的市场经济条件下难以快速发展并壮大。因此，寻求煤的高效转化和清洁利用迫在眉睫。

2、以煤为原料生产的煤基活性炭具有应用范围宽、发展前景广阔、附加值高等优点，因此是优质煤炭资源深加工利用的一种适宜方法。但是，现在制备煤基活性炭的方法较少，无法实现煤炭资源价值利用最大化。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种煤基活性炭制备系统及制备方法，以解决当前低附加值的单一煤炭产品结构，使煤炭资源价值利用最大化。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、第一方面，本发明提供了一种煤基活性炭制备系统，包括：活化装置、余热回收装置以及活性炭分离收集装置；

4、所述活化装置至少包括活化炉、旋风分离器和返料器；所述余热回收装置至少包括空气预热器和蒸汽发生器；

5、所述活化炉开设有粉煤进料口、空气气体进气口、蒸汽进气口以及返料进料口，所述活化炉的底部开设有渣料出料口，所述活化炉的顶部开设有目标煤气出气口；所述目标煤气为含活性炭和半焦的煤气；其中，所述粉煤进料口、所述空气进气口、所述蒸汽进气口以及所述返料进料口均位于所述活化炉的中下部区域；

6、所述目标煤气出气口通过管道与所述旋风分离器的进气口连通，所述旋风分离器用于对目标煤气进行气固分离操作，得到含活性炭煤气和半焦；所述旋风分离器的半焦出料口通过管道、所述返料器与所述返料进料口连通；

7、所述旋风分离器的含活性炭煤气出气口通过管道与所述空气预热器的第一进气口连通，所述空气预热器的第二进气口用于输入空气；所述空气预热器用于利用含活性炭煤气的热量对空气进行预热操作；所述空气预热器的第一出气口通过管道与所述活化炉的空气进气口连通；所述空气预热器的第二出气口通过管道与所述蒸汽发生器的第一进气口连通，所述蒸汽发生器的第二进料口用于输入水；所述蒸汽发生器用于利用含活性炭煤气的热量对水进行预热操作，生成蒸汽；所述蒸汽发生器的第一出气口用于通过管道与所述活性炭分离收集装置的连通；所述蒸汽发生器的第二出气口通过所述管道与所述活化炉的蒸汽进气口连通；其中，所述空气预热器的第一进气口和所述蒸汽发生器的第一进气口均用于输入含活性炭煤气；

8、所述活性炭分离收集装置用于对含活性炭煤气进行活性炭分离操作，得到煤基活性炭和副产煤气。

9、第二方面，本发明提供了一种应用于第一方面所述的煤基活性炭制备系统的制备方法，包括：

10、活化装置利用预热后的空气和蒸汽，对输入的粉煤和半焦进行活化操作，得到含活性炭煤气；

11、余热回收装置利用含活性炭煤气的热量对输入的空气和蒸汽进行预热操作，并将降温后的含活性炭煤气输入至活性炭分离收集装置；

12、活性炭分离收集装置对降温后的含活性炭煤气进行活性炭分离操作，得到煤基活性炭和副产煤气。

13、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

14、本发明以煤为原料制备活性炭，解决了当前煤炭低附加值的单一产品结构，实现煤质资源的最大化利用，同时以循环流化床活化炉工艺为基础，改变分离器效率和炉膛内进风、进蒸汽方式，实现了煤气、蒸汽、活性炭联产。

技术特征：

1.一种煤基活性炭制备系统，其特征在于，包括：活化装置、余热回收装置以及活性炭分离收集装置；

2.根据权利要求1所述的一种煤基活性炭制备系统，其特征在于，还包括：活性炭输送装置，用于将煤基活性炭输送至活性炭料仓。

3.根据权利要求2所述的一种煤基活性炭制备系统，其特征在于，所述活性炭分离收集装置包括旋风除尘器和布袋除尘器；所述活性炭输送装置包括旋风除尘器仓泵和布袋除尘器仓泵；

4.根据权利要求1所述的一种煤基活性炭制备系统，其特征在于，原料加工装置；

5.根据权利要求1所述的一种煤基活性炭制备系统，其特征在于，还包括出渣装置；所述出渣装置包括依次连接的冷渣机、输渣皮带、输渣斗提机和渣仓；其中，所述冷渣机的进渣口通过管道与所述渣料出料口连通。

6.根据权利要求4所述的一种煤基活性炭制备系统，其特征在于，所述活化炉前给煤仓的下端设置有采用动力破拱技术的旋转料仓式清堵装置；所述螺旋给煤机的上方设有旋转煤斗；所述旋转料仓式清堵装置用于铲除附着在旋转煤斗回转仓壁上的煤。

7.根据权利要求1所述的一种煤基活性炭制备系统，其特征在于，所述活性炭为0～2mm粉碳。

8.根据权利要求1所述的一种煤基活性炭制备系统，其特征在于，所述活化炉的工作温度为850～950℃，所述活化炉的蒸汽煤比为1～1.5，所述活化炉的空煤比为0.5～1。

9.根据权利要求1所述的一种煤基活性炭制备系统，其特征在于，所述活化炉的底部处设置有点火燃料器；所述点火燃料器的燃料为柴油或者天然气。

10.一种应用于权利要求1-9任一项所述的煤基活性炭制备系统的制备方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种煤基活性炭制备系统及制备方法，涉及煤清洁利用技术领域，该系统包括活化装置、余热回收装置以及活性炭分离收集装置。活化装置利用预热后的空气和蒸汽，对输入的粉煤和半焦进行活化操作，得到含活性炭煤气；余热回收装置利用含活性炭煤气的热量对输入的空气和蒸汽进行预热操作，并将降温后的含活性炭煤气输入至活性炭分离收集装置；活性炭分离收集装置对降温后的含活性炭煤气进行活性炭分离操作，得到煤基活性炭和副产煤气。本发明能够解决当前低附加值的单一煤炭产品结构，使煤炭资源价值利用最大化。

技术研发人员：许升,李街,吴桂安,陈天君,张南竹,刘姣姣
受保护的技术使用者：中科合肥煤气化技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13