一種用于粘結性碎煤成型與干餾產物生產的裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于碎煤成型技術領域，具體地，本發(fā)明涉及一種用于粘結性碎煤成型與干餾產物生產的裝置和方法。
【背景技術】
[0002]魯奇氣化爐、工業(yè)煤氣生產兩段氣化爐、水煤氣發(fā)生爐、碳化鈣生產爐等工藝過程均要求粒度大于一定尺寸的大顆粒煤或塊煤，且無或具有很低的粘結性。如，工業(yè)煤氣生產兩段氣化爐、水煤氣發(fā)生爐要求大于15_的煤或半焦原料。另一方面，煤的生產過程中這種大尺寸的塊煤的產量低，機器采礦的塊煤比例很難超過30%。因此，工業(yè)煤氣以及水煤氣行業(yè)面臨塊煤資源供應嚴重不足的問題。為此，碎煤成型實現(xiàn)其塊煤化將是解決塊煤資源供應不足問題的有效途徑。
[0003]碎煤成型通常基于高強度的擠壓技術與裝備，有的甚至添加成型粘結劑。這種傳統(tǒng)成型方法具有設備昂貴、成型能耗高、成型燃料強度小并易碎化等缺點。另一方面，煤焦化實際上使用粒度小于3mm的煤為原料，而生產的焦炭卻為塊狀原料，且強度大(但反應性差)。這說明，對于粘結性煤，干餾可提供經(jīng)濟、有效的成型途徑。煤干餾或炭化(焦化)過程必然同時產生干餾氣和焦油產物。在焦爐中，焦油的產率僅為3-4%，而且焦油中浙青含量達到55%以上。因此，利用焦爐雖然能夠實現(xiàn)粘結性碎煤成型制備大顆粒半焦(炭化程度低)或焦炭(炭化程度高)的目的，但其焦油收率很低、且焦油品質差。同時，碎煤成型要求的碳化程度低，以確保成型半焦具有更高的活性。因此，創(chuàng)造發(fā)明可實現(xiàn)粘結性碎煤成型、并同時高產率制備高品質干餾氣和焦油的粘結性碎煤成型設備具有重要意義。
[0004]實用新型專利201220019483公開了一種煤直接液化殘渣與粉煤成型干餾設備，該設備通過干餾生產焦油、煤氣和半焦，用于解決煤直接液化殘渣的分離、利用以及粉煤的高值化利用問題。但其裝爐干餾前需先將煤、直接液化殘渣與粉煤混合，再經(jīng)機械擠壓成型，仍然是基于擠壓成型，設備投資和生產能耗高。
[0005]發(fā)明專利CN1445342公開了一種不粘性煙煤低溫干餾制取工業(yè)氣化型煤的方法，其采用的方法是將煙煤經(jīng)低溫干餾收取焦油、煤氣和半焦后，再向半焦中加入粘結劑，經(jīng)機械方法擠壓成型，獲得高活性、高強度的氣化型煤。該技術雖能提取焦油，但同樣存在借助機械方法成型的問題，且干餾設備本身由于技術不成熟，沒有明確的解決方案。
[0006]專利CN102627976A公布了一種用于粉煤干餾的炭化室，其頂部進煤、底部出焦，并且炭化室由多層氣體導向磚和多層標磚隔置砌筑而成，多個荒煤氣通道連通于集氣通道，由于氣體導向磚銳角部分的下方構成的通道減小了荒煤氣在炭化室內的流動阻力與流經(jīng)路程，減短了荒煤氣在炭化室的停留時間，因而提高了煤焦油的產率。但該炭化室的氣體導向磚和標磚構成的漸擴段和相應的漸縮段形成的焦或半焦向下移動通道截面忽大忽小，粘結性煤成焦后將在縮口處被卡住而無法正常運行，而且炭化室內荒煤氣通道仍處于燃燒室加熱墻側，屬于高溫區(qū)域，焦油組份可能嚴重裂解，因此該技術的焦油產率提高有限，且不適合處理粘結性煤。
[0007]總之，目前還沒有可應用于粘結性碎煤干餾成型，并同時獲得高收率、高品質干餾油氣產品的技術裝備。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明的目的在于，提供一種用于粘結性碎煤成型與干餾產物生產的裝置和方法，該裝置和方法能將粘結性煤干餾成型并高收率生產高品質干餾油氣產品，解決了粘結性碎煤在包括焦爐在內的現(xiàn)有干餾裝置內不能同時實現(xiàn)干餾成型和獲得高收率高品質油氣產品的問題。
[0009]為達到上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術方案:
[0010]一種用于粘結性碎煤成型與干餾產物生產的裝置，所述裝置包括干餾成型反應器1，所述干餾成型反應器I的左右兩側設置氣體燃燒加熱室2，所述干餾成型反應器I內設置底部開口的中空通道3，所述中空通道3與干餾氣相產物排出管5相連通；
[0011]所述裝置還包括一推焦器6，所述推焦器6為干餾成型反應器I可活動的前側面，所述推焦器6可沿中空通道3活動并用于推出干餾成型反應器I內的成型半焦。
[0012]優(yōu)選地，所述的中空通道3設置于干餾成型反應器I內部的上部，本領域技術人員可以根據(jù)需要對中空通道的設置部位進行選擇。
[0013]優(yōu)選地，所述推焦器6為為中空通道相適配的“凹”字形。
[0014]本發(fā)明的干餾成型反應器中推焦器側的截面積略小于出焦側的截面積，即推焦過程中截面積越來越大。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的干餾成型裝置，其中，所述的中空通道置于干餾成型反應器的煤層中，其平行氣體燃燒加熱室的加熱面方向的兩側面及上側面完全封閉，僅向下對反應器內煤層的中央部開口 ；基于本發(fā)明中干餾成型反應器的兩側均設置氣體燃燒加熱室的情況，中空通道的兩側面與氣體燃燒加熱室加熱面之間構成側面煤料通道，形成干餾成型反應器的上部反應室，該兩側面煤料通道在中空通道以下會合形成干餾成型反應器的下部反應室。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的干餾成型裝置，其中，所述干餾氣相產物排出管5設置于與推焦器6同側的干餾成型反應器I的側面上部。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的干餾成型裝置，其中，所述推焦器與中空通道相匹配，在具有中空通道的上部反應室部分，平行于氣體燃燒加熱室的加熱面沿中空通道兩側推動成型半焦，在中空通道以下的下部反應室部分整體推動成型半焦。
[0018]本領域技術人員還可以根據(jù)需要，將若干個本發(fā)明的裝置組合在一起使用，使干餾成型反應器和氣體燃燒加熱室交替設置，用于處理更大量的粘結性碎煤。
[0019]本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于上述裝置的，應用于粘結性煤的干餾成型與干餾產物生產的方法，所述方法包括以下步驟:
[0020]I)粘結性碎煤料經(jīng)加煤口 4加入干餾成型反應器I內；
[0021]2)密封干餾成型反應器1，在氣體燃燒加熱室2內燃燒氣體燃料對干餾成型反應器I間接加熱，粘結性碎煤逐漸干餾實現(xiàn)成型，同時生成干餾產物，干餾產物包括焦油和干餾氣，干餾產物通過干餾氣相產物排出管5排出干餾成型反應器I ;
[0022]3)經(jīng)過規(guī)定時間的干餾反應后，通過推焦器6推出干餾成型反應器I內的成型半焦并做熄焦處理。
[0023]本發(fā)明通過在