蘭炭脫水設備與工藝的製作方法

2024-01-19 08:01:15 3

本發明屬於煤化工領域，具體涉及一種蘭炭脫水設備與工藝。

背景技術：

目前工業上水撈焦生產的蘭炭（20mm～50mm）含水量為20%～25%，進一步脫水加工的方法主要有以下三種：

1、移動床脫水技術，利用荒煤氣燃燒直接乾燥蘭炭，產生大量的粉塵和廢氣，蘭炭收率低，熱效率極差。

2、滾筒脫水技術，利用200℃～300℃高溫煙氣間接乾燥蘭炭，蘭炭粉碎率高，收率低，設備投資極大，熱利用率低，能耗大，經濟性差。

3、筒式乾燥，利用170℃～200℃煙道氣直接加熱，熱效率低，蘭炭受熱不均勻，易自燃，安全性低，粉塵易爆炸。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種蘭炭脫水設備與工藝，解決現有技術存在的安全性差、熱效率低、蘭炭品質差和投資費用高等問題。

本發明所採用的技術方案為：

蘭炭脫水設備，其特徵在於：

包括煤氣風機、熱風爐、蘭炭乾燥器、除塵器、尾氣引風機、空氣風機、空氣預熱器和水汽冷凝器；

蘭炭乾燥器頂部為蘭炭入口，底部為蘭炭出口，側部設置有熱煙氣入口和尾氣出口管；

蘭炭乾燥器的尾氣出口管依次連接除塵器、尾氣引風機和空氣預熱器，空氣預熱器接入熱風爐；

煤氣風機接入熱風爐，熱風爐與蘭炭乾燥器熱煙氣入口接通；

空氣預熱器上還連接有空氣風機和水汽冷凝器。

蘭炭乾燥器頂部的蘭炭入口設置有溼炭倉，溼炭倉底部設置有進炭閥；

蘭炭乾燥器底部的蘭炭出口設置有出炭閥。

除塵器依次包括旋風除塵器和布袋除塵器。

蘭炭乾燥器自上而下包括圓柱形的殼體和上大下小的集料鬥，內部設置有中心筒；

中心筒底部開口，筒壁上設置有通氣孔，頂部設置有沉降管，尾氣出口管位於沉降管側壁，自殼體伸出；

殼體外壁設置多圈環道，熱煙氣入口接入環道；殼體內壁設置有倒錐，倒錐端部設置有瓦楞型分散器；環道與殼體之間設置通孔，通孔與倒錐相接。

中心筒頂部的沉降管頂部設置有分布錐。

中心筒底部下方設置有緩衝錐。

中心筒外壁設置有集氣罩。

蘭炭脫水設備的脫水工藝，其特徵在於：

包括以下步驟：

A、來自熄焦工段的含水20%以上的溼蘭炭，依次通過溼炭倉、進炭閥、蘭炭乾燥器、出炭閥，含水達到10%以內進入蘭炭倉；溼蘭炭在蘭炭乾燥器內自上而下運動，與蘭炭乾燥器側壁環道進入的熱煙氣充分接觸，蘭炭中多餘的水分被熱煙氣帶走，實現蘭炭乾燥的目的；

B、蘭炭乾燥器內的水汽與熱煙氣的混合尾氣由蘭炭乾燥器的中心筒收集匯合，從尾氣出口管引出，依次通過旋風除塵器、布袋除塵器、尾氣引風機、空氣預熱器、水汽冷凝器，其中的水蒸氣大部分冷凝回收，不凝煙氣排空；尾氣在旋風除塵器、布袋除塵器內脫出大量粉塵，進入空氣預熱器與來自空氣風機的空氣熱交換，回收部分餘熱，最後進入水汽冷凝器進一步降溫，回收凝液，煙氣排空；

C、空氣通過空氣預熱器與蘭炭乾燥器的尾氣換熱，送入熱風爐，在熱風爐中與來自煤氣風機的荒煤氣充分燃燒，並調配溫度200-300℃，通過蘭炭乾燥器外部熱煙氣入口進入蘭炭乾燥器與蘭炭接觸，帶走蘭炭中多餘的水分，形成乾燥尾氣；

D、常溫條件下，含水量在22%-26%的溼蘭炭，從蘭炭入口進入蘭炭乾燥器，經過分布錐均勻分散後，依靠重力在倒錐和集氣罩間隙向下以0.03m/s~0.05m/s的速度爬流，在熱煙氣的連續的均勻加熱下，逐漸由緩衝錐再次分散後在集料鬥儲存，最後乾燥到含水量8%~10%，由蘭炭出口均勻連續排出乾燥裝置；

E、150℃~250℃的熱煙氣，經熱煙氣入口，從環道，通過倒錐端部的瓦楞型分散器，均勻連續進入蘭炭乾燥器內，與溼蘭炭充分接觸乾燥，乾燥後的溼尾氣通過中心筒壁上的通氣孔，垂直向上進入沉降管，部分細小粉煤在沉降管中分離後，順中心筒壁滑落到底部，與乾燥後的蘭炭一同排出，溼煙氣由尾氣出口排出。

本發明具有以下優點：

1、安全可靠

設備密封好，防止了粉塵爆炸；氣流通暢不憋壓，防止設備脹裂；熱煙氣分布均勻，防止熱量聚集蘭炭燃燒，損壞設備。

2、煙道氣熱利用率高

熱煙道氣通過有一定開孔規律的煙道進入乾燥器，在與蘭炭接觸時發生二次分布，設備內部氣體分布均勻，與溼蘭炭接觸面大，接觸時間長。

3、投資費用

此設備屬於中溫常壓設備，易損件少，密封可靠，一次投資成本是同等產能其他設備的百分之一左右。

4、產品質量

蘭炭從進到出，在筒體中流動速度極慢，料塊之間摩擦較小，粉塵產生量很小，蘭炭破碎率很小；加熱時不與空氣接觸，不產生灰分，蘭炭收率高；充分加熱後的蘭炭含水率很低。

附圖說明

圖1：工藝流程圖；

圖2：蘭炭乾燥器設備圖；

圖3： A-A剖面圖；

圖4：B-B剖面圖；

圖5：C-C剖面圖；

圖6：筒體煙道氣環道開孔展開圖。

圖中，1-煤氣風機、2-熱風爐、3-溼炭倉、4-進炭閥、5-蘭炭乾燥器、6-出炭閥、7-旋風除塵器、8-布袋除塵器、9-尾氣引風機、10-空氣風機、11-空氣預熱器、12-水汽冷凝器、13-蘭炭出口、14-緩衝錐、15-集料鬥、16-環道、17-殼體、18-中心筒、19-倒錐、20-集氣罩、21-尾氣出口管、22-蘭炭入口、23-分布錐、24-沉降管、25-熱煙氣入口、26-瓦楞型分散器。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明進行詳細的說明。

本發明涉及的蘭炭脫水設備，包括煤氣風機1、熱風爐2、蘭炭乾燥器5、除塵器、尾氣引風機9、空氣風機10、空氣預熱器11和水汽冷凝器12。

蘭炭乾燥器5頂部為蘭炭入口22，底部為蘭炭出口23，側部設置有熱煙氣入口25和尾氣出口管21。蘭炭乾燥器5頂部的蘭炭入口22設置有溼炭倉3，溼炭倉3底部設置有進炭閥4。蘭炭乾燥器5底部的蘭炭出口23設置有出炭閥6。

蘭炭乾燥器5的尾氣出口管21依次連接除塵器、尾氣引風機9和空氣預熱器11，除塵器依次包括旋風除塵器7和布袋除塵器8。空氣預熱器11接入熱風爐2。煤氣風機1接入熱風爐2，熱風爐2與蘭炭乾燥器5熱煙氣入口25接通。空氣預熱器11上還連接有空氣風機10和水汽冷凝器12。

蘭炭乾燥器5自上而下包括圓柱形的殼體17和上大下小的集料鬥15，內部設置有中心筒18。中心筒18底部開口，筒壁上設置有通氣孔，頂部設置有沉降管24，尾氣出口管21位於沉降管24側壁，自殼體17伸出。殼體17外壁設置多圈環道16，熱煙氣入口25接入環道16；殼體17內壁設置有倒錐19，倒錐19端部設置有瓦楞型分散器26；環道16與殼體17之間設置通孔，通孔與倒錐19相接。中心筒18頂部的沉降管24頂部設置有分布錐23。中心筒18底部下方設置有緩衝錐14。中心筒18外壁設置有集氣罩20。

上述蘭炭脫水設備的脫水工藝，包括以下步驟：

A、來自熄焦工段的含水20%以上的溼蘭炭，依次通過溼炭倉3、進炭閥4、蘭炭乾燥器5、出炭閥6，含水達到10%以內進入蘭炭倉；溼蘭炭在蘭炭乾燥器5內自上而下運動，與蘭炭乾燥器5側壁環道16進入的熱煙氣充分接觸，蘭炭中多餘的水分被熱煙氣帶走，實現蘭炭乾燥的目的；

B、蘭炭乾燥器5內的水汽與熱煙氣的混合尾氣由蘭炭乾燥器5的中心筒18收集匯合，從尾氣出口管21引出，依次通過旋風除塵器7、布袋除塵器8、尾氣引風機9、空氣預熱器11、水汽冷凝器12，其中的水蒸氣大部分冷凝回收，不凝煙氣排空；尾氣在旋風除塵器7、布袋除塵器8內脫出大量粉塵，進入空氣預熱器11與來自空氣風機10的空氣熱交換，回收部分餘熱，最後進入水汽冷凝器12進一步降溫，回收凝液，煙氣排空；

C、空氣通過空氣預熱器11與蘭炭乾燥器5的尾氣換熱，送入熱風爐2，在熱風爐2中與來自煤氣風機1的荒煤氣充分燃燒，並調配溫度200-300℃，通過蘭炭乾燥器5外部熱煙氣入口25進入蘭炭乾燥器5與蘭炭接觸，帶走蘭炭中多餘的水分，形成乾燥尾氣；

D、常溫條件下，含水量在22%-26%的溼蘭炭，從蘭炭入口22進入蘭炭乾燥器5，經過分布錐23均勻分散後，依靠重力在倒錐19和集氣罩20間隙向下以0.03m/s~0.05m/s的速度爬流，在熱煙氣的連續的均勻加熱下，逐漸由緩衝錐14再次分散後在集料鬥15儲存，最後乾燥到含水量8%~10%，由蘭炭出口13均勻連續排出乾燥裝置；

E、150℃~250℃的熱煙氣，經熱煙氣入口25，從環道16，通過倒錐19端部的瓦楞型分散器26，均勻連續進入蘭炭乾燥器5內，與溼蘭炭充分接觸乾燥，乾燥後的溼尾氣通過中心筒18壁上的通氣孔，垂直向上進入沉降管24，部分細小粉煤在沉降管24中分離後，順中心筒18壁滑落到底部，與乾燥後的蘭炭一同排出，溼煙氣由尾氣出口21排出。

本發明的內容不限於實施例所列舉，本領域普通技術人員通過閱讀本發明說明書而對本發明技術方案採取的任何等效的變換，均為本發明的權利要求所涵蓋。