一种煤质颗粒气化发电或供热联产活性炭的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107539988A(43)申请公布日2018.01.05(21)申请号201710859752.7F01D15/10(2006.01)(22)申请日2017.09.21(71)申请人南京林业大学地址210037江苏省南京市龙蟠路159号申请人中国人民解放军63971部队(72)发明人周建斌马欢欢章一蒙韩国林杨德瑞陆林梁国杰吴琼(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350代理人王清义(51)Int.Cl.C01B32/33(2017.01)C01B32/336(2017.01)C10J3/00(2006.01)F22B1/22(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图7页(54)发明名称一种煤质颗粒气化发电或供热联产活性炭的方法(57)摘要本发明是煤质颗粒气化发电（或供热）联产活性炭方法，解决了煤质颗粒活性炭生产中炭化和活化工艺中的环境污染、成本高等问题，实现发电或供热，提高炭化料和活性炭成品的吸附能力。其以煤质成型颗粒为原料、空气作为气化剂，气化炉对煤质颗粒进行热解气化反应，反应区温度在500-800℃；气化后的高温炭通过双级喷蒸汽装置所在的微活化区在喷入蒸汽的作用下发生活化反应，微活化后的煤质颗粒微活化料降温至300度以下，通过炉排装置、出炭螺旋输送至活化炉生产活性炭；气化产生的热燃气和微活化产生的少量可燃气经抽气装置送入蒸汽锅炉燃烧；蒸汽锅炉产生的蒸汽向外供热或者驱动蒸汽轮机发电，部分蒸汽送入活化炉内对煤质颗粒微活化料进行活化。CN107539988ACN107539988A权利要求书1/1页1.一种煤质颗粒气化发电（或供热）联产活性炭的方法，其特征在于，以煤质成型颗粒为原料、空气作为气化剂，利用气化炉对煤质颗粒进行热解气化反应，反应区温度在500-800℃；气化后的高温炭通过气化炉下部双级喷蒸汽装置所在的微活化区，高温炭在双级喷蒸汽装置喷入蒸汽的作用下发生活化反应，微活化后的煤质颗粒微活化料通过微活化区下部的冷却区内逐渐降温至300度以下，并通过炉排装置、出炭螺旋排出；气化产生的热燃气和微活化产生的少量可燃气经抽气装置送入蒸汽锅炉燃烧；出炭螺旋排出的煤质颗粒微活化料输送至活化炉生产活性炭；蒸汽锅炉产生的蒸汽向外供热或者驱动蒸汽轮机发电，部分蒸汽送入活化炉内对煤质颗粒微活化料进行活化。2.根据权利要求1所述的煤质颗粒气化发电（或供热）联产活性炭方法，其特征是：微活化后的煤质颗粒微活化料，碘吸附值250-320mg/g，比表面积250-300m2/g，挥发分10-18%，得率为60-70%；经活化炉活化后的煤质颗粒活性炭依次经过酸洗、水洗、干燥、粉碎、筛分得到煤质颗粒活性炭成品；煤质颗粒活性炭成品的碘吸附值1350mg/g，比表面积1250-1350m2/g，得率60-70%。3.根据权利要求1所述的煤质颗粒气化发电（或供热）联产活性炭方法，其特征是：送入气化炉内的煤质颗粒成柱状，直径1-8mm、长度3-50mm，水分含量在20%以下。4.根据权利要求1所述的煤质颗粒气化发电（或供热）联产活性炭方法，其特征是：活化炉的活化温度900-1000℃，活化时间1-1.5h。2CN107539988A说明书1/4页一种煤质颗粒气化发电或供热联产活性炭的方法技术领域[0001]本发明涉及煤质颗粒炭气化发电或供热同时联产活性炭的工艺方法，属于煤质活性炭生产、煤气化及能源的交叉领域。背景技术[0002]煤质活性炭具有强度大、吸附性能好、微孔发达、易再生等优点，在活性炭市场占有重要份额。我国是世界上活性炭生产第一大国，年产量约60万吨，其中煤质活性炭40万吨左右。煤质颗粒活性炭生产需要经过原料筛选、破碎磨粉、挤压成型、炭化、活化及成品处理等工艺。煤质活性炭生产中炭化工艺和炭化设备是重要部分，炭化温度在600℃左右，炭化设备有窑式炉、耙式炉、螺旋炉、回转炉等，工业上以回转炉为主；根据对原料加热方式分为外热式和内热式，内热式传热相对更加高效，但炭化后尾气较多，需要处理后排放，成本较高，也造成能源的浪费；煤质颗粒炭是添加煤焦油挤压成型的，受热时结焦堵塞炭的孔隙，炭化料品质不高，后期活化工艺中所需活化时间较长，增加能耗，且最终活性炭成品的吸附指标处于常规层次，碘吸附值在1000-1100mg/g，比表面积为950-1050m2/g，很难有较大提高。发明内容[0003]本发明针对煤质颗粒活性炭生产过程中炭化尾气处理成本高、炭化料品质较低、活化能耗较高、活性炭成品吸附指标不佳等问题，提出了煤质颗粒气化发电（或供热）联产活性炭方法，解决了煤质颗粒活性炭生产中炭化和活化工艺中的环境污染、成本高等问题的同时，实现发电或供热，提高炭化料和活性炭成品的吸附