[发明专利]一种清洁节能制造炭素制品的工艺和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种炭素制品的制造工艺，特别是涉及一种清洁节能的炭素制品的生产工艺和系统。

背景技术

目前，我国的节能减排的形势十分严峻，特别是高耗能、高污染行业增长过快，占全国工业能耗和二氧化硫排放近70%的电力、钢铁、有色、建材、石油加工、化工等六大行业增长20．6%，因此，节能减排是我国现阶段必须要面对的问题，而现有的炭素制品的生产装置普遍存在的环境污染严重、能源利用率的缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种清洁节能制造炭素制品的工艺，能效高、对环境污染小。

本发明一种清洁节能制造炭素制品的工艺，其特征在于，包括下列步骤：

1）、将含炭材料用制粉机制成炭粉；

2）、将炭粉与粘合剂混合搅拌后，送入造粒机造粒，造粒成型温度为0~40℃，成型压力为100~300kg/cm²；

3）、将造粒机生产的颗粒经烘干装置烘干后，送入炭化转炉进行炭化，其中烘干温度为30~80℃，烘干时间为3~24小时，炭化温度为300~800℃，炭化时间为40分钟~4小时；

4）、将炭化后的炭化料热料直接送入活化转炉进行活化处理，其中活化温度为600~1200℃，活化时间为4~24小时；

5）、将活化料送入均混冷却调制机冷却至40~80℃，并进行调制处理；

6）、对冷却调制后得到的炭素颗粒用筛分装置进行筛分包装；

其中所述造粒机、炭化转炉、活化转炉、筛分装置均设置有除尘装置，所述造粒机、炭化转炉、活化转炉和筛分装置经除尘后产生的气体均送入尾气焚烧炉中焚烧，所述活化转炉和炭化转炉产生的燃烧尾气通入尾气焚烧炉燃烧，所述尾气焚烧炉与余热锅炉连接，余热锅炉产生的蒸汽供应活化转炉和炭化转炉使用，所述余热锅炉使用后的烟气通过烟气净化装置净化后送入烘干装置用于烘干造粒机生产的颗粒。

本发明一种清洁节能制造炭素制品的工艺，其中步骤1）所使用的含炭材料为无烟煤、烟煤、提质褐煤、兰炭、炭化植物，所述无烟煤、烟煤、提质褐煤、兰炭、炭化植物的挥发份均小于30%。

本发明一种清洁节能制造炭素制品的工艺，其中步骤1）所使用的含炭材料为兰炭与焦粉按照重量百分比为70：30混合的混合物；或者步骤1）所使用的含炭材料为烟煤、兰炭与焦粉按照重量百分比为50：30：20混合的混合物；或者步骤1）所使用的含炭材料为炭化木屑与焦粉按照重量百分比为60：40混合的混合物；其中上述混合物的挥发份均小于30%。

本发明一种清洁节能制造炭素制品的工艺，其中步骤1）所使用的含炭材料为以下重量份数的原料：

焦粉或炭化粉料：55~65；

焦煤或1/3焦煤：15~35；

无烟煤或烟煤：5~20。

本发明一种清洁节能制造炭素制品的工艺，其中步骤2）所述的粘合剂为焦油；或者为树脂；或者为焦油与沥青按照重量百分比为80：20混合的混合物；或者为淀粉与沥青按照重量百分比为90：10混合的混合物；或者为树脂与沥青按照重量百分比为90：10混合的混合物。

本发明一种清洁节能制造炭素制品的工艺，其中所述步骤5）的调制处理为加入0.05~5%（重量百分比）的氢氧化钠或者氢氧化钾或者氨水或者尿素。

本发明一种清洁节能制造炭素制品的系统与现有技术不同之处在于本发明通过将物料由干制粘，再由粘制干，由冷加热再冷却，提高了炭素制品的性能；通过使炭化料热料直接进入活化转炉活化后，提高了活化料的产率，改善了产品质量，然后将活化转炉热料进行均混冷却，利用了物料的余热，节约了能源，在均混冷却调制机内喷入药剂，在冷却物料的同时，补充活化，改善了炭素制品的性能；通过将造粒机、炭化转炉和筛分装置经除尘后产生的废气均送入尾气焚烧炉中焚烧，活化转炉和炭化转炉产生的燃烧尾气通入尾气焚烧炉燃烧，使废气及尾气彻底燃烧，并将燃烧后的气体通过燃气净化装置净化，同时利用净化后的烟气给烘干装置加热，用于烘干物料，余热锅炉产生的高温蒸汽供应炭化转炉和活化转炉使用，不仅避免了尾气污染环境，而且还提高了能源利用率，因此本工艺能效高、对环境污染小。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种清洁节能制造炭素制品的系统，该系统结构紧凑、能效高、对环境污染小。