[发明专利]热循环连续煤矸石热解气化调湿及尾气净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矸石热解气化的技术，特别是热循环连续煤矸石热解气化调湿及尾气净化方法。 

背景技术

煤矸石——从原煤中选出的石头，是选煤厂的废渣，不好处理，中国每年有上亿吨的煤矸石不能利用，并且每年仍继续排放约100Mt，不仅堆积占地，而且还能自燃污染空气或引起火灾，造成严重的环境污染。 

由于亿万年的煤化作用，煤矸石中含有20-30％的碳、油、气物质，其中油气占11-15％、碳占7-15％。把煤矸石热解气化，得到油气产品和70-80％的固体产物(成份为二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、二氧化钛、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、五氧化二磷、氧化锰、三氧化硫等组成，是硅铝质耐火材料的熟料)，有经济价值，更有社会效益。 

本发明人长期对煤矸石的物理特性和高温煤热解气化工艺的研究，创新一套全新的煤矸石高温热解气化综合工艺及装置。 

发明内容

本发明提供热循环连续煤矸石热解气化调湿及尾气净化方法，该方法将煤矸石热解气化中荒煤气在回收净化燃烧后的热废气的余热对入炉前的煤矸石粒料进行调湿脱水，不需要额外耗能，省去加热设备，并对调湿脱水后的低温废气进行水沐净化，达到尾气的干净整洁排放。 

实现上述目的所采取的技术方案是： 

热循环连续煤矸石热解气化调湿及尾气净化方法，本方法涉及的设备主要包括煤矸石热解气化装置、荒煤气导出装置、入炉煤矸石热废气调湿脱水装置、尾气水沐净化器；所述的煤矸石热解气化装置主要包括煤矸石热解装置和水煤气反应装置，本方法实现的步骤是： 

(1)、通过煤矸石热解装置的外燃气加热装置、内燃气加热装置的两组燃气加热器交替燃烧和两组蓄热换热器的蓄热换热对净化后煤气燃烧给热解气化室提供热源，煤矸石在热解气化室中高温环境下进行热解； 

(2)、通过水煤气反应装置从热解气化室下部通入高温水蒸汽，并与热解气化室的高温炙热的煤矸石热解物料接触，煤矸石热解后的固体产物中的炭与过热水蒸汽相遇进行水煤气反应生成水煤气； 

(3)、煤矸石在高温热解过程中产生的气体和进行水煤气反应生成水煤气，统称为荒煤气，荒煤气通过荒煤气导出装置导出； 

(4)、将导出的荒煤气进行净化，净化后的荒煤气再送到煤矸石热解装置的外燃气加热装置、内燃气加热装置进行燃烧，燃烧后的热废气再通过管道送到入炉煤矸石热废气调湿脱水装置的废气换热脱水器的热废气进入通道对入炉前的煤矸石粒料进行调湿脱水； 

(5)、将经过废气换热脱水器调湿脱水后的废气通过尾气水沐净化器净化后排放。 

所述的第(1)步煤矸石热解方法，本方法涉及的设备还包括气体换向装置，具体步骤是：(1)、气体换向装置的旋转换向电机带动上盘在下盘上转动，空气主管与第一燃气加热器的第一空气分管接通，空气主管与第二燃气加热器的第二空气分管处于切断状态；同时，煤气主管与第一燃气加热器的第一煤气分管亦相接通，煤气主管与第二燃气加热器的第二煤气分管处于切断状态；与此同时，燃烧废气主管与第一燃气加热器的第一燃烧废气分管亦相切断，而相应燃烧废气主管与第二燃气加热器的第二燃烧废气分管处于相接通状态； 

(2)、气体换向装置的空气风机将空气鼓入空气主管、空气依次进入第一燃气加热器的第一蓄热腔，利用第一蓄热体释放的热量对空气进行加热后进入第一燃烧室中；同时，煤气风机将荒煤气经过化产回收净化后得到净煤气鼓入煤气主，净煤气进入第一燃烧室中进行燃烧，与此同时，因为燃烧废气主管与第 一燃烧废气分管处于相切断状态，而相应燃烧废气主管和第二燃烧废气分管处于相接通状态，所以第一燃烧室中煤气燃烧后的废气只能通过燃烧室通孔进入到第二燃烧室中，再经过第二蓄热腔中，经第二蓄热腔中的第二蓄热进行吸热降温后从通过废气风机排出； 

(3)、达到燃烧时间，气体换向装置的旋转换向电机带动上盘在下盘上反向转动，空气主管与第一燃气加热器的第一空气分管切断，空气主管与第二燃气加热器的第二空气分管处于接通状态，同时，煤气主管和第一燃气加热器的第一煤气分管亦相切断，煤气主管与第二燃气加热器的第二煤气分管接通状态，与此同时，燃烧废气主管和第一燃气加热器的第一燃烧废气分管亦相接通，而相应燃烧废气主管和第二燃气加热器的第二燃烧废气分管亦相切断状态；