[发明专利]一种煤气化渣回收利用系统及方法

说明书

本发明公开一种煤气化渣回收利用系统及方法，属于煤化工废渣处理领域。针对现有废渣处理难度大和成本高的问题，本发明提供一种煤气化渣回收利用系统，包括依次连接的干燥单元、输送单元、反应单元和预热单元；预热单元包括空气进口、空气出口和烟气出口，空气出口与输送单元连接，烟气出口和干燥单元连接。本发明对气化渣燃烧产生的高温烟气进行回收，使得高温烟气与常温空气换热，再将降温后的烟气与加热后的空气分别输送至不同的单元对气化渣进行不同程度的热处理，使得气化废渣在燃烧过程中无需掺混其他原料介质，可实现固废自身稳定反应，极大的节约了能耗。本发明的煤气化渣回收利用方法操作简便，运行稳定，成本低，节约资源，经济效应好。

技术领域

本发明属于煤化工废渣处理领域，更具体地说，涉及一种煤气化渣回收利用系统及方法。

背景技术

气化技术是煤化工领域的先导与核心技术，是将固态的煤转化成气态的合成气的主要途径之一，气化技术的应用产生大量的气化渣，属于固废产物。我国每年产出的气化渣主要以填埋、渣场集中堆存为主，堆存后为黑色粉状，土地占压、扬尘污染、水系统污染问题突出，严重影响地方生态环境。目前，结合气化渣资源特点，目前主要在碳材料开发利用、陶瓷材料制备、铝/硅基产品制备等方面引起广泛关注，但大多处于实验室研究或扩试试验阶段，并且都需要掺烧或是加介质助燃，主要存在成本高、流程复杂、杂质难调控，下游市场小等问题，无法实现规模化利用。残碳碳含量高是制约气化渣材料化消纳掺量及产品性能的主要原因之一。因此，实现气化渣规模化消纳及资源化利用技术是相关企业实现环保效益和经济效益兼得的关键所在。

针对上述问题也进行了相应的改进，如中国专利申请号CN201811409990.9，公开日为2019年3月1日，该专利公开了一种气化炉灰渣干燥熔融炉气化工艺,属于煤化工技术领域。利用气化炉内操作温度不低于1500℃，使灰渣处于熔融状态，更有利用气化过程的完全反应，实现提高利用率的目的，在气化过程中，煤气化炉渣(灰渣)在气化过程中起传递氧的作用，同时对气化也具有催化作用。通过与煤配比后在熔融炉中进行共气化，促进废渣气化效率，提高废渣利用率。气化炉生的合成气中CO：50～60％(湿基)；H2:30～35％(湿基)；CO2：2～5％；氧耗：240～270。该专利的不足之处在于：将气化炉灰渣进行回收需借助煤等外部燃烧进行燃烧气化，增加能耗同时提高生产成本。

又如中国专利申请号CN201910139938.4，公开日为2019年5月21日，该专利公开了一种气化灰渣综合利用方法，包括步骤：1)气化灰渣经过初步脱水处理得到浓缩灰渣；2)所述浓缩灰渣与气化载热介质接换热进一步脱水干燥，得到水含率更低的干燥灰渣；3)将所述干燥灰渣进行燃烧再利用。本发明还公开了应用所述气化灰渣综合利用方法的系统，包括浓缩系统、干燥系统、燃烧系统；通过浓缩系统降低气化灰渣中的水和提高了气化灰渣中的残碳相对含量，再在干燥系统中利用气化载热介质所带的富余热量对所述浓缩灰渣进一步干燥脱水，再将产物送往燃烧系统燃烧再利用。该专利的不足之处在于：该方法对气化灰渣燃烧时所产生的热量进行回收使用，使得能量浪费严重。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有废渣处理难度大和成本高的问题，本发明提供一种煤气化渣回收利用系统及方法。本发明中煤气化渣回收利用系统对气化渣燃烧产生的高温烟气进行回收，使得高温烟气与常温空气换热，再将降温后的烟气与加热后的空气分别输送至不同的单元对气化渣进行不同程度的热处理，使得气化废渣在燃烧过程中无需掺混其他原料介质，可实现固废自身稳定反应，极大的节约了能耗。本发明的煤气化渣回收利用方法操作简便，运行稳定，成本低，节约资源，经济效应好。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。