[发明专利]一种镁冶炼用低阶煤的圆型内热式直立炭化炉

说明书

本发明涉及一种镁冶炼用低阶煤的圆型内热式直立炭化炉，包括进料系统、炭化炉主体、熄焦室，进料系统设置在炭化炉主体的上端，熄焦室设置在炭化炉主体的下端，炭化炉主体中干燥预热室、中温干馏腔、高温干馏腔和热解炭化室从上至下依次设置，在高温干馏腔设有干馏腔束带，干馏腔束带为纵向设置在高温干馏腔内的若干条板带，若干条板带横向均匀分布，将高温干馏腔分隔成若干条带状通道；在中温干馏腔和高温干馏腔内还设置有VOC热解管；在熄焦室内设有剩余氨水预热盘管。本发明采用富氧作为气化剂，改善炭化程度，提升煤气品质，并且利用炉体热量对系统产生的VOC及剩余氨水进行预处理，减轻后续处理负担，节约能源。

技术领域

本发明涉及煤料焦化加工领域，应用于炼焦、金属镁冶炼、煤炭、钢铁行业的煤料焦化处理；尤其涉及一种镁冶炼用低阶煤的圆型内热式直立炭化炉。

背景技术

目前圆铁炉装备水平和自动化水平低、环保设施不完善、缺少VOCs收集和治理等问题。现行政策下，大型冶炼项目新建只能选择兰炭炉，导致煤炭消耗和污染物产生量比圆铁炉增加40％，不利于炼焦、金属镁冶炼、煤炭、钢铁行业的绿色低碳发展。

在专利CN88200174U公开了一种平顶炼焦炉。提及了将各热解区独立运行，炉煤气全部用于再热。这种做法无疑是将可回用资源二次浪费。炭化室燃料过剩，各通道温度极高，对建设材料提出很高要求，并且容易发生爆炸风险。专利CN101724416B提供了一种阶梯式炭化炉，选用6-20mm粒径原料煤，优势在于原料价格低，货源多。缺点在于此类炭化炉属于半开放式，热源容易流失导致热解程度低，并需要50％产出煤气需要回用到炭化室继续参与热解，无法适应镁冶炼行业需要的大量煤气。同样由于煤气回用二次参与燃烧导致氮气含量非常高(40-50％)，无法保证煤气品质。专利CN101691493B同样需要一半自产煤气返回。

鉴于此，为克服以上技术问题设计镁冶炼用低阶煤圆型内热式直立炭化炉。操作简单、投资低，所产煤气100％作为燃料气输出，并配套煤气提纯系统，热解炭化过程中采用富氧作为气化剂，配合干馏束带增加烟气与煤粉的接触面积，同条件下，单位煤料产生的煤气量更大。VOC及部分剩余氨水均考虑原位削减，生产全流程的污染物排放总量、耗煤总量明显减少，节能减排效果和经济效益凸显，最大幅度实现工艺升级。

发明内容

本发明的目的是提供一种镁冶炼用低阶煤的圆型内热式直立炭化炉，采用富氧作为气化剂，改善炭化程度，提升煤气品质，并且利用炉体热量对系统产生的VOC及剩余氨水进行预处理，减轻后续处理负担，节约能源。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种镁冶炼用低阶煤的圆型内热式直立炭化炉，包括进料系统、炭化炉主体、熄焦室，进料系统设置在炭化炉主体的上端，熄焦室设置在炭化炉主体的下端，所述炭化炉主体包括干燥预热室、中温干馏腔、高温干馏腔、热解炭化室，所述干燥预热室、中温干馏腔、高温干馏腔和热解炭化室从上至下依次设置，在所述高温干馏腔设有干馏腔束带，所述干馏腔束带为纵向设置在高温干馏腔内的若干条板带，若干条板带横向均匀分布，将高温干馏腔分隔成若干条带状通道；在所述中温干馏腔和高温干馏腔内还设置有VOC热解管，所述VOC热解管的入口向炉体外部连接VOC缓存罐，VOC热解管的出口向炉体外部连接VOC处理系统；在所述熄焦室内设有剩余氨水预热盘管。

所述进料系统包括给料仓、中间料仓，给料仓向中间料仓给料，中间料仓向炭化炉主体给料。

在所述干燥预热室中、炉体进料口的下方有倾斜设置的进料挡板。

所述热解炭化室中有富氧分配器，所述富氧分配器纵向设置在热解炭化室中，富氧分配器上端的富氧进气口向炉体外部连接氧气富集系统，所述富氧分配器侧壁上均布有布气孔。

所述的氧气富集系统包括干燥机、空气压缩机、储气罐、过滤器，所述过滤器内布置有氮气富集筛。

所述的氮气富集筛的制备方法如下：