[发明专利]一种活性焦制备过程中的强化换热装置与换热方法

说明书

本发明提出一种活性焦制备过程中的强化换热装置与换热方法，原煤仓中的原煤物料和导热球仓中的导热球通过输送机构送入制焦炉的料斗内，在料斗内充分混合后一起落入制焦炉中，依次经过炭化段、活化段和冷却段；导热球与制焦炉内通入的高温蒸汽进行换热，导热球快速升温，使原煤物料均匀受热，使原煤物料转化为活性焦，随后在冷却段中，导热球和活性焦均被冷却后落入筛分装置，将导热球混合活性焦筛分开，导热球通过导热球回送装置输送回导热球仓进行回用，活性焦落入活性焦仓中进行储存。本发明采用导热球强化传热的方式，可以增大与原煤物料的换热面积，提高换热效率，使换热更加均匀。

技术领域

本发明涉及活性焦制备技术领域，尤其涉及一种活性焦制备过程中的强化换热装置与换热方法。

背景技术

活性焦烟气净化技术是目前较为先进的烟气污染处理技术，适用于燃煤工业锅炉及化工、冶金、钢铁等行业的各种废气处理和燃煤电站锅炉的烟气污染物处理。活性焦的制备是采用原煤为原料，通过炭化、活化过程来制备，目前一步法制备活性焦的工艺指炭化、活化、冷却过程均在制焦炉中进行，直接获得活性焦产品。而制焦炉中的热量来源于间接加热、空气补热、蒸汽补热等。

制焦炉中的活化过程需要达到较高的温度，其热量主要来源于高温蒸汽和高温烟气的热量，但为了维持热平衡则需要向制焦炉内喷入空气补燃提供热量。除此之外，活性焦外部受热且导热性较差，致使活性焦内外温差较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种活性焦制备过程中的强化换热装置与换热方法，采用向制焦炉中投入导热球的方式，旨在用导热球与炉内物料充分混合来强化传热，提高换热效率。

本申请一方面实施例提出一种活性焦制备过程中的强化换热装置，包括原煤仓、导热球仓、制焦炉、筛分装置和活性焦仓，所述原煤仓内储存有原煤物料，导热球仓内储存有导热球，原煤仓的出料口和导热球仓的出料口均通过输送机构连接制焦炉的料斗上方，制焦炉的出料口连接用于将活性焦和导热球分别筛分出的筛分装置，筛分装置设有导热球出口和活性焦出口，导热球出口通过导热球回送装置连接于导热球仓的进料口，活性焦出口连接活性焦仓。

在一些实施例中，所述导热球的材质为陶瓷、金属或氧化锆,具有强度高，抗磨损的特点。采用这些材质使得导热球的导热性强，可以与通入制焦炉中的高温蒸汽高效换热，达到较高的温度。高温导热球与原煤物料均匀混合，有较大的换热面积，起到强化传热的作用，有利于活性焦受热更均匀，升温速率更快。

在一些实施例中，所述导热球的直径为20-50mm。

在一些实施例中，所述导热球仓内设有用于将导热球加热的加热装置。将导热球加热至300-400℃，导热球起到蓄热的作用。

在一些实施例中，所述导热球仓的外壁覆盖有保温层，加热装置为电加热装置、高温烟气加热装置或导热油加热装置。

在一些实施例中，所述导热球回送装置为链斗式提升机、皮带输送机或螺旋输送机。

在一些实施例中，所述制焦炉为立式炭化活化一体炉，自上而下分别为炭化段、活化段和冷却段。

在一些实施例中，筛分装置用于将活性焦和导热球分离，活性焦作为产品进行储存，导热球回用；导热球直径为20-50mm，活性焦直径小于15mm，通过筛网孔径的调整实现导热球和活性焦的分离；筛分装置上设置有活性焦出口和导热球出口，筛分装置上的导热球出口与导热球回送装置上的导热球进口相连，将分离出的导热球直接送至导热球回送装置中，经导热球回送装置的输送后，导热球再从导热球回送装置的出口进入导热球仓，实现导热球的循环。活性焦从筛分装置的活性焦出口进入活性焦仓7。

本申请另一方面实施例提出一种活性焦制备过程中的强化换热方法，利用上述的强化换热装置，包括如下步骤：

原煤仓中的原煤物料和导热球仓中的导热球通过输送机构送入制焦炉的料斗内，在料斗内充分混合后一起落入制焦炉中，依次经过炭化段、活化段和冷却段；