本發(fā)明涉及焦油熱解和回收技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種焦油煤渣無氧熱解和焦油回收裝置及其方法。

背景技術(shù)：

煤焦油是一種黑色或褐色粘稠液體，氣味與萘或芳香烴相似，煤焦油主要成分有各種酚類、烷類、芳香烴和雜環(huán)化合物的混合物，有致癌性，屬于iarc第一類致癌物質(zhì)。例如：魯奇bgl汽化爐在煤氣冷卻工段煤氣水沉降靜置分離后，形成大量的廢焦油渣，其廢渣的成分復(fù)雜，主要含粉煤、灰、煤焦油等，其中煤焦油含量超過40％，在廠區(qū)內(nèi)長期堆放，自然風(fēng)干，對環(huán)境造成重大污染，現(xiàn)有技術(shù)中的處理工藝中，煤氣中的余熱沒有利用起來。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的煤氣余熱沒有充分利用的缺陷，本發(fā)明提供一種能充分利用余熱的焦油煤渣無氧熱解和焦油回收裝置及其方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種焦油煤渣無氧熱解和焦油回收裝置，包括用于將焦油煤渣輸入的混料輸送機(jī)，所述的混料輸送機(jī)后方設(shè)有加料緩沖倉，所述的加料緩沖倉中設(shè)有耙料器，所述的加料緩沖倉后方設(shè)有間接式熱解爐，所述的間接式熱解爐上從上至下間隔設(shè)有若干個(gè)熱解螺旋輸送機(jī)，所述的熱解螺旋輸送機(jī)沿水平方向設(shè)置，相鄰兩個(gè)熱解螺旋輸送機(jī)之間相通，最上方的熱解螺旋輸送機(jī)和所述的加料緩沖倉連接，所述的熱解爐后方設(shè)有第一氣氣換熱器，所述的熱解螺旋輸送機(jī)均與第一氣氣換熱器的其中一個(gè)進(jìn)口連接，所述的第一氣氣換熱器底部的出口連接有冷凝塔，所述的第一氣氣換熱器的下部的出口與間接式熱解爐連接，第一氣氣換熱器上部的出口和冷凝塔連接，所述的冷凝塔下部的出口連接有油回收罐，所述的冷凝塔底部和上方設(shè)有第一循環(huán)管道，所述的第一循環(huán)管道中間設(shè)有液體循環(huán)泵和冷卻器，所述的冷凝塔頂部的出口和第一氣氣換熱器的一個(gè)進(jìn)口連接；

位于最下方的熱解螺旋輸送機(jī)下部的出口連接有冷卻螺旋輸送機(jī)，所述的冷卻螺旋輸送機(jī)外接有冷卻水管道，所述的冷卻螺旋輸送機(jī)下部的出口連接有廢渣旋轉(zhuǎn)卸料器；

所述的間接式熱解爐頂部的出口連接有第二氣氣換熱器，所述的第二氣氣換熱器外接入空氣管道，所述的第二氣氣換熱器的下部的出口與間接式熱解爐底端進(jìn)口連接，所述的第二氣氣交換器頂部的出口連接有吸收塔，所述的吸收塔上的進(jìn)口連接有堿液罐，所述的吸收塔的底部和上部之間設(shè)有第二循環(huán)管道，所述的第二循環(huán)管道中間設(shè)有堿液循環(huán)泵，所述的吸收塔頂部的出口連接有吸附罐，所述的吸附罐中設(shè)有活性炭。

進(jìn)一步的，所述的熱解螺旋輸送機(jī)的個(gè)數(shù)為三個(gè)，從上至下分別為三級熱解螺旋輸送機(jī)、二級熱解螺旋輸送機(jī)、一級熱解螺旋輸送機(jī)。

進(jìn)一步的，所述的冷凝塔頂部的出口和第一氣氣換熱器中間設(shè)有不凝氣風(fēng)機(jī)。

進(jìn)一步的，所述第二氣氣交換器的空氣管道上設(shè)有助燃風(fēng)機(jī)。

進(jìn)一步的，所述的第二氣氣換熱器和吸收塔之間設(shè)有煙氣風(fēng)機(jī)。

一種如上所述的一種焦油煤渣無氧熱解和焦油回收裝置的熱解及回收方法，包括以下步驟：

1)廢渣通過混料輸送機(jī)進(jìn)入加料緩沖倉中，在加料緩沖倉中耙料器作用下，廢渣依次進(jìn)入間接式熱解爐的三級熱解螺旋輸送機(jī)、二級熱解螺旋輸送機(jī)、一級熱解螺旋輸送機(jī)中，同時(shí)三級熱解螺旋輸送機(jī)、二級熱解螺旋輸送機(jī)、一級熱解螺旋輸送機(jī)的外壁依次與間接式熱解爐爐膛頂部、中部、底部的高溫?zé)煔饨佑|，高溫?zé)煔忾g接傳熱給三級熱解螺旋輸送機(jī)、二級熱解螺旋輸送機(jī)、一級熱解螺旋輸送機(jī)中的廢渣，使廢渣中的焦油揮發(fā)，揮發(fā)出來的高溫焦油氣體與冷凝塔頂部出來的低溫不凝氣體在第一氣氣換熱器中換熱，換熱后的不凝氣體作為間接式熱解爐爐膛的二次風(fēng)，循環(huán)利用；

2)換熱后的低溫焦油氣體進(jìn)入冷凝塔與冷卻循環(huán)液逆向接觸，在冷凝塔底部冷凝成液，漂浮在上部的焦油溢流至油回收罐中回收，換熱后的塔底循環(huán)液經(jīng)液體循環(huán)泵增壓，在冷卻器中冷卻后進(jìn)入冷凝塔塔頂循環(huán)利用，冷凝塔頂部產(chǎn)生的低溫不凝氣經(jīng)不凝氣風(fēng)機(jī)增壓后進(jìn)入第一氣氣換熱器中，形成密閉循環(huán)氣體；

3)自一級熱解螺旋輸送機(jī)出來的高溫廢渣進(jìn)入冷卻螺旋輸送機(jī)中，同時(shí)循環(huán)冷卻水也進(jìn)入冷卻螺旋輸送機(jī)的空心軸和夾套中與高溫廢渣間接換熱，冷卻的廢渣經(jīng)廢渣旋轉(zhuǎn)卸料器排出收集；

4)自間接式熱解爐爐膛頂部出來的高溫?zé)煔馀c經(jīng)助燃風(fēng)機(jī)增壓后的空氣在第二氣氣換熱器中熱交換，換熱后的高溫空氣進(jìn)入間接式熱解爐爐膛作為一次風(fēng)，換熱后的低溫?zé)煔怏w經(jīng)煙氣風(fēng)機(jī)增壓后進(jìn)入吸收塔與冷卻循環(huán)堿液逆向接觸，吸收煙氣中的有害氣體，吸收后的塔底循環(huán)液經(jīng)堿液循環(huán)泵增壓重新后進(jìn)入吸收塔塔頂循環(huán)利用，吸收后塔頂出來的低溫?zé)煔庠龠M(jìn)入裝有活性炭的吸附罐中吸附凈化，凈化后氣體排空。

有益效果：

⑴能量回收

自間接式熱解爐的高溫爐膛煙氣、高溫焦油氣體攜帶熱量都得到有效的循環(huán)利用。

①高溫爐膛煙氣余熱利用

在間接式熱解爐的～600℃高溫?zé)煔馔ㄟ^一級熱解螺旋輸送機(jī)、二級熱解螺旋輸送機(jī)、三級熱解螺旋輸送機(jī)對廢渣無氧熱解后，其爐膛出來的煙氣溫度仍維持～180℃，為利用此部分熱量，在助燃空氣進(jìn)入間接式熱解爐前，在第二氣氣換熱器中，～180℃爐膛煙氣與～20℃空氣熱交換，爐膛煙氣溫度降至～90℃，助燃空氣被加熱至～90℃后進(jìn)入間接式熱解爐作為一次風(fēng)，余熱得到利用。

②熱解揮發(fā)高溫焦油氣體帶出熱量利用

間接式熱解爐的三級熱解螺旋輸送機(jī)、二級熱解螺旋輸送機(jī)、一級熱解螺旋輸送機(jī)中無氧熱解揮發(fā)出來的焦油氣體溫度維持在～300℃，若直接冷凝，熱量損失同時(shí)耗費(fèi)冷源介質(zhì)。因此，～300℃焦油氣體冷凝前，在第一氣氣換熱器中與冷凝塔頂部出來～60℃不凝氣體熱交換，升溫后的～200℃不凝氣體作為間接式熱解爐的二次風(fēng)循環(huán)利用，同時(shí)這部分不凝氣體中含有少量的可燃揮發(fā)組份，進(jìn)入爐膛后可參與燃燒產(chǎn)生熱量，余熱得到利用。

⑵安全環(huán)保

工藝過程無氧密閉循環(huán)，體系安全，工藝過程在煙氣密閉循環(huán)的體系中進(jìn)行，此體系相當(dāng)于惰性氣體密閉循環(huán)體系，使廢渣的預(yù)熱、熱解過程都是在無氧環(huán)境中進(jìn)行，系統(tǒng)安全。

⑶廢氣、廢水、廢固排量小

廢氣：本發(fā)明中需要外排的煙氣量相當(dāng)于間接式熱解爐爐膛介質(zhì)燃燒時(shí)需要的助燃空氣量(即一次風(fēng))，這部分煙氣量只占循環(huán)氣量的～12％，廢氣排量小，同時(shí)即使需要排出的煙氣，也是在降溫、堿液吸收、活性炭吸附除臭后排空，對環(huán)境無一次污染和二次污染，環(huán)保。

廢水：本發(fā)明中廢水量是廢渣中含有的固有量，即進(jìn)口物料中含多少水分就排多少水分，無增加量。

廢固：本發(fā)明中間接式熱解爐中無氧熱解后形成固體廢渣，體積縮小，做到了減量化；同時(shí)固體廢渣含有熱值，可與煤粉摻燒，做到了資源化。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本發(fā)明的焦油煤渣無氧熱解和焦油回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、混料輸送機(jī)，2、加料緩沖倉，3、間接式熱解爐，4、冷卻螺旋輸送機(jī)，5、旋轉(zhuǎn)卸料器，6、助燃風(fēng)機(jī)，7、第二氣氣換熱器，8、煙氣風(fēng)機(jī)，9、堿液罐，10、吸收塔，11、堿液循環(huán)泵，12、吸附罐，13、第一氣氣換熱器，14、冷凝塔，15、油回收罐，16、液體循環(huán)泵，17、冷卻器，18、不凝氣風(fēng)機(jī)。

具體實(shí)施方式

一種焦油煤渣無氧熱解和焦油回收裝置，包括用于將焦油煤渣輸入的混料輸送機(jī)1，混料輸送機(jī)1后方設(shè)有加料緩沖倉2，混料輸送機(jī)1將廢渣輸入到加料緩沖倉2中，加料緩沖倉2中設(shè)有耙料器，加料緩沖倉2后方設(shè)有間接式熱解爐3，間接式熱解爐3上從上至下間隔設(shè)有若干個(gè)熱解螺旋輸送機(jī)，熱解螺旋輸送機(jī)沿水平方向設(shè)置，相鄰兩個(gè)熱解螺旋輸送機(jī)之間相通，最上方的熱解螺旋輸送機(jī)和加料緩沖倉2連接，熱解爐后方設(shè)有第一氣氣換熱器13，熱解螺旋輸送機(jī)均與第一氣氣換熱器13的其中一個(gè)進(jìn)口連接，第一氣氣換熱器13底部的出口連接有冷凝塔14，第一氣氣換熱器13的下部的出口與間接式熱解爐3連接，第一氣氣換熱器13上部的出口和冷凝塔14連接，冷凝塔14下部的出口連接有油回收罐15，油回收罐15將焦油輸出，冷凝塔14底部和上方設(shè)有第一循環(huán)管道，第一循環(huán)管道中間設(shè)有液體循環(huán)泵16和冷卻器17，第一循環(huán)管道還接入補(bǔ)充水，冷卻器17上接有冷卻水輸入管道和冷卻水輸出管道，冷凝塔14頂部的出口和第一氣氣換熱器13的一個(gè)進(jìn)口連接；

位于最下方的熱解螺旋輸送機(jī)下部的出口連接有冷卻螺旋輸送機(jī)4，冷卻螺旋輸送機(jī)4外接有冷卻水輸入管道和冷卻水輸出管道，冷卻螺旋輸送機(jī)4下部的出口連接有廢渣旋轉(zhuǎn)卸料器5，卸料器5將廢渣排出；

間接式熱解爐3頂部的出口連接有第二氣氣換熱器7，第二氣氣換熱器7外接入空氣管道，第二氣氣換熱器7的下部的出口與間接式熱解爐3底端進(jìn)口連接，第二氣氣換熱器7頂部的出口連接有吸收塔10，吸收塔10上的進(jìn)口連接有堿液罐9，堿液罐9上連接有堿液輸入管道，吸收塔10的底部和上部之間設(shè)有第二循環(huán)管道，第二循環(huán)管道中間設(shè)有堿液循環(huán)泵11，吸收塔10頂部的出口連接有吸附罐12，吸附罐12中設(shè)有活性炭，吸附罐12將凈化后的尾氣排出。

熱解螺旋輸送機(jī)的個(gè)數(shù)為三個(gè)，從上至下分別為三級熱解螺旋輸送機(jī)、二級熱解螺旋輸送機(jī)、一級熱解螺旋輸送機(jī)。

冷凝塔14頂部的出口和第一氣氣換熱器13中間設(shè)有不凝氣風(fēng)機(jī)18。

所述第二氣氣換熱器7的空氣管道上設(shè)有助燃風(fēng)機(jī)6。

第二氣氣換熱器7和吸收塔10之間設(shè)有煙氣風(fēng)機(jī)8。

一種如上述的焦油煤渣無氧熱解和焦油回收裝置的熱解及回收方法，包括以下步驟：

1)廢渣通過混料輸送機(jī)1進(jìn)入加料緩沖倉2中，在加料緩沖倉2中耙料器作用下，廢渣依次進(jìn)入間接式熱解爐3的三級熱解螺旋輸送機(jī)、二級熱解螺旋輸送機(jī)、一級熱解螺旋輸送機(jī)中，同時(shí)三級熱解螺旋輸送機(jī)、二級熱解螺旋輸送機(jī)、一級熱解螺旋輸送機(jī)的外壁依次與間接式熱解爐3爐膛頂部、中部、底部的高溫?zé)煔饨佑|，高溫?zé)煔忾g接傳熱給三級熱解螺旋輸送機(jī)、二級熱解螺旋輸送機(jī)、一級熱解螺旋輸送機(jī)中的廢渣，使廢渣中的焦油揮發(fā)，揮發(fā)出來的高溫焦油氣體與冷凝塔14頂部出來的低溫不凝氣體在第一氣氣換熱器13中換熱，換熱后的不凝氣體作為間接式熱解爐3爐膛的二次風(fēng)，循環(huán)利用；

2)換熱后的低溫焦油氣體進(jìn)入冷凝塔14與冷卻循環(huán)液逆向接觸，在冷凝塔14底部冷凝成液，液體中漂浮在上部的焦油溢流至油回收罐15中回收，換熱后的塔底循環(huán)液經(jīng)液體循環(huán)泵16增壓，在冷卻器17中冷卻后進(jìn)入冷凝塔14塔頂循環(huán)利用，冷凝塔14頂部產(chǎn)生的低溫不凝氣經(jīng)不凝氣風(fēng)機(jī)18增壓后進(jìn)入第一氣氣換熱器13中，形成密閉循環(huán)氣體；

3)自一級熱解螺旋輸送機(jī)出來的高溫廢渣進(jìn)入冷卻螺旋輸送機(jī)4中，同時(shí)循環(huán)冷卻水也進(jìn)入冷卻螺旋輸送機(jī)4的空心軸和夾套中與高溫廢渣間接換熱，冷卻的廢渣經(jīng)廢渣旋轉(zhuǎn)卸料器5排出收集；

4)自間接式熱解爐3爐膛頂部出來的高溫?zé)煔馀c經(jīng)助燃風(fēng)機(jī)6增壓后的空氣在第二氣氣換熱器7中熱交換，換熱后的高溫空氣進(jìn)入間接式熱解爐3爐膛作為一次風(fēng)，換熱后的低溫?zé)煔怏w經(jīng)煙氣風(fēng)機(jī)8增壓后進(jìn)入吸收塔10與冷卻循環(huán)堿液逆向接觸，吸收煙氣中的有害氣體，吸收后的塔底循環(huán)液經(jīng)堿液循環(huán)泵11增壓重新后進(jìn)入吸收塔10塔頂循環(huán)利用，吸收后塔頂出來的低溫?zé)煔庠龠M(jìn)入裝有活性炭的吸附罐12中吸附凈化，凈化后氣體排空。

應(yīng)當(dāng)理解，以上所描述的具體實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。由本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。