太陽能煤電鋁肥碳油紙一體化碳氫氧循環(huán)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及煤化工領(lǐng)域，尤其涉及太陽能煤電鋁肥碳油紙一體化碳氫氧循環(huán)
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭是中國的主要化石能源，也是許多重要化工品的主要原料。中國的煤制油項目在一系列的技術(shù)支持下已經(jīng)實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。但煤化工業(yè)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展帶來了一系列的問題，如對煤炭資源、生態(tài)環(huán)境的破壞，一些盲目的規(guī)劃不顧及資源生態(tài)的承載能力，不僅對煤化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展造成不利，對社會經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定健康發(fā)展也有不利的影響。目前，國內(nèi)外電解鋁和煤制尿素、碳黑、油、天然氣、甲醇、二甲醚、稀徑，以及粉煤灰造紙等產(chǎn)品生產(chǎn)的缺點，一是高能耗，二是高污染，三是效益低，四是二氧化碳和粉煤灰循環(huán)利用率低。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型為克服上述的不足之處，目的在于提供太陽能煤電鋁肥碳油紙一體化碳氫氧循環(huán)裝置，實現(xiàn)無污染排放，實現(xiàn)太陽能、煤、發(fā)電、電解鋁、尿素、碳黑、油、天然氣、甲醇、二甲醚、烯烴、可降解塑料、造紙等產(chǎn)品一體化聯(lián)合生產(chǎn)。
[0004]本實用新型是通過以下技術(shù)方案達到上述目的:太陽能煤電鋁肥碳油紙一體化碳氫氧循環(huán)裝置，包括:太陽能空氣能風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)、智能送煤器、煤炭催化裝置、過濾器、發(fā)電系統(tǒng)、粉煤灰電融固液分離器、太陽能鋁電解器、0)2捕集器、CO2分離器、遠程防爆監(jiān)控中心；所述智能送煤器與煤炭催化裝置連接，煤炭催化裝置與發(fā)電系統(tǒng)、過濾器連接，過濾器與CO2捕集器連接，發(fā)電系統(tǒng)與粉煤灰電融固液分離器、太陽能鋁電解器連接，粉煤灰電融固液分離器與太陽能鋁電解器連接，太陽能鋁電解器與CO2捕集器、太陽能空氣能風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)連接，0)2捕集器與CO2分離器連接；智能送煤器將煤粉送入煤炭催化裝置進行處理后送入發(fā)電系統(tǒng)進行燃燒發(fā)電，產(chǎn)生的煙氣送入煤炭催化裝置循環(huán)利用，產(chǎn)生的電供太陽能鋁電解器工作，粉煤灰送粉煤灰電融固液分離器；煤炭催化裝置及太陽能鋁電解器產(chǎn)生的0)2被CO2捕集器捕集后送入CO2分離器，分離的氧氣供發(fā)電系統(tǒng)燃燒發(fā)電；遠程防爆監(jiān)控中心監(jiān)控裝置的安全工作。
[0005]作為優(yōu)選，所述煤炭催化裝置為太陽能催化器，發(fā)電系統(tǒng)為燃氣發(fā)電系統(tǒng)；所述智能送煤器將煤送入太陽能催化器催化后經(jīng)過濾器將可燃氣體送燃氣發(fā)電系統(tǒng)。
[0006]作為優(yōu)選，所述煤炭催化裝置為太陽能超重力轉(zhuǎn)鼓干燥器，發(fā)電系統(tǒng)為特超鍋爐發(fā)電系統(tǒng)；太陽能超重力轉(zhuǎn)鼓干燥器將經(jīng)熱處理的脫水煤送入特超鍋爐發(fā)電系統(tǒng)，太陽能超重力轉(zhuǎn)鼓干燥器將煤熱處理產(chǎn)生的混合氣體經(jīng)過濾器過濾，其中可燃氣體送特超鍋爐發(fā)電系統(tǒng)燃燒發(fā)電，剩余氣體送CO2捕集器捕集CO2;特超鍋爐發(fā)電系統(tǒng)與粉煤灰電融固液分離器、太陽能鋁電解器連接，粉煤灰電融固液分離器與氧化鋁電容器、太陽能水電解器連接，太陽能水電解器電解得到的氧氣送02罐，得到的氫氣送!12罐；氧化鋁電容器與太陽能鋁電解器連接，太陽能鋁電解器與CO2捕集器、太陽能空氣能風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)連接，CO 2捕集器與CO2分離器連接，CO 2分離器得到氧氣送O 2罐，得到碳黑送碳黑罐。
[0007]作為優(yōu)選，所述太陽能超重力轉(zhuǎn)鼓干燥器包括粉煤進口、煙氣輸送進口、太陽能超重力轉(zhuǎn)鼓干燥室、太陽能超重力轉(zhuǎn)鼓干燥器轉(zhuǎn)動軸、脫水煤出口、混合氣體出口 ；所述智能送煤器與粉煤進口連接，特超鍋爐發(fā)電系統(tǒng)與煙氣輸送進口連接，脫水煤出口與特超鍋爐發(fā)電系統(tǒng)連接，混合氣體出口與過濾器連接；所述粉煤進口、煙氣輸送進口、脫水煤出口、混合氣體出口與太陽能超重力轉(zhuǎn)鼓干燥室連接，太陽能超重力轉(zhuǎn)鼓干燥器轉(zhuǎn)動軸帶動太陽能轉(zhuǎn)鼓干燥室轉(zhuǎn)動。
[0008]本實用新型的有益效果在于:本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)太陽能、煤、發(fā)電、電解鋁、尿素、碳黑、油、天然氣、甲醇、二甲醚、烯烴、可降解塑料、造紙等產(chǎn)品一體化聯(lián)合生產(chǎn)。一是節(jié)約資源，二氧化碳、氧氣、氫氣、粉煤灰、煙氣余熱等100%循環(huán)利用。二是純氧燃燒發(fā)電，提高熱能利用率。三是充分利用太陽能、空氣能、風(fēng)能等非石化清潔能源。四是超凈排放，降低各產(chǎn)品綜合生產(chǎn)成本60%以上。五是裝置結(jié)構(gòu)合理，整套設(shè)施能夠減少設(shè)備投入資金。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的原理結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3是本實用新型的太陽能超重力轉(zhuǎn)鼓干燥器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖中:1、粉煤進口；2、煙氣輸送進口 ；3、太陽能超重力轉(zhuǎn)鼓干燥器轉(zhuǎn)動軸；41、太陽能超重力轉(zhuǎn)鼓干燥室A ;42、太陽能超重力轉(zhuǎn)鼓干燥室B ;43、太陽能超重力轉(zhuǎn)鼓干燥室C ;5、脫水煤出口 ；6、混合氣體出口 ；71、遠程防爆監(jiān)控器A;72、遠程防爆監(jiān)控器B;73、遠程防爆監(jiān)控器C。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型進行進一步描述，但本實用新型的保護范圍并不僅限于此:
[0014]實施例1:如圖1所示，太陽能煤電鋁肥碳油紙一體化碳氫氧循環(huán)裝置，包括:太陽能空氣能風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)、智能送煤器、煤炭催化裝置、過濾器、發(fā)電系統(tǒng)、粉煤灰電融固液分離器、太陽能鋁電解器、0)2捕集器、CO2分離器、遠程防爆監(jiān)控中心。在實際應(yīng)用中，煤炭催化裝置為太陽能催化器，發(fā)電系統(tǒng)為燃氣發(fā)電系統(tǒng)。所述智能送煤器與太陽能催化器連接，太陽能催化器與燃氣發(fā)電系統(tǒng)、過濾器連接，過濾器與CO2捕集器連接；燃氣發(fā)電系統(tǒng)與粉煤灰電融固液分離器、太陽能鋁電解器連接，粉煤灰電融固液分離器與太陽能鋁電解器連接，太陽能鋁電解器與CO2捕集器、太陽能空氣能風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)連接，0)2捕集器與0)2分離器連接；智能送煤器將煤粉送入太陽能催化器進行CO2氣化處理后經(jīng)過濾器過濾出可燃氣體，可燃氣體送入燃氣發(fā)電系統(tǒng)進行燃燒發(fā)電，燃氣發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的煙氣送入太陽能催化器循環(huán)利用，燃氣發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電供太陽能鋁電解器工作；過濾器過濾得到的粉煤灰送粉煤灰電融固液分離器；太陽能催化器及太陽能鋁電解器產(chǎn)生CO2，一部分0)2被CO2捕集器捕集后送入0)2分離器，分離的氧氣供發(fā)電系統(tǒng)燃燒發(fā)電；另一部分CO 2作為原料循環(huán)利用生產(chǎn)油、天然氣、甲醇、二甲醚、烯烴、尿素、可降解塑料等產(chǎn)品；遠程防爆監(jiān)控中心監(jiān)控裝置的安全工作。
[0015]其中，太陽能催化器為太陽能等離子體炬催化器，催化溫度為900— 1300°C。
[0016]太陽能空氣能風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)，將太陽能、空氣能、風(fēng)能和煤電所發(fā)的電，進行無縫切換，共各系統(tǒng)動力用電。
[0017]智能送煤器，將煤炭經(jīng)粉碎精選后，智能計量輸送到太陽能超重力轉(zhuǎn)鼓干燥器干燥。
[0018]特超鍋爐發(fā)電系統(tǒng)，對脫水煤和可燃氣體(氫氣、甲烷、一氧化碳)進行純氧燃燒發(fā)電，粉煤灰送粉煤灰電融固液分離器分離，煙氣100%循環(huán)送太陽能超重力轉(zhuǎn)鼓干燥器對煤粉進行熱處理。特超鍋爐純氧燃燒的溫度為1550— 1800°C。
[0019]粉煤灰電融固液分離器，將高溫粉煤灰進行固液分離，其中液體的氧化鐵硅鈉鉀，經(jīng)造纖維絲送造紙系統(tǒng)造紙，或單獨提取氧化硅、氧化鐵、氧化鈉、氧化鉀。固體送氧化鋁電融器，供太陽能鋁電解器制取鋁合金。粉煤灰電融固液分離器的溫度為1550— 1650°C。
[0020]太陽能鋁電解器，將氧化鋁和鋁礦粉進行電解。太陽能鋁電解器的溫度為900—1200。。。
[0021]太陽能水電解器，將造紙污水經(jīng)處理后進行電解，產(chǎn)生氫氣和氧氣。氫氣循環(huán)利用制取油、天然氣、甲醇、二甲醚、烯烴、可降解塑料等產(chǎn)品。
[0022]CO2捕集器，將過濾器過濾的二氧化碳進行捕集，一部分循環(huán)利用生產(chǎn)油、天然氣、甲醇、二甲醚、烯烴、可降解塑料等產(chǎn)品，一部送CO2分離器分離。
[0023]CO2分離器，將CO 2分離制取碳黑和氧氣。
[0024]遠程防爆監(jiān)控中心，對各系統(tǒng)的溫度、壓力、氣態(tài)成分等進行在線遠程防爆。
[0025]實施步驟:
[0026]I)打開各個裝置的開關(guān)，遠程防爆監(jiān)控中心監(jiān)控各裝置的溫度、氣體成分、壓力值；
[0027]2)智能送煤器將煤計量送入太陽能催化器，太陽能催化器將0)2氣化為以CO為主的可燃氣體，可燃氣體送發(fā)燃氣電系統(tǒng)燃燒發(fā)電，燃燒發(fā)電產(chǎn)生煙氣及粉煤灰；
[0028]3)燃氣發(fā)電系統(tǒng)將煙氣送入太陽能催化器，粉煤灰送粉煤灰電融固液分離器，燃燒的電力供其他裝置使用，燃燒得到的熱量供太陽能催化器使用；
[0029]4)太陽能催化器輸出的混合氣體經(jīng)過濾器過濾得到可燃氣體及其他氣體，可燃氣體送燃氣發(fā)電系統(tǒng)燃燒反應(yīng)，其他氣體送CO2捕集器捕集CO 2;捕集的部分CO 2在CO 2分解器中發(fā)生碳氧分離生成碳黑和氧氣，氧氣循環(huán)利用于發(fā)電系統(tǒng)；
[0030]5)粉煤灰電融固液分離器提取粉煤灰中的氧化硅與氧化鋁，剩余部分用來造紙，造紙產(chǎn)生的污水進行電離后產(chǎn)生4與O 2，O2循環(huán)用于發(fā)電系統(tǒng)，HJf環(huán)作用于前面所述未被捕集的CO2，相互反應(yīng)制備油、天然氣、甲醇、稀徑、降解塑料等能源物質(zhì)；氧化鋁和鋁礦粉與碳反應(yīng)在電力作用下電解產(chǎn)生鋁，鋁可制造鋁合金，產(chǎn)生的0)2捕集后再加工。
[0031]實施例2:如圖2所示，太陽能煤電鋁肥碳油紙一體化碳氫氧循環(huán)裝置，包括:太陽能空氣能風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)、智能送煤器、太陽能超重力轉(zhuǎn)鼓干燥器、特超鍋爐發(fā)電系統(tǒng)、粉煤灰電融固液分離器、氧化鋁電融器、太陽能鋁電解器、過濾器、0)2捕集器、CO2分離器、太陽能水電解器、遠程防爆監(jiān)控中心；所述智能送煤器與太陽能超重力轉(zhuǎn)鼓干燥器連接，太陽能超重力轉(zhuǎn)鼓干燥器與過濾器、特超鍋爐發(fā)電系統(tǒng)、過濾器連接，過濾器與CO2捕集器連接，特超鍋爐發(fā)電系統(tǒng)與粉煤灰電融固液分離器、太陽能鋁電解器連接，粉煤灰電融固液分離器與氧化鋁電融器、太陽能水電解器連接，氧化鋁電融器與太陽能鋁電解器連接，太陽能鋁電解器與CO2捕集器、太陽能空氣能風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)連接，CO 2捕集器與CO2分離器連接；智能送煤器將煤炭經(jīng)粉碎精選后，智能計量輸送到太陽能超重力轉(zhuǎn)鼓干燥器，太陽能超重力轉(zhuǎn)鼓干燥器將經(jīng)熱處理脫除煤粉中水分和揮發(fā)分的脫水煤送入特超鍋爐發(fā)電系統(tǒng)，太陽能超重力轉(zhuǎn)鼓干燥器將煤熱處理產(chǎn)生的水