一种微波预处理脱硫炼焦方法及装置,特别是一种煤炭焦化的方法及装置。方法包括配煤工序、装煤工序、炼焦工序,还包括在配煤工序和装煤工序之间增设的微波预处理工序,所述微波预处理工序采用微波预处理装置,微波频率在300MHz~300GHz,对配煤进行辐照、脱水、脱硫,预处理后的煤样温度控制在150°C~250°C,准备装炉炼焦;设备包括:所述微波预处理装置包括微波反应腔体、微波反应腔体与焦炉煤塔和装煤车或料仓之间的连接装置、输送机、排气管道和检测控制系统。本发明设备简单,对配煤进行快速预热、脱水、降硫处理后炼焦,可提高堆密度,缩短结焦时间,提升单炉产量和焦炭质量,从而实现能源的洁净有效利用。
1.一种微波预处理脱硫炼焦方法,包括配煤工序、装煤工序、炼焦工序,其特征在于,还包括在配煤工序和装煤工序之间增设的微波预处理工序,所述微波预处理工序采用微波预处理装置,微波频率在300MHz~300GHz,对配煤进行辐照、脱水、脱硫,预处理后的配煤温度控制在150°C~250°C,然后准备装炉,进入炼焦工序。
2.一种实施微波预处理脱硫炼焦方法的装置,其特征在于:所述微波预处理装置包括:煤塔、微波预处理装置、装煤车或料仓、给料机、流量调节阀、进料斗、输送机、微波波导、温度检测器、出料斗、排气管道、微波反应腔墙体、外壳、微波反应腔和布料机;煤塔通过第一流量调节阀、给料机和进料斗进入微波预处理装置,微波预处理装置通过第二流量调节阀进入装煤车或料仓,在微波预处理装置的上端有排气管道,进料斗位于微波预处理装置内输送机的上方,在进料斗位置的前端有布料机;微波预处理装置内有微波反应腔墙体,微波反应腔墙体构成微波反应腔,在微波反应腔墙体外有外壳,在外壳的前端有向下的出料斗,在微波反应腔墙体上有微波波导和温度检测器。技术领域
本发明涉及一种煤炭焦化的方法及装置,特别是一种微波预处理脱硫炼焦方法及装置。
背景技术
炼焦也称高温干馏,是指炼焦煤在隔绝空气的条件下加热到900°C~1100°C,进行热分解,生成焦炭、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程。煤料加炉后,温度升至200°C,煤中的自由水和结合水释放出来;350°C~450°C时,煤开始软化,发生分解产生气体和大量胶质体;450°C~550°C时,胶质体分解、固化形成半焦;550°C~750°C时,半焦分解析出大量的气体,半焦收缩产生裂纹;750°C以上,半焦进一步分解产生气体,同时不断缩聚,使芳香碳网不断增大,结构单元排列有序化进一步增强,最后半焦转化成为焦炭。产品焦炭是重要的高炉炼铁原料,也可以用于造气、铸造、电石和有色金属冶炼等生产领域,大多数国家的焦炭90%以上用于高炉炼铁;煤焦油经分离提纯还可以加以利用,是高附加值产物;焦炉煤气其质量约占装炉煤的16%~20%,是钢铁联合企业中的重要气体燃料,其主要成分是氢和甲烷,可分离出供化学合成用的氢气和代替天然气的甲烷。目前的炼焦技术中,配煤直接加入到焦炉中炼焦,煤中水分对焦炉的热工和炉砖寿命会产生不良影响,xa0并且会产生大量剩余氨水;水分的蒸发、煤炭温度的升高消耗大量的热量,增长结焦时间,影响了单炉焦炭产量;同时煤中S、P等元素的大量存在,还会影响焦炭质量。
发明内容
针对现有炼焦技术存在的缺陷和不足,本发明的目的是要提供一种微波预处理脱硫炼焦方法及装置,解决现在炼焦过程中存在的初始温度、煤堆密度,结焦时间的问题。为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:该炼焦方法包括方法及装置;一种微波预处理炼焦方法,包括配煤工序、装煤工序、炼焦工序,还包括在配煤工序和装煤工序之间增设的微波预处理工序,所述微波预处理工序采用微波预处理装置,微波频率在300MHz~300GHz,对配煤进行辐照、脱水、脱硫,预处理后的煤样温度控制在150°C~250°C,准备装炉,进入炼焦工序。所述微波预处理装置包括:煤塔、微波预处理装置、装煤车或料仓、给料机、流量调节阀、进料斗、输送机、微波波导、温度检测器、出料斗、排气管道、微波反应腔墙体、外壳、微波反应腔和布料机;煤塔通过第一流量调节阀、给料机和进料斗进入微波预处理装置,微波预处理装置通过第二流量调节阀进入装煤车或料仓,在微波预处理装置的上端有排气管道,进料斗位于微波预处理装置内输送机的上方,在进料斗位置的前端有布料机;微波预处理装置内有微波反应腔墙体,微波反应腔墙体构成微波反应腔,在微波反应腔墙体外有外壳,在外壳的前端有向下的出料斗,在微波反应腔墙体上有微波波导和温度检测器。有益效果,由于采用了上述方案,微波反应腔体、微波反应腔体与焦炉煤塔和装煤车或料仓之间的连接装置、输送机、排气管道和检测控制系统。微波反应腔体15呈隧道式,上下两侧微波辐照,微波波导呈对称或均匀交错分布;微波反应腔体中部、出料口上方均安装热电偶或热电阻、红外测温仪,多点实时检测物料温度。进料斗与煤塔出料口连接,进料斗可通过控制配煤流量改变输送机的负载,装置内部的布料机可将配煤均匀的铺在输送机的皮带上;出料斗与具有保温功能的装煤车或具有保温功能的料仓连接,准备装炉炼焦。输送机可通过控制转速,改变煤层厚度和配煤在微波反应腔体内的停留时间,输送机可连续或者间歇运作。排气管道上安装有抽气系统,可及时把腔体内的水蒸气和其它气体导出,利于配煤的传质、传热。检测控制系统包括温控模块、输送机模块、排气模块、物料流量模块,各模块可自动化控制也可人工调节。微波预处理装置的腔体和外壳之间、进料斗、出料斗都填充有绝热和防辐射材料。微波预处理装置可单个或多个与煤塔和装煤车连接,实现模块化安装运作,且装置倾斜角度可调。解决了现在炼焦过程中存在的初始温度、煤堆密度,结焦时间的问题,达到本发明的目的。优点:1、本发明通过增设微波预处理工序,能对配煤进行快速预处理,预处理后的配煤温度控制在150°C~250°C,配煤的温度得到有效升高且在该温度范围内不会对煤的结焦性能产生不利影响;微波辐照可作用于煤中含硫组分,降低焦炭含硫量;快速预处理可脱出煤中大量水分,降低热耗量,减少剩余氨水等处理量,延长焦炉使用寿命。2、本发明通过增设微波预处理工序,对配煤进行快速预热、脱水、降硫处理后炼焦,可缩短结焦时间,提高堆密度,提升单炉产量和焦炭质量,同时有利于低品质煤在配煤中的应用,从而实现能源的洁净有效利用。3、本发明的微波预处理装置采用隧道式,微波波导上下均匀安装,可以保证停留时间的充足和辐照的强度及均匀性。装置排气管道的抽气系统,可及时把腔体内的水蒸气和其它气体导出,利于配煤的传质、传热。4、本发明的微波预处理装置可自动控制也可人工调节,便于操作;装置密闭连续运行,生产效率高,粉尘排放少;装置结构简单,常压运行,造价低,适合单个或多个等模块化安装;装置进出料部位及墙体部分填充有绝热防辐射材料,安全可靠。
附图说明
图1是微波预处理生产线侧视结构图。图2是微波预处理生产线俯视结构图。图3是微波预处理装置剖视结构图。图中,1、煤塔;2、微波预处理装置;3、装煤车或料仓;4、给料机;5、流量调节阀;5-1、第二流量调节阀;6、进料斗;7、输送机;8、煤层;9、微波波导;10、温度检测器;11、出料斗;12、排气管道;13、微波反应腔墙体;14、外壳;15、微波反应腔;16、布料机。xa0
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式进行详细的描述。实施例1:该炼焦方法包括方法及装置;一种微波预处理炼焦方法,包括配煤工序、装煤工序、炼焦工序,还包括在配煤工序和装煤工序之间增设的微波预处理工序,所述微波预处理工序采用微波预处理装置,微波频率在300MHz~300GHz,对配煤进行辐照、脱水、脱硫,预处理后的煤样温度控制在150°C~250°C,准备装炉,进入炼焦工序。实现炼焦方法的装置包括:煤塔1、微波预处理装置2、装煤车或料仓3、给料机4、流量调节阀5、进料斗6、输送机7、微波波导9、温度检测器10、出料斗11、排气管道12、微波反应腔墙体13、外壳14、微波反应腔15和布料机16;煤塔1通过第一流量调节阀5、给料机4和进料斗6进入微波预处理装置2,微波预处理装置2通过第二流量调节阀5-1进入装煤车或料仓3,在微波预处理装置2的上端有排气管道12,进料斗6位于微波预处理装置2内输送机7的上方,在进料斗6位置的前端有布料机16;微波预处理装置2内有微波反应腔墙体13,微波反应腔墙体13构成微波反应腔15,在微波反应腔墙体13外有外壳14,在外壳14的前端有向下的出料斗11,在微波反应腔墙体13上有微波波导9和温度检测器10。微波反应腔体、微波反应腔体与焦炉煤塔和装煤车或料仓之间的连接装置、输送机、排气管道和检测控制系统。所述微波反应腔体15呈隧道式,上下两侧微波辐照,微波波导呈对称或均匀交错分布;微波反应腔体中部、出料口上方均安装热电偶或热电阻、红外测温仪,多点实时检测物料温度。所述进料斗与煤塔出料口连接,进料斗可通过控制配煤流量改变输送机的负载,装置内部的布料机可将配煤均匀的铺在输送机的皮带上;出料斗与具有保温功能的装煤车或具有保温功能的料仓连接,准备装炉炼焦。所述输送机可通过控制转速,改变煤层厚度和配煤在微波反应腔体内的停留时间,输送机可连续或者间歇运作。所述排气管道上安装有抽气系统,可及时把腔体内的水蒸气和其它气体导出,利于配煤的传质、传热。所述检测控制系统包括温控模块、输送机模块、排气模块、物料流量模块,各模块可自动化控制也可人工调节。所述微波预处理装置的腔体和外壳之间、进料斗、出料斗都填充有绝热和防辐射材料。所述微波预处理装置可单个或多个与煤塔和装煤车连接,实现模块化安装运作,且装置倾斜角度可调。在图1、图2和图3中,打开流量调节阀5,煤塔1中的配煤经给料机4,进入微波预处理装置2的进料斗6,配煤由布料机16按一定厚度均匀的分布在输送机7上,输送机7长4m宽1m,输送机7以一定的速度运行。煤层8在微波波导9传输的微波辐照下连续通过,产生的气体及时由排气管道12导出,煤层8从微波反应腔15出来由出料斗11进入装煤车或料仓3,出料温度控制在150°C~250°C,采用三组微波预处理装置2,作为一个模块与装煤车或料仓3连接,准备装炉炼焦。本实施方式中,微波波导9均匀分布在微波反应腔墙体13的上下两侧,可以实现多点、正反两面照射,效果更好。温度检测器10均匀分布在微波反应腔墙体13的前端、中间、后端,多点实时检测煤层8的温度。为保温和防止微波辐射,微波反应腔墙体13和外壳14之间、进料斗6、出料斗11都填充有绝热和防辐射材料。温度检测器10检测到的温度实时反馈给控制系统,及时调节输送机7运行速度和煤层8厚度。实施例2:本实施方式与具体实施方式一不同的是输送机7的尺寸可以根据生产需要进行调整。微波预处理装置2可单组也可多组作为一个模块,与煤塔1和装煤车或料仓3连接。xa0以上具体实施方式均不是对本发明方案的限制,任何依据本发明构思所作出的仅仅形式上的而非实质性的等效变换,都应视为本发明技术方案的范畴,均在本发明保护范围中。