一种焦油渣处理系统的制作方法

：
1.本发明涉及煤化工技术领域，特别涉及一种焦油渣处理系统。


背景技术：

2.传统焦化路线中，焦炉煤气在集气管或初冷器氨水喷淋冷却的条件下，高沸点的有机化合物会被冷凝形成煤焦油，与此同时，煤气中夹带的煤粉、半焦等也混杂在煤焦油中，形成焦油渣。焦油渣是粘稠状废渣，主要成分有煤尘、焦粉、煤焦油、沥青质、多环芳烃等含碳物质，其属于有毒、有害的固体废渣，如处理不当不仅容易造成环境污染，还会造成浪费资源，其中一些高沸点的多环芳烃类物质在不完全燃烧时会产生强致癌物苯并芘，严重污染大气，危害人们的健康；但如处理妥当，反而还会带来效益。
3.目前焦油渣的处理方法可分为两类：第一类是采用物理方法将焦油渣中的油、渣进行分离，回收有价值的焦油进一步加工利用，常用方法有溶剂萃取分离和机械离心分离等。第二类是将焦油渣作为燃料、配煤添加剂或对其进行资源化的开发利用，常用方法有用于配煤炼焦、用作燃料和制备活性炭。但是各类处理方法依旧存在许多不足之处，比如溶剂萃取分离中难于寻找高效、绿色环保的有机溶剂，且萃取剂较高的费用也会进一步增大生产成本；机械离心分离效果不够彻底易造成后续处理不便，且离心设备购置成本及运行维护成本都较高，并不适合在大多数煤炭企业中应用；配煤炼焦或直接作燃料则资源未被充分利用，甚至会造成污染物排放超标。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种高效环保、成本低廉、回收彻底且易于实现大型化和连续化的焦油渣处理系统。
5.本发明由如下技术方案实施：一种焦油渣处理系统，其包括高温碱性液态环境单元、搅拌装置、抽渣装置、静置分层装置、压滤装置以及第一炭化装置；
6.所述搅拌装置和所述抽渣装置均设置在所述高温碱性液态环境单元内，所述高温碱性液态环境单元的出液口与所述静置分层装置的进液口连通，所述抽渣装置的出料口与所述压滤装置的进料口连通，所述压滤装置的出渣口与所述第一炭化装置的进料口连通。
7.进一步的，所述高温碱性液态环境单元包括加热装置和碱液装置，所述加热装置的出料口与所述碱液装置的进料口连通，所述碱液装置的出液口与所述静置分层装置的进液口连通，所述搅拌装置和所述抽渣装置均设置在所述碱液装置内，所述抽渣装置的进料口设置在所述碱液装置的底部。
8.进一步的，所述静置分层装置的出液口与所述碱液装置的进液口连通。
9.进一步的，所述高温碱性液态环境单元包括第二炭化装置、第二煤气净化装置和焦油收集装置，所述第二炭化装置的出气口与所述第二煤气净化装置的进气口连通，在所述第二煤气净化装置内设置有氨水喷淋装置，所述第二煤气净化装置的出液口与所述焦油收集装置的进液口连通，所述焦油收集装置的出液口与所述静置分层装置的进液口连通，
所述搅拌装置和所述抽渣装置均设置在所述焦油收集装置内，所述抽渣装置的进料口设置在所述焦油收集装置的底部。
10.进一步的，所述高温碱性液态环境单元还包括循环氨水装置，所述静置分层装置的出液口与所述循环氨水装置的进液口连通，所述循环氨水装置的出液口与所述氨水喷淋装置的进液口连通。
11.进一步的，所述静置分层装置包括多个串联的静置罐，多个串联的所述静置罐的初始进液口与所述高温碱性液态环境单元的出液口连通。
12.进一步的，其还包括第一煤气净化装置，所述第一煤气净化装置的进气口与所述第一炭化装置的出气口连通。
13.进一步的，所述搅拌装置为搅拌泵，所述压滤装置为压滤机。
14.进一步的，所述抽渣装置为液下泵。
15.进一步的，所述第一炭化装置为炭化炉。
16.本发明的优点：
17.本发明提供的一种焦油渣处理系统包括高温碱性液态环境单元、搅拌装置、抽渣装置、静置分层装置、压滤装置以及第一炭化装置；首先利用高温碱性液态环境单元为焦油渣提供高温碱性液态环境，降低焦油渣粘度，同时利用搅拌装置进行搅拌，即实现焦油渣的初次分离；随后使用抽渣装置将初次分离后的焦油渣送入压滤装置进行二次分离，分离后的焦油渣被送入第一炭化装置中进行高温干馏，以实现三次分离，产出粗煤气和焦粉。本发明的焦油渣处理系统通过对焦油渣的三步分离处理可实现焦油渣的高效彻底回收且各分离过程中产生的煤焦油、焦粉等产物均可外售或自用，不仅避免了焦油渣处理不当所带来的各类问题，还为企业带来了额外的经济效益；同时本发明中的设备大多均为煤炭企业常用设备，且不使用高费用、高污染性设备及物料，成本低廉且环保，十分易于实现大型化和连续化。
18.进一步的，本发明提供的一种焦油渣处理系统还可利用传统焦化路线中的设备为焦油渣提供高温碱性液态环境，即利用传统焦化路线中的炭化装置、煤气净化装置及焦油收集装置作为高温碱性液态环境单元，大大简化了焦油渣的处理工序，减少了需要新增的焦油渣处理设备及物料，十分便于普通煤炭企业采用并实施。
附图说明：
19.图1为本发明实施例一的结构示意图。
20.图2为本发明实施例二的结构示意图。
21.附图中各部件的标记如下：
22.高温碱性液态环境单元10，加热装置110，加热装置110的进料口1101，加热装置110的出料口1102，碱液装置120，碱液装置120的进料口1201，碱液装置120的出液口1202，碱液装置120的进液口1203，第二炭化装置130，第二炭化装置130的出气口1302，第二煤气净化装置140，第二煤气净化装置140的进气口1401，氨水喷淋装置141，氨水喷淋装置141的进液口1411，第二煤气净化装置140的出液口1402，焦油收集装置150，焦油收集装置150的进液口1501，焦油收集装置150的出液口1502，循环氨水装置160，循环氨水装置160的进液口1601，循环氨水装置160的出液口1602，搅拌装置20，抽渣装置30，抽渣装置30的进料口
301，抽渣装置30的出料口302，压滤装置40，压滤装置40的进料口401，压滤装置40的出渣口402，第一炭化装置50，第一炭化装置50的进料口501，第一炭化装置50的出气口502，静置罐60，静置罐60的初始进液口601，静置罐60的末尾出液口602，第一煤气净化装置70，第一煤气净化装置70的进气口701。
具体实施方式：
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
24.实施例一：
25.如图1所示，本实施例提供一种焦油渣处理系统，其包括高温碱性液态环境单元10、搅拌装置20、抽渣装置30、静置分层装置、压滤装置40以及第一炭化装置50；
26.搅拌装置20和抽渣装置30均设置在高温碱性液态环境单元10内，高温碱性液态环境单元10的出液口与所述静置分层装置的进液口连通，抽渣装置30的出料口302与压滤装置40的进料口401连通，压滤装置40的出渣口402与第一炭化装置50的进料口501连通。
27.需要说明的是，在高温碱性液态环境下，焦油渣的粘度降低，其中的煤焦油更易分离，同时对溶液进行搅拌，即可使得焦油渣的分离过程较为容易，该设计可在极为普通简单且环保的设备及物料状态下高效分离出焦油渣中的煤焦油，具有很大的推广及应用价值。
28.通过设置高温碱性液态环境单元10为焦油渣提供高温碱性液态环境，降低焦油渣粘度，使其更易与焦油分离，同时利用搅拌装置20进行搅拌，以实现焦油渣的初次分离，分离出焦油渣后的液态产物可送入静置分层装置内进行分离；随后使用抽渣装置30将初次分离后的焦油渣送入压滤装置40进行二次分离，分离后的焦油渣被送入第一炭化装置50中进行高温干馏，以实现三次分离，产出粗煤气和焦粉。本实施例的焦油渣处理系统通过对焦油渣的三步分离处理可实现焦油渣的高效彻底回收且各分离过程中产生的煤焦油、焦粉等产物均可外售或自用，不仅避免了焦油渣处理不当所带来的各类问题，还为企业带来了额外的经济效益；同时本实施例中的设备大多均为煤炭企业常用设备，且不使用高费用、高污染性设备及物料，成本低廉且环保，十分易于实现大型化和连续化。
29.需要说明的是，焦油渣在高温碱性液态环境单元10内进行搅拌时的可选条件为：温度为72℃—80℃，ph值为7.6
‑
9.2，搅拌转速为1280r/min。
30.需要说明的是，焦油渣在第一炭化装置50中进行高温干馏的温度为620℃—720℃，此处高温干馏温度要高于传统焦化路线中炭化装置的高温干馏温度(550℃—580℃)，以便于将焦油渣进行更完全的分解。
31.作为示例，高温碱性液态环境单元10包括加热装置110和碱液装置120，加热装置110的出料口1102与碱液装置120的进料口1201连通，碱液装置120的出液口1202与所述静置分层装置的进液口连通，搅拌装置20和抽渣装置30均设置在碱液装置120内，抽渣装置30的进料口301设置在碱液装置120的底部。
32.需要说明的是，将碱液装置120内分离出焦油渣后的液态产物送入所述静置分层
装置内进行静置分层，即可分离出焦油和碱性液体。
33.需要说明的是，碱液装置120可为氨水罐。
34.作为示例，所述静置分层装置的出液口与碱液装置120的进液口1203连通。
35.需要说明的是，将所述静置分层装置中分离出的碱性液体重新送入碱液装置120中循环利用，可有效避免资源的浪费，大大节省处理成本。
36.作为示例，所述静置分层装置包括多个串联的静置罐60，多个串联的静置罐60的初始进液口601与高温碱性液态环境单元10的出液口连通，具体的，多个串联的静置罐60的初始进液口601与碱液装置120的出液口1202连通。
37.需要说明的是，多个串联的静置罐60可通过末尾出液口602与碱液装置120的进液口1203连通，也可通过每个静置罐60上的出液口汇总后的总出液口与碱液装置120的进液口1203连通，具体连接方式根据实际情况设置即可，图1中以通过末尾出液口602与碱液装置120的进液口1203连通为例。
38.作为示例，本实施例的焦油渣处理系统还包括第一煤气净化装置70，第一煤气净化装置70的进气口701与第一炭化装置50的出气口502连通，以对第一炭化装置50中生成的粗煤气进行冷却净化处理，进一步分离出粗煤气中带有的煤焦油。
39.需要说明的是，第一煤气净化装置70可包括集气管、文氏塔、旋流塔以及电捕焦油器，上述设备均为现有技术，在此不再赘述，具体设备组合可根据实际需求进行选择。
40.作为示例，搅拌装置20为搅拌泵，压滤装置40为压滤机。
41.作为示例，抽渣装置30为液下泵。
42.作为示例，第一炭化装置50为炭化炉。
43.本实施例的具体使用方式如下：
44.将焦油渣通过加热装置110的进料口1101送入加热装置110内进行加热，随后通过碱液装置120的进料口1201送入碱液装置120中，在搅拌装置20的搅拌作用下焦油渣即可实现初次分离，初次分离后的焦油渣经抽渣装置30被抽送至压滤装置40中进行二次分离，而初次分离后所得的液态产物则输送至静置罐60内进行静置分层，从而分离出焦油和碱性液体；压滤装置40可进一步分离出焦油渣中的部分煤焦油，经压滤装置40进行二次分离后分离出的焦油渣被送入第一炭化装置50中进行高温干馏，以实现三次分离，产出粗煤气和焦粉，其中粗煤气进一步通过第一煤气净化装置70进行冷却净化处理，可分离出粗煤气中带有的煤焦油，各分离处理步骤中产生的煤焦油、焦粉等产物均可外售或自用，在实际应用中，经本实施例系统处理后焦油渣达到了接近于100％的回收率。
45.实施例二：
46.如图2所示，本实施例提供一种焦油渣处理系统，其基本结构与实施例一中相同，在此不再赘述，其与实施例一的区别在于：
47.本实施例中高温碱性液态环境单元10包括第二炭化装置130、第二煤气净化装置140和焦油收集装置150，第二炭化装置130的出气口1302与第二煤气净化装置140的进气口1401连通，在第二煤气净化装置140内设置有氨水喷淋装置141，第二煤气净化装置140的出液口1402与焦油收集装置150的进液口1501连通，焦油收集装置150的出液口1502与所述静置分层装置的进液口连通，搅拌装置20和抽渣装置30均设置在焦油收集装置150内，抽渣装置30的进料口301设置在焦油收集装置150的底部。
48.需要说明的是，本实施例的焦油渣处理系统中第二炭化装置130、第二煤气净化装置140和焦油收集装置150均为传统焦化路线中的设备，其中第二炭化装置130的炉膛温度为580℃—620℃，此处温度要高于传统焦化路线中炭化装置的炉膛温度(550℃—580℃)，以便于提高出炉煤气的温度，从而提高经后续第二煤气净化装置140中的氨水喷淋装置141喷淋后收集到的焦油渣的温度，之后由焦油收集装置150收集到的混有氨水的高温焦油渣即可作为置于高温碱性液态环境中的焦油渣进行搅拌。
49.需要说明的是，第二炭化装置130可为炭化炉；第二煤气净化装置140可包括集气管、文氏塔、旋流塔以及电捕焦油器，氨水喷淋装置141可包括氨水喷淋器、氨水喷淋管等，具体设备组合可根据实际需求进行选择；焦油收集装置150可为焦油收集池，上述设备均为现有技术，在此不再赘述。
50.本实施例利用传统焦化路线中的设备直接为焦油渣提供高温碱性液态环境，即利用传统焦化路线中的炭化装置、煤气净化装置及焦油收集装置作为高温碱性液态环境单元10，大大简化了焦油渣的处理工序，减少了需要新增的焦油渣处理设备及物料，十分便于普通煤炭企业采用并实施。
51.作为示例，所述静置分层装置包括多个串联的静置罐60，多个串联的静置罐60的初始进液口601与高温碱性液态环境单元10的出液口连通，具体的，多个串联的静置罐60的初始进液口601与焦油收集装置150的出液口1502连通。
52.作为示例，高温碱性液态环境单元10还包括循环氨水装置160，所述静置分层装置的出液口与循环氨水装置160的进液口1601连通，循环氨水装置160的出液口1602与氨水喷淋装置141的进液口1411连通。
53.需要说明的是，循环氨水装置160可为传统焦化路线中的循环氨水系统，其为现有技术，在此不再赘述。
54.需要说明的是，多个串联的静置罐60可通过末尾出液口602与循环氨水装置160的进液口1601连通，也可通过每个静置罐60上的出液口汇总后的总出液口与循环氨水装置160的进液口1601连通，具体连接方式根据实际情况设置即可，图2中以通过末尾出液口602与循环氨水装置160的进液口1601连通为例。
55.需要说明的是，本实施例中进入所述静置分层装置中的液态产物为焦油氨水混合物，静置分层后将分离出的氨水送入传统焦化路线中的循环氨水系统中进行循环利用，可有效避免资源的浪费，大大节省处理成本。
56.在实际应用中，经本实施例系统处理后焦油渣达到了接近于100％的回收率。
57.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。