一种煤化工气化炉炉渣的煤灰分离方法 |
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| 申请号 | CN201710353903.1 | 申请日 | 2017-05-18 | 公开(公告)号 | CN107309239A | 公开(公告)日 | 2017-11-03 |
| 申请人 | 潍坊鑫山环保重工科技有限公司; | 发明人 | 于月光; 郑丰华; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种 煤 化工 气化 炉炉渣的煤灰分离方法，所述分离方法，包括原料预处理、捕捉反应、起泡反应、浮选、烘干、储存。本发明分离得到的精炭，含 碳 量高，所述精炭，含碳量为85-90%；挥发分含量为2.5-2.8%， 水 分含量≤1%；回收率为90-95%；本发明回收得到的 粉煤灰 ，烧失量为2.5-2.9%，粉煤灰的回收率达85-89%，需水量比≤93%，安定性≤2mm，活性指数28d≥77%， 含水量 ≤0.1%。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种煤化工气化炉炉渣的煤灰分离方法，其特征在于：所述分离方法，包括原料预处理、捕捉反应、起泡反应、浮选、烘干、储存。 |
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| 说明书全文 | 一种煤化工气化炉炉渣的煤灰分离方法技术领域[0001] 本发明涉及一种煤化工气化炉炉渣的煤灰分离方法，属于固体废弃物技术领域。 背景技术[0003] 由于炉渣中含碳量一般在30%以上，但热值低，热值基本在2000大卡以内，现有的锅炉无法直接应用，唯一解决固废办法为燃烧或填埋，由于炉灰渣经气化炉高温无氧使用，其挥发成份已经挥发被利用，热值较低，只能掺杂在精煤中燃烧，造成处理能力低下；将炉灰渣进行填埋堆放处理，不仅污染环境而且浪费资源。 [0004] 另外，炉灰渣中含有大量微细固体颗粒物，极易扬尘，切填埋场地体积庞大，占用大量土地资源，严重破坏生态环境，影响居民正常生活。 发明内容[0006] 为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种煤化工气化炉炉渣的煤灰分离方法，以实现以下发明目的：（1）提高精炭的回收率和粉煤灰的回收率； （2）回收后的精炭，含碳量大于85%；粉煤灰符合I级标准； （3）回收后的炭用于制作活性炭的原料，灰用于制作分子筛、一级粉煤灰等原料。 [0007] 为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：一种煤化工气化炉炉渣的煤灰分离方法，包括以下步骤: （1）原料预处理： 原料为固含量为5%的炉灰渣浆料，来自于煤化工气化炉，采用浓缩机将原料浓缩至固含量为12-19%，降温至40℃左右，形成炉灰渣浆料； 所述原料，来自于水煤浆炉或气化炉；所述水煤浆炉为鲁奇炉、德士鼓或四喷嘴； 所述气化炉，为清华炉、东方炉、科林炉、航天炉或GSP； 所述煤化工气化炉，产出的高碳煤灰渣烧失量也就是含碳量在35%-70%。 [0008] 所述原料中的炉灰渣，含碳量为35-70%。 [0009] （2）捕捉反应：捕捉剂和步骤（1）所得炉灰渣浆料经计量泵按一定比例连续加入，药剂反应时间为2-3分钟，搅拌速度180-220r/min，得到初反应混合浆料； 所述炉灰渣浆料中的炉灰渣与捕捉剂的加入比例为1吨：4.5-5.5kg； 所述炉灰渣浆料的加料速度为2m3/h； 所述捕捉剂，由环己酮、油酸组成，质量比例为1:1.5-2.5。 [0010] （3）起泡反应上述初反应混合浆料流入起泡反应罐内，按一定比例连续加入起泡剂；反应时间为2-3分钟，搅拌速度设定为180-220r/min，得待浮选浆料。 [0011] 所述初反应混合浆料中炉灰渣与起泡剂的质量比例为1吨：4.8-5.3kg；所述起泡剂的加药速率为每小时10L。 [0012] 所述起泡剂成分为萜烯醇、松醇油，质量比例为1: 0.8-1.1。 [0013] （4）浮选步骤包括一级浮选步骤、二级浮选步骤； 一级浮选步骤中： 将待浮选浆料经微泡高压射流浮选柱浮选，空气进入浮选柱，形成气泡，炭附着在气泡周围，浮选而出，得到第一精炭液料与初选炉渣灰液料，所述初选炉渣灰液料中，炉灰渣中碳含量低于10%； 所述浮选柱，筛网孔径2cm ，控制气泡直径0.12-0.20毫米，泡沫厚度0.6-0.8米，空气压力4-6bars； 初选炉渣灰液料中按比例加入捕捉剂，搅拌2-3分钟，搅拌速度150-250r/min，得中间混合浆料； 所述初选炉渣灰液料，中炉灰渣与捕捉剂的质量比例为1吨：4.5-5.5kg； 中间混合浆料中依灰渣浆一定比例连续加入起泡剂搅拌2-3分钟，搅拌速度150-250r/min，得到二次中间混合浆料； 所述中间混合浆料，炉灰渣与起泡剂的质量比例为1吨：4.8-5.3kg； 二级浮选步骤中： 二次中间混合浆料输送至微泡高压射流浮选柱进行浮选，得到粉煤灰液料和第二精炭液料。 [0014] （5）脱水步骤将浮选所得第一精炭液料和第二精炭液料混合后通过真空带式过滤机脱水，脱水后精炭水分可降到12-25%； 将得到的粉煤灰通过真空带式过滤机脱水，脱水后粉煤灰水分可降到12-25%。 [0015] （6）烘干步骤脱水后精炭、粉煤灰分别采用三筒烘干机烘干，经烘干的粉煤灰、精炭水分低于1%。 [0016] 与现有技术相比，本发明取得的有益效果：（1）本发明分离得到的精炭，含碳量高，所述精炭，含碳量为85-90%；挥发分含量为2.5- 2.8%，水分含量≤1%；回收率为90-95%； （2）本发明回收得到的粉煤灰，烧失量为2.5-2.9%，粉煤灰的回收率达85-89%，需水量比≤93%，安定性≤2mm，活性指数28d≥77%，含水量≤0.1%。 具体实施方式[0017] 下面结合具体的实例，进一步详细地描述本发明，这些实施例仅为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。 [0018] 实施例1 一种煤化工气化炉炉渣的煤灰分离方法包括以下步骤: （1）原料预处理： 原料为固含量为5%的炉灰渣浆料，来自于煤化工气化炉，采用浓缩机将原料浓缩至固含量为15%，降温至40℃左右，形成炉灰渣浆料； 所述原料，来自于水煤浆炉或气化炉；所述水煤浆炉为鲁奇炉、德士鼓或四喷嘴； 所述气化炉，为清华炉、东方炉、科林炉、航天炉或GSP； 所述原料中的炉灰渣，含碳量为35%； 所述原料中的炉灰渣，干基灰分（Aad）为59.94%，干基挥发分（Vad）为2.7%，干基无灰基挥发分（Vadf）为9.53%，干基低位发热量为 8055KJ/Kg（1924大卡），收到基底位发热量为 4798KJ/Kg（1146大卡），硫（S）含量为0.16%。 [0019] （2）捕捉反应：捕捉剂和步骤（1）所得炉灰渣浆料经计量泵按一定比例连续加入，药剂反应时间为2-3分钟，搅拌速度190r/min，得到初反应混合浆料； 所述炉灰渣浆料中的炉灰渣与捕捉剂的加入比例为1吨：5.5kg； 3 所述炉灰渣浆料的加料速度为2m/h； 所述捕捉剂，由环己酮、油酸组成，质量比例为1:1.7。 [0020] （3）起泡反应上述初反应混合浆料流入起泡反应罐内，按一定比例连续加入起泡剂；反应时间为2-3分钟，搅拌速度设定为190r/min，得待浮选浆料。 [0021] 所述初反应混合浆料中炉灰渣与起泡剂的质量比例为1吨：5.2kg；所述起泡剂的加药速率为每小时10L。 [0022] 所述起泡剂成分为萜烯醇、松醇油，质量比例为1:1.1。 [0023] （4）浮选步骤包括一级浮选步骤、二级浮选步骤； 一级浮选步骤中： 将待浮选浆料经微泡高压射流浮选柱浮选，空气进入浮选柱，形成气泡，炭附着在气泡周围，浮选而出，得到第一精炭液料与初选炉渣灰液料，所述初选炉渣灰液料中，炉灰渣中碳含量低于10%； 所述浮选柱，筛网孔径2cm ，控制气泡直径0.15毫米，泡沫厚度0.6-0.8米，空气压力 4bars； 初选炉渣灰液料中按比例加入捕捉剂，搅拌2-3分钟，搅拌速度190r/min，得中间混合浆料； 所述初选炉渣灰液料，中炉灰渣与捕捉剂的质量比例为1吨：5.5kg； 中间混合浆料中依灰渣浆一定比例连续加入起泡剂搅拌2-3分钟，搅拌速度190r/min，得到二次中间混合浆料； 所述中间混合浆料，炉灰渣与起泡剂的质量比例为1吨：5.2kg； 二级浮选步骤中： 二次中间混合浆料输送至微泡高压射流浮选柱进行浮选，得到粉煤灰液料和第二精炭液料。 [0024] （5）脱水步骤将浮选所得第一和第二精炭液料混合后通过真空带式过滤机脱水，脱水后精炭水分可降到12%； 将得到的粉煤灰通过真空带式过滤机脱水，脱水后粉煤灰水分可降到15%。 [0025] （6）烘干步骤脱水后精炭、粉煤灰分别采用三筒烘干机烘干，经烘干的粉煤灰、精炭水分低于1%。 [0026] 分离得到的精炭，含碳量为85%，挥发分含量为2.5%，回收率达90%，得到的粉煤灰烧失量为2.5%，粉煤灰的回收率达85%。 [0027]实施例2一种煤化工气化炉炉渣的煤灰分离方法 包括以下步骤: （1）原料预处理： 原料为固含量为5%的炉灰渣浆料，来自于煤化工气化炉，采用浓缩机将原料浓缩至固含量为19%，降温至40℃左右，形成炉灰渣浆料； 所述原料，来自于水煤浆炉或气化炉；所述水煤浆炉为鲁奇炉、德士鼓或四喷嘴； 所述气化炉，为清华炉、东方炉、科林炉、航天炉或GSP； 所述原料中的炉灰渣，含碳量为50%。 （2）捕捉反应： 捕捉剂和步骤（1）所得炉灰渣浆料经计量泵按一定比例连续加入，药剂反应时间为2-3分钟，搅拌速度200r/min，得到初反应混合浆料； 所述炉灰渣浆料中的炉灰渣与捕捉剂的加入比例为1吨：4.8kg； 所述炉灰渣浆料的加料速度为2m3/h； 所述捕捉剂，由环己酮、油酸组成，质量比例为1:2.3。 [0028] （3）起泡反应上述初反应混合浆料流入起泡反应罐内，按一定比例连续加入起泡剂；反应时间为2-3分钟，搅拌速度设定为200r/min，得待浮选浆料。 [0029] 所述初反应混合浆料中炉灰渣与起泡剂的质量比例为1吨：5.0kg；所述起泡剂的加药速率为每小时10L。 [0030] 所述起泡剂成分为萜烯醇、松醇油，质量比例为1:0.8。 [0031] （4）浮选步骤包括一级浮选步骤、二级浮选步骤； 一级浮选步骤中： 将待浮选浆料经微泡高压射流浮选柱浮选，空气进入浮选柱，形成气泡，炭附着在气泡周围，浮选而出，得到第一精炭液料与初选炉渣灰液料，所述初选炉渣灰液料中，炉灰渣中碳含量低于10%； 所述浮选柱，筛网孔径2cm ，控制气泡直径0.19毫米，泡沫厚度0.8米，空气压力6bars； 初选炉渣灰液料中按比例加入捕捉剂，搅拌2-3分钟，搅拌速度200r/min，得中间混合浆料； 所述初选炉渣灰液料，中炉灰渣与捕捉剂的质量比例为1吨：4.8kg； 中间混合浆料中依灰渣浆一定比例连续加入起泡剂搅拌2-3分钟，搅拌速度200r/min，得到二次中间混合浆料； 所述中间混合浆料，炉灰渣与起泡剂的质量比例为1吨：5.0kg； 二级浮选步骤中： 二次中间混合浆料输送至微泡高压射流浮选柱进行浮选，得到粉煤灰液料和第二精炭液料。 [0032] （5）脱水步骤将浮选所得第一和第二精炭液料混合后通过真空带式过滤机脱水，脱水后精炭水分可降到20%； 将得到的粉煤灰通过真空带式过滤机脱水，脱水后粉煤灰水分可降到17%。 [0033] （6）烘干步骤脱水后精炭、粉煤灰分别采用三筒烘干机烘干，经烘干的粉煤灰、精炭水分低于1%。 [0034] 分离得到的精炭，含碳量为88%，挥发分含量为2.7%，回收率达93%，得到的粉煤灰烧失量为2.7%，粉煤灰的回收率达87%。 [0035] 实施例3一种煤化工气化炉炉渣的煤灰分离方法包括以下步骤: （1）原料预处理： 原料为固含量为5%的炉灰渣浆料，来自于煤化工气化炉，采用浓缩机将原料浓缩至固含量为17%，降温至40℃左右，形成炉灰渣浆料； 所述原料，来自于水煤浆炉或气化炉；所述水煤浆炉为鲁奇炉、德士鼓或四喷嘴； 所述气化炉，为清华炉、东方炉、科林炉、航天炉或GSP； 所述航天炉属于开封晋开化工有限公司，航天炉用的是神木和晋城的煤。 [0036] 所述原料中的炉灰渣，含碳量为55%。 [0037] （2）捕捉反应：捕捉剂和步骤（1）所得炉灰渣浆料经计量泵按一定比例连续加入，药剂反应时间为2-3分钟，搅拌速度210r/min，得到初反应混合浆料； 所述炉灰渣浆料中的炉灰渣与捕捉剂的加入比例为1吨：4.5kg； 所述炉灰渣浆料的加料速度为2m3/h； 所述捕捉剂，由环己酮、油酸组成，质量比例为1:2。 [0038] （3）起泡反应上述初反应混合浆料流入起泡反应罐内，按一定比例连续加入起泡剂；反应时间为2-3分钟，搅拌速度设定为210r/min，得待浮选浆料。 [0039] 所述初反应混合浆料中炉灰渣与起泡剂的质量比例为1吨：4.8kg；所述起泡剂的加药速率为每小时10L。 [0040] 所述起泡剂成分为萜烯醇、松醇油，质量比例为1:1。 [0041] （4）浮选步骤包括一级浮选步骤、二级浮选步骤； 一级浮选步骤中： 将待浮选浆料经微泡高压射流浮选柱浮选，空气进入浮选柱，形成气泡，炭附着在气泡周围，浮选而出，得到第一精炭液料与初选炉渣灰液料，所述初选炉渣灰液料中，炉灰渣中碳含量低于10%； 所述浮选柱，筛网孔径2cm ，控制气泡直径0.2毫米，泡沫厚度0.7米，空气压力5bars； 初选炉渣灰液料中按比例加入捕捉剂，搅拌2-3分钟，搅拌速度210r/min，得中间混合浆料； 所述初选炉渣灰液料，中炉灰渣与捕捉剂的质量比例为1吨：4.5kg； 中间混合浆料中依灰渣浆一定比例连续加入起泡剂搅拌2-3分钟，搅拌速度210r/min，得到二次中间混合浆料； 所述中间混合浆料，炉灰渣与起泡剂的质量比例为1吨：4.8kg； 二级浮选步骤中： 二次中间混合浆料输送至微泡高压射流浮选柱进行浮选，得到粉煤灰液料和第二精炭液料。 [0042] （5）脱水步骤将浮选所得第一和第二精炭液料混合后通过真空带式过滤机脱水，脱水后精炭水分可降到15%； 将得到的粉煤灰通过真空带式过滤机脱水，脱水后粉煤灰水分可降到12%。 [0043] （6）烘干步骤脱水后精炭、粉煤灰分别采用三筒烘干机烘干，经烘干的粉煤灰、精炭水分低于1%。 [0044] 分离得到的精炭，含碳量为90%，挥发分含量为2.8%，回收率达95%，得到的粉煤灰烧失量为2.9%，粉煤灰的回收率达89%。 [0045] 除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为重量百分数，本发明所述的比例，均为质量比例。 [0046] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。 |
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