專利名稱：將剩余氨水爐內(nèi)氣化的蘭炭剩余氨水資源化回收生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于蘭炭生產(chǎn)(煤炭中低溫干餾)行業(yè)的剩余氨水綜合利用及有機(jī)物回收領(lǐng)域，具體涉及一種將剩余氨水爐內(nèi)氣化的蘭炭剩余氨水資源化回收生產(chǎn)裝置。
背景技術(shù)：
蘭炭生產(chǎn)是我省陜北榆林地區(qū)特有的產(chǎn)業(yè)，它以陜北侏羅紀(jì)煤為原料，通過中低溫干餾得到蘭炭、煤焦油和煤氣三種產(chǎn)品。蘭炭以低灰、低硫、低磷、高固定碳、高比電阻為特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于煤化工、電石、鐵合金等工業(yè)領(lǐng)域；煤焦油可作為重要的石油化工原料，替代石油生產(chǎn)多種化工產(chǎn)品；煤氣可以作為燃料，也可以作為化工原料，用途廣泛。蘭炭生產(chǎn)通常采用內(nèi)熱立式蘭炭爐，其主要結(jié)構(gòu)為炭化室，炭化室內(nèi)分為加熱干餾段、降溫段等，降溫段具有循環(huán)冷卻水夾套，采用循環(huán)冷卻水進(jìn)行降溫，經(jīng)過降溫 后蘭炭進(jìn)入熄焦池進(jìn)行熄焦。蘭炭生產(chǎn)過程中由于熄焦蒸發(fā)和原料煤含水等原因，會產(chǎn)生含有大量酚類、石油類等有機(jī)物以及氨、硫化物等物質(zhì)的剩余氨水，其中石油類、硫化物、氨氮及揮發(fā)酚的化學(xué)需氧量分別高達(dá) 4 5 萬 mg/L、2000mg/L、2000mg/L 和 3000mg/L。傳統(tǒng)熄焦過程中，將剩余氨水池內(nèi)的剩余氨水直接加入熄焦池，作為熄焦池補(bǔ)充水，然而剩余氨水在未經(jīng)處理的情況下直接用于熄焦對環(huán)境產(chǎn)生了極為不利的影響，蘭炭在經(jīng)過蘭炭爐的炭化室后降溫至300 400°C，然后進(jìn)入熄焦池，熄焦池內(nèi)含有的棕紅色剩余氨水不僅使蘭炭表面吸附了大量有機(jī)物，并且使熄焦水溫度上升，產(chǎn)生了大量有機(jī)物揮發(fā)，對環(huán)境造成污染；吸附有大量剩余氨水的蘭炭，在烘干、貯存、運(yùn)輸過程中揮發(fā)出大量有機(jī)物及氨等污染物，也對環(huán)境造成污染。為此，在行業(yè)升級改造過程中，提出對剩余氨水采用蒸氨、脫酚和生化處理，達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的三級標(biāo)準(zhǔn)后，再用于熄焦池補(bǔ)充水。但以年產(chǎn)60萬噸(產(chǎn)業(yè)政策要求的最低生產(chǎn)規(guī)模)為例，剩余氨水的處理設(shè)施投資費(fèi)用高達(dá)2000萬元以上，年運(yùn)行費(fèi)用高達(dá)600萬元。同時，通過處理，剩余氨水中有用的有機(jī)物被分解成二氧化碳和水，失去了使用價值。由于投資和運(yùn)行費(fèi)用較高，在升級改造過程中，大部分企業(yè)仍然沿用了傳統(tǒng)的將剩余氨水直接用于熄焦的工藝路線，對環(huán)境造成了污染。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種將剩余氨水爐內(nèi)氣化的蘭炭剩余氨水資源化回收生產(chǎn)裝置，該裝置可以實(shí)現(xiàn)剩余氨水的綜合利用，減少了環(huán)境污染，并且降低了生產(chǎn)成本。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案。包括將剩余氨水注入蘭炭爐的炭化室降溫段內(nèi)的氨水管路和注入控制系統(tǒng)。所述氨水管路的一端設(shè)置于炭化室內(nèi)，另一端與設(shè)置于蘭炭爐外的剩余氨水池相連，氨水管路上設(shè)置有水泵。[0011]所述注入控制系統(tǒng)包括設(shè)置于蘭炭爐外的可編程控制器，可編程控制器與設(shè)置于氨水管路上的電磁閥相連。所述氨水管路包括氨水噴管以及設(shè)置于蘭炭爐外的氨水支管，氨水噴管的入口與氨水支管相連，氨水噴管的出口由炭化室降溫段的循環(huán)冷卻水夾套伸入炭化室內(nèi)。所述氨水噴管的出口為斜向切口狀，切口的方向向下。所述切口與水平方向的夾角為60度。所述循環(huán)冷卻水夾套內(nèi)設(shè)置有夾套套管,夾套套管的入口與炭化室外相通,夾套套管的出口與炭化室內(nèi)相通，氨水噴管套設(shè)于夾套套管中。所述夾套套管的入口處設(shè)置有密封錐套，密封錐套與設(shè)置于氨水噴管上的錐面體 相配合。所述夾套套管的出口處設(shè)置有錐形的導(dǎo)向套管，氨水噴管的出口通過導(dǎo)向套管伸入炭化室內(nèi)。本實(shí)用新型所述剩余氨水資源化回收生產(chǎn)裝置將剩余氨水直接注入炭化室降溫段內(nèi)，使剩余氨水在爐內(nèi)進(jìn)行氣化，全部氣化過程不增加熱量消耗，以廢治廢，使剩余氨水得到資源化利用，有效回收了資源，消除了剩余氨水的環(huán)境污染問題，使蘭炭生產(chǎn)形成封閉系統(tǒng)，沒有污染物產(chǎn)生，在回收資源的同時徹底解決了環(huán)境污染問題。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型所述氨水支管與氨水噴管的連接示意圖；圖3為本實(shí)用新型所述氨水噴管的安裝示意圖；圖中蘭炭爐I，氨水管路2，剩余氨水池3，水泵4，電磁閥5，氨水支管6，氨水噴管7，循環(huán)冷卻水夾套8，夾套套管9，密封錐套10，錐面體11，導(dǎo)向套管12，炭化室降溫段13。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。參見圖1，本實(shí)用新型包括將剩余氨水注入蘭炭爐I的炭化室降溫段13內(nèi)的氨水管路2和注入控制系統(tǒng)，所述氨水管路2的一端設(shè)置于炭化室內(nèi)，另一端與設(shè)置于蘭炭爐I外的剩余氨水池3相連，氨水管路2上設(shè)置有水泵4，所述注入控制系統(tǒng)包括設(shè)置于蘭炭爐I外的可編程控制器(PLC)，可編程控制器與設(shè)置于氨水管路2上的電磁閥5相連。通過電磁閥可以實(shí)現(xiàn)剩余氨水的定量、定時注入，保證了剩余氨水得到完全處理。參見圖2，所述氨水管路2包括氨水噴管7以及設(shè)置于蘭炭爐I外的氨水支管6，氨水噴管7的入口與氨水支管6相連，氨水噴管7的出口由炭化室降溫段13的循環(huán)冷卻水夾套8伸入炭化室內(nèi)。參見圖3，所述氨水噴管7的出口為斜向切口狀，切口的方向向下，所述切口與水平方向的夾角a為60度，防止蘭炭進(jìn)入管內(nèi)，所述循環(huán)冷卻水夾套8內(nèi)設(shè)置有夾套套管9，夾套套管9的入口與炭化室外相通，夾套套管9的出口與炭化室內(nèi)相通，氨水噴管7套設(shè)于夾套套管9中，所述夾套套管9的入口處設(shè)置有密封錐套10，密封錐套10與設(shè)置于氨水噴管7上的錐面體11相配合，用于密封氨水噴管與夾套套管之間的空隙，同時也方便更換，所述夾套套管9的出口處設(shè)置有錐形的導(dǎo)向套管12，氨水噴管7的出口通過導(dǎo)向套管12伸入炭化室內(nèi)，導(dǎo)向套管的作用是為氨水噴管提供支撐，防止煤層下降使氨水噴管變形和磨損。本實(shí)用新型的原理如下本實(shí)用新型所述蘭炭生產(chǎn)裝置在可編程控制器(PLC)和電磁閥5所構(gòu)成的自動控制系統(tǒng)的控制下，將剩余氨水池3中的剩余氨水經(jīng)過隔油、氣浮處理后，用水泵4通過安裝于蘭炭爐I上的氨水噴管7直接脈沖注入炭化室降溫段13內(nèi)，利用600°C蘭炭余熱將剩余氨水全部氣化，蒸汽向上移動進(jìn)入炭化室加熱干餾段(高溫段)后，蒸汽和熱煤層發(fā)生水煤氣化反應(yīng)，生成氫氣和一氧化碳，剩余氨水中的有機(jī)物或者轉(zhuǎn)化成煤氣、或者不變，將全部進(jìn)入荒煤氣中，并在煤氣冷卻、凈化過程中分別進(jìn)入煤氣和焦油中，得到有效回收。本實(shí)用新型在處理剩余氨水的過程中，不但沒有消耗熱能，而且將蘭炭蓄熱進(jìn)行了充分利用，以化學(xué)能轉(zhuǎn)化到產(chǎn)品中，剩余氨水中的有機(jī)物也得到回收。同時，剩余氨水作為冷卻用水使蘭炭降溫，由于進(jìn)入熄焦池中的蘭炭溫度降低，減少了熄焦池熄焦水消耗，因 此，本實(shí)用新型徹底解決了傳統(tǒng)方法中利用剩余氨水熄焦帶來的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)問題。以60萬噸蘭炭生產(chǎn)規(guī)模計(jì)算，本實(shí)用新型所述生產(chǎn)裝置年可消除剩余氨水7. 8萬噸，每年可回收有機(jī)物7800噸，增加收入840萬元；減少廢水處理工程投資2500萬元，減少廢水處理費(fèi)用800萬元。以陜北蘭炭行業(yè)(總規(guī)模6000萬噸)進(jìn)行計(jì)算，年可消除剩余氨水780萬噸，回收有機(jī)物780萬噸，增加收入8. 4億元，減少工程投資25億元，減少處理費(fèi)用8億元，徹底消除剩余氨水所產(chǎn)生的環(huán)境污染問題。實(shí)施例四臺5萬噸/年蘭炭爐，剩余氨水爐內(nèi)氣化系統(tǒng)采用普通碳鋼管道安裝，氨水支管采用DN25管道，每個炭化室安裝4個氨水噴管，氨水噴管采用DN12鋼管。電磁閥采用柱塞式，電磁閥與PLC構(gòu)成自動控制系統(tǒng)。氨水噴管安裝在套管內(nèi)，兩端采用錐形密封，以便拆卸更換。氨水噴管前端伸入炭化室降溫段，氨水噴管出口向下具有60°斜面，防止蘭炭進(jìn)入管內(nèi)。在自動控制系統(tǒng)的控制下，根據(jù)剩余氨水的量，調(diào)整每一個炭化室中氨水噴管的注入時間和停留時間。保證將剩余氨水規(guī)律、均勻地全部注入炭化室。通過電磁流量計(jì)測量，每臺爐每小時可以處理剩余氨水O. 7噸，熄焦池內(nèi)水質(zhì)經(jīng)監(jiān)測，COD濃度為237mg/L，符合熄焦水質(zhì)要求。說明剩余氨水已經(jīng)全部蒸發(fā)，沒有對熄焦水產(chǎn)生影響。
權(quán)利要求1.一種將剩余氨水爐內(nèi)氣化的蘭炭剩余氨水資源化回收生產(chǎn)裝置，其特征在于包括將剩余氨水注入蘭炭爐(I)的炭化室降溫段(13)內(nèi)的氨水管路(2)和注入控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種將剩余氨水爐內(nèi)氣化的蘭炭剩余氨水資源化回收生產(chǎn)裝置，其特征在于所述氨水管路(2)的一端設(shè)置于炭化室內(nèi)，另一端與設(shè)置于蘭炭爐(I)外的剩余氨水池(3)相連,氨水管路(2)上設(shè)置有水泵(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種將剩余氨水爐內(nèi)氣化的蘭炭剩余氨水資源化回收生產(chǎn)裝置，其特征在于所述注入控制系統(tǒng)包括設(shè)置于蘭炭爐(I)外的可編程控制器，可編程控制器與設(shè)置于氨水管路(2)上的電磁閥(5)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種將剩余氨水爐內(nèi)氣化的蘭炭剩余氨水資源化回收生產(chǎn)裝置，其特征在于所述氨水管路(2)包括氨水噴管(7)以及設(shè)置于蘭炭爐(I)外的氨水支管(6)，氨水噴管(7)的入口與氨水支管(6)相連，氨水噴管(7)的出口由炭化室降溫段(13)的循環(huán)冷卻水夾套(8)伸入炭化室內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種將剩余氨水爐內(nèi)氣化的蘭炭剩余氨水資源化回收生產(chǎn)裝置，其特征在于所述氨水噴管(7)的出口為斜向切口狀，切口的方向向下。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種將剩余氨水爐內(nèi)氣化的蘭炭剩余氨水資源化回收生產(chǎn)裝置，其特征在于所述切口與水平方向的夾角為60度。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種將剩余氨水爐內(nèi)氣化的蘭炭剩余氨水資源化回收生產(chǎn)裝置，其特征在于所述循環(huán)冷卻水夾套(8 )內(nèi)設(shè)置有夾套套管(9 ),夾套套管(9 )的入口與炭化室外相通，夾套套管(9 )的出口與炭化室內(nèi)相通，氨水噴管(7 )套設(shè)于夾套套管(9 )中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種將剩余氨水爐內(nèi)氣化的蘭炭剩余氨水資源化回收生產(chǎn)裝置，其特征在于所述夾套套管(9)的入口處設(shè)置有密封錐套(10)，密封錐套(10)與設(shè)置于氨水噴管(7)上的錐面體(11)相配合。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種將剩余氨水爐內(nèi)氣化的蘭炭剩余氨水資源化回收生產(chǎn)裝置，其特征在于所述夾套套管(9)的出口處設(shè)置有錐形的導(dǎo)向套管(12)，氨水噴管(7)的出口通過導(dǎo)向套管(12)伸入炭化室內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種將剩余氨水爐內(nèi)氣化的蘭炭剩余氨水資源化回收生產(chǎn)裝置，包括將剩余氨水注入蘭炭爐的炭化室降溫段內(nèi)的氨水管路和注入控制系統(tǒng)，本實(shí)用新型所述生產(chǎn)裝置將剩余氨水直接注入炭化室降溫段內(nèi)，使剩余氨水在爐內(nèi)進(jìn)行氣化，全部氣化過程不增加熱量消耗，以廢治廢，使剩余氨水得到資源化利用，有效回收了資源，消除了剩余氨水的環(huán)境污染問題，使蘭炭生產(chǎn)形成封閉系統(tǒng)，沒有污染物產(chǎn)生，在回收資源的同時徹底解決了環(huán)境污染問題。
文檔編號C10B1/04GK202658131SQ20122032399
公開日2013年1月9日 申請日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月5日
發(fā)明者黃西川, 熊良虎, 呂亞鵬, 楊湛明, 孫長順 申請人:陜西省環(huán)境管理體系咨詢中心