一種采用濕法熄焦帶生產合成氨的裝置及其生產方法
【專利說明】
[0001]【技術領域】
本發明涉及焦化及煤炭深加工的研宄與應用領域，具體涉及一種采用濕法熄焦帶生產合成氨的裝置及其生產方法。
[0002]【【背景技術】】
已知的，我國是焦炭生產大國，2014年，全國焦炭產量約為4.769億噸，比上一年增長7.4%。其中，鋼鐵聯合焦化企業基本采用干熄焦工藝，對于獨立焦化企業，干熄焦技術所需的巨額投資難以承受，而采用干熄焦技術后焦化廢水的處理目前還沒有很好的解決方法。所以多數企業仍采用傳統的濕法熄焦工藝，傳統的濕法熄焦工藝在生產過程中對能源的浪費很大，同時排放大量的污染物，破壞了環境，對職工的健康造成了危害等。
[0003]隨著工業生產的快速發展，對優質煤炭資源的消耗也越來越大，急需開發利用低階煤資源的技術，傳統的燃煤發電造成的環境問題越來越突出。
[0004]【
【發明內容】
】
為了克服【背景技術】中存在的不足，本發明提供了一種采用濕法熄焦帶生產合成氨的裝置及其生產方法，本發明利用熄焦爐產生的高溫蒸汽作為低階煤氣化的原料，節約了能源，消耗的水量少且閉路循環無污染，同時回收利用了熱焦炭的顯熱，高效利用低階煤生產高附加值產品，經濟效益顯著；與干熄焦相比，減少了循環氣體系統，降低了設備投資和自用電，提尚了系統的整體效益等。
[0005]為實現如上所述的發明目的，本發明采用如下所述的技術方案:
一種采用濕法熄焦帶生產合成氨的裝置，包括緩沖布料機構、熄焦爐、排料機構、氣化爐、裝煤機構、換熱器、水煤氣凈化機構、空分機構和合成氨機構，在所述熄焦爐的上部設有緩沖布料機構，在熄焦爐的下部設有排料機構，熄焦爐中部的出氣口通過管道連通氣化爐的進氣口，在所述氣化爐上設有裝煤機構，氣化爐的出氣口通過管道連通換熱器的進氣口，所述換熱器的出氣口通過管道連通水煤氣凈化機構的進氣口，所述水煤氣凈化機構的出氣口通過管道連通合成氨機構的進氣口，所述合成氨機構的進氣口通過管道連通空分機構的出氣口，所述空分機構的另一出氣口通過管道連通氣化爐的另一進氣口形成所述的采用濕法熄焦帶生產合成氨的裝置。
[0006]所述的采用濕法熄焦帶生產合成氨的裝置，所述氣化爐的底部設有出渣口。
[0007]所述的采用濕法熄焦帶生產合成氨的裝置，所述熄焦爐的下部設有進氣口，進氣口通過管道連通換熱器的出氣口。
[0008]所述的采用濕法熄焦帶生產合成氨的裝置，所述換熱器上分別設有進水口、出水口、進氣口和出氣口。
[0009]所述的采用濕法熄焦帶生產合成氨的裝置，所述空分機構上設有空氣進口。
[0010]所述的采用濕法熄焦帶生產合成氨的裝置，所述空分機構的出氣口設置為兩個，其中一個出氣口輸出氮氣并通過管道連通合成氨機構的進氣口，另一個出氣口輸出氧氣并通過管道連通氣化爐的進氣口。
[0011]所述的采用濕法熄焦帶生產合成氨的裝置，所述管道的外壁上設有隔熱層。
[0012]所述的采用濕法熄焦帶生產合成氨的裝置，所述氣化爐的一側設有水煤氣檢測報警機構。
[0013]一種采用濕法熄焦帶生產合成氨的方法，所述方法具體包括如下步驟:
第一步:首先將熱焦炭通過緩沖布料機構加入到熄焦爐內；
第二步:接上步，換熱器的進水口和出水口接通循環水，換熱器產生的低溫蒸汽由熄焦爐下部的進氣口進入熄焦爐，低溫蒸汽在熄焦爐中與熱焦炭換熱后產生高溫蒸汽及少量水煤氣，高溫蒸汽及少量水煤氣從熄焦爐中部的出氣口輸送給氣化爐，被低溫蒸汽冷卻后的焦炭由排料機構排出；
第三步:接上步，高溫蒸汽及少量水煤氣通過管道與來自空分機構的氧氣進入氣化爐，然后與由裝煤機構給入的低階煤反應，產生高溫水煤氣，高溫水煤氣在換熱器中與循環水換熱后降溫形成低溫水煤氣，低溫水煤氣進入水煤氣凈化機構產生原料氣；
第四步:接上步，凈化后的原料氣與來自空分機構的氮氣一起進入合成氨機構生產氨，此時未反應氣通過管道循環回合成氨機構的進氣口再一次進入合成氨機構生產氨。
[0014]所述的采用濕法熄焦帶生產合成氨的方法，所述第一步中熱焦炭的溫度為1000±50°C。
[0015]采用如上所述的技術方案，本發明具有如下有益效果:
本發明所述的一種采用濕法熄焦帶生產合成氨的裝置及其生產方法，本發明利用熄焦爐產生的高溫蒸汽作為低階煤氣化的原料，節約了能源，與現有干熄焦裝置相比，本發明工藝簡單，無循環氣體系統，大大減少了固定成本投資，進一步，本發明充分利用低階煤作為原料，降低了合成氨的原料成本，由于煤的氣化過程是吸熱過程，利用熱焦炭的顯熱彌補了部分的能源消耗，高溫水煤氣凈化過程需要在低溫條件下進行，用給水冷卻高溫煤氣，生產低溫蒸汽，充分利用了該部分熱量，使得熄焦與合成氨的生產達到了有機融合等。
[0016]【【附圖說明】】
圖1為本發明的結構示意圖；
在圖中:1、緩沖布料機構；2、熄焦爐；3、排料機構；4、氣化爐；5、裝煤機構；6、換熱器；7、水煤氣凈化機構；8、空分機構；9、合成氨機構。
[0017]【【具體實施方式】】
通過下面的實施例可以更詳細的解釋本發明，本發明并不局限于下面的實施例；
結合附圖1所述的一種采用濕法熄焦帶生產合成氨的裝置，包括緩沖布料機構1、熄焦爐2、排料機構3、氣化爐4、裝煤機構5、換熱器6、水煤氣凈化機構7、空分機構8和合成氨機構9，在所述熄焦爐2的上部設有緩沖布料機構1，熱焦炭通過緩沖布料機構I進入熄焦爐2，在熄焦爐2的下部設有排料機構3，低溫蒸汽在熄焦爐2中冷卻熱焦炭，冷卻后的焦炭經排料機構3排出，將產生的高溫蒸汽引入氣化爐4，熄焦爐2中部的出氣口通過外壁上設有隔熱層的管道連通氣化爐4的進氣口，其中管道的外壁上設置隔熱層的目的是為了防止生產人員燙傷，在所述氣化爐4上設有裝煤機構5，在氣化爐4的底部設有用于出渣的出渣口，氣化爐4的出氣口通過外壁上設有隔熱層的管道連通換熱器6的進氣口，為了保證人員安全和穩定生產，在氣化爐4的一側設有水煤氣檢測報警機構；進一步，將產生的高溫蒸汽引入氣化爐4的同時，間歇的向氣化爐4中與引入由空分機構8生產的氧氣，氣化爐4上的裝煤機構5連續加入低階煤，低階煤分別與高溫蒸汽和氧氣反應生成高溫水煤氣，高溫水煤氣在換熱器6中與水換熱，產生的低溫蒸汽被引入熄焦爐2，低溫水煤氣經過水煤氣凈化機構7產生合格的原料氣，與由空分機構8生產的氮氣進入合成氨機構9，生產合格的氨，未反應氣循環給入合成氨機構9 ;所述換熱器6的出氣口通過外壁上設有隔熱層的管道連通水煤氣凈化機構7的進氣口，所述水煤氣凈化機構7的出氣口通過外壁上設有隔熱層的管道連通合成氨機構9的進氣口，所述合成氨機構9的進氣口通過外壁上設有隔熱層的管道連通空分機構8的出氣口，所述空分機構8的另一出氣口通過外壁上設有隔熱層的管道連通氣化爐4的另一進氣口形成所述的采用濕法熄焦帶生產合成氨的裝置。
[0018]其中所述熄焦爐2的下部設有進氣口，進氣口通過外壁上設有隔熱層的管道連通換熱器6的出氣口；所述換熱器6上分別設有進水口、出水口、進氣口和出氣口，進水口、出水口連通換熱用循環水；所述空分機構8上設有空氣進口 ；所述空分機構8的出氣口設置為兩個，其中一個出氣口輸出氮