一种干熄焦余热回收及焦化废水联合处理设备

技术领域

本发明涉及干熄焦生产技术领域，具体为一种干熄焦余热回收及焦化废水联合处理设备。

背景技术

煤炭是我国重要的能源供应来源，煤炭在经过高温干馏后将会形成焦炭，这些焦炭经过干熄焦工艺处理冷却后便可用于冶金。干熄焦过程是将惰性气体通入高温焦炭内，然后利用焦炭对惰性气体进行加热，从而使得惰性气体升温，而升温后的惰性气体将被送入外部换热器内进行换热，换热重新生产低温惰性气体后再将这些惰性气体送入高温焦炭内进行换热从而循环多次直至焦炭的温度降低下来，而回收的热量则可以用于发电等项目。但目前的干熄焦工艺中，由于缺乏合理的将惰性气体在焦炭内分散和回收的方法，以及缺少在回收惰性气体时直接高效除尘的方法，导致循环效率低，而且容易造成后续除尘困难造成外部换热器工作效率降低的问题。同时在干熄焦工艺过程中有时需要对焦炭进行增湿等处理也会产生焦化废水和废气，这些废水和废气目前收集后需要在外部设备内重新加热然后通过燃烧反应等方式来去除掉其中的有害物质，这样也并不能够直接利用焦炭本身的热量来更高效的维持反应，导致了热量的严重浪费。

如果能够发明一种能够高效的进行热量交换回收、降低灰尘对热量回收的影响，并且能够直接利用焦炭来维持对焦化废水等有效物质处理时反应所需的温度就能够有效的解决这些问题，为此我们提供了一种干熄焦余热回收及焦化废水联合处理设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种干熄焦余热回收及焦化废水联合处理设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种干熄焦余热回收及焦化废水联合处理设备，包括：

回收炉，所述回收炉的上端设置有用于放入干熄焦的顶部进料口，且回收炉的底部一体成型有锥形吸料管，所述锥形卸料管上安装有用于送入循环换热气体的底部注气装置，且锥形卸料管的底部设置有用于排出干熄焦的排料口；

集气装置，所述集气装置固定在回收炉的中部并用于收集回收炉内的循环换热气体后送入外部换热器内，且集气装置内设置有用于防止集气装置吸气部位被灰尘堵塞的振动除尘装置；

反应处理装置，所述反应装置固定在回收炉内并通过回收炉提供的热量加热由外部送入反应处理装置内的水蒸气进行反应处理；

中部注气装置，所述中部注气装置固定在反应炉内，且中部注气装置将外部送入的循环换热气体通过气体分散装置分散在位于回收炉内的干熄焦中。

优选的，所述底部注气装置包括与外部循环换热气体供应设备连通的底部注气管，且底部注气管呈四十五度斜置固定在锥形卸料管内，所述底部注气管的末端设置有用于喷气的喷嘴，且底部注气管内设置有放置灰尘进入的防尘网板，且防尘网板的输出端设置有中空的保持架，所述保持架上覆盖安装有开口朝向喷嘴末端的收口式防尘金属编织管。

优选的，所述中部注气装置包括固定在回收炉内的环形注气管，且环形注气管上固定连通有接收管，所述接收管的末端与外部循环换热气体供应设备连通。

优选的，所述气体分散装置包括与环形注气管固定连通的中空注气管，且中空注气管内设置有与环形注气管连通的网孔套管，所述网孔套管上呈阵列固定安装有用于保护网孔套管免受灰尘堵塞的至少三个锥形防尘套，且锥形防尘套之间叠放式安装。

优选的，所述集气装置包括与回收炉固定的安装柱，且安装柱上设置有顶盖，所述顶盖的顶部通过回收管与外部换热器连通，且顶盖与安装柱之间设置有隔离套，所述隔离套的顶部设置有用于过滤气体的过滤网，且顶盖上设置有用于保护隔离套和过滤网不受干熄焦挤压的隔离罩。

优选的，所述安装柱的中间设置有与回收管连通的底部流道，且底部流道内设置有用于过滤气流的过滤筛板，所述安装柱的底部在对应底部注气装置的上方处设置有与底部流道连通的进气流道。

优选的，所述振动除尘装置包括设置在顶盖内的转轮，且转轮的出口端与回收管连通，且转轮的进口端通过抽气流道与过滤网的内部连通，所述转轮的中轴线上固定安装有转轴，且转轴的底部铰接安装有甩锤，所述隔离套的内部上一体成型有与甩锤配合的碰撞板。

优选的，所述隔离套的底部与安装柱之间以及过滤网的顶部与顶盖之间均采用缓冲簧片连接，且隔离套的外壁固定安装有位于隔离罩内部且通过振动阻隔灰尘的隔尘凸起。

优选的，所述反应处理装置包括固定在回收炉内部的环形反应管，且环形反应管上插接安装有与焦炭接触导热的导热管，所述环形反应管的一端通过进流管与外部待反应气液流体供应设备连通，且进流管上设置有用于接收外部反应气体和催化物料的辅助进料管，所述环形反应管的另一端通过排流管连通外部尾气处理设备，且环形反应管的底部设置有用于清理反应废物的排渣口。

优选的，所述环形反应管的内壁呈阵列设置有至少三组向下倾斜布置的斜置催化网板，且斜置催化网板上设置有催化剂附着槽和催化剂附着网架，所述斜置催化网板的末端与导热管的外壁连接并用于导热。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所设计的联合处理装置能够利用中部注气装置、底部注气装置和集气装置组成的循环机构结合外部换热器和过滤器来利用由惰性气体组成的循环换热气体对位于回收炉内的干熄焦进行热量回收，不仅回收效率高而且能够有效消除灰尘对后续换热过程的影响，同时该设备还能够有效的通过反应处理装置来处理焦化过程产生的焦化污水和蒸汽内的有害物质，从而降低这些物质对环境的污染，具有很高的实用价值。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1的结构剖视图；

图3为本发明实施例1的中部注气装置结构示意图；

图4为本发明实施例1的气体分散装置结构示意图；

图5为本发明实施例1的底部注气装置结构示意图；

图6为本发明实施例2的结构剖视图；

图7为本发明实施例2的反应处理装置结构示意图。

图中：1、回收炉；2、底部注气装置；201、底部注气管；202、防尘网板；203、保持架；204、喷嘴；205、收口式防尘金属编织管；3、中部注气装置；301、环形注气管；302、接收管；4、集气装置；401、回收管；402、顶盖；403、隔离罩；404、过滤网；405、隔离套；406、底部流道；407、安装柱；408、过滤筛板；409、进气流道；5、反应处理装置；501、进流管；502、环形反应管；503、导热管；504、斜置催化网板；505、排渣口；506、排流管；6、辅助进料管；7、振动除尘装置；701、转轮；702、抽气流道；703、转轴；704、碰撞板；705、甩锤；8、气体分散装置；801、中空注气管；802、网孔套管；803、锥形防尘套；9、缓冲簧片；10、顶部进料口；11、锥形卸料管；12、排料口；13、隔尘凸起。

具体实施方式

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。基于本发明中的技术方案，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。

实施例1，请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种干熄焦余热回收及焦化废水联合处理设备，包括回收炉1、集气装置4、反应处理装置5和中部注气装置3，回收炉1的上端设置有用于放入焦炭的顶部进料口10，且回收炉1的底部一体成型有锥形吸料管11，锥形卸料管11上安装有用于送入循环换热气体的底部注气装置2，且锥形卸料管11的底部设置有用于排出焦炭的排料口12，集气装置4固定在回收炉1的中部并用于收集回收炉1内的循环换热气体后送入外部换热器内，且集气装置4内设置有用于防止集气装置4吸气部位被灰尘堵塞的振动除尘装置7，反应装置5固定在回收炉1内并通过回收炉1提供的热量加热由外部送入反应处理装置5内的水蒸气进行反应处理，中部注气装置3固定在反应炉1内，且中部注气装置3将外部送入的循环换热气体通过气体分散装置8分散在位于回收炉1内的焦炭中。

请参阅图2和图5，底部注气装置2包括与外部循环换热气体供应设备连通的底部注气管201，且底部注气管201呈四十五度斜置固定在锥形卸料管11内，底部注气管201的末端设置有用于喷气的喷嘴204，且底部注气管201内设置有放置灰尘进入的防尘网板202，且防尘网板202的输出端设置有中空的保持架203，保持架203上覆盖安装有开口朝向喷嘴204末端的收口式防尘金属编织管205，防尘网板202可以采用带微孔的金属网板或者用陶瓷板，保持架203主要用于撑起防尘金属编织管205方便气流进入防尘金属编织管205，而防尘金属编织管205则采用金属丝编织形成漏斗形，防止灰尘和焦炭残渣通过喷嘴204反向进入底部注气管201内。

请参阅图,2和图3，中部注气装置3包括固定在回收炉1内的环形注气管301，且环形注气管301上固定连通有接收管302，接收管302的末端与外部循环换热气体供应设备连通，气体分散装置8包括与环形注气管301固定连通的中空注气管801，且中空注气管801内设置有与环形注气管301连通的网孔套管802，网孔套管802上呈阵列固定安装有用于保护网孔套管802免受灰尘堵塞的至少三个锥形防尘套803，且锥形防尘套803之间叠放式安装，接收管302接收到外部设备提供的循环换热气体后将气体送入环形注气管301内，然后通过环形注气管301将循环换热气体送入各个气体分散装置8内，气体分散装置8可以将气体通过网孔套管802排出至焦炭内，而锥形防尘套803能够放置焦炭直接的接触并堵塞网孔套管802，同时锥形防尘套803之间采用上下交错的叠放方式能够有效的避免灰尘直接的进入网孔套管802内。

请参阅图2和图3，集气装置4包括与回收炉1固定的安装柱407，且安装柱407上设置有顶盖402，顶盖402的顶部通过回收管401与外部换热器连通，且顶盖402与安装柱407之间设置有隔离套405，隔离套405的顶部设置有用于过滤气体的过滤网404，且顶盖402上设置有用于保护隔离套405和过滤网404不受焦炭挤压的隔离罩403，安装柱407的中间设置有与回收管401连通的底部流道406，且底部流道406内设置有用于过滤气流的过滤筛板408，安装柱407的底部在对应底部注气装置2的上方处设置有与底部流道406连通的进气流道409，集气装置4用于收集位于回收炉1内已经被加热的循环换热气体，这些循环换热气体将穿过过滤网404或者底部流道406来进入回收管401内，然后由回收管401送入外部换热器内进行换热。

请参阅图2和图3，振动除尘装置7包括设置在顶盖402内的转轮701，且转轮701的出口端与回收管401连通，且转轮701的进口端通过抽气流道702与过滤网404的内部连通，转轮701的中轴线上固定安装有转轴703，且转轴703的底部铰接安装有甩锤705，隔离套405的内部上一体成型有与甩锤705配合的碰撞板704，隔离套405的底部与安装柱407之间以及过滤网404的顶部与顶盖402之间均采用缓冲簧片9连接，且隔离套405的外壁固定安装有位于隔离罩403内部且通过振动阻隔灰尘的隔尘凸起13，当气流通过周期流道702进入转轮701，然后再穿过转轮701进入回收管401的时候将带动转轮701进行旋转，转轮701旋转也将带动转轴703转动，从而将铰接安装在转轴703底部的甩锤705甩动起来，甩锤705在甩动的过程中将会与碰撞板704发生碰撞从而带动隔离套405进行振动，从而有效的将附着在隔离套405和过滤网404外部的灰尘振动掉落，避免这些灰尘影响正常的过滤，而且由于隔离套405和过滤网404都是采用缓冲簧片9连接在安装柱407或者顶盖402上的，所以在甩锤705敲击的过程中，隔离套405和过滤网404能够以较大的幅度进行振动，有效的增强了清理灰尘的效果，另外由于隔离套405外部设置有大量交错布置的隔尘凸起13，在隔离套405振动的时候，这些隔尘凸起13也将与气流中的灰尘接触并拦截灰尘，从而在灰尘接触到过滤网404之前便将灰尘除去，进一步的提高了清理灰尘的效率。

请参阅图2，反应处理装置5包括固定在回收炉1内部的环形反应管502，且环形反应管502上插接安装有与焦炭接触导热的导热管503，环形反应管502的一端通过进流管501与外部待反应气液流体供应设备连通，且进流管501上设置有用于接收外部反应气体和催化物料的辅助进料管6，环形反应管502的另一端通过排流管506连通外部尾气处理设备，且环形反应管502的底部设置有用于清理反应废物的排渣口505，环形反应管502通过进流管501连接外部待反应的气液供应设备，然后将这些气液送入环形反应管502内加热同时与辅助进料管6送入的物质进行混合反应，从而实现对这些气液成分的反应净化，能够有效的降低排放的污染，而反应后的气体物质则通过排流管506送出至后续处理设备内进行进一步的净化处理。

在本实施例中，操作人员需要通过打开顶部进料口10将处于高温状态的焦炭送入回收炉1内，这些焦炭在回收炉1内被换热冷却后将会再通过打开排料口12送出从而完成热量回收。在上述热量回收过程中，外部设备会将惰性气体混合形成换热过程所需的循环换热气体，这些处于低温状态的循环换热气体将通过中部注气装置3和底部注气装置2分别注入位于回收炉1中部和底部的焦炭内，并在接触焦炭的过程中将焦炭内的热量回收至循环换热气体内部，随后这些循环换热气体被集气装置4重新收集并送入外部换热设备内，这些循环换热气体经过外部设备的换热和过滤净化后，重新变成低温状态的循环换热气体从而再次从中部注气装置3和底部注气装置2送入回收炉1内从而实现循环的换热来实现对焦炭热量的回收，相比与传统的回收方式具有更高的回收效率，从而也能够有效的提高对回收过程中灰尘的过滤效果，提高循环效率降低后续处理灰尘的难度。另一方便在制取焦炭的过程中需要对焦炭进行增湿等操作也会产生一些混合了有害物质的水蒸气或者废水，这些水蒸气和废水将通过外部设备进行雾化然后由进流管501送入环形反应管502内，再通过辅助进料管6向环形反应管502内送入氧气等反应所需的物质，从而将这些有害物质在环形反应管502内进行去除，由于回收炉1内的焦炭温度能够达到一千摄氏度，因此通过控制唤醒反应管502和导热管503材料的导热效率以及进流管501和辅助进料管6的进料速度变能够将位于环形反应管502内的物料稳定在合适的温度范围内，尤其是能够为反应温度在物料初始温度至一千摄氏度的各种反应提供合适的反应条件，因此能够有效的净化送入物料内的有害物质，相比于将焦炭生产过程中的水蒸气和焦化废水收集到其他设备内再进行处理具有更高的处理效率，具有很高的实用价值。

实施例2，请参阅图6和图7，本实施例相比于实施例1，还在环形反应管502的内壁呈阵列设置有至少三组向下倾斜布置的斜置催化网板504，且斜置催化网板504上设置有催化剂附着槽和催化剂附着网架，斜置催化网板504的末端与导热管503的外壁连接并用于导热，通过在斜置催化网板504上设置催化剂能够加速反应进行，同时斜置催化网板504与环形反应管502以及导热管503均连接，能够有效的传导热量从而加速反应，并且斜置催化板504采用斜置布置也方便反应产生的固体和液体能够快速的落到环形反应管502的底部等待后续清理，避免这些反应产物留置在催化剂表面影响后续反应的正常进行。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。