一种煤炭清洁利用的方法及其装置与流程

1.本发明涉及一种煤炭清洁利用的方法及其装置，属于煤炭清洁技术和装置领域。


背景技术：

2.煤炭是我国的主要能源，煤炭清洁利用是关系国计民生的大事，如何实现煤炭的清洁利用成为国家战略，现有的煤炭清洁利用主要由集中的燃煤电厂，通过煤炭燃烧发电，煤炭燃烧过程中产生的硫化物和氮氧化物进行集中的脱硫脱氮装置实现清洁利用，其次作为化工原料，通过集中式的环保处置方式进行。但是，大量的煤炭进入小型工业炉窑、民用生活过程中，由于集中式的脱硫脱销投资大，运行要求高，民用过程中不具备集中处置的条件，导致在小型工业炉窑、民用煤炭的使用过程中出现了较为严重的污染。迫切需要一种高效清洁燃料。
3.小型工业炉窑和民用散煤清洁化开始采用普通碳化炉生产的清洁碳，但是，现有碳化炉的生产过程中的效率低，环保问题仍然较为严峻。这样的碳化炉生产方式，存在不足，具体表现在：其一，这样间断式生产，生产效率低，对环境大气的污染仍然严重，同时，现有碳化炉的冷却方式，是通过水平设置的冷却盘管进行对碳化后煤炭进行冷却，煤炭冷却效果差，在煤炭取出过程，存在较大的安全隐患；其二，现有技术，对煤矿中的氮和硫处理能力和效率极低不能形成规模化的清洁碳的生产。
4.因此，现需要一种新型煤炭清洁碳化炉，可连续性进煤干馏和煤炭出料，通过脱除煤炭中的含硫物、含氮物，实现煤炭集中式的清洁利用，以连续性生产提高生产效率，具有良好的煤炭冷却效果且能进行除氮和除硫。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的是提供一种煤炭清洁利用的方法及其装置，可连续性进煤干馏和煤炭出料，通过脱除煤炭中的含硫物、含氮物，实现煤炭集中式的清洁利用，以连续性生产提高生产效率，具有良好的煤炭冷却效果且能进行除氮和除硫；可以克服现有技术的不足。
6.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：本发明公开了一种煤炭清洁利用的方法，它包括以下步骤：步骤1：对煤粉或煤颗粒进行预处理，在含氮化合物和含硫化合物的煤粉中添加促进该化合物分解的催化剂，即按照10-30%的比例进行添加改性添加剂，搅拌均匀，并制成型煤；步骤2：脱氮和脱硫，将型煤送入炉体，并通过快速预热干燥段的预热，然后通过无氧干馏段的无氧干馏，无氧干馏过程，随着温度上升，添加剂中催化剂逐步产生作用，协同煤气对型煤中的含氮化合物进行分解及还原得氨气；同时，型煤中的含硫物以单质硫气体或二氧化硫气体的形式与煤气、氨气混合，通过煤气抽取管进行抽出，抽出的煤气两个途径进行利用：一方面通过换热成为冷却循环煤气，冷却循环煤气进入二次冷却装置作为冷却
气源，实现碳化炉清洁碳的冷却，实现循环利用；另一部分作为燃料进入壁式燃烧器，燃烧后提供热量实现干馏室的加热；步骤3：氨气和硫及二氧化硫的分离，将煤气抽取管抽出混合气体通过气体分离装置以水浴洗涤的方式去除氨气和二氧化硫，得煤气与混合少量氮气的气体；通过洗涤水分离装置对水浴洗涤产生的硫酸铵进行分离和收集；步骤4：煤炭清洁后的冷却，经过无氧干馏脱氮和脱硫后的清洁煤炭下落，通过壁式水冷却装置进行一次降温；后由炉体出料，通过出料处的二次冷却装置以冷煤气上吹的方式进行二次降温，后得到降温后的清洁煤炭；所述冷煤气上吹后，通过壁式水冷却装置进入无氧干馏段和快速预热干燥段，随后通过煤气抽取管与混合气体排出进行循环利用。
7.上述促进分解的催化剂用于降低煤炭中含硫物质和含氮物质的分解温度，以便无氧干馏端的分解在较低温度下即可进行，显著降低能耗，改性添加剂的配方为：硝酸：镧系稀土：焦磷酸钠：沥青粉末的混合物。
8.上述的，用发烟硝酸为溶剂，按照1：0.5-1比例加入镧系稀土的三氧化二镧，溶解后成为溶液后，在溶液中按照10:1比例加入焦磷酸钠，搅拌均匀，混合均匀后，将混合液与沥青粉末按照1:3比例进行搅拌均匀，该混合物作为改性添加剂，使用时，按照煤粉：改性添加剂按10:2的比例进行混合均匀后，获得的混合物按10:2的比例添加腐殖酸钠粘合剂进行挤压得型煤。
9.该煤炭清洁利用的装置的结构：它包括炉体，在炉体的上端设有进煤口和煤气抽取管，在炉体的下端设有煤炭下料口，由炉体上部至下部依次设有快速预热干燥段、无氧干馏段及煤炭冷却段，在煤炭冷却段设有竖直的壁式水冷却装置，所述煤炭与壁式水冷却装置的侧壁接触换热降温，在煤炭下料口处设有二次冷却装置；所述煤气抽取管后串联有分离氨气、单质硫及二氧化硫用的气体分离装置和分离硫酸铵用的洗涤水分离装置，在气体分离装置上设有连接至煤气收集装置的净化煤气排管。
10.上述壁式水冷却装置包括上端密封的竖直壳体，所述竖直壳体并列设置在炉体内，在竖直壳体底面中部设有竖直隔板，在竖直隔板两侧的底面分别设有进水口和出水口，所述竖直隔板与竖直壳体顶面之间设有溢流通道，在炉体上设有分别与进水口和出水口连接的冷水进管和热水排管。
11.上述二次冷却装置包括密封壳体，在密封壳体上端设有与炉体出料口对接的进料口，在密封壳体内设有网状输送带，在网状输送带的下方设有冷煤气上吹管；在网状输送带下料端的密封壳体底部设有积料槽，在积料槽上连接有出料装置。
12.上述快速预热干燥段为无氧干馏段上侧的炉体空腔；在快速预热干燥段设有旋转式煤气抽取管，所述煤炭或型煤由旋转式煤气抽取管向无氧干馏段滑落。
13.上述的，在无氧干馏段设有对煤气加热用的多层高温烟气管，所述多层高温烟气管由多根水平管组成，上下两层的水平管在水平方向呈30-60
°
夹角，在炉体上分别设有多层高温烟气管的烟气进管和烟气排管；在净化煤气排管上设有的支管，所述支管与壁式燃烧器的内燃室连接，所述壁式燃烧器的烟气排管与多层高温烟气管的烟气进管连接。
14.上述的，还包括在煤炭冷却段上设有的煤炭结焦块破碎装置。
15.前述的，在炉体快速预热干燥段和无氧干馏段外侧设有外炉套，所述外炉套与炉体外壁之间设有密闭空腔，在空腔上设有高温烟气的进口和排管。
16.与现有技术比较，本发明的有益效果是：1、本发明通过添加改性添加剂，改性添加剂的添加实现了以下两方面的功能：一方面促进煤炭中的含硫含氮的物质在升温干馏过程中的分解、还原，特别是实现含硫含氮的物质的低温下即可实现分解，降低分解过程中的能耗消耗。并实现排放物的集中收集处置，降低生产过程的环境风险，生产的清洁型煤在后续使用过程中降低污染排放；另一方面对煤粉进行成型加工，并在专用改性添加剂作用下干馏后，成为清洁的型碳，有效提高粉煤的利用价值，大幅拓展粉煤清洁利用的民用场景及途径。
17.2、本发明通过炉体上端进料，通过快速预热干燥段实现进料的快速升温。然后由无氧干馏段干馏，干馏过程中产生的煤气通过煤气抽取管进行收集并输送，而干馏后的煤炭向下进入煤炭冷却段，通过壁式水冷却装置侧壁对煤炭进行接触式换热，同时利用循环的冷却煤气进行气体对流换热，经过接触式冷却及对流冷却后的干馏碳落料进入二次冷却装置，最后再通过二次冷却装置的冷却煤气吹扫换热方式进行二次换热，通过前后两次换热实现对煤炭的冷却，最后由二次冷却装置排出，这样可以连续由炉体上端进料，由二次冷却装置不断排料，实现连续生产，达到提高产能的目的；同时，通过煤气对煤炭中的有机氮进行还原气氛脱除；煤炭中的有机氮或氨基在还原气氛下，500-700摄氏度的温度下，直接被还原成氨气或氮气，之后通过水浴去除煤气中的氨气，实现脱氮；通过添加促进分解的催化剂，降低煤炭中硫铁矿的分解温度，实现分解后的硫以单质硫气体或二氧化硫方式，通过洗涤水分离装置进行分离，实现脱硫。
18.3、基于添加剂的加入，降低了煤炭中杂质化合物的分解、还原过程，实现脱氮脱硫反应在低温状态下进行，减少降温冷却的消耗,同时，通过壁式水冷却装置的进水口可通入冷水，而通过竖直隔板，冷水向上通过溢流通道再向下由出水口排出这样有利于延长冷水在竖直壳体内的时间，提高换热效果，而煤炭由壁式水冷却装置竖直壳体之间的间隙通过时，与竖直壳体外壁接触换热；与现有技术冷却管水平放置、与煤炭接触面积小、换热差相比，本技术具有更大的接触换热面积和更好的换热效果。
19.4、该装置利用冷煤气由密封壳体下端进入，先对进入密封壳体内的煤炭进行二次换热，换热后的煤气进入炉体内，与无氧干馏的煤气混合后，再由煤气抽取管输送，而二次换热后的煤炭由出料装置排出，二次冷却能进一步提高煤炭的冷却效果。
20.5、上下两层的水平管呈一定的角度，这样在进煤时，煤块先落入上层的水平管，继续往下落触碰到下层的水平管，一方面延缓下落时间，降低落料的冲击强度，同时利用水平管的烟气进行换热，回收利用热量用于型煤快速的预热干燥，另一方面，形成物理的阻隔，降低炉内的煤气外溢的概率，更有利于提高干馏的效果。
21.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
22.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明的连接结构示意图。
23.图2为本发明透视结构示意图。
24.图3为本发明的俯视图。
25.图4为图3中a-a的剖视图。
26.图5为本发明与燃烧连接的结构示意图。
27.图6为本发明壁式水冷却装置的连接结构示意图。
28.图7为本发明壁式水冷却装置的透视图。
29.图8为本发明本发明实施例2的结构示意图。
30.其中，炉体1；进煤口2；煤气抽取管3；壁式水冷却装置4；竖直壳体4-1；竖直隔板4-2；溢流通道4-3；冷水进管4-4；热水排管4-5；二次冷却装置5；密封壳体5-1；进料口5-2；网状输送带5-3；冷煤气上吹管5-4；积料槽5-5；出料装置5-6；多层高温烟气管6；水平管7；烟气进管8；烟气排管9；壁式燃烧器10；旋转式煤气抽取管11；外炉套12；气体分离装置13；洗涤水分离装置14；煤炭结焦块破碎装置15。
具体实施方式
31.以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
32.实施例1：如图1-图7所示，本发明公开的一种煤炭清洁利用的方法，其特征在于，它包括以下步骤：步骤1：对煤粉或煤颗粒进行预处理，在含氮化合物和含硫化合物的煤粉中添加促进该化合物分解的催化剂，即：按照10-30%的比例进行添加改性添加剂，搅拌均匀，并制成型煤；步骤2：脱氮和脱硫，将型煤送入炉体1，并通过快速预热干燥段的预热，然后通过无氧干馏段的无氧干馏，无氧干馏过程，随着温度上升，添加剂中催化剂逐步产生作用，协同煤气对型煤中的含氮化合物进行分解及还原得氨气；同时，型煤中的含硫物以单质硫气体或二氧化硫气体的形式与煤气、氨气混合，通过煤气抽取管3进行抽出，抽出的煤气两个途径进行利用：一方面通过换热成为冷却循环煤气，冷却循环煤气进入二次冷却装置5作为冷却气源，实现碳化炉清洁碳的冷却，实现循环利用；另一部分作为燃料进入壁式燃烧器10，燃烧后提供热量实现干馏室的加热；步骤3：氨气和硫及二氧化硫的分离，将煤气抽取管3抽出混合气体通过气体分离装置13以水浴洗涤的方式去除氨气和二氧化硫，得煤气与混合少量氮气的气体；通过洗涤水分离装置14对水浴洗涤产生的硫酸铵进行分离和收集；步骤4：煤炭清洁后的冷却，经过无氧干馏脱氮和脱硫后的清洁煤炭下落，通过壁式水冷却装置4进行一次降温；后由炉体1出料，通过出料处的二次冷却装置5以冷煤气上吹的方式进行二次降温，后得到降温后的清洁煤炭；所述冷煤气上吹后，通过壁式水冷却装置4进入无氧干馏段和快速预热干燥段，随后通过煤气抽取管3与混合气体排出进行循环利用。
33.步骤1中，促进分解的催化剂用于降低煤炭中含硫物质和含氮物质的分解温度，以
便无氧干馏端的分解，在较低温度下即可进行，显著降低能耗，改性添加剂的配方为：硝酸：镧系稀土：焦磷酸钠：沥青粉末的混合物。
34.进一步的，添加改性剂的制备方法为：用发烟硝酸为溶剂，按照1：0.5-1比例加入镧系稀土的三氧化二镧，溶解后成为溶液后，在溶液中按照10:1比例加入焦磷酸钠，搅拌均匀，混合均匀后，将混合液与沥青粉末按照1:3比例进行搅拌均匀，该混合物作为改性添加剂，使用时，按照煤粉：改性添加剂按10:2的比例进行混合均匀后，获得的混合物按10:2的比例添加腐殖酸钠粘合剂进行挤压得型煤。
35.该煤炭清洁利用装置的结构：包括炉体1，在炉体1的上端设有进煤口2和煤气抽取管3，在炉体1的下端设有煤炭下料口，其特征在于：由炉体1上部至下部依次设有快速预热干燥段、无氧干馏段及煤炭冷却段，在煤炭冷却段设有竖直的壁式水冷却装置4，所述煤炭与壁式水冷却装置4的侧壁接触换热降温，在煤炭下料口处设有二次冷却装置5。
36.进一步的，煤气抽取管3后串联有分离氨气及二氧化硫用的气体分离装置13和分离硫酸铵用的洗涤水分离装置14，在气体分离装置13上设有连接至煤气收集装置的净化煤气排管；这样煤气抽取管3抽出混合气体通过气体分离装置13以水浴洗涤的方式去除氨气和二氧化硫，得煤气与混合少量氮气的气体；洗涤水分离装置（14）对水浴洗涤产生的硫酸铵进行分离和收集。
37.所述快速预热干燥段为无氧干馏段上侧的炉体1空腔，在快速预热干燥段设有旋转式煤气抽取管11，所述煤矿由旋转式煤气抽取管11向无氧干馏段滑落；这样的结构，一方面可以实现型煤移动过程的较小冲击，保持形状，同时利用旋转式煤气抽取管11管内热气带走加热过程中的水汽，起到预热作用；所述壁式水冷却装置4位于煤炭冷却段内，壁式水冷却装置4竖直设置，煤炭与壁式水冷却装置4的侧壁接触时，通过壁换热实现对煤炭的降温，所述二次冷却装置5在煤炭下料口处；这样通过炉体1上端进料，然后由无氧干馏段干馏，产生的煤气通过煤气抽取管3进行输送，而煤炭向下进入煤炭冷却段，通过壁式水冷却装置4侧壁对煤炭换热，最后再通过二次冷却装置5进行二次换热，通过前后两次换热实现对煤炭的冷却，最后由二次冷却装置5排出，这样可以连续由炉体1上端进料，由二次冷却装置5不断排料，实现连续生产，达到提高产能的目的；同时，干馏过程，型煤进入炉体1后，进过高温烟气管的迅速换热后干燥，然后进入壁式高温空间进行无氧干馏；具体的，炉体1的上部无氧干馏段采用高温烟气间接加热方式，高温烟气采用壁式换热器和管式换热器相集合的方式；所述煤炭与高温烟气壁式换热和管式换热装置的侧壁接触换热实现升温干馏。
38.进一步的，壁式水冷却装置4的结构：包括上端密封的竖直壳体4-1，所述竖直壳体4-1并列设置在炉体1内，在竖直壳体4-1底面中部设有竖直隔板4-2，在竖直隔板4-2两侧的底面分别设有进水口和出水口，所述竖直隔板4-2与竖直壳体4-1顶面之间设有溢流通道4-3，在炉体1上设有分别与进水口和出水口连接的冷水进管4-4和热水排管4-5；这样通过壁式水冷却装置4的进水口可通入冷水，而通过竖直隔板4-2，冷水向上通过溢流通道4-3再向下由出水口排出，这样有利于延长冷水在竖直壳体4-1内的时间，提高换热效果，而煤炭由竖直壳体4-1之间的间隙通过时，与竖直壳体4-1外壁接触换热；与现有技术冷却管水平放置、与煤炭接触面积小、换热差相比，本技术具有更大的接触换热面积和更好的换热效果；同时，通过可以冷水进管4-4或热水排管4-5上设置水泵，实现水的强制循环，可有效控制冷却的效果。
39.进一步的，二次冷却装置5的结构：二次冷却装置5包括密封壳体5-1，在密封壳体5-1上端设有与炉体1出料口对接的进料口5-2，在密封壳体5-1内设有网状输送带5-3，在网状输送带5-3的下方设有冷煤气上吹管5-4；在网状输送带5-3下料端的密封壳体5-1底部设有积料槽5-5，在积料槽5-5上连接有出料装置5-6，出料装置5-6为绞龙出料装置，为了保障正常出料，所述出料装置5-6的出料口大于进料口5-2，或设置有多个出料装置5-6；该装置利用冷煤气由密封壳体5-1下端进入，先对进入密封壳体5-1内的煤炭进行二次换热，换热后的煤气进入炉体1内，与无氧干馏的煤气混合后，再由煤气抽取管3输送，而上述的快速预热干燥段即由干馏煤气或换热煤气上升后，对煤矿进行预热，而二次换热后的煤炭由出料装置5-6排出，二次冷却能进一步提高煤炭的冷却效果。
40.所述快速预热干燥段为无氧干馏段上侧的炉体1空腔；在快速预热干燥段设有旋转式煤气抽取管11，所述煤矿由旋转式煤气抽取管11向无氧干馏段滑落。
41.进一步的，在无氧干馏段设有对煤气加热用的多层高温烟气管6，所述多层高温烟气管6由多根水平管7组成，上下两层的水平管7在水平方向呈30-60
°
夹角，在炉体1上分别设有多层高温烟气管6的烟气进管8和烟气排管9，上下两层的水平管7的水平管7呈一定的角度，这样在进煤时，煤块先落入上层的水平管7，继续往下落触碰到下层的水平管7，这样有利于延缓下落时间，有利于提高干馏的效果；最后，全部的烟气排管9统一收集进行集中处置。
42.还包括在净化煤气排管上设有支管，所述支管与壁式燃烧器10的内燃室连接，这样通过气体分离装置13以水浴洗涤的方式去除氨气和二氧化硫，洗涤水分离装置14对水浴洗涤产生的硫酸铵进行分离和收集后，得到的净化煤气，壁式燃烧器10所燃烧的煤气就不会存在含有氮和硫的有害气体，所述壁式燃烧器10的烟气排管9与多层高温烟气管6的烟气进管8连接，在无氧干馏时，通过高温烟气进行干馏，而通过引出部分煤气进入壁式燃烧器10进行燃烧，然后利用高温烟气进行无氧干馏，而对于换热后的高温烟气，可以通过尾气处理装置进行处理。
43.还包括在煤炭冷却段上设有的煤炭结焦块破碎装置15，煤炭结焦块破碎装置设置在壁式水冷却装置4入料口的上方，煤炭结焦块破碎装置15包括两个以上的转轴或狼牙棒，转轴或狼牙棒的个数根据需要进行安装，转轴或狼牙棒两端通过安装架轴承安装在炉体1内壁上，且转轴或狼牙棒一端均与炉体1外的驱动电机转轴连接，在转轴或狼牙棒设有相互交错的破碎锤或凸起，煤炭结焦块进入转轴或狼牙棒之间时，通过其上的破碎锤或凸起进行破碎；这样无氧干馏后的型煤或块煤可能结焦成大块或大团，通过煤炭结焦块破碎装置15能进行破碎，有利于避免壁式水冷却装置4的堵塞。
44.实施例2如图8所示，在实施例1的基础上，在炉体1快速预热干燥段和无氧干馏段外侧设有外炉套12，所述外炉套12与炉体1外壁之间设有密闭空腔，在空腔上设有高温烟气的进口和排管，最后排管排出的烟气进行统一收集处理，这样通过设置外炉套12，能保持炉体1内温度的稳定。
45.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式保密的限制，任何未脱离本发明技术方案内容、依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种煤炭清洁利用的方法，其特征在于，它包括以下步骤：步骤1：对煤粉或煤颗粒进行预处理，在含氮化合物和含硫化合物的煤粉中添加促进该化合物分解的催化剂，即按照10-30%的比例进行添加改性添加剂，搅拌均匀，并制成型煤；步骤2：脱氮和脱硫，将型煤送入炉体（1），并通过快速预热干燥段的预热，然后通过无氧干馏段的无氧干馏，无氧干馏过程，随着温度上升，添加剂中催化剂逐步产生作用，协同煤气对型煤中的含氮化合物进行分解及还原得氨气；同时，型煤中的含硫物以单质硫气体或二氧化硫气体的形式与煤气、氨气混合，通过煤气抽取管（3）进行抽出，抽出的煤气两个途径进行利用：一方面通过换热成为冷却循环煤气，冷却循环煤气进入二次冷却装置（5）作为冷却气源，实现碳化炉清洁碳的冷却，实现循环利用；另一部分作为燃料进入壁式燃烧器（10），燃烧后提供热量实现干馏室的加热；步骤3：氨气和硫及二氧化硫的分离，将煤气抽取管（3）抽出混合气体通过气体分离装置（13）以水浴洗涤的方式去除氨气和二氧化硫，得煤气与混合少量氮气的气体；通过洗涤水分离装置（14）对水浴洗涤产生的硫酸铵进行分离和收集；步骤4：煤炭清洁后的冷却，经过无氧干馏脱氮和脱硫后的清洁煤炭下落，通过壁式水冷却装置（4）进行一次降温；后由炉体（1）出料，通过出料处的二次冷却装置（5）以冷煤气上吹的方式进行二次降温，后得到降温后的清洁煤炭；所述冷煤气上吹后，通过壁式水冷却装置（4）进入无氧干馏段和快速预热干燥段，随后通过煤气抽取管（3）与混合气体排出进行循环利用。2.根据权利要求1所述的煤炭清洁利用的方法，其特征在于：所述促进分解的催化剂用于降低煤炭中含硫物质和含氮物质的分解温度，以便无氧干馏端的分解在较低温度下即可进行，显著降低能耗，改性添加剂的配方为：硝酸：镧系稀土：焦磷酸钠：沥青粉末的混合物。3.根据权利要求2所述的煤炭清洁利用的方法，其特征在于：所述添加改性剂的制备方法为：用发烟硝酸为溶剂，按照1：0.5-1比例加入镧系稀土的三氧化二镧，溶解后成为溶液后，在溶液中按照10:1比例加入焦磷酸钠，搅拌均匀，混合均匀后，将混合液与沥青粉末按照1:3比例进行搅拌均匀，该混合物作为改性添加剂，使用时，按照煤粉：改性添加剂按10:2的比例进行混合均匀后，获得的混合物按10:2的比例添加腐殖酸钠粘合剂进行挤压得型煤。4.一种煤炭清洁利用的装置，它包括炉体（1），在炉体（1）的上端设有进煤口（2）和煤气抽取管（3），在炉体（1）的下端设有煤炭下料口，其特征在于：由炉体（1）上部至下部依次设有快速预热干燥段、无氧干馏段及煤炭冷却段，在煤炭冷却段设有竖直的壁式水冷却装置（4），所述煤炭与壁式水冷却装置（4）的侧壁接触换热降温，在煤炭下料口处设有二次冷却装置（5）；所述煤气抽取管（3）后串联有分离氨气、单质硫及二氧化硫用的气体分离装置（13）和分离硫酸铵用的洗涤水分离装置（14），在气体分离装置（13）上设有连接至煤气收集装置的净化煤气排管。5.根据权利要求4所述的煤炭清洁利用的装置，其特征在于：所述壁式水冷却装置（4）包括上端密封的竖直壳体（4-1），所述竖直壳体（4-1）并列设置在炉体（1）内，在竖直壳体（4-1）底面中部设有竖直隔板（4-2），在竖直隔板（4-2）两侧的底面分别设有进水口和出水口，所述竖直隔板（4-2）与竖直壳体（4-1）顶面之间设有溢流通道（4-3），在炉体（1）上设有分别与进水口和出水口连接的冷水进管（4-4）和热水排管（4-5）。
6.根据权利要求4所述的煤炭清洁利用的装置，其特征在于：所述二次冷却装置（5）包括密封壳体（5-1），在密封壳体（5-1）上端设有与炉体（1）出料口对接的进料口（5-2），在密封壳体（5-1）内设有网状输送带（5-3），在网状输送带（5-3）的下方设有冷煤气上吹管（5-4）；在网状输送带（5-3）下料端的密封壳体（5-1）底部设有积料槽（5-5），在积料槽（5-5）上连接有出料装置（5-6）。7.根据权利要求4所述的煤炭清洁利用的装置，其特征在于：所述快速预热干燥段为无氧干馏段上侧的炉体（1）空腔；在快速预热干燥段设有旋转式煤气抽取管（11），所述煤炭或型煤由旋转式煤气抽取管（11）向无氧干馏段滑落。8.根据权利要求4所述的煤炭清洁利用的装置，其特征在于：在无氧干馏段设有对煤气加热用的多层高温烟气管（6），所述多层高温烟气管（6）由多根水平管（7）组成，上下两层的水平管（7）在水平方向呈30-60
°
夹角，在炉体（1）上分别设有多层高温烟气管（6）的烟气进管（8）和烟气排管（9）；还包括在净化煤气排管上设有的支管，所述支管与壁式燃烧器（10）的内燃室连接，所述壁式燃烧器（10）的烟气排管（9）与多层高温烟气管（6）的烟气进管（8）连接。9.根据权利要求4所述的煤炭清洁利用的装置，其特征在于：还包括在煤炭冷却段上设有的煤炭结焦块破碎装置（15）。10.根据权利要求4-9任意一项所述的煤炭清洁利用的装置，其特征在于：在炉体（1）快速预热干燥段和无氧干馏段外侧设有外炉套（12），所述外炉套（12）与炉体（1）外壁之间设有密闭空腔，在空腔上设有高温烟气的进口和排管。

技术总结
本发明公开了一种煤炭清洁利用的方法及其装置，该方法包括以下步骤：步骤1：对煤粉或煤颗粒进行预处理，步骤2：粉煤成型后采用干馏的方式进行脱氮和脱硫，步骤3：氨气和硫磺及二氧化硫的分离，将煤气抽取管抽出混合气体通过气体分离装置以水浴去除氨气和二氧化硫，得含有少量氮气的净化煤气；步骤4：型煤经过干馏后，在干馏炉内利用循环煤气进行煤炭清洁后的冷却，通过壁式水冷却装置进行一次降温；通过二次冷却装置进行二次降温，后得到降温后的清洁煤炭；本发明可连续性进煤干馏和煤炭出料，通过脱除煤炭中的含硫物、含氮物，实现煤炭集中式的清洁利用，以连续性生产提高生产效率，具有良好的煤炭冷却效果且能进行除氮和除硫。具有良好的煤炭冷却效果且能进行除氮和除硫。具有良好的煤炭冷却效果且能进行除氮和除硫。


技术研发人员：罗海波
受保护的技术使用者：贵州富燃环保科技有限公司
技术研发日：2023.05.05
技术公布日：2023/8/16