兰炭生产新技术

2019-08-28 14:46

兰炭具有固定碳高、比电阻高、化学活性高、低灰、低硫、低铝和低磷等特性，主要用作生产铁合金和电石的还原剂、高炉喷吹原料、工业和民用清洁燃料等。现工业化兰炭生产普遍采用内热式直立炉中低温热解工艺，存在原料利用率低、煤气热值低、综合能效低、焦油品质差和环境污染等问题。

针对现兰炭工业化生产中存在的主要问题，本课题组开发了一种兰炭生产新工艺，其原理见图1。它由原料煤气流干燥分级一体化单元（Dryer and classifier）、流化床粉煤气化单元（Gasifier）和移动床块煤热解单元（Pyrolyzer）组成。粉煤气化采用O₂和H₂O作为气化剂，气化半焦经燃烧加热后循环作为固体热载体；块煤热解采用粉煤气化煤气作为气体热载体，气-固逆流；热解过程中，兰炭同时作为移动颗粒层捕集煤气携带的粉尘。该工艺可实现混合粒径煤的综合应用，制备兰炭的同时副产高品质焦油和中热值煤气，生产效率高，综合能效高，环境友好。目前已具备中试条件。

图1 兰炭生产工艺原理图

图2 基于Aspen Plus兰炭生产工艺模拟流程图

核心技术：

1.混合粒径煤的一体化气流干燥和分级。

2.移动颗粒层除尘（经累计500 h实验室生物质和煤连续热解和气化产气除尘验证）。

学术论文：

1.Feng Y, Xu S. Blue-coke production technology and the current state-of-the-art in China[J].Carbon Resources Conversion, 2020, 3: 82-94.

2.Feng Yanchun, Xu Shaoping, Wang Chao. Particle classification characteristics of the particle classifier of decoupled dual loop reaction system[J].Fuel, 2021,299,120888.

发明专利：

1.一种由煤热解制取半焦、焦油和煤气的方法，CN201010587830.0，授权公告号

CN102010728B.

2.一种由煤制备兰炭、煤气和焦油的方法及装置， CN20160872192.4，授权公告号

CN106433718B.

3.含焦油燃料气移动颗粒床除尘装置与方法，CN202010992775.7.