CN204400858U - 环保清洁的煤气综合利用锰渣复混肥生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环保清洁的煤气综合利用锰渣复混肥生产系统，包括煤气发生系统、复混肥生产系统和复混肥烘干冷却尾气处理系统，所述煤气发生系统包括两段式煤气发生炉、焦油收集器、旋风除尘器、紧急切断器和炉前水封罐，所述复混肥生产系统包括燃烧炉引风机、燃烧炉、称重配料系统、混料机、原料粉碎机、造粒机、复混肥烘干机、复混肥冷却机、冷空气引风机、筛分机、涂膜机和计量包装机。本实用新型利用锰渣为原料，通过添加各种氮、磷、钾基础肥料制得复混肥产品，变废为宝。另外，本实用新型采用两段式煤气发生炉作为热源设备，提高了煤气热值与气化效率，本实用新型还对复混肥烘干冷却尾气进行了充分处理，能够保证环保清洁生产。

Description

环保清洁的煤气综合利用锰渣复混肥生产系统

技术领域

本实用新型涉及废弃排放物综合利用技术领域，具体涉及一种环保清洁的煤气综合利用锰渣复混肥生产系统。

背景技术

高锰酸钾生产会产生大量废弃排放物—锰渣，锰渣具备获得可观经济效益的物质基础，经试验分析锰渣中含植物直接可利用的大量营养元素，钾（K₂O）、磷（P₂O₅）干基含量高达10～11%。按现市场估计，锰渣农肥再利用，年产锰渣1.5万吨和3.0万吨湿渣，年均直接回报262.5万元～288.75万元和525万元～577.5万元，同时减少直接填埋一次性建渣场费用400余万元，每年节支运渣费150～300万元，直接有利于企业的可持续发展。

因此，锰渣适当改性处理去除有害物质后作为原料生产复混肥，不但解决了现有废弃物的排放问题，而且生产成本较同行业同类产品可降低100元/吨以上，可谓是充分利用资源，真正做到变废为宝。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种环保清洁的煤气综合利用锰渣复混肥生产系统，利用锰渣为原料，通过添加各种氮、磷、钾基础肥料制得复混肥产品，充分利用资源，变废为宝。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型公开了一种环保清洁的煤气综合利用锰渣复混肥生产系统，包括煤气发生系统、复混肥生产系统和复混肥烘干冷却尾气处理系统；

所述煤气发生系统包括两段式煤气发生炉、焦油收集器、旋风除尘器、紧急切断器和炉前水封罐，所述两段式煤气发生炉包括顶部钟罩阀、上部干馏段炉体、下部气化段炉体和底部灰盘，所述干馏段炉体与焦油收集器连接，所述气化段炉体与旋风除尘器连接，所述焦油收集器和旋风除尘器的出口管道汇合后通过紧急切断器引入炉前水封罐；

所述复混肥生产系统包括燃烧炉引风机、燃烧炉、称重配料系统、混料机、原料粉碎机、造粒机、复混肥烘干机、复混肥冷却机、冷空气引风机、筛分机、涂膜机和计量包装机，所述称重配料系统、混料机、原料粉碎机、造粒机、复混肥烘干机、复混肥冷却机、筛分机、涂膜机和计量包装机依次连接，所述炉前水封罐的煤气出口管道与燃烧炉连接，所述燃烧炉引风机的出风管道与燃烧炉连接，所述燃烧炉的热空气出口管道与复混肥烘干机连接，所述冷空气引风机的出风管道与复混肥冷却机连接；

所述复混肥烘干冷却尾气处理系统包括沉降室、洗涤塔、沉淀池和清水池，所述复混肥烘干机的烘干尾气出口管道和复混肥冷却机的冷却尾气出口管道汇合后与沉降室连接，所述沉降室的尾气出口管道与洗涤塔下部连接，所述洗涤塔顶部与废气排放烟囱连接，所述清水池与自来水管网连接，所述清水池通过循环泵与洗涤塔内的喷淋系统连接，所述洗涤塔底部与沉淀池连接，所述沉淀池与清水池连接。

进一步，所述煤气发生系统还包括汽包和煤气发生炉引风机，所述气化段炉体设有夹水套，所述汽包与软化水管网连接，气化段炉体的夹水套入口和出口分别与汽包连接，汽包的水蒸汽出口分为两路，一路引入两段式煤气发生炉用作气封蒸汽， 另一路与煤气发生炉引风机的出风管道汇合后引入两段式煤气发生炉底部用作气化剂。

进一步，所述煤气发生系统还包括剩余煤气水封箱和水封给水管道，工业水管网通过水封给水管道分别与剩余煤气水封箱、灰盘、紧急切断器和炉前水封罐连接。

进一步，所述混料机与原料粉碎机之间、原料粉碎机与造粒机之间以及造粒机与复混肥烘干机之间均通过皮带输送机连接。

进一步，所述复混肥烘干机与复混肥冷却机之间、复混肥冷却机与筛分机之间、筛分机与涂膜机之间以及涂膜机与计量包装机之间均通过提升机连接。

进一步，所述造粒机为转鼓造粒机。

进一步，所述复混肥烘干机为回转式烘干机。

进一步，所述复混肥冷却机为回转式冷却机。

进一步，所述筛分机由上层粗筛、中层细筛和下层粉料板组成，所述复混肥冷却机的复混肥出口与筛分机的上层粗筛连接，所述筛分机的中层细筛与涂膜机连接，所述筛分机的上层粗筛与原料粉碎机连接，所述筛分机的下层粉料板与造粒机连接。

进一步，所述沉降室为重力沉降室，所述沉淀池为两级沉淀池，上一级沉淀池通过溢流口与下一级沉淀池连接，所述洗涤塔为填料塔。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型利用锰渣为原料，通过添加各种氮、磷、钾基础肥料制得复混肥产品，不但解决了现有废弃物的排放问题，而且充分利用资源，变废为宝。

2、本实用新型采用两段式煤气发生炉作为热源设备，两段式煤气发生炉包括上部干馏段炉体和下部气化段炉体；上部干馏段炉体形成的焦油为低温干馏产物，其流动性较好，通过焦油收集器收集起来进行集中处置；下部气化段炉体生成的气化煤气不含焦油；气化煤气与干馏煤气形成的混合煤气为半水煤气，也是热煤气，较为纯净，不含焦油，不需冷却净化。因此，本实用新型提高了煤气热值与气化效率，并且减少了环境污染。

3、本实用新型将复混肥烘干尾气和复混肥冷却尾气共用一套尾气处理系统，复混肥烘干冷却尾气主要含复混肥粉尘、SO₂和少量的氨，尾气首先通过沉降室除去较大颗粒粉尘，再进入洗涤塔用水进行喷淋洗涤，除了可进一步除尘外，可同时起到脱硫和除氨的作用，处理后的尾气经废气排放烟囱排放，因此，本实用新型对复混肥烘干冷却尾气进行了充分处理，能够保证环保清洁生产。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为煤气发生系统的结构示意图；

图2为复混肥生产系统的结构示意图；

图3为复混肥烘干冷却尾气处理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

本实用新型的环保清洁的煤气综合利用锰渣复混肥生产系统，包括煤气发生系统、复混肥生产系统和复混肥烘干冷却尾气处理系统。

图1为煤气发生系统的结构示意图，如图所示，煤气发生系统包括两段式煤气发生炉11、焦油收集器12、旋风除尘器13、紧急切断器14和炉前水封罐15，所述两段式煤气发生炉11包括顶部钟罩阀111、上部干馏段炉体112、下部气化段炉体113和底部灰盘114，所述干馏段炉体112与焦油收集器12连接，所述气化段炉体113与旋风除尘器13连接，所述焦油收集器12和旋风除尘器13的出口管道汇合后通过紧急切断器14引入炉前水封罐15。

所述煤气发生系统还包括汽包16和煤气发生炉引风机17，所述气化段炉体113设有夹水套，所述汽包16与软化水管网18连接，气化段炉体113的夹水套入口和出口分别与汽包16连接，汽包16的水蒸汽出口分为两路，一路引入两段式煤气发生炉11用作气封蒸汽， 另一路与煤气发生炉引风机17的出风管道汇合后引入两段式煤气发生炉11底部用作气化剂。

所述煤气发生系统还包括剩余煤气水封箱19和水封给水管道，工业水管网10通过水封给水管道分别与剩余煤气水封箱19、灰盘114、紧急切断器14和炉前水封罐15连接。

首先煤从炉顶煤仓经两组钟罩阀111进入两段式煤气发生炉11，煤在干馏段炉体112经过充分的干燥和长时间的低温干馏，逐渐形成半焦，进入气化段炉体113，炽热的半焦在气化段炉体113与炉底鼓入的气化剂充分反应，经过炉内还原层、氧化层而形成煤灰渣，由炉栅驱动从底部灰盘114自动排出。

煤在低温干馏的过程中，以挥发份析出为主生成的煤气称为干馏煤气，组成两段式煤气发生炉11的顶部煤气，约占总煤气量的40%，其热值较高(6700kJ/Nm³) 温度较低(120℃左右)，并含有大量的焦油。这种在干馏段炉体112形成的焦油为低温干馏产物，其流动性较好，通过焦油收集器12收集起来进行集中处置。在气化段炉体113，炽热的半焦和气化剂（空气、水蒸汽）经过还原、氧化等一系列化学反应生成的煤气，称为气化煤气，组成两段式煤气发生炉11的底部煤气，约占总煤气量的60%，其热值相对较低(6400kJ/Nm³)，温度较高(450℃左右)。因煤在干馏段炉体112低温干馏时间充足，进入气化段炉体113的煤已变成半焦，因此生成的气化煤气不含焦油。气化煤气经旋风除尘器13除尘后与干馏煤气形成混合煤气经紧急切断器14和炉前水封罐15去燃烧用于提供热源。

在气化段炉体113设置有水夹套，将汽包16内的软化水引入水夹套，通过此自产水蒸汽，水蒸汽一部分用作气封蒸汽， 另一部分与煤气发生炉引风机17引入的空气混合用作气化剂。

煤气发生系统由于采用了双段式热脱焦油工艺，得到的煤气为半水煤气，也是热煤气，较为纯净，不含焦油，不需冷却净化。煤气成分为CO、H₂、CH₄、CnHm等可燃成分和CO₂、N₂等不可燃成分，以及在气化过程中未完全反应的助燃剂氧以及未完全分解的水蒸汽。煤气发生炉采用块状无烟煤，不需破碎；煤气为连续产生和使用，不需气柜储存。

图2为复混肥生产系统的结构示意图，如图所示，复混肥生产系统包括燃烧炉引风机201、燃烧炉20、称重配料系统21、混料机22、原料粉碎机23、造粒机24、复混肥烘干机25、复混肥冷却机26、冷空气引风机202、筛分机27、涂膜机28和计量包装机29，所述称重配料系统21、混料机22、原料粉碎机23、造粒机24、复混肥烘干机25、复混肥冷却机26、筛分机27、涂膜机28和计量包装机29依次连接，所述炉前水封罐15的煤气出口管道与燃烧炉20连接，所述燃烧炉引风机201的出风管道与燃烧炉20连接，所述燃烧炉20的热空气出口管道与复混肥烘干机25连接，所述冷空气引风机202的出风管道与复混肥冷却机26连接。

所述混料机22与原料粉碎机23之间、原料粉碎机23与造粒机24之间以及造粒机24与复混肥烘干机25之间均通过皮带输送机连接。所述复混肥烘干机25与复混肥冷却机26之间、复混肥冷却机26与筛分机27之间、筛分机27与涂膜机28之间以及涂膜机28与计量包装机29之间均通过提升机连接。

所述造粒机24为转鼓造粒机，所述复混肥烘干机25为回转式烘干机，所述复混肥冷却机26为回转式冷却机。

所述筛分机27由上层粗筛、中层细筛和下层粉料板组成，所述复混肥冷却机26的复混肥出口与筛分机27的上层粗筛连接，所述筛分机27的中层细筛与涂膜机28连接，所述筛分机27的上层粗筛与原料粉碎机23连接，所述筛分机27的下层粉料板与造粒机24连接。

将预制锰渣与各种氮、磷、钾基础肥料（氯化钾、磷铵、尿素、氯化铵和膨润土等）通过称重配料系统21精确计量后送入混料机22均匀搅拌，混合后的物料送入原料粉碎机23进行破碎，破碎后物料送入造粒机24。造粒之后的物料尽管大部分已形成颗粒，但此时颗粒水分高、强度低，无法满足包装运输的要求，造粒成型后的半成品送入复混肥烘干机25，煤气在燃烧炉20中与燃烧炉引风机201引入的空气混合燃烧产生热空气，从燃烧炉20出来的热空气对复混肥烘干机25内的物料进行烘干处理。烘干后物料温度较高，送入复混肥冷却机26，由冷空气引风机202鼓入空气进行冷却处理，进一步提高颗粒强度、降低水分。冷却后物料送入筛分机27进行密闭分筛处理，大颗粒返料经原料粉碎机23破碎后与细筛筛下的细粉共同返回造粒机24，再次参与造粒过程，如此循环。筛出的合格半成品通过提升机送入涂膜机28进行涂膜处理，涂膜后成品通过提升机送入计量包装机29计量包装，得到复混肥产品。

图3为复混肥烘干冷却尾气处理系统的结构示意图，如图所示，复混肥烘干冷却尾气处理系统包括沉降室31、洗涤塔32、沉淀池33和清水池34，所述复混肥烘干机25的烘干尾气出口管道和复混肥冷却机26的冷却尾气出口管道汇合后与沉降室31连接，所述沉降室31的尾气出口管道与洗涤塔32下部连接，所述洗涤塔32顶部与废气排放烟囱连接，所述清水池34与自来水管网35连接，所述清水池34通过循环泵36与洗涤塔32内的喷淋系统连接，所述洗涤塔32底部与沉淀池33连接，所述沉淀池33与清水34连接。

所述沉降室31为重力沉降室；所述沉淀池33为两级沉淀池，上一级沉淀池通过溢流口与下一级沉淀池连接；所述洗涤塔32为填料塔。

复混肥烘干尾气和复混肥冷却尾气共用一套尾气处理系统，复混肥烘干冷却尾气主要含复混肥粉尘、SO₂和少量的氨，尾气首先通过沉降室31除去较大颗粒粉尘，再进入洗涤塔32用水进行喷淋洗涤，除了可进一步除尘外，可同时起到脱硫和除氨的作用，处理后的尾气经废气排放烟囱排放。洗涤塔32喷淋洗涤废水在沉淀池33沉淀出沉渣排放，上层清水流入清水池34循环喷淋使用。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种环保清洁的煤气综合利用锰渣复混肥生产系统，其特征在于：包括煤气发生系统、复混肥生产系统和复混肥烘干冷却尾气处理系统；

所述煤气发生系统包括两段式煤气发生炉、焦油收集器、旋风除尘器、紧急切断器和炉前水封罐，所述两段式煤气发生炉包括顶部钟罩阀、上部干馏段炉体、下部气化段炉体和底部灰盘，所述干馏段炉体与焦油收集器连接，所述气化段炉体与旋风除尘器连接，所述焦油收集器和旋风除尘器的出口管道汇合后通过紧急切断器引入炉前水封罐；

所述复混肥生产系统包括燃烧炉引风机、燃烧炉、称重配料系统、混料机、原料粉碎机、造粒机、复混肥烘干机、复混肥冷却机、冷空气引风机、筛分机、涂膜机和计量包装机，所述称重配料系统、混料机、原料粉碎机、造粒机、复混肥烘干机、复混肥冷却机、筛分机、涂膜机和计量包装机依次连接，所述炉前水封罐的煤气出口管道与燃烧炉连接，所述燃烧炉引风机的出风管道与燃烧炉连接，所述燃烧炉的热空气出口管道与复混肥烘干机连接，所述冷空气引风机的出风管道与复混肥冷却机连接；

所述复混肥烘干冷却尾气处理系统包括沉降室、洗涤塔、沉淀池和清水池，所述复混肥烘干机的烘干尾气出口管道和复混肥冷却机的冷却尾气出口管道汇合后与沉降室连接，所述沉降室的尾气出口管道与洗涤塔下部连接，所述洗涤塔顶部与废气排放烟囱连接，所述清水池与自来水管网连接，所述清水池通过循环泵与洗涤塔内的喷淋系统连接，所述洗涤塔底部与沉淀池连接，所述沉淀池与清水池连接。

2.根据权利要求1所述的环保清洁的煤气综合利用锰渣复混肥生产系统，其特征在于：所述煤气发生系统还包括汽包和煤气发生炉引风机，所述气化段炉体设有夹水套，所述汽包与软化水管网连接，气化段炉体的夹水套入口和出口分别与汽包连接，汽包的水蒸汽出口分为两路，一路引入两段式煤气发生炉用作气封蒸汽， 另一路与煤气发生炉引风机的出风管道汇合后引入两段式煤气发生炉底部用作气化剂。

3.根据权利要求1所述的环保清洁的煤气综合利用锰渣复混肥生产系统，其特征在于：所述煤气发生系统还包括剩余煤气水封箱和水封给水管道，工业水管网通过水封给水管道分别与剩余煤气水封箱、灰盘、紧急切断器和炉前水封罐连接。

4.根据权利要求1所述的环保清洁的煤气综合利用锰渣复混肥生产系统，其特征在于：所述混料机与原料粉碎机之间、原料粉碎机与造粒机之间以及造粒机与复混肥烘干机之间均通过皮带输送机连接。

5.根据权利要求1所述的环保清洁的煤气综合利用锰渣复混肥生产系统，其特征在于：所述复混肥烘干机与复混肥冷却机之间、复混肥冷却机与筛分机之间、筛分机与涂膜机之间以及涂膜机与计量包装机之间均通过提升机连接。

6.根据权利要求1所述的环保清洁的煤气综合利用锰渣复混肥生产系统，其特征在于：所述造粒机为转鼓造粒机。

7.根据权利要求1所述的环保清洁的煤气综合利用锰渣复混肥生产系统，其特征在于：所述复混肥烘干机为回转式烘干机。

8.根据权利要求1所述的环保清洁的煤气综合利用锰渣复混肥生产系统，其特征在于：所述复混肥冷却机为回转式冷却机。

9.根据权利要求1所述的环保清洁的煤气综合利用锰渣复混肥生产系统，其特征在于：所述筛分机由上层粗筛、中层细筛和下层粉料板组成，所述复混肥冷却机的复混肥出口与筛分机的上层粗筛连接，所述筛分机的中层细筛与涂膜机连接，所述筛分机的上层粗筛与原料粉碎机连接，所述筛分机的下层粉料板与造粒机连接。

10.根据权利要求1所述的环保清洁的煤气综合利用锰渣复混肥生产系统，其特征在于：所述沉降室为重力沉降室，所述沉淀池为两级沉淀池，上一级沉淀池通过溢流口与下一级沉淀池连接，所述洗涤塔为填料塔。