[发明专利]一种高铝煤粉炉粉煤灰焙烧活化的方法及装置

权利要求书

1.一种高铝煤粉炉粉煤灰焙烧活化的装置，其特征在于：该装置包括造粒机(1)、干燥床(2)、焙烧炉(3)、冷却床(4)；所述造粒机(1)与干燥床(2)连接，干燥床(2)与焙烧炉(3)连接、焙烧炉(3)与冷却床(4)连接。

2.根据权利要求1所述的高铝煤粉炉粉煤灰焙烧活化的装置，其特征在于：所述的焙烧炉(3)的炉体(5)采用立式的圆筒形结构，颗粒的主要反应区密相区做成锥段，焙烧炉(3)的给料口(6)设置在锥段以上，设置在底部的布风板(7)采用小风帽，热风进口(8)设置在锥段以下；旋风分离器(11)设置在炉体(5)上，旋风分离器(11)上部设置有烟气出口(12)，旋风分离器(11)下方设置有返料腿(10)，返料腿(10)上设置有排料口(9)。

3.根据权利要求1所述的高铝煤粉炉粉煤灰焙烧活化的装置，其特征在于：所述的干燥床(2)为流态化干燥床，采用低风速的负压鼓泡床技术，流化风温不高于150℃。

4.根据权利要求1所述的高铝煤粉炉粉煤灰焙烧活化的装置，其特征在于：所述的焙烧炉(3)为流态化焙烧炉，选取焙炉3炉内设计温度为370～400℃，焙烧炉(3)为间歇排料型。

5.根据权利要求1所述的高铝煤粉炉粉煤灰焙烧活化的装置，其特征在于：所述的冷却床(4)将颗粒的温度降低到80℃以下。

6.一种高铝煤粉炉粉煤灰焙烧活化的方法，其特征在于：该方法包括造粒、干燥、焙烧活化、物料冷却步骤：粉煤灰与(NH₄)₂SO₄进行掺混配比后进入造粒机(1)，经过挤压成形，形成粉煤灰-硫酸铵颗粒；造粒形成的固体颗粒进入干燥床(2)，与来自焙烧炉(3)的高温烟气进行热交换，实现高温热量的回收利用；干燥后的颗粒输送至焙烧炉(3)；反应完成的固体颗粒输送至冷却床(4)进行冷却；采用冷空气对颗粒进行冷却，换热后的空气进入焙烧炉(3)提供助燃空气，同步完成热量的回收利用过程。

7.根据权利要求6所述的高铝煤粉炉粉煤灰焙烧活化的方法，其特征在于：所述的造粒过程为机械挤压造粒工艺，粉煤灰与(NH₄)₂SO₄按照混合摩尔比1：3～5进行掺混配比后进入造粒机(1)。

8.根据权利要求6所述的高铝煤粉炉粉煤灰焙烧活化的方法，其特征在于：所述的干燥过程通过干燥床(2)实现，颗粒造粒后进入干燥床(2)，干燥方式采用鼓泡流态化技术，设备为流态化干燥床，干燥床(2)用来减少造粒后颗粒中的水含量，将颗粒的含水量控制在5％以内，同时减小在颗粒在加热过程中形成的热应力，防止颗粒在焙烧活化炉在发生破裂；干燥床(2)采用低风速的负压鼓泡床技术，减少颗粒的破碎，流化风温不高于150℃，干燥床(2)的气源来自于焙烧炉(3)的高温烟气，有效的对烟气热量进行了回收利用，热烟气经干燥床底部进风口进入床内，与床内的颗粒进行换热，颗粒失水，经干燥床底部排料口排出，热空气与颗粒换热后进行排放。

9.根据权利要求6所述的高铝煤粉炉粉煤灰焙烧活化的方法，其特征在于：所述的焙烧活化过程通过流态化焙烧炉(3)实现，循环流化床焙烧炉用于高温高铝粉煤灰中氧化铝与硫酸铵的反应，使绝大部分的氧化铝转化成硫酸铝氨，根据粉煤灰与硫酸铵反应特性，选取焙烧炉炉内设计温度为370～400℃，焙烧炉(3)为间歇排料型；焙烧炉(3)采用负压运行的循环流化床技术，炉体(5)采用立式的圆筒形结构，颗粒的主要反应区密相区做成锥段，用以缓冲气体产生带来的空截面风速增加，焙烧炉(3)的给料口(6)设置在锥段以上，热风进口(8)设置在锥段以下，为保证物料颗粒能够良好的流化，床层底部的布风板(7)采用小风帽，保证由热风进口(8)进入的热风布风均匀，同时保证流化风的刚劲有力，旋风分离器(11)设置在炉体(5)上，旋风分离器(11)上部设置有烟气出口(12)，旋风分离器(11)下方设置有返料腿(10)，返料腿(10)上设置有排料口(9)；颗粒通过热风的夹带在炉内进行循环，热烟气与固体颗粒在旋风分离器(11)发生气固分离，固体颗粒通过旋风分离器(11)下方的返料腿(10)返回炉内继续进行反应，待颗粒达到一定反应时间后从返料器上的排料口(9)排出炉外。

10.根据权利要求6所述的高铝煤粉炉粉煤灰焙烧活化的方法，其特征在于：所述的物料冷却过程由冷却床(4)实现，冷却床(4)用来对焙烧后的颗粒进行冷却，将颗粒的温度降低到80℃以下；冷却床(4)采用低风速的正压的鼓泡床技术，采用冷空气对颗粒进行冷却，冷空气经冷却床(4)底部进入床内，与床内的颗粒进行换热，颗粒温度降低，经排料口排出，热空气与颗粒换热后进入焙烧炉(3)作为助燃空气使用。