[实用新型]焦油渣废弃物的循环利用系统

说明书

本实用新型是关于一种焦油渣废弃物的循环利用系统。所述系统包括固体物质处理装置和非固体物质处理装置，将焦油渣加工为活性炭、轻油馏分油、重油馏分油、沥青、水、燃料和溶剂油。所要解决的技术问题是使焦油渣废弃物100％被循环利用，变废为宝；避免了焦油渣废弃物本身的环境污染，且其热源为自产燃料循环利用，节约能源和成本，工艺过程中不引入化学试剂，绿色环保，从而更加适于实用。

技术领域

本实用新型属于工业废弃物利用领域和煤化工领域，特别是涉及一种焦油渣废弃物的循环利用系统，适用于焦化厂煤气化或者煤炭热解加工过程中产生的废弃焦油渣的资源化利用。

背景技术

煤焦油渣，简称焦油渣，是煤在气化或焦化过程中产生的黑色或黑褐色粘稠膏状固体，其黏度大、油水分离困难。焦油渣成分极其复杂，主要含有苯系物、多环芳烃、含氮、含硫杂环化合物、重金属等多种污染物。

焦油渣的传统处理方法是进行配煤炼焦，或者将其掺入原料中回炼。但是，近年来随着煤化工的快速发展，生产能力不断扩大，焦油渣的产量也逐年递增。据统计，目前我国每年副产焦油渣达上百万吨。如果在配煤炼焦的原料中掺入大量的焦油渣，势必对下游产品质量造成影响，因此掺入量有限。目前企业焦油渣的主要处理方式仍然是作为废弃物堆积。大量堆积的焦油渣经雨水冲刷、地下渗漏、空气挥发等，对环境和地下水造成严重污染。因此，焦油渣的资源化利用已成为企业亟待解决的难题之一，也是目前国内研究者关注的热点。

以焦油渣为原料制备活性炭产品是目前焦油渣资源化利用的主要途径之一。活性炭生产过程一般包括炭化和活化二个阶段。炭化阶段是含碳原料的热分解和热缩聚反应过程，从200℃左右开始，至600℃左右基本结束。含碳原料中的氧、氢、氮等非碳元素热分解为焦油和气体小分子除去，同时一部分碳元素也以CO和CO₂的形式挥发，残留炭化物中的碳原子不断富集，而氧、氢、氮等原子不断减少，逐步形成活性炭的初始形态，炭化物的孔隙结构还不够发达，其以杂乱的碳微晶形式存在，碳微晶周围的缝隙仍被热解产生的焦油或无定形碳堵塞，此时其比表面积仅能达到50～200m²/g。活化阶段是炭化物在活化剂作用下清除无定形碳，在碳微晶上形成大量微孔，逐步形成发达孔隙结构的过程，此阶段可以使活性炭的比表面积达到500～3000m²/g。

然而，由于焦油渣本身具有结构致密，结晶度高的特点，当用其制备活性炭时，缺乏活化所需要的初孔，炭化活化比较难进行，物理活化法不适用，需要采用化学活化法。因此，现有技术中利用焦油渣制备活性炭的研究大多以碱做活化剂，利用碱金属与碳反应生成活性基团，在活性基团内发生活化反应，制得活性炭产品。但是，化学活化法对设备腐蚀性大，污染环境，若清洗不彻底，会造成活化剂的残留。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种焦油渣废弃物的循环利用系统，所要解决的技术问题是通过适当的工艺和装置使焦油渣废弃物分离为固体物质和非固体物质，其中的固体物质加工为活性炭，非固体物质加工为溶剂油、水、轻油馏分油、重油馏分油、沥青和燃料，使焦油渣废弃物100％被循环利用，变废为宝；一方面避免了焦油渣废弃物本身的环境污染，一方面所述的循环利用方法中的热源为其自产燃料的循环利用，节约能源和成本，同时，工艺过程中不引入化学试剂，绿色环保，从而更加适于实用。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种焦油渣废弃物的循环利用系统，其包括：

固体物质处理装置，其将焦油渣中的固体物质加工为活性炭产品；

非固体物质处理装置，其连接所述的固体物质处理装置，将焦油渣中的非固体物质、以及固体物质处理装置所产生的非固体物质进行分离并加工为轻油馏分油、重油馏分油、沥青、水、燃料和溶剂油。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的焦油渣废弃物的循环利用系统，其中所述的固体物质处理装置包括：