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1、(10)申请公布号 CN 104232125 A (43)申请公布日 2014.12.24 C N 1 0 4 2 3 2 1 2 5 A (21)申请号 201310240080.3 (22)申请日 2013.06.06 C10B 53/04(2006.01) C10B 49/10(2006.01) (71)申请人何巨堂 地址 471003 河南省洛阳市涧西区南昌路南 段申泰大厦1503室 申请人张晓 (72)发明人何巨堂 张晓 (54) 发明名称 一种粉状碳料脱灰方法 (57) 摘要 一种粉状碳料脱灰方法，使用高温气体热载 体为流化介质，使用流化床进行粉状碳料脱灰生 产低灰碳料，降温后脱灰。
2、碳料返回脱灰流化床循 环加工，特别适合于以粉煤干馏半焦为原料脱灰 生产低灰碳料的过程，可以灵活调节脱灰流化床 操作温度和循环加工时间，适应不同碳料种类和 脱灰率的要求，将低价值的碳料比如粉状半焦加 工成高价值的高纯碳料。 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书7页 附图4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书7页 附图4页 (10)申请公布号 CN 104232125 A CN 104232125 A 1/3页 2 1.一种粉状碳料脱灰方法，其特征在于： 原料粉状碳料F11加入系统并流向脱灰部分R1A； 在使用流化床的脱灰部分R1A，高温。
3、气体热载体F15作为流化气体使用，使碳粒加热、 旋转、碰撞、碰撞后粘结或分离，并向上移动穿过流化床床层作为脱灰气固物流F17进入降 温部分R1C；在脱灰流化床床层内，碳料F131被加热到其灰分熔点以上的温度，碳粒中的灰 分向碳粒表面移动，碳粒表面的熔融灰的一部分飞离碳粒接触脱灰炉炉内壁后沿内壁下流 形成灰液F18进入灰冷却部分R1B；在碳粒碰撞过程中，部分碳粒通过表面的灰分粘结在一 起制造大颗粒，部分碳粒通过表面的灰分粘结在一起然后分离为富灰颗粒和贫灰颗粒； 在灰冷却部分R1B，来自脱灰部分R1A的熔融灰被冷却后排出灰冷却部分R1B； 在降温部分R1C，脱灰气固物流F17被冷却至其灰分熔点以下。
4、的温度成为降温物流 F19进入分离部分S1； 在分离部分S1，物流F19进行气固分离得到的碳料F13和气体F20分别离开分离部 分S1。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于： 在分离部分S1，通过返料循环管131，至少一部分碳料F13返回脱灰部分R1A的脱灰 流化床床层内。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于： 在脱灰部分R1A，在脱灰流化床床层内，碳料F131被加热到其灰分熔融温度以上的 温度； 在降温部分R1C，脱灰气固物流F17进入降温流化床床层内，与原料粉状碳料F11及 根据需要使用的冷气体混合降低温度至固体颗粒灰分变形温度以下的温度成为降温物流 F19进入分离部分S1。 。
5、4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于： 在脱灰部分R1A，在脱灰流化床床层内，碳料F131被加热到其灰分流动温度以上的 温度； 在降温部分R1C，脱灰气固物流F17进入降温流化床，与原料粉状碳料F11及根据需 要使用的冷气体混合降低温度至固体颗粒灰分变形温度以下的温度成为降温物流F19进 入分离部分S1，降温物流F19温度比其固体颗粒中灰分变形温度低至少30。 5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于： 在分离部分S2，物流F20进行气固分离得到的碳料F22和气体F21分别离开分离部 分S2；通过返料循环管221，至少一部分碳料F22返回脱灰部分R1A的脱灰流化床床层内 形成碳料循环物流F。
6、221，其余碳料F22作为脱灰碳料物流F222；分离部分S2的操作目标是 分离出预期特征粒径D2的粒子，特征粒径D2小于特征粒径D1，分离部分S1的操作目标是 分离出预期特征粒径D1的粒子。 6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于： 在分离部分S2，使用旋风分离器进行气固分离； 在分离部分S3，物流F21进行气固分离得到的碳料F32和气体F31分别离开分离部 分S3；通过返料循环管321，至少一部分碳料F32返回脱灰部分R1A的脱灰流化床床层内形 成碳料循环物流F321，其余碳料F32作为脱灰碳料物流F222；分离部分S3的操作目标是分 权 利 要 求 书CN 104232125 A 2/3。
7、页 3 离出预期特征粒径D3的粒子，特征粒径D3小于特征粒径D2。 7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于： 在分离部分S3，物流F21通过由金属间化合物非对称膜过滤材料制作的过滤器的 过滤面时，粒径大于1微米颗粒物被拦截，气体通过过滤面成为脱尘气体；在过滤器的过滤 面，部分被拦截的颗粒物构成滤饼，在过滤器的过滤面的再生过程滤饼脱离过滤面，过滤器 的过滤面拦截的颗粒物作为滤出固体被收集。 8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的方法，其特征在于： 原料粉状碳料F11粒度分布范围为0.0016毫米；高温气体热载体F15来自碳料 气化过程，高温气体热载体F15的操作温度为13502000。
8、； 脱灰部分R1A操作条件：操作压力为常压15MPa、操作温度为12501750、固体停 留时间为101200秒； 灰冷却部分R1B操作条件：操作压力为常压15MPa、灰渣温度为40200； 降温部分R1C，降温物流F19操作条件：操作压力为常压15MPa、温度为800 1100；降温物流F19温度比其固体颗粒中灰分变形温度低至少50； 分离部分S1操作条件：操作压力为常压15MPa、温度为8001100；分离部分 S1使用旋风分离器进行气固分离。 9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于： 原料粉状碳料F11为半焦；高温气体热载体F15来自半焦气化过程，操作温度为 13501800； 原料粉。
9、状碳料F11粒度分布范围为0.0016毫米；脱灰部分R1A操作条件：操作压力 为常压8MPa、操作温度为13501650、固体停留时间为30600秒； 灰冷却部分R1B操作条件：操作压力为常压8MPa、灰渣温度为40200； 降温部分R1C，降温物流F19操作条件：操作压力为常压8MPa、温度为9001000 ；降温物流F19温度比其固体颗中粒灰分变形温度低至少100； 分离部分S1操作条件：操作压力为常压8MPa、温度为9001000。 10.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的方法，其特征在于： 原料粉状碳料F11为粉状半焦，粒度分布范围为0.0016毫米。 11.根据权利要求1或。
10、2或3或4或5或6或7所述的方法，其特征在于： 原料粉状碳料F11为粉状半焦，粒度分布范围为0.0013毫米。 12.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的方法，其特征在于： 原料粉状碳料F11为粉状煤，粒度分布范围为0.0016毫米。 13.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的方法，其特征在于： 原料粉状碳料F11为粉状煤，粒度分布范围为0.0013毫米。 14.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的方法，其特征在于： 系统工作方式为间歇加料、间歇排出产品：高温气体热载体F15连续进入，气体F20连 续排出；原料粉状碳料F11间歇加入，脱灰碳料产品间歇排出，原料粉状碳料F。
11、11加入系统 进行一段时间脱灰加工后转化为脱灰碳料产品排出。 15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于： 系统工作方式为间歇加料、间歇排出产品：每次加入的原料粉状碳料F11量为系统固 权 利 要 求 书CN 104232125 A 3/3页 4 体储藏量的1060，每次排出系统的脱灰碳料产品量为系统固体储藏量的1060。 16.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的方法，其特征在于： 系统工作方式为连续加料、连续排出产品：脱灰碳料产品排出质量流率为脱灰部分 R1A的碳料F131质量流率的130。 17.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的方法，其特征在于： 系统工作方式为连续。
12、加料、连续排出产品：脱灰碳料产品排出质量流率为脱灰部分 R1A的碳料F131质量流率的510。 18.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的方法，其特征在于： 高温气体热载体F15为来自粉煤气化过程气化炉的煤气。 19.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的方法，其特征在于： 高温气体热载体F15为来自粉焦气化过程气化炉的煤气。 20.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的方法，其特征在于： 高温气体热载体F15为燃料燃烧烟气，燃料选自煤或燃气或油。 21.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的方法，其特征在于： 低温状态的原料粉状碳料F01与降温物流F19的分离部分的。
13、排出气接触加热升温后作 为原料粉状碳料F11使用。 22.根据权利要求5或6或7所述的方法，其特征在于： 在分离部分S1，一部分碳料F13降温后作为物料F132进入粉碎系统转变为粉碎物流 FF132，粉碎物流FF132返回脱灰部分R1A的流化床床层内。 23.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的方法，其特征在于： 原料粉状碳料F11转化为脱灰碳料产品，脱灰率大于50，脱灰碳料产品灰分含量低 于7重量。 24.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的方法，其特征在于： 原料粉状碳料F11转化为脱灰碳料产品，脱灰率大于70，脱灰碳料产品灰分含量低 于4重量。 25.根据权利要求1或2或。
14、3或4或5或6或7所述的方法，其特征在于： 原料粉状碳料F11转化为脱灰碳料产品，脱灰率大于85，脱灰碳料产品灰分含量低 于2重量。 26.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的方法，其特征在于： 脱灰部分R1A流化床、灰冷却部分R1B冷却室、降温部分R1C流化床，组合为一体化设 备，降温部分R1C流化床位于脱灰部分R1A流化床之上，灰冷却部分R1B冷却室位于脱灰部 分R1A流化床之下。 权 利 要 求 书CN 104232125 A 1/7页 5 一种粉状碳料脱灰方法 技术领域 0001 本发明涉及一种粉状碳料脱灰方法，特别地讲本发明涉及一种使用流化床进行粉 状碳料脱灰生产低灰碳料的方。
15、法，使用高温气体热载体，将低价值的碳料比如粉状半焦加 工成高价值的高纯碳料。 背景技术 0002 本发明所述的粉状碳料，通常指含有较多灰分的碳料，包括粉煤、半焦等。 0003 本发明所述的粉状碳料脱灰，指的是在一定条件下使含灰碳料中的灰分无机物与 有机质相互分离，获得低灰碳料和高灰物料的过程。 0004 随着煤化工的工业化发展，粉煤干馏的工业化将直接生产大量的粉状半焦或粉状 净洁煤，而块煤制半焦或净洁煤过程也产生了大量的粉状半焦或粉状净洁煤，这些粉状半 焦或粉状净洁煤具有碳含量较高、挥发份较低的优点，可以用作还原剂和燃料，但是由于灰 分含量较高，其用途被大大制约，本发明的目的是提供一种粉状碳料。
16、脱灰生产低灰碳料的 方法，使用高温气体热载体，将低价值的碳料比如粉状半焦加工成高价值的高纯碳料。 0005 本发明的构想是：使用高温气体热载体，使用流化床脱灰器完成粉状碳料脱灰，在 灰冷却部分来自脱灰器的熔融灰被冷却后排出灰冷却部分，在降温部分R1C，脱灰气固物流 降低温度至其灰分熔点以下的温度成为降温物流，降温物流在分离部分进行气固分离得到 的碳料和气体，降温后脱灰碳料返回脱灰段流化床循环加工，通过灵活调节脱灰段温度和 循环加工时间，适应不同碳料种类和脱灰率的要求，将低价值的碳料比如粉状半焦加工成 高价值的高纯碳料。 0006 本发明所述粉煤的循环流化床热解方法未见报道。 0007 本发明的。
17、第一目的在于提出一种使用串联式两段流化床的粉状碳料脱灰生产低 灰碳料的方法。 0008 本发明的第二目的在于提出一种使用串联式两段流化床的粉状半焦脱灰生产低 灰碳料的方法。 发明内容 0009 本发明一种粉状碳料脱灰方法，其特征在于： 0010 原料粉状碳料F11加入系统并流向脱灰部分R1A； 0011 在使用流化床的脱灰部分R1A，高温气体热载体F15作为流化气体使用，使碳粒加 热、旋转、碰撞、碰撞后粘结或分离，并向上移动穿过流化床床层作为脱灰气固物流F17进 入降温部分R1C；在脱灰流化床床层内，碳料F131被加热到其灰分熔点以上的温度，碳粒中 的灰分向碳粒表面移动，碳粒表面的熔融灰的一部。
18、分飞离碳粒接触脱灰炉炉内壁后沿内壁 下流形成灰液F18进入灰冷却部分R1B；在碳粒碰撞过程中，部分碳粒通过表面的灰分粘 结在一起制造大颗粒，部分碳粒通过表面的灰分粘结在一起然后分离为富灰颗粒和贫灰颗 粒； 说 明 书CN 104232125 A 2/7页 6 0012 在灰冷却部分R1B，来自脱灰部分R1A的熔融灰被冷却后排出灰冷却部分R1B； 0013 在降温部分R1C，脱灰气固物流F17被冷却至其灰分熔点以下的温度成为降温 物流F19进入分离部分S1； 0014 在分离部分S1，物流F19进行气固分离得到的碳料F13和气体F20分别离开分 离部分S1。 0015 本发明通常使用循环流化床脱。
19、灰方式，其特征在于：在分离部分S1，通过返料 循环管131，至少一部分碳料F13返回脱灰部分R1A的脱灰流化床床层内。 0016 为了保证脱灰效率，本发明特征在于：在脱灰部分R1A，在脱灰流化床床层内， 碳料F131被加热到其灰分熔融温度以上的温度；在降温部分R1C，脱灰气固物流F17进 入降温流化床床层内，与原料粉状碳料F11及根据需要使用的冷气体混合降低温度至固体 颗粒灰分变形温度以下的温度成为降温物流F19进入分离部分S1。 0017 为了提高脱灰效率，本发明特征在于：在脱灰部分R1A，在脱灰流化床床层内， 碳料F131被加热到其灰分流动温度以上的温度；在降温部分R1C，脱灰气固物流F1。
20、7进 入降温流化床，与原料粉状碳料F11及根据需要使用的冷气体混合降低温度至固体颗粒灰 分变形温度以下的温度成为降温物流F19进入分离部分S1，降温物流F19温度比其固体颗 粒中灰分变形温度低至少30。 0018 降温物流F19进行两级分离时，本发明特征在于：在分离部分S2，物流F20进行 气固分离得到的碳料F22和气体F21分别离开分离部分S2；通过返料循环管221，至少一部 分碳料F22返回脱灰部分R1A的脱灰流化床床层内形成碳料循环物流F221，其余碳料F22 作为脱灰碳料物流F222；分离部分S2的操作目标是分离出预期特征粒径D2的粒子，特征 粒径D2小于特征粒径D1，分离部分S1的操。
21、作目标是分离出预期特征粒径D1的粒子。 0019 降温物流F19进行三级分离时，本发明特征在于：在分离部分S2，使用旋风分离 器进行气固分离；在分离部分S3，物流F21进行气固分离得到的碳料F32和气体F31分别 离开分离部分S3；通过返料循环管321，至少一部分碳料F32返回脱灰部分R1A的脱灰流化 床床层内形成碳料循环物流F321，其余碳料F32作为脱灰碳料物流F222；分离部分S3的操 作目标是分离出预期特征粒径D3的粒子，特征粒径D3小于特征粒径D2；通常，在分离部分 S3，物流F21通过由金属间化合物非对称膜过滤材料制作的过滤器的过滤面时，粒径大于1 微米颗粒物被拦截，气体通过过滤面。
22、成为脱尘气体；在过滤器的过滤面，部分被拦截的颗粒 物构成滤饼，在过滤器的过滤面的再生过程滤饼脱离过滤面，过滤器的过滤面拦截的颗粒 物作为滤出固体被收集。 0020 本发明操作条件通常为： 0021 原料粉状碳料F11粒度分布范围为0.0016毫米；高温气体热载体F15来自 碳料气化过程，高温气体热载体F15的操作温度为13502000； 0022 脱灰部分R1A操作条件：操作压力为常压15MPa、操作温度为12501750、固 体停留时间为101200秒； 0023 灰冷却部分R1B操作条件：操作压力为常压15MPa、灰渣温度为40200； 0024 降温部分R1C，降温物流F19操作条件：操。
23、作压力为常压15MPa、温度为800 1100；降温物流F19温度比其固体颗粒中灰分变形温度低至少50； 0025 分离部分S1操作条件：操作压力为常压15MPa、温度为8001100；分离部 说 明 书CN 104232125 A 3/7页 7 分S1使用旋风分离器进行气固分离。 0026 本发明操作条件一般为： 0027 原料粉状碳料F11为半焦；高温气体热载体F15来自半焦气化过程，操作温度为 13501800； 0028 原料粉状碳料F11粒度分布范围为0.0016毫米；脱灰部分R1A操作条件：操作 压力为常压8MPa、操作温度为13501650、固体停留时间为30600秒； 0029。
24、 灰冷却部分R1B操作条件：操作压力为常压8MPa、灰渣温度为40200； 0030 降温部分R1C，降温物流F19操作条件：操作压力为常压8MPa、温度为900 1000；降温物流F19温度比其固体颗中粒灰分变形温度低至少100； 0031 分离部分S1操作条件：操作压力为常压8MPa、温度为9001000，。 0032 本发明加工的原料粉状碳料F11为粉状半焦或粉状煤，粒度分布范围通常为 0.0016毫米、一般为0.0013毫米。 0033 本发明的系统工作方式之一为间歇加料、间歇排出产品：高温气体热载体F15连 续进入，气体F20连续排出；原料粉状碳料F11间歇加入，脱灰碳料产品间歇排出。
25、，原料粉状 碳料F11加入系统进行一段时间脱灰加工后转化为脱灰碳料产品排出；每次加入的原料粉 状碳料F11量为系统固体储藏量的1060，每次排出系统的脱灰碳料产品量为系统固体 储藏量的1060。 0034 本发明的系统工作方式之一为连续加料、连续排出产品：脱灰碳料产品排出质量 流率与脱灰部分R1A的碳料F131量质量流率之比值，通常为130重量、一般为510 重量。 0035 本发明高温气体热载体F15，可以是来自粉煤气化过程气化炉的煤气，可以是来自 粉焦气化过程气化炉的煤气，可以是燃料燃烧烟气，燃料选自煤或燃气或油。 0036 为了回收分离部分的排出气的热能，低温状态的原料粉状碳料F01与降。
26、温物流 F19的分离部分的排出气接触加热升温后作为原料粉状碳料F11使用。 0037 本发明脱灰部分R1A流化床、灰冷却部分R1B冷却室、降温部分R1C流化床，可以 组合为一体化设备，降温部分R1C流化床位于脱灰部分R1A流化床之上，灰冷却部分R1B冷 却室位于脱灰部分R1A流化床之下。 0038 根据需要，本发明设置大颗粒碳料粉碎步骤：在分离部分S1，一部分碳料F13降 温后作为物料F132进入粉碎系统转变为粉碎物流FF132，粉碎物流FF132返回脱灰部分 R1A的流化床床层内。 0039 本发明的操作目标通常为：原料粉状碳料F11转化为脱灰碳料产品，脱灰率大于 50，脱灰碳料产品灰分含量。
27、低于7重量。 0040 本发明的操作目标一般为：原料粉状碳料F11转化为脱灰碳料产品，脱灰率大于 70，脱灰碳料产品灰分含量低于4重量。 0041 本发明的操作目标优选为：原料粉状碳料F11转化为脱灰碳料产品，脱灰率大于 85，脱灰碳料产品灰分含量低于2重量。 附图说明 0042 附图1是本发明的基本方案的流程示意图，附图1中主要设备有：脱灰部分R1A流 说 明 书CN 104232125 A 4/7页 8 化床、灰冷却部分R1B冷却室、降温部分R1C流化床一体化设备R1ABC，分离部分S1、返料循 环管131；与脱灰部分R1A相关的管道：粉状碳料F131输入管11、气化剂F15输入管13、灰。
28、 液F18排出管18；与灰冷却部分R1B相关的管道：冷却水FW11输入管W11、冷却水FW12排 出管W12、灰渣排出阀V1、灰渣F14排出管14；与降温部分R1C相关的管道：原料粉状碳料 F11输入管11、冷气体F12输入管12、降温物流F19排出管19；与分离部分S1相关的管道： 进料管19、气相物流F20排出管20、固相物流F13排出管13；分离部分S1，通常选用旋风分 离器；物流F13可以分为两路：一路通过返料循环管13返回脱灰部分R1A的脱灰流化床床 层内，一路作为物流F132经管道132排出。 0043 附图2表示降温物流F19的气固分离部分为三级分离。在分离部分S1，物流F19 。
29、进行气固分离得到的碳料F13和气体F20分别离开分离部分S1，分离部分S1可以使用惯 性器比如分离罐或旋风分离器，物流F13可以分为两路：一路通过返料循环管13返回脱灰 部分R1A的脱灰流化床床层内，一路作为物流F132经管道132排出；在分离部分S2，物流 F20进行气固分离得到的碳料F22和气体F21分别离开分离部分S2，分离部分S1通常使用 旋风分离器，物流F22可以分为两路：一路通过返料循环管221返回脱灰部分R1A的脱灰流 化床床层内，一路作为物流F222经管道222排出；在分离部分S3，物流F21进行气固分离 得到的碳料F32和气体F31分别离开分离部分S3，分离部分S3可以使用金。
30、属间化合物非 对称膜过滤材料制作的过滤器的过滤面时，使粒径大于1微米颗粒物被拦截，物流F32可以 分为两路：一路通过返料循环管321返回脱灰部分R1A的脱灰流化床床层内，一路作为物流 F322经管道322排出。 0044 附图3是本发明应用于粉焦原料脱灰的一种应用方案流程图，与附图1所示方案 相比，低温状态的原料粉状碳料F01与降温物流F19的分离部分的排出气F20混合通过流 化床RO完成加热升温后作为物流F02经过管道02进入分离器SO进行气固分离得到的碳 料F04和气体F03，分离部分S0通常使用旋风分离器；碳料F04作为原料粉状碳料F11使 用。 0045 附图4是本发明应用于粉煤原料脱。
31、灰的一种应用方案流程图，与附图3所示方案 相比，碳料F04分为两路：一路通过返料循环管041作为循环料F041返回流化床R0循环加 热进行干馏脱挥发份，一路作为原料粉状碳料F11使用。 具体实施方式 0046 以下详细描述本发明。 0047 本发明所述的压力，指的是绝对压力。 0048 以下结合附图详细描述本发明技术方案。附图是为了说明本发明而绘制的，但不 能限定本发明的应用范围。 0049 附图1是本发明的基本方案的流程示意图，作为本发明的基本方案固相物流F13 作为脱灰碳料排出系统，为了提高脱灰效率，通常物流F13分为两路：一路通过返料循环管 13返回脱灰部分R1A的脱灰流化床床层内，一路。
32、作为物流F132经管道132排出。 0050 附图2表示降温物流F19的气固分离部分为三级分离。分离部分S3可以使用金 属间化合物非对称膜过滤材料制作的过滤器。本发明含固体粉尘和或含焦油气的高温气 体，其中的部分粉尘颗粒直径小于5微米以，操作温度介于500900，气体过滤过程要求 说 明 书CN 104232125 A 5/7页 9 滤出直径大于1微米的颗粒，在此条件下，传统过滤材料无法长期高效工作。成都易态科技 有限公司的Al系金属间化合物非对称膜过滤材料比如FeAl系金属间化合物非对称膜过滤 材料，具有优异的耐高温氧化、易密封、加工性好等特性，特别是在高温等苛刻环境下，有着 传统过滤材料不。
33、可替代的优势，适用于高温含硫气体的净化、铁合金高温炉气净化回收、高 炉、转炉煤气回收利用、煤转化、电石工业、生物制气工业、油页岩工业等工艺中的气固分离 净化。本发明的分离部分S3，基于高温加压(或常压)条件下含固体粉尘、含微量焦油气的 煤气中焦油处于气相状态，使用Al系金属间化合物非对称膜过滤材料滤出直径大于1微米 甚至滤出直径大于0.3微米的颗粒，得到脱出固体的煤气。为了充分发挥滤芯功能，通常要 求进入过滤器的原料气为气固混相物流、不希望出现气、油、固三相物流，同时可能需要降 低进料温度以保证滤芯寿命。 0051 当降温物流F19的气固分离部分为二级分离时，分离部分S2可以使用金属间化合 物。
34、非对称膜过滤材料制作的过滤器。特别情况下比如原料粉状碳料F11粒度小于100微米 时，分离部分S1也可以使用金属间化合物非对称膜过滤材料制作的过滤器。 0052 附图3是本发明应用于粉焦原料脱灰的一种应用方案流程图，分离部分S0，特别 情况下比如原料粉状碳料F01粒度小于100微米时，分离部分S0也可以使用金属间化合物 非对称膜过滤材料制作的过滤器。 0053 附图4是本发明应用于粉煤原料脱灰的一种应用方案流程图，分离部分SO，特别 情况下比如原料粉状碳料F01粒度小于100微米时，分离部分S0也可以使用金属间化合物 非对称膜过滤材料制作的过滤器。 0054 本发明一种粉状碳料脱灰方法，其特征。
35、在于： 0055 原料粉状碳料F11加入系统并流向脱灰部分R1A； 0056 在使用流化床的脱灰部分R1A，高温气体热载体F15作为流化气体使用，使碳粒加 热、旋转、碰撞、碰撞后粘结或分离，并向上移动穿过流化床床层作为脱灰气固物流F17进 入降温部分R1C；在脱灰流化床床层内，碳料F131被加热到其灰分熔点以上的温度，碳粒中 的灰分向碳粒表面移动，碳粒表面的熔融灰的一部分飞离碳粒接触脱灰炉炉内壁后沿内壁 下流形成灰液F18进入灰冷却部分R1B；在碳粒碰撞过程中，部分碳粒通过表面的灰分粘 结在一起制造大颗粒，部分碳粒通过表面的灰分粘结在一起然后分离为富灰颗粒和贫灰颗 粒； 0057 在灰冷却部分。
36、R1B，来自脱灰部分R1A的熔融灰被冷却后排出灰冷却部分R1B； 0058 在降温部分R1C，脱灰气固物流F17被冷却至其灰分熔点以下的温度成为降温 物流F19进入分离部分S1； 0059 在分离部分S1，物流F19进行气固分离得到的碳料F13和气体F20分别离开分 离部分S1。 0060 本发明通常使用循环流化床脱灰方式，其特征在于：在分离部分S1，通过返料 循环管131，至少一部分碳料F13返回脱灰部分R1A的脱灰流化床床层内。 0061 为了保证脱灰效率，本发明特征在于：在脱灰部分R1A，在脱灰流化床床层内， 碳料F131被加热到其灰分熔融温度以上的温度；在降温部分R1C，脱灰气固物流F。
37、17进 入降温流化床床层内，与原料粉状碳料F11及根据需要使用的冷气体混合降低温度至固体 颗粒灰分变形温度以下的温度成为降温物流F19进入分离部分S1。 说 明 书CN 104232125 A 6/7页 10 0062 为了提高脱灰效率，本发明特征在于：在脱灰部分R1A，在脱灰流化床床层内， 碳料F131被加热到其灰分流动温度以上的温度；在降温部分R1C，脱灰气固物流F17进 入降温流化床，与原料粉状碳料F11及根据需要使用的冷气体混合降低温度至固体颗粒灰 分变形温度以下的温度成为降温物流F19进入分离部分S1，降温物流F19温度比其固体颗 粒中灰分变形温度低至少30。 0063 降温物流F1。
38、9进行两级分离时，本发明特征在于：在分离部分S2，物流F20进行 气固分离得到的碳料F22和气体F21分别离开分离部分S2；通过返料循环管221，至少一部 分碳料F22返回脱灰部分R1A的脱灰流化床床层内形成碳料循环物流F221，其余碳料F22 作为脱灰碳料物流F222；分离部分S2的操作目标是分离出预期特征粒径D2的粒子，特征 粒径D2小于特征粒径D1，分离部分S1的操作目标是分离出预期特征粒径D1的粒子。 0064 降温物流F19进行三级分离时，本发明特征在于：在分离部分S2，使用旋风分离 器进行气固分离；在分离部分S3，物流F21进行气固分离得到的碳料F32和气体F31分别 离开分离部分。
39、S3；通过返料循环管321，至少一部分碳料F32返回脱灰部分R1A的脱灰流化 床床层内形成碳料循环物流F321，其余碳料F32作为脱灰碳料物流F222；分离部分S3的操 作目标是分离出预期特征粒径D3的粒子，特征粒径D3小于特征粒径D2；通常，在分离部分 S3，物流F21通过由金属间化合物非对称膜过滤材料制作的过滤器的过滤面时，粒径大于1 微米颗粒物被拦截，气体通过过滤面成为脱尘气体；在过滤器的过滤面，部分被拦截的颗粒 物构成滤饼，在过滤器的过滤面的再生过程滤饼脱离过滤面，过滤器的过滤面拦截的颗粒 物作为滤出固体被收集。 0065 本发明操作条件通常为： 0066 原料粉状碳料F11粒度分布范。
40、围为0.0016毫米；高温气体热载体F15来自 碳料气化过程，高温气体热载体F15的操作温度为13502000； 0067 脱灰部分R1A操作条件：操作压力为常压15MPa、操作温度为12501750、固 体停留时间为101200秒； 0068 灰冷却部分R1B操作条件：操作压力为常压15MPa、灰渣温度为40200； 0069 降温部分R1C，降温物流F19操作条件：操作压力为常压15MPa、温度为800 1100；降温物流F19温度比其固体颗粒中灰分变形温度低至少50； 0070 分离部分S1操作条件：操作压力为常压15MPa、温度为8001100；分离部 分S1使用旋风分离器进行气固分离。
41、。 0071 本发明操作条件一般为： 0072 原料粉状碳料F11为半焦；高温气体热载体F15来自半焦气化过程，操作温度为 13501800； 0073 原料粉状碳料F11粒度分布范围为0.0016毫米；脱灰部分R1A操作条件：操作 压力为常压8MPa、操作温度为13501650、固体停留时间为30600秒； 0074 灰冷却部分R1B操作条件：操作压力为常压8MPa、灰渣温度为40200； 0075 降温部分R1C，降温物流F19操作条件：操作压力为常压8MPa、温度为900 1000；降温物流F19温度比其固体颗中粒灰分变形温度低至少100； 0076 分离部分S1操作条件：操作压力为常压。
42、8MPa、温度为9001000，。 0077 本发明加工的原料粉状碳料F11为粉状半焦或粉状煤，粒度分布范围通常为 说 明 书CN 104232125 A 10 7/7页 11 0.0016毫米、一般为0.0013毫米。 0078 本发明的系统工作方式之一为间歇加料、间歇排出产品：高温气体热载体F15连 续进入，气体F20连续排出；原料粉状碳料F11间歇加入，脱灰碳料产品间歇排出，原料粉状 碳料F11加入系统进行一段时间脱灰加工后转化为脱灰碳料产品排出；每次加入的原料粉 状碳料F11量为系统固体储藏量的1060，每次排出系统的脱灰碳料产品量为系统固体 储藏量的1060。 0079 本发明的系统。
43、工作方式之一为连续加料、连续排出产品：脱灰碳料产品排出质量 流率与脱灰部分R1A的碳料F131质量流率之比值，通常为130重量、一般为510 重量。 0080 本发明高温气体热载体F15，可以是来自粉煤气化过程气化炉的煤气，可以是来自 粉焦气化过程气化炉的煤气，可以是燃料燃烧烟气，燃料选自煤或燃气或油。 0081 为了回收分离部分的排出气的热能，低温状态的原料粉状碳料F01与降温物流 F19的分离部分的排出气接触加热升温后作为原料粉状碳料F11使用。 0082 本发明脱灰部分R1A流化床、灰冷却部分R1B冷却室、降温部分R1C流化床，可以 组合为一体化设备，降温部分R1C流化床位于脱灰部分R1。
44、A流化床之上，灰冷却部分R1B冷 却室位于脱灰部分R1A流化床之下。 0083 根据需要，本发明设置大颗粒碳料粉碎步骤：在分离部分S1，一部分碳料F13降 温后作为物料F132进入粉碎系统转变为粉碎物流FF132，粉碎物流FF132返回脱灰部分 R1A的流化床床层内。 0084 本发明的操作目标通常为：原料粉状碳料F11转化为脱灰碳料产品，脱灰率大于 50，脱灰碳料产品灰分含量低于7重量。 0085 本发明的操作目标一般为：原料粉状碳料F11转化为脱灰碳料产品，脱灰率大于 70，脱灰碳料产品灰分含量低于4重量。 0086 本发明的操作目标优选为：原料粉状碳料F11转化为脱灰碳料产品，脱灰率大于 85，脱灰碳料产品灰分含量低于2重量。 说 明 书CN 104232125 A 11 1/4页 12 图l 说 明 书 附 图CN 104232125 A 12 2/4页 13 图2 说 明 书 附 图CN 104232125 A 13 3/4页 14 图3 说 明 书 附 图CN 104232125 A 14 4/4页 15 图4 说 明 书 附 图CN 104232125 A 15 。