原煤脱灰制造精煤的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN91107104.0

申请日:

1991.01.02

公开号:

CN1062921A

公开日:

1992.07.22

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

|||公开

IPC分类号:

C10L9/00

主分类号:

C10L9/00

申请人:

成都科技大学;

发明人:

陈书鑫; 夏素兰; 曹丽淑; 杨雪峰; 王煤

地址:

610065四川省成都市磨子桥

优先权:

专利代理机构:

成都科技大学专利代理事务所

代理人:

蔡书午;邓继轩

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内容摘要

一种原煤脱灰制造精煤的方法,其特点是:(1)应用双液相方法在常温常压下脱除煤中灰分,以制造含灰量小于4~6%的精煤,并具有较高的脱灰率(大于70~90%)和高的可燃值回收率(大于70~80%);(2)作为分离介质的工业煤油中加入了一定量的添加剂;(3)脱灰后的精煤可使锅炉喷嘴与设备的磨蚀减少,延长设备的寿命并有利于环境保护。本方法操作容易,对技术和设备无特殊要求,具有显著的经济效益和社会效益。

权利要求书

1: 一种原煤脱灰制造精煤的方法,其特征在于: (1)原煤粉碎和制取水煤浆 原煤粉碎是将原煤粗碎至1-3mm,经料斗[1]进入粉碎机[2],磨细至200目以上。 水煤浆配制是将200目以上的粉煤与水槽[11]引出的水在成浆槽[3]中混合,粉煤浓度为10~30%,搅拌时间为10~40分钟,然后将煤浆泵送至混合槽[4]。 (2)分离介质的制备 在工业煤油中加入5~20%的添加剂,使之混合均匀,并贮存于油槽[12]中。 (3)两液相混合与分层 将油槽中的分离介质以一定的流量经管路[24]进入混合槽底部,鼓泡通过煤浆层,在水相中,由转速为300~1200转/分的搅拌,使粉煤和油粒强烈地分散与混合,从而造成粉煤与油的充分接触,然后进入分离器[5]中沉降分层(30~60分钟),形成油相层和水相层,憎水的煤粒进入油相,亲水的矿物质进入水相。 (4)产品的制取和回收油的循环利用 油相液体经管路[23]进入分离过滤器[6],过滤后的固体即为精煤产品,液体为回收油,经管路[21]泵送回油槽后循环利用。 (5)中间产品的循环使用 分离器两液相介面处有一层煤油絮凝层,其中的煤粒含灰量高于油相,低于原煤,是中间产品,再引入成浆槽重新制取水煤浆,循环利用。
2: 按照权利要求1所述原煤脱灰制造精煤的方法,其特征在于 工业煤油中的添加剂为辛醇、异辛醇和庚酸。
3: 按照权利要求1或2所述原煤脱灰制造精煤的用途,其特征在于该精煤可用于以煤代油的能源燃料的制备。

说明书


本发明属于一种原煤脱灰制造精煤的领域。用双液相方法,在常温常压下脱除原煤中灰分,使精煤含灰量小于4-6%。

    在世界石油资源日益减少的情况下,人们对于用煤来制备新型燃料,扩大它的使用范围给予了越来越多的关注。水煤浆就是近年发展起来的一种新型代油燃料。由于它具有流动性,可用泵输送,污染小,已受到世界各国的重视,投入了较多的人力、物力进行研究并已进入工业使用阶段。但是,现在的水煤浆中的含灰量较高,影响煤浆质量和使用。灰分的存在,不仅降低煤浆热值和锅炉效率,也大大加剧燃烧喷咀的磨损,有些灰分还会形成熔融炉渣,沉积在燃烧设备上,防碍传热,磨蚀甚至损坏燃烧设备。因此,脱除煤中的灰分,对提高煤浆质量,扩大用途是极其重要的,也是当前世界各国着手大力研究的课题。1983年,美国Brookhaven国家实验室以及匹兹堡大学应用双液相技术从粉煤中制造低灰煤,已获专利U.S4613.429,此法可从含灰23.5%的原煤制得含灰8.49%的产品,精煤产率为67%。但是此项技术不足之处,一是含灰量高,二是需在6MPa压力下操作,难于工业化。1985年Dow  Chemical  Co、也使用双液相技术作过研究,并在加拿大申请专利Canpat·1,091,622。该法使用氯乙烯和二氯甲烷作溶剂处理含水煤浆,此介质不仅有毒而且比重大于1。净化煤存在于重相中,矿物质存在于轻相中,导致分离困难,工艺过程和设备复杂。

    本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种原煤脱灰制作精煤,制得的精煤含灰量小于4-6%,可燃质产率大于70%的方法。其特点是采用含有添加剂的工业煤油作为介质地两液相方法。主要用于制备以煤代油的能源燃料。

    图1为原煤脱灰制造精煤方法的流程方框图。

    (1)料斗、(2)粉碎机、(3)(8)成浆槽、(4)(9)混合槽,(5)(10)分离器,(6)(7)过滤分离器,(11)水槽、(12)油槽,(20)中间产品管路,(21)回收油管路,(22)回收水管路,(23)油相管路,(24)分离介质管路。

    本发明提供的原煤脱灰制造精煤的方法,其工艺过程为:

    1.原煤粉碎和制取水煤浆:

    原煤粉碎是将原煤粗碎至1-3mm,经料斗〔1〕进入粉碎机〔2〕,磨细至200目以上。

    水煤浆配制是将200目以上的粉煤与水槽(11)引出的水在成浆槽〔3〕中混合。粉煤浓度为10-30%。搅拌时间为10-40分钟。然后将煤浆泵送至混合槽〔4〕。

    2.分离介质的制备:

    在工业煤油中加入5~20%的添加剂(可用辛醇、异辛醇和庚酸),使之混合均匀,并贮存于油槽〔12〕中。

    3.两液相混合与分层:

    将油槽中的分离介质以一定的流量经管路〔24〕进入混合槽底部,鼓泡通过煤浆层。在水相中,由转速为300~1200转/分的搅拌,使粉煤和油粒强烈地分散与混合,从而造成粉煤与油的充分接触,然后进入分离器〔5〕中沉降分层(30~60分钟),形成油相层和水相层。水的煤粒进入油相,亲水的矿物质进入水相。

    4.产品的制取和回收油的循环使用:

    油相液体经管路〔23〕进入分离过滤器〔6〕,过滤后的固体即为精煤产品;液体为回收油,经管路〔21〕泵送回油槽后循环利用。

    5.中间产品的循环利用:

    分离器两液相介面处有一层煤油絮凝层,其中的煤粒含灰量高于油相,低于原煤,是中间产品,再引入成浆槽〔8〕配制成与槽〔3〕相同规格的水煤浆进入混合槽,按以上步骤进行再次脱灰,经过二次或三次脱灰,可得到含灰量小于4-6%,可燃质回收率为70~80%以上的适用作水煤浆的净化煤产品。

    本过程的某些典型数据如表一:

    表一、本过程的某些典型数据煤样原煤灰分Af%精煤灰分Ap%脱灰率E%一次脱灰煤产率y%粒径mm可燃质一级回收率yl%内蒙乌达8.302.1374.30450.04848.0内蒙乌达8.152.2474.23560.04859.6内蒙乌达10.112.7874.57420.07545.4四川威远9.794.7254.35640.04868四川江32.253.7491.84420.04859.7

    本发明具有如下优点:

    1.本发明可在常温常压下操作,无腐蚀,操作方便,技术上、设备上无特殊要求,易于推广应用。

    2.可以用作低灰煤浆原料,和制备超低灰精煤原料,用它制备的水煤浆燃料,可以用泵输送,减少环境污染,并使锅炉喷咀与设备的磨蚀减少,延长设备寿命。

    3.本发明具有较大的经济效益和社会效益。含灰23%的原煤制成灰分5%的精煤,初步结算,每吨精煤可创利税15元以上,折合每吨原煤增值在30%以上。下表所示的数据,还可以看出使用低灰煤的效益:

    煤种AB煤中灰分2.5%10.5%单位燃料的蒸汽产量7.2%6.22碳转化率92.20%31.50%锅炉效率75.60%67.30%

    可见低灰煤A的蒸汽出力比高灰煤B大15.8%,也就是说其发电能力可以增大15%以上。

    实施例一:

    1.将灰含量22-25%的原煤30公斤,经粉碎研磨至95%通过200目细度,加入170公斤水在成浆槽中搅拌40分钟,使煤粉全部润湿、泵入混合槽。

    2.在180公升工业煤油中加入20公升辛醇,混合搅拌均匀制成分离介质,经管路24,以每分钟20公升流率加入混合槽底部鼓泡通过混合槽。在混合槽中以1000转/分的转速搅拌10分钟后进入分离器沉降分层,30分钟后将油相层过滤收集滤饼,将回收油泵入油槽。

    3.分离器中,在水相底部的尾煤卸除后,再加水100公斤,对中间煤进行搅拌洗涤10分钟,再次沉降分层取出油相过滤,并收集滤饼,洗涤操作重复二次。

    以上几次收集的滤饼即为含灰量4-6%的产品。

    4.分离器中的中间煤送入第二成浆槽制浆后泵入混合槽,用回收油按以上步骤进行二级脱灰并收集产品。

    经过二级(或三级)处理后得到含灰4-6%的产品20-21kg。

    实施例二:

    1.经洗选后含灰量为10-12%的煤30公斤研磨至95%通过270目的细度,按实施例一相同的方法制浆。

    2.以异辛醇按10%浓度(体积),混合煤油为分离剂。

    3.以实施例一的相同步骤和操作条件脱灰。

    4.得含灰量为3-4%的产品23-24公斤。

    实施例三:

    1.经洗选后含灰为9-10%的煤30公斤,研磨至95%的粒度小于48μm,按实施例二相同的步骤除灰。

    2.得含灰量为2-4%产品23-24公斤。

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一种原煤脱灰制造精煤的方法,其特点是:(1)应用双液相方法在常温常压下脱除煤中灰分,以制造含灰量小于46的精煤,并具有较高的脱灰率(大于7090)和高的可燃值回收率(大于7080);(2)作为分离介质的工业煤油中加入了一定量的添加剂;(3)脱灰后的精煤可使锅炉喷嘴与设备的磨蚀减少,延长设备的寿命并有利于环境保护。本方法操作容易,对技术和设备无特殊要求,具有显著的经济效益和社会效益。。

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