CN104673420B - 基于干法生物质粘结剂的半焦质型煤生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于干法生物质粘结剂的半焦质型煤生产方法，包括步骤：将原料半焦破碎至半焦粉，送入干料混料装置与淀粉干粉混匀，接着送入混捏装置与NaOH和硼砂混合水溶液充分混合均匀后进入成型机挤压成型，得到型煤湿球，最后烘干型煤湿球，将水份烘干至2%以下，然后冷却包装，得到产品半焦质型煤。本发明采用干法制备的生物质粘结剂生产半焦质型煤，粘结剂组分分批加入，准确度高，同时分开混合，混合容易，混捏时间短，由于在混捏、成型、干燥过程中，粘结剂组分内部边反应边与原料半焦粘结，干燥过程中脱水均匀，型煤不易开裂，整球率高。

Description

基于干法生物质粘结剂的半焦质型煤生产方法

技术领域

本发明涉及煤化工技术领域，具体涉及一种基于干法生物质粘结剂的半焦质型煤生产方法。

背景技术

随着我国经济的不断增长，煤炭的消耗量也呈逐年增长的趋势。但煤炭燃烧过程中产生的污染物如SOx、NOx、粉尘等对大气的污染特别严重，特别是民用散烧煤，由于其消耗分散，无法对其燃烧后的烟气进行集中净化处理，其对大气的污染更加严重，因此民用散烧煤是造成当今雾霾天气的主要因素。鉴于我国对煤炭的需求与环境保护之间的矛盾，对煤炭的利用必须采用洁净煤技术。

煤炭的净化可分为燃烧前净化、燃烧中净化和燃烧后净化三种方式。煤炭作为工业锅炉燃料，在燃烧过程中加入固硫剂，是煤炭燃烧中净化方式；通过对燃烧后的烟气进行集中净化处理，达到排放标准，是煤炭燃烧后净化方式；通过对无烟煤、烟煤进行洗选加工，或褐煤热解提质，去除煤炭中的污染元素，是煤炭燃烧前净化方式。鉴于目前民用散烧煤的特点，采用燃烧前净化是比较合理的方式。

由于我国的无烟煤资源储量较少，且随着采煤机械化程度的提高，造成粉煤比例较高，而民用散烧煤要求成块，因此利用无烟煤块煤作为民用散烧煤的来源，则受到了限制。 采用我国储量丰富的褐煤经热解提质后得到的洁净半焦为原料，利用生物质粘结剂成型，得到高热值，低排放的洁净型煤，作为我国大量民用散烧煤的替代燃料，从当前来看，是最为理想的方案。

目前关于利用生物质制备型煤粘结剂的技术有采用生物质秸秆或渣为原料，经过碱液浸泡制得粘稠的粘结剂。如公开号为CN102358860的发明，其提供的方案是以木薯渣为原料，经烘干、粉碎后，与水混合均匀，然后向混合物中加入氢氧化钠，蒸煮并搅拌得浅黄色粘稠物质即型煤粘结剂。公开号为CN101134920的发明，其提供了一种生物质型煤粘结剂和以该粘结剂制成的生物质型煤的生产工艺，经自然风干的农作物秸秆粉碎并用水浸泡后，加入熟石灰，搅拌条件下蒸煮，所得浅黄色粘稠物即为生物质型煤粘结剂。

上述制备型煤粘结剂的技术存在的缺点：

1、生产的粘结剂有效成分含量低，粘结剂粘结性能差；

2、以该粘结剂作为型煤的粘结剂，用量大，由于直接使用，会带入大量的秸秆渣，降低型煤的热值少、成本低，且适合以半焦为原料的民用型煤生产

目前常利用湿法生物质粘结剂制作型煤，湿法粘结剂是将粘结剂利用水配置成浆糊，然后将浆糊与固体原料进行混合，由于浆糊的流动性差，其定量困难，配比可控性差，同时浆糊的润湿度低，较难与原料半焦充分混合，混捏时间较长，由于混合均匀度低，导致型煤开裂，整球率不高，同时成品球的强度也不高。另外预先配置好的湿粘结剂存在变性降解的现象，这种现象会降低粘结剂的粘结力。

发明内容

本发明提供一种基于干法生物质粘结剂的准确度高、脱水均匀的半焦质型煤生产方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于干法生物质粘结剂的半焦质型煤生产方法，包括如下步骤：

1）利用破碎机将原料半焦破碎至半焦粉；

2）将制成的半焦粉送入干料混料装置，同时向干料混料装置中加入半焦粉质量1.5~2.5%的淀粉干粉，利用混料装置将半焦粉与淀粉充分混匀，制成干料混料；

3）将制成的干料混料送入混捏装置，同时加入原料半焦质量18~23%的NaOH和硼砂混合水溶液，在混捏装置里原料半焦粉与混合水溶液充分混合；

4）混合均匀后的混料进入成型机挤压成型，得到型煤湿球；

5) 利用烘干设备在160~220℃温度条件下烘干型煤湿球，将水份烘干至2%以下，然后冷却包装，得到产品半焦质型煤。

所述NaOH和硼砂混合水溶液的制备方法具体为：将淀粉质量8~10%的NaOH和淀粉质量6~8%的硼砂添加剂混合，同时加入按型煤湿球含水量18~23%的标准水量，配成NaOH和硼砂混合水溶液。

步骤1）中，所述半焦粉的粒径小于等于3mm。

步骤4）中，成型机成型压力控制在15~20kg/cm²。

由以上技术方案可知，本发明采用干法制备的生物质粘结剂生产半焦质型煤，粘结剂组分分批加入，准确度高，同时分开混合，混合容易，混捏时间短，由于在混捏、成型、干燥过程中，粘结剂组分内部边反应边与原料半焦粘结，干燥过程中脱水均匀，型煤不易开裂，整球率高；生物质粘结剂采用无机物硼砂作为添加剂，具有无毒、热稳定性强和不易分解的优点，能与淀粉发生交联反应，增强粘结剂的粘结力，采用该粘结剂生产半焦质型煤，由于粘结力强，粘结剂使用量较省，生产工序简单。

附图说明

图1为本发明型煤生产方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。

本发明中的生物质粘结剂为干法制备，所谓干法就是原料淀粉无需先同水混合制备淀粉乳业，而是直接与原料半焦进行混合，达到脱水均匀，型煤不易开裂，整球率高的效果。

本发明的干法粘结剂，首先是将淀粉干粉与固体原料充分混合，然后将添加剂水溶液配入混料中，分批加入，由于淀粉干粉可用定量称精准控制其加入量，而添加剂水溶液是纯溶液状态，密度恒定，流动性好，可利用流量计精准控制其流量，因此，可实现粘结剂添加量的精准控制，且容易混合均匀，同时在混料、成型、干燥脱水过程中，添加剂水溶液与固体粘结剂边反应边起粘结作用，干燥脱水速率均匀，型煤不易开裂。

结合附图1，对基于干法生物质粘结剂的半焦质型煤生产方法描述如下：

1）利用破碎机将原料半焦破碎至粒径小于等于3mm的半焦粉；

2）将制成的半焦粉送入干料混料装置，同时向干料混料装置中加入半焦粉质量1.5~2.5%的淀粉干粉，利用混料装置将半焦粉与淀粉充分混匀，制成干料混料；

3）将制成的干料混料送入混捏装置，同时加入原料半焦质量18~23%的NaOH和硼砂混合水溶液，在混捏装置里原料半焦粉与混合水溶液充分混合；

4）混合均匀后的混料进入成型机挤压成型，得到型煤湿球；成型机成型压力控制在15~20kg/cm² ；

5) 利用烘干设备在160~220℃温度条件下烘干型煤湿球，将水份烘干至2%以下，然后冷却包装，得到产品半焦质型煤。

所述NaOH和硼砂混合水溶液的制备方法具体为：将淀粉质量8~10%的NaOH和淀粉质量6~8%的硼砂添加剂在混合罐中混合，同时加入按型煤湿球含水量18~23%的标准水量，配成NaOH和硼砂混合水溶液。

以上所述实施方式仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种基于干法生物质粘结剂的半焦质型煤生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）利用破碎机将原料半焦破碎至半焦粉；

2）将制成的半焦粉送入干料混料装置，同时向干料混料装置中加入半焦粉质量1.5~2.5%的淀粉干粉，利用混料装置将半焦粉与淀粉充分混匀，制成干料混料；

3）将制成的干料混料送入混捏装置，同时加入原料半焦质量18~23%的NaOH和硼砂混合水溶液，在混捏装置里干料混料与混合水溶液充分混合；

4）混合均匀后的混料进入成型机挤压成型，得到型煤湿球；

5) 利用烘干设备在160~220℃温度条件下烘干型煤湿球，将水份烘干至2%以下，然后冷却包装，得到产品半焦质型煤。

2.根据权利要求1所述的型煤生产方法，其特征在于，步骤3）中，所述NaOH和硼砂混合水溶液的制备方法具体为：将淀粉质量8~10%的NaOH和淀粉质量6~8%的硼砂添加剂混合，同时加入按型煤湿球含水量18~23%的标准水量，配成NaOH和硼砂混合水溶液。

3.根据权利要求1所述的型煤生产方法，其特征在于，步骤1）中，所述半焦粉的粒径小于等于3mm。

4.根据权利要求1所述的型煤生产方法，其特征在于，步骤4）中，成型机成型压力控制在15~20kg/cm²。