CN105258454A

CN105258454A - 一种褐煤的干燥方法

Info

Publication number: CN105258454A
Application number: CN201510673490.6A
Authority: CN
Inventors: 杜少春; 闫琛洋; 高健; 吴道洪
Original assignee: Beijing Shenwu Environmental and Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Shenwu Environmental and Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2015-10-16
Filing date: 2015-10-16
Publication date: 2016-01-20

Abstract

本发明公开了一种褐煤的干燥方法，包括：在经粉碎的褐煤中加入浸润液，在常温下进行浸润处理；将浸润处理后的物料置于汽爆罐中，通入汽爆介质，达到预定温度后进行汽爆处理；然后快速泄压，将汽爆罐中处理的物料排出，得到汽爆预处理后的物料；将汽爆预处理后的物料进行干燥。本发明采用汽爆技术把褐煤内水转化为外水再进行干燥，极大提高了干燥效率。

Description

一种褐煤的干燥方法

技术领域

本发明属于褐煤干燥领域，特别涉及一种褐煤的干燥方法。

背景技术

褐煤属于煤化程度较低的煤种，褐煤的特点是水分高、孔隙度大，挥发分高、热值低。高水分含量使得褐煤只能在当地使用，不可能长距离运输，极大地限制了煤炭的开采规模。因此，开发先进的褐煤干燥技术，对于褐煤的深加工利用具有重要意义。

此外，褐煤是一种多孔物质，微孔发达，其中水分以结合水和外在水两种状态存在。褐煤的结合水的移除极为困难，这也是目前褐煤干燥技术效率低的根本原因，有待改进目前的干燥方法更有效地脱除褐煤的结合水。

发明内容

为了从根本上解除褐煤内部致密结构对结合水的溶出影响，提高褐煤脱水效率，提出了一种褐煤的干燥方法。

本发明提供了一种褐煤的干燥方法，其包括：

在粉碎后的褐煤中加入浸润液，将褐煤与浸润液按照一定的质量比例混合，然后在常温下浸润处理；

将浸润处理后的物料置于汽爆罐中，通入汽爆介质，达到预定温度后进行汽爆处理；然后快速泄压，将汽爆罐中处理的物料排出，得到汽爆预处理后的物料；

将汽爆预处理后的物料进行干燥。

所述浸润处理后的物料包括浸润处理得到的褐煤以及所述浸润液。

所述粉碎后的褐煤粒度小于10mm，优选小于5mm。

所述的浸润液为酸性溶液、中性有机溶剂或碱性溶液。

所述酸性溶液的pH值为0＜PH≦6.9；酸性溶液使用的酸可为无机酸或有机酸，例如磷酸。

所述碱性溶液的pH值为7.1＜PH≦13.9；碱性溶液所使用的碱可为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钙、氨水、碳酸钠或碳酸氢钠等。

所述中性有机溶剂可选自乙醇、甲醇等。

所述汽爆介质可为空气、液氮、氮气、臭氧和水蒸汽中的一种或任意两种的组合。

褐煤与浸润液的质量混合比例为1∶(0.01～0.1)。例如，1∶(0.02～0.08)，或者1:0.03。

褐煤的浸润处理时间为10～150min。例如，50min，80min，100min，或者120min。

汽爆预定温度为120～170℃。例如，130-160℃，140℃，或者150℃。

汽爆压力为2.0～5.0Mpa。例如，3Mpa～4Mpa。

汽爆时间为0.005～0.01秒。例如，0.00825秒。

本发明的有益效果：

1、在高压作用下，汽爆介质进入褐煤的微孔结构中，然后瞬间高速释放出来，从根本上解除褐煤微孔结构对结合水的析出影响，使褐煤85％～95％的结合水转化为外在水，更便于水分脱除。

2、褐煤的预先浸润有利于汽爆，酸性溶液、碱性溶液或中性有机溶剂三种浸润液可对物料起到浸润作用，增强汽爆对褐煤结构的破坏程度，从而有利于结合水的析出。

3、本发明的汽爆介质为空气、液氮、氮气、臭氧和水蒸汽中的一种或任意两种的组合，即保证了褐煤汽爆后结合水的高效析出，又保证汽爆介质不对褐煤析出水产生污染，汽爆后的物料在15min内可干燥至含水10％(质量分数，下同)以下；而未汽爆处理的物料直到半小时仅能干燥至含水15％左右，同时再增加干燥时间(由于结合水的存在)物料水分不易再脱除，基本维持在15％左右。

7、汽爆后的褐煤可直接进行干燥。

附图说明

图1为褐煤含水量与干燥时间的对应关系图。

具体实施方式

实施例1

将含水40％(质量百分比)的褐煤(粉碎至粒径小于10mm)与pH6.0的磷酸水溶液按照1∶0.01的质量比例混合，然后在常温下浸润处理30min；搅拌均匀，将浸润处理后的物料置于汽爆罐中，先通入空气，再通入氮气，使罐内温度达到150℃后进行汽爆处理；

汽爆处理的条件为：汽爆压力3.0Mpa，汽爆时间0.00825秒；然后快速泄压，将该汽爆罐中处理的物料排出，即得到汽爆预处理后的物料。对此物料进行干燥，干燥30分钟后测得：含水(总水)8.2％(质量百分比)。

实施例2

将含水40％(质量百分比)的褐煤(粉碎至粒径小于10mm)与pH8.5的氨水溶液按照1∶0.02的质量比例混合，然后在常温下浸润处理30min；搅拌均匀，将浸润处理后的物料置于汽爆罐中，先通入空气，再通入臭氧，使罐内温度达到150℃后进行汽爆处理；

汽爆处理的条件为：汽爆压力3.0Mpa，汽爆时间0.00825秒；然后快速泄压，将汽爆罐中处理的物料排出，即得到汽爆预处理后的物料。对物料的干燥条件同实施例1，干燥30分钟后测得：含水(总水)6.0％。

实施例3

将含水40％(质量百分比)的褐煤(粉碎至粒径小于10mm)与工业乙醇按照1∶0.01的质量比例混合，然后在常温下浸润处理30min；搅拌均匀，将浸润处理后的物料置于汽爆罐中，先通入空气，再通入氮气，使罐内温度达到150℃后进行汽爆处理；

汽爆处理的条件为：汽爆压力3.0Mpa，汽爆时间0.00825秒；然后快速泄压，将该汽爆罐中处理的物料排出，即得到汽爆预处理后的物料。对物料的干燥条件同实施例1，干燥30分钟后测得：含水(总水)12％(质量百分比)。

对比实施例：传统方法把含水40％的原料褐煤(粉碎至粒径小于10mm)进行干燥处理，由于褐煤内部结合水较难脱除，干燥30分钟后褐煤的水分(全水)为16％～20％。

本发明利用汽爆技术先对褐煤汽爆再进行干燥。试验结果显示，与未汽爆物料的对比实施例相比，实施例1使褐煤水分脱除率提高近一倍；实施例2使褐煤水分脱除率提高近1.5倍。

本发明采用汽爆技术把褐煤内水转化为外水再进行干燥，极大提高了干燥效率，为褐煤提质提供了一条崭新的工艺。

Claims

1.一种褐煤的干燥方法，其包括：

在经过粉碎的褐煤中加入浸润液，进行浸润处理；

将汽爆预处理后的物料进行干燥。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述浸润液为酸性溶液、碱性溶液或中性有机溶剂。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述酸性溶液的pH值为0＜PH≦6.9；酸性水溶液使用的酸为无机酸或有机酸。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述碱性溶液的pH值为7.1＜PH≦13.9；碱性水溶液所使用的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钙、氨水、碳酸钠或碳酸氢钠。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述中性有机溶剂选自乙醇和甲醇。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述汽爆介质为空气、液氮、氮气、臭氧和水蒸汽中的一种或任意两种的组合。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，褐煤与浸润液的质量混合比例为1∶0.01～0.1。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，褐煤的浸润处理时间为10～150min。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，汽爆预定温度为120～170℃。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，汽爆压力为2.0～5.0Mpa；汽爆时间为0.005～0.01秒。