CN106929116A - 一种煤基无烟型炭燃料的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

一种煤基无烟型炭燃料的制备工艺，包括，采用煤炭开采中产出的无烟末煤或烟煤类为原料，加入黏结性煤作为热态黏结剂，黏结性煤经过磨粉后，与原料煤经过合适的配比加入破碎机中，经过共同破碎，加水同时加入复合粘合剂，搅拌混合、陈腐、均化后，在对辊成型机上压制成一定大小的型球，型球进入带式炉后依次经过干燥脱水、热解固结、余热回收、干法终冷，得到煤基无烟型炭燃料；其中，热解产生的挥发分出炉后直接作为带式炉的燃料使用。本发明中加入的复合粘合剂使得生成的型炭产品的机械性能好，提高了产品的强度。本发明的工艺过程不消耗工业用水，也不产生氨、酚类化工废水，具有高效、节水、环保的优点，具有可观的经济效益和环境效益。

Description

一种煤基无烟型炭燃料的制备工艺
技术领域
本发明属于煤化工中煤炭热解领域，具体一种煤基无烟型炭燃料的制备工艺。
背景技术
我国能源结构以煤炭为主，但随着煤炭开采量和使用量的增大，煤炭的直接燃用对大气造成严重污染。目前，煤燃烧导致的大气污染已得到政府及各界人士广泛关注。民用散烧煤是污染和排放大户。为了消除散煤燃烧污染，实施散煤治理和清洁能源替代工作迫在眉睫。
为了最大程度降低民用散烧煤对大气污染的影响，各地政府部门积极推广洁净型煤作为民用燃料。洁净型煤的原料为无烟煤与兰炭，储量有限，成本较高，且大部分采用糊化淀粉作为黏结剂，致使所谓的洁净型煤冷态、热态强度不足，燃烧使用性能不好，在燃烧时易造成二次污染。而我国煤炭开采中，烟煤所占比例高、产量大，烟煤用途单一、成本低廉，由于燃烧时烟尘量大，不能直接作为清洁型煤原料使用。
采用新型煤基无烟型炭燃料的制备工艺，将其制成煤基无烟燃料，是替代民用散煤最有效途径，但是现有技术中相关工艺成本较高，转化率较低。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种环保、节能、能源效率高的煤基无烟型炭燃料的制备工艺。
本发明的技术方案如下。
一种煤基无烟型炭燃料的制备工艺，包括，采用煤炭开采中产出的无烟末煤或烟煤为原料煤(原料煤为无烟末煤或烟煤类末煤)，加入黏结性煤作为热态黏结剂，先将黏结性煤磨粉，然后与原料煤采用合适的配比加入破碎机中经过共同破碎后，加水同时加入复合粘合剂，搅拌混合、陈腐、均化后，在对辊成型机上压制成一定大小的型球，型球进入带式炉后依次经过干燥脱水、热解固结、余热回收、干法终冷，得到煤基无烟型炭燃料；其中，热解产生的挥发分出炉后直接作为带式炉的燃料使用；
其中，所述的复合粘合剂，包括，按照重量分数计，1～2份无机粘结剂；6～8份有机粘结剂；0.1～0.5份添加剂；
所述的无机粘结剂为水玻璃；有机粘结剂为聚乙烯醇、糊化淀粉中的一种或两种；添加剂为表面活性剂。
优选的，所述的带式炉热解工艺为中温或低温热解工艺。
优选的，所述的热态黏结剂为黏结性煤粉，是烟煤中的气煤、肥煤、焦煤中的一种或者几种的混合物。
优选的，所述的末煤破碎粒度为＜3mm，黏结性煤的粒度为＜74μm的占60-80％。
优选的，所述的黏结性煤占混合物料的比例为10～50wt％。
优选的，所述的型球的粒度为10-50mm。
优选的，所述的型球形状是椭球形、扁圆形或枕形中的一种或几种。
优选的，所述的带式炉热解工艺中低温热解固结温度为500-650℃，中温热解固结温度为650-800℃。
优选的，所述的复合粘结剂用量为无烟末煤或烟煤同黏结性煤粉总重量的1-1.5％。
优选的，所述的复合粘结剂的制备方法包括，按照重量份称取无机粘合剂、有机粘合剂以及添加剂，加入搅拌机中搅拌1-3h，即得到所述的复合粘结剂。
本发明取得了显著的技术效果。
本发明将原料煤和具有一定黏结性的煤料混合破碎后加工成型，成型后的型煤进行热解固结，得到清洁无烟型炭产品。本发明中加入的复合粘合剂使得生成的炭产品的机械性能好，提高了产品的强度。本发明生产的无烟型炭产品可用于民用，也可用于工业造气；本发明的工艺过程不消耗工业用水，也不产生氨、酚类化工废水，具有高效、节水、环保的优点，具有可观的经济效益和环境效益。
附图说明
图1是本发明的一种煤基无烟型炭燃料的制备工艺的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行进一步的详细说明。
实施例1，制备复合粘合剂。
按照重量份称取无机粘合剂、有机粘合剂以及添加剂，加入搅拌机中搅拌3h，即得到所述的复合粘结剂。
其中，所述的无机粘合剂是水玻璃。
所述的有机粘合剂是聚乙烯醇；
所述的添加剂是磺化腐质酸钠；
所述的复合粘合剂，包括，按照重量分数计，2份无机粘合剂、8份有机粘合剂以及0.5份添加剂。
实施例2，制备复合粘合剂。
按照重量份称取无机粘合剂、有机粘合剂以及添加剂，加入搅拌机中搅拌1h，即得到所述的复合粘结剂。
其中，所述的无机粘合剂包括水玻璃；
所述的有机粘合剂是糊化淀粉；
所述的添加剂是磺化腐质酸钠。
所述的复合粘合剂，包括，按照重量分数计，1份无机粘合剂、6份有机粘合剂以及0.1份添加剂。
实施例3
一种煤基无烟型炭燃料的制备工艺，采用煤炭开采中产出的末煤或烟煤为原料，加入黏结性煤粉作为热态黏结剂，经过共同破碎后，加水同时加入实施例1的复合粘合剂，搅拌混合、陈腐、均化后，在对辊成型机上压制成一定大小的型球，型球进入带式炉后依次经过干燥脱水、热解固结、余热回收、干法终冷，得到煤基无烟型炭燃料；其中，热解产生的挥发分出炉后直接作为带式炉的燃料使用；
所述的热态黏结剂为气煤。所述的末煤破碎粒度为＜3mm，黏结性煤的粒度为＜74μm的占60％以上。所述的黏结性煤占混合物料的比例为10wt％。所述的带式炉热解工艺中低温热解固结温度为500℃。所述的复合粘结剂用量为末煤或烟煤同黏结性煤粉总重量的1％。
实施例4
一种煤基无烟型炭燃料的制备工艺，包括，采用煤炭开采中产出的末煤或烟煤为原料，加入黏结性煤粉作为热态黏结剂，经过共同破碎后，加水同时加入实施例2的复合粘合剂，搅拌混合、陈腐、均化后，在对辊成型机上压制成一定大小的型球，型球进入带式炉后依次经过干燥脱水、热解固结、余热回收、干法终冷，得到煤基无烟型炭燃料；其中，热解产生的挥发分出炉后直接作为带式炉的燃料使用；
所述的热态黏结剂为焦煤。所述的末煤破碎粒度为＜3mm，黏结性煤的粒度为＜74μm的占80％。所述的复合粘结剂用量为末煤或烟煤同黏结性煤粉总重量的1.2％。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种煤基无烟型炭燃料的制备工艺，其特征在于，包括，采用煤炭开采中产出的无烟末煤或烟煤为原料煤，加入黏结性煤作为热态黏结剂，黏结性煤先经过磨粉后，与原料煤经过合适的配比，加入破碎机中共同破碎后，加水同时加入复合粘合剂，搅拌混合、陈腐、均化后，在对辊成型机上压制成一定大小的型球，型球进入带式炉后依次经过干燥脱水、热解固结、余热回收、干法终冷，得到煤基无烟型炭燃料；其中，热解产生的挥发分出炉后直接作为带式炉的燃料使用；
其中，所述的复合粘合剂，包括，按照重量分数计，1～2份无机粘结剂；6～8份有机粘结剂；0.1～0.5份添加剂；
所述的无机粘结剂为水玻璃；有机粘结剂为聚乙烯醇、糊化淀粉中的一种或两种；添加剂为表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的一种煤基无烟型炭燃料的制备工艺，其特征在于，所述的带式炉热解工艺为中温或低温热解工艺。
3.根据权利要求1所述的一种煤基无烟型炭燃料的制备工艺，其特征在于，所述的热态黏结剂为黏结性煤粉，是烟煤中的气煤、肥煤、焦煤中的一种或者几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种煤基无烟型炭燃料的制备工艺，其特征在于，所述的无烟末煤或烟煤破碎粒度为＜3mm，黏结性煤的粒度为＜74μm的占60-80％。
5.根据权利要求1所述的一种煤基无烟型炭燃料的制备工艺，其特征在于，所述的黏结性煤占混合物料的比例为10～50wt％。
6.根据权利要求1所述的一种煤基无烟型炭燃料的制备工艺，其特征在于，所述的型球的粒度为10-50mm。
7.根据权利要求1或6所述的一种煤基无烟型炭燃料的制备工艺，其特征在于，所述的型球形状是椭球形、扁圆形或枕形中的一种或几种。
8.根据权利要求2所述的一种煤基无烟型炭燃料的制备工艺，其特征在于，所述的带式炉热解工艺中低温热解固结温度为500-650℃，中温热解固结温度为650-800℃。
9.根据权利要求1所述的一种煤基无烟型炭燃料的制备工艺，其特征在于，所述的复合粘结剂用量为无烟末煤或烟煤和黏结性煤粉总重量的1-1.5％。
10.根据权利要求1所述的一种煤基无烟型炭燃料的制备工艺，其特征在于，所述的复合粘结剂的制备方法包括，按照重量份称取无机粘合剂、有机粘合剂以及添加剂，加入搅拌机中搅拌1-3h，即得到所述的复合粘结剂。
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