CN110106006A - 一种细粒煤非热力脱水方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于细粒煤脱水技术领域，提出了一种细粒煤非热力脱水方法，包括：过程工段1：将含水细粒煤与干燥的刚性无机分子筛陶粒在机械混合机中充分接触混合；过程工段2，带含水细粒煤与干燥的刚性无机分子筛陶粒混合完成后，采用筛分设备依据粒度不同将细粒煤与刚性无机分子筛陶粒的混合物分离，得到水分较低的细粒煤脱水产品和饱和吸附水份的刚性无机分子筛陶粒；过程工段3，将饱和吸附水份的刚性无机分子筛陶粒送入干燥机，脱除刚性分子筛陶粒的吸附水分，再生后的刚性分子筛陶粒返回过程工段1重复使用。本发明能耗低，环境污染小，可以广泛应用于细粒煤脱水领域。

Description

一种细粒煤非热力脱水方法
技术领域
本发明属于细粒煤脱水技术领域，具体为一种细粒煤非热力脱水方法。
背景技术
细粒煤的脱水是选煤工业一个长期存在的技术难题，选煤厂入料中，细粒煤泥约占入选原煤总量的10%，这部分物料的水分对选煤厂最终产品水分的贡献率大约为30%左右。现有的热力干燥脱水可以有效降细粒煤泥水分，对细粒煤提高发热量，减少冬季仓储与运输环节的困难起到了有益的作用，然而，热力干燥技术需要消耗大量的能量，成本高，环境污染严重，且生产过程中易发生自燃和煤尘爆炸等危险，因此在限制了该技术的推广应用。同样地，现有的机械设备脱水技术产品水分高，满足不了对产品水分指标的要求。有鉴于此，寻找能耗低，环境污染小的脱水方法和技术成为行业发展的急需。
分子筛因具有特殊的骨架，孔道和孔体积的大小以及较高的比表面，因而具有异常高的吸附性能，可以吸附自身重量数倍的水分，通常用于气体干燥和有机物质的脱水，是一种有潜力的脱水技术；同时，由于其刚性的无机骨架结构，可以实现无损伤性再生。将刚性无机分子筛陶粒用于工业过程颗粒物料的脱水，特别是细粒煤泥脱水领域尚未见报道。
发明内容
本发明为了解决现有细粒煤热力脱水能耗高，环境污染严重及煤尘易爆炸，机械脱水产品水分高的技术缺陷。提供了一种环境友好的细粒煤非热力脱水方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种细粒煤非热力脱水方法，包括以下依次连续的三个过程工段：
过程工段1：首先，将含水细粒煤与干燥的刚性无机分子筛陶粒在机械混合机中充分接触混合；
过程工段2，带含水细粒煤与干燥的刚性无机分子筛陶粒混合完成后，采用筛分设备依据粒度不同将细粒煤与刚性无机分子筛陶粒的混合物分离，得到水分较低的细粒煤脱水产品和饱和吸附水份的刚性无机分子筛陶粒；
过程工段3，将饱和吸附水份的刚性无机分子筛陶粒送入干燥机，脱除刚性分子筛陶粒的吸附水分，再生后的刚性分子筛陶粒返回过程工段1重复使用。
所述刚性无机分子筛陶粒表面具有均一的孔结构，孔隙尺寸为3~10埃。
所述刚性无机分子筛陶粒为由硅铝酸矿物、陶土、微孔玻璃、活性炭或沸石中的其中一种材料构成的合成无机化合物。
所述刚性无机分子筛陶粒的外形为球形或柱状，刚性无机分子筛陶粒的最小粒度大于含税细粒煤的粒度上限的2倍。
所述过程工段1中，刚性无机分子筛陶粒与含水细粒煤混合的重量比为：1:1~1:10，接触混合时间为5~30分钟。
所述干燥机为微波干燥机或红外辐射干燥机。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明提供了一种细粒煤非热力脱水方法，利用毛细力和表面力吸附脱水原理，在常温下即可以实现细粒煤的脱水，无需对含水细粒煤和刚性分子筛陶粒加热，克服了热力干燥脱水能耗高，污染环境及煤尘易爆炸的缺陷；通过调整混合时间及细粒煤与刚性分子筛陶粒介质的比率可以达到优化脱水效果的目的，同时经过再生的刚性分子筛陶粒介质可以反复循环使用，降低了脱水的生产成本。
附图说明
图1为本发明提出的一种细粒煤非热力脱水方法的流程示意图；
图2为本发明实施案例的生产工艺示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1、图2对发明提出的细粒煤非热力脱水方法进行进一步阐述，该脱水方法分为三个过程工段：
过程工段1：将水分在20~30%的压滤机滤饼与刚性无机分子筛陶粒给入机械搅拌混合机中进行充分接触混合。其中，压滤机滤饼的主要成本为含水细粒煤。
其中，刚性无机分子筛陶粒的最小粒度大于所处理含水细粒煤的粒度上限的2倍，刚性无机分子筛陶粒与含水细粒煤混合的重量比控制在1:1~1:10范围，接触混合时间控制在5~30分钟范围。在此过程中，由于无机分子筛陶粒具有发达的微纳米孔隙结构，在表面分子力和毛细力共同作用下，细粒煤表面水分被快速吸附到分子筛陶粒中，细粒煤水分降低，刚性分子筛陶粒水分升高；也就是说，细粒煤泥中的表面水分转移到刚性无机分子筛陶粒中。
进一步地，本实施例中，刚性无机分子筛陶粒通常为硅铝酸矿物，陶土，微孔玻璃，活性炭，沸石或其它具有开放孔结构的合成无机化合物。刚性无机分子筛陶粒上具有精细且均一的孔结构，典型的孔隙尺寸在3~10埃范围，优选的孔隙大小能够有效借助毛细力吸引或吸附水分子且有效防止微细粒煤进入到孔隙结构中。
进一步地，本实施例中，刚性无机分子筛陶粒的外形为球形或柱状，其可以粒度大小相同的分子筛陶粒混合物，可以为不同粒度的混合物；但是，其最小粒度应大于所处理含水细粒煤的粒度上限的2倍。
过程工段2：将经过充分混合后的细粒煤泥与刚性无机分子筛陶粒送入机械振动筛分机，依据粒度之不同将高水分的刚性无机分子筛陶粒与脱水后的细粒煤泥分离，得到水分较低的细粒煤脱水产品和饱和吸附水份的刚性无机分子筛陶粒。
过程工段3：脱水后的细粒煤泥进入产品系统，高水分的刚性无机分子筛陶粒送入连续式微波干燥机或远红外辐射干燥机脱水，连续式微波干燥机或远红外辐射干燥机配置有除湿及除尘系统，干燥后的刚性无机分子筛陶粒返回机械搅拌混合机入料端；重复循环使用。
经微波辐射，可以对吸附到刚性分子筛陶粒中的水分子加热并引起分子高频振动，快速脱除刚性分子筛陶粒的吸附水分，此外，也可以通过远红外辐射干燥机对刚性分子筛陶粒进行脱水。
 本发明提供了一种细粒煤非热力脱水方法，在脱水阶段采用毛细力和表面力吸附脱水原理，在常温下通过刚性分子筛陶粒对细粒煤进行脱水，无需对含水细粒煤和刚性分子筛陶粒加热，克服了热力干燥脱水能耗高，污染环境及煤尘易爆炸的缺陷；通过调整混合时间及细粒煤与刚性分子筛陶粒介质的比率可以达到优化脱水效果的目的，同时经过再生的刚性分子筛陶粒介质可以反复循环使用，降低了脱水的生产成本。本发明实施及应用不仅仅限于细粒煤脱水的场合，对于其它固体颗粒或生物质颗粒进行脱水的场合采用本发明的实施方案和装置均包含在本发明的权益范围内。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种细粒煤非热力脱水方法，其特征在于，包括以下依次连续的三个过程工段：
过程工段1：首先，将含水细粒煤与干燥的刚性无机分子筛陶粒在机械混合机中充分接触混合；
过程工段2：带含水细粒煤与干燥的刚性无机分子筛陶粒混合完成后，采用筛分设备依据粒度不同将细粒煤与刚性无机分子筛陶粒的混合物分离，得到水分较低的细粒煤脱水产品和饱和吸附水份的刚性无机分子筛陶粒；
过程工段3：将饱和吸附水份的刚性无机分子筛陶粒送入干燥机，脱除刚性分子筛陶粒的吸附水分，再生后的刚性分子筛陶粒返回过程工段1重复使用。
2.根据权利要求1所述的一种细粒煤非热力脱水方法，其特征在于，所述刚性无机分子筛陶粒表面具有均一的孔结构，孔隙尺寸为3~10埃。
3.根据权利要求1所述的一种细粒煤非热力脱水方法，其特征在于，所述刚性无机分子筛陶粒为由硅铝酸矿物、陶土、微孔玻璃、活性炭或沸石中的其中一种材料构成的合成无机化合物。
4.根据权利要求1所述的一种细粒煤非热力脱水方法，其特征在于，所述刚性无机分子筛陶粒的外形为球形或柱状，刚性无机分子筛陶粒的最小粒度大于含水细粒煤的粒度上限的2倍。
5.根据权利要求1所述的一种细粒煤非热力脱水方法，其特征在于，所述过程工段1中，刚性无机分子筛陶粒与含水细粒煤混合的重量比为：1:1~1:10，接触混合时间为5~30分钟。
6.根据权利要求1所述的一种细粒煤非热力脱水方法，其特征在于，所述干燥机为微波干燥机或红外辐射干燥机。
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