CN204656464U - 一种具有改性功能的水焦浆制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有改性功能的水焦浆制备装置，包括制浆桶和气体发生装置，制浆桶上安装有搅拌器，制浆桶顶部安装有药剂箱，药剂箱底部连接有出药管，出药管上安装有第一阀门，制浆桶内底部设有出气管，出气管上开有出气孔；气体发生装置包括空气发生器、臭氧发生器、压缩机、第一气管和第二气管，空气发生器出气口连接空气管道，臭氧发生器出气口连接臭氧管道，空气管道和臭氧管道均与第一气管进口连接，第一气管出口与压缩机进气口连接，压缩机出气口与第二气管进口连接，第二气管出口与出气管进口连接，空气管道上安装有第二阀门，臭氧管道上安装有第三阀门。本实用新型在制浆过程中实现对半焦的改性，能获得浓度高、性能好的水焦浆。

Description

一种具有改性功能的水焦浆制备装置

技术领域

本实用新型涉及一种水焦浆制备装置，尤其是涉及一种具有改性功能的水焦浆制备装置。

背景技术

水焦浆与水煤浆的作用相似，是一种颗粒悬浮体，它是在水煤浆之后新兴的一种液态燃料。水焦浆是由60％～70％的半焦、30％～40％的水和1％～2％的添加剂组成，作为一种可流动、能雾化的燃料，水焦浆逐渐应用在工业生产中。

水焦浆的原料半焦是由无粘结性或弱粘结性的高挥发份烟煤在低温条件下干馏热解，得到的较低挥发份的固体炭质产品。我国的半焦资源丰富，但其在生产过程中对粒度要求十分严格，一般需将原料煤破碎、筛分为“三八块煤”。随着机械化采煤程度的提高，在生产、运输、存放中所产生的焦粉量也随之增加，其中，粒度<3mm的半焦粉约占10％左右。由于其粒度过小，无法满足工艺要求，只能被弃置堆存于河道或地头，或是作为低价燃料直接出售，这样不仅使得资源极大的浪费、经济效益下降，并且露天堆积更易造成严重的粉尘污染，危害人体健康。

作为固体废弃物，半焦粉具较高的燃烧热，且廉价易得。为了缓解能源价格上涨，有效地对其进行资源化整合利用，或考虑将其应用于制备水焦浆。但由于半焦孔隙结构较为发达、固水力强，易将水束缚在孔隙中，导致自由水减少，浆体流动性变差；发达的孔隙中亦会储存大量气体，当水渗入孔隙中时，易出现“鼓包”、“发干”等现象，降低浆体的使用寿命；而高比表面积意味着添加剂消耗量的增加，更会使得制浆成本变高。因此，对半焦进行改性，降低其孔隙率及比表面积对制浆作业至关重要。但目前，对于半焦改性的研究甚少，无对制备水焦浆用的半焦进行改性的改性装置，更没有具有能对半焦进行改性的水焦浆制备装置；且目前改性方法存在成本高、效果差等缺点，导致水焦浆制浆性能较差，无法获得高浓度浆体。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种具有改性功能的水焦浆制备装置，其结构简单、设计合理且使用操作方便，将改性功能和制浆功能结合为一体，这样在制浆过程中可实现对半焦的改性，能获得浓度高、性能好的水焦浆。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种具有改性功能的水焦浆制备装置，其特征在于：包括制浆桶和设置在制浆桶外的气体发生装置，所述制浆桶上安装有搅拌器，所述制浆桶的顶部安装有药剂箱，所述药剂箱的底部连接有出药管，所述出药管的下端伸入制浆桶内，所述出药管上安装有第一阀门，所述制浆桶内底部设置有出气管，所述出气管上开有多个出气孔；所述气体发生装置包括空气发生器、臭氧发生器、压缩机、第一气管和第二气管，所述空气发生器的出气口连接有空气管道，所述臭氧发生器的出气口连接有臭氧管道，所述空气管道和臭氧管道的出口均与第一气管的进口连接，所述第一气管的出口与压缩机的进气口连接，所述压缩机的出气口与第二气管的进口连接，所述第二气管的出口与出气管的进口连接，所述空气管道上安装有第二阀门，所述臭氧管道上安装有第三阀门。

上述的一种具有改性功能的水焦浆制备装置，其特征在于：所述第二气管上安装有压力表。

上述的一种具有改性功能的水焦浆制备装置，其特征在于：所述第二气管上安装有第四阀门，所述第四阀门设置在靠近出气管位置处。

上述的一种具有改性功能的水焦浆制备装置，其特征在于：所述出气管的形状为漩涡状。

上述的一种具有改性功能的水焦浆制备装置，其特征在于：多个所述出气孔均匀布设在出气管上。

上述的一种具有改性功能的水焦浆制备装置，其特征在于：所述药剂箱通过固定架安装在制浆桶的顶部，所述固定架固定在制浆桶的顶部，所述药剂箱固定在固定架上。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型结构简单、设计合理且使用操作方便。

2、本实用新型在制浆桶上加入了气体发生装置和药剂箱，这样在制备水焦浆的过程中可实现对半焦的改性，能获得浓度高、性能好的水焦浆，且可对偶联剂等添加剂进行调速，装置适用性较强。

3、本实用新型可通过三种方式对半焦进行改性，改性方式多，改性效果好，成本低。

4、本实用新型通过臭氧对浆体进行预处理，一方面利用臭氧对半焦进行改性，使得半焦表面含氧官能团等化学结构发生变化；另一方面借助空气流速，对浆体中团聚的颗粒形成冲力，使得颗粒间分散更加均匀。

5、本实用新型通过药剂箱底部连接的第一阀门改变偶联剂等添加剂的加药方式和加药量，从而最大程度的发挥了药剂效果。

6、本实用型不仅可以制备水焦浆，也可以对半焦进行改性，简化了制浆流程，从而提高了水焦浆浓度，降低了水焦浆粘度。

下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型制浆桶、出气管和第二气管的连接关系示意图。

附图标记说明:

1—出气管；          1-1—出气孔；        2—空气发生器；

3—制浆桶；          4—搅拌器；          5—压力表；

6—药剂箱；          7—第四阀门；        8—第二气管；

9—第一阀门；        10—出药管；         11—臭氧发生器；

12—压缩机；         13—空气管道；       14—第二阀门；

15—臭氧管道；       16—第三阀门；       17—第一气管；

18—固定架。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括制浆桶3和设置在制浆桶3外的气体发生装置，所述制浆桶3上安装有搅拌器4，所述制浆桶3的顶部安装有药剂箱6，所述药剂箱6的底部连接有出药管10，所述出药管10的下端伸入制浆桶3内，所述出药管10上安装有第一阀门9，所述制浆桶3内底部设置有出气管1，所述出气管1上开有多个出气孔1-1；所述气体发生装置包括空气发生器2、臭氧发生器11、压缩机12、第一气管17和第二气管8，所述空气发生器2的出气口连接有空气管道13，所述臭氧发生器11的出气口连接有臭氧管道15，所述空气管道13和臭氧管道15的出口均与第一气管17的进口连接，所述第一气管17的出口与压缩机12的进气口连接，所述压缩机12的出气口与第二气管8的进口连接，所述第二气管8的出口与出气管1的进口连接，所述空气管道13上安装有第二阀门14，所述臭氧管道15上安装有第三阀门16。

如图1所示，所述第二气管8上安装有压力表5，用于测量第二气管8内气体的压力，从而来调控气速的大小。

如图1所示，所述第二气管8上安装有第四阀门7，所述第四阀门7设置在靠近出气管1位置处，便于控制气体的进出。

如图2所示，所述出气管1的形状为漩涡状，多个所述出气孔1-1均匀布设在出气管1上，使得空气或臭氧从出气孔1-1均匀排出进入到制浆桶3内。

如图1所示，所述药剂箱6通过固定架18安装在制浆桶3的顶部，所述固定架18固定在制浆桶3的顶部，所述药剂箱6固定在固定架18上。

本实用新型可通过三种方式在制浆过程中对半焦进行改性。第一种方式为：在药剂箱6内加入制备水焦浆用添加剂，将半焦和水加入到制浆桶3内，开启搅拌器4，通过搅拌器4对半焦、水和添加剂进行搅拌，使得浆体均匀分散；搅拌一定时间后，开启臭氧发生器11、第三阀门16、压缩机12和第四阀门7，使得臭氧气体经压缩机12升压后从出气孔1-1排出，氧气在浆体内形成均匀的气泡，制得水焦浆。由于臭氧可改变半焦表面的含氧官能团，使得半焦表面吸水性能降低，从而在制备水焦浆的过程中达到对半焦改性的目的；在此过程中，针对不同的半焦可以调控臭氧气压的大小，使得改性效果达到最佳。

第二种方式为：在药剂箱6内加入偶联剂和制备水焦浆用的添加剂，将半焦和水加入到制浆桶3内，开启搅拌器4，通过搅拌器4对半焦和水进行搅拌；搅拌一定时间后，开启第一阀门9将偶联剂等添加剂加入制浆桶3内。由于偶联剂具有高效的包覆性能，因此可以很好的改变半焦的表面特性，使其吸水性能降低，达到对半焦改性的目的。在此过程中，可根据实际需要进行分批次加药或者一次性加药，也可对偶联剂等添加剂进行调节。然后，可开启空气发生器2、第二阀门14、压缩机12和第四阀门7，将空气通入浆体内，空气可以打散团聚在一起的半焦颗粒，制得水焦浆，这一步骤的目的实际上是进一步提高半焦的分散性。

第三种方式为：在药剂箱6内加入偶联剂和制备水焦浆用的添加剂，将半焦和水加入到制浆桶3内，开启搅拌器4，通过搅拌器4对半焦和水进行搅拌；搅拌一定时间后，开启臭氧发生器11、第三阀门16、压缩机12和第四阀门7，使得臭氧气体经压缩机12升压后从出气孔1-1排出，氧气在浆体内形成均匀的气泡；由于臭氧可改变半焦表面的含氧官能团，使得半焦表面吸水性能降低。与此同时，开启第一阀门9将偶联剂等添加剂加入制浆桶3内，制得水焦浆。由于偶联剂具有高效的包覆的性能，因此可更好的改变半焦的表面特性，使其吸水性能降低，从而达到对半焦改性的目的。由于第三种方式是臭氧和偶联剂同时对半焦进行改性，因此改性效果相对第一种方式和第二种方式好。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种具有改性功能的水焦浆制备装置，其特征在于：包括制浆桶(3)和设置在制浆桶(3)外的气体发生装置，所述制浆桶(3)上安装有搅拌器(4)，所述制浆桶(3)的顶部安装有药剂箱(6)，所述药剂箱(6)的底部连接有出药管(10)，所述出药管(10)的下端伸入制浆桶(3)内，所述出药管(10)上安装有第一阀门(9)，所述制浆桶(3)内底部设置有出气管(1)，所述出气管(1)上开有多个出气孔(1-1)；所述气体发生装置包括空气发生器(2)、臭氧发生器(11)、压缩机(12)、第一气管(17)和第二气管(8)，所述空气发生器(2)的出气口连接有空气管道(13)，所述臭氧发生器(11)的出气口连接有臭氧管道(15)，所述空气管道(13)和臭氧管道(15)的出口均与第一气管(17)的进口连接，所述第一气管(17)的出口与压缩机(12)的进气口连接，所述压缩机(12)的出气口与第二气管(8)的进口连接，所述第二气管(8)的出口与出气管(1)的进口连接，所述空气管道(13)上安装有第二阀门(14)，所述臭氧管道(15)上安装有第三阀门(16)。

2.按照权利要求1所述的一种具有改性功能的水焦浆制备装置，其特征在于：所述第二气管(8)上安装有压力表(5)。

3.按照权利要求1或2所述的一种具有改性功能的水焦浆制备装置，其特征在于：所述第二气管(8)上安装有第四阀门(7)，所述第四阀门(7)设置在靠近出气管(1)位置处。

4.按照权利要求1或2所述的一种具有改性功能的水焦浆制备装置，其特征在于：所述出气管(1)的形状为漩涡状。

5.按照权利要求1或2所述的一种具有改性功能的水焦浆制备装置，其特征在于：多个所述出气孔(1-1)均匀布设在出气管(1)上。

6.按照权利要求1或2所述的一种具有改性功能的水焦浆制备装置，其特征在于：所述药剂箱(6)通过固定架(18)安装在制浆桶(3)的顶部，所述固定架(18)固定在制浆桶(3)的顶部，所述药剂箱(6)固定在固定架(18)上。