EA027270B1

EA027270B1 - Обработка угля

Info

Publication number: EA027270B1
Application number: EA201490565A
Authority: EA
Inventors: Игнасио Понсе Де Леон
Original assignee: Клин Коул Текнолоджиз, Инк.
Priority date: 2011-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2017-07-31
Also published as: MY172294A; EP2753678A2; ZA201402154B; MX359966B; WO2013066492A9; WO2013066492A2; WO2013066492A3; CA2848068C; EP2753678A4; AU2012333101B2; EA201490565A1; JP6256919B2; CA2848068A1; KR101966481B1; HK1199737A1; AU2012333101A1; CO7010817A2; KR20140072066A; MX2014002717A; JP2014525514A

Abstract

Способ обработки угля путем подачи первой порции сырого угля в первую сушилку, чтобы удалить влагу, содержащуюся в сыром угле, с получением первого лишенного влаги угля; подачи первого лишенного влаги угля в аппарат удаления летучих веществ, чтобы удалить летучий материал из лишенного влаги угля, с получением лишенного летучих веществ угля; подачи первой части лишенного летучих веществ угля в топочную камеру, чтобы предоставить тепло для осуществления способа; подачи второй части лишенного летучих веществ угля в установку нанесения покрытия; подачи второй порции сырого угля во вспомогательную сушилку, чтобы получить вторую порцию лишенного влаги угля; подачи второй порции лишенного влаги угля в установку нанесения покрытия, где на вторую часть лишенного летучих веществ угля и вторую порцию лишенного влаги угля наносят покрытие летучего материала, полученного в аппарате удаления летучих веществ, с получением стабилизированного угольного продукта; и сбора стабилизированного угольного продукта.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к обработке угля. Конкретнее, настоящее изобретение представляет способ обработки угля путем удаления только влаги, чтобы получить стабильный топливный продукт, увеличения теплотворной способности топливного продукта и стабилизации продукта, чтобы предотвратить реабсорбцию влаги, ухудшение качества и самовозгорание.

Уровень техники

Известные из уровня техники способы обработки угля удаляют влагу и нежелательные летучие вещества из угля (типично, из низкосортных углей и лигнита), давая уголь более высокого качества с увеличенным тепловыделением на единицу массы топлива. Например, в патентах США 6447559 и 7879117 описаны способы получения чистого угольного топлива, которое имеет более высокую теплотворную способность на единицу массы угля по сравнению с сырым углем. Также, чистое угольное топливо не дает выбросов, либо дает минимальное их количество. Летучие вещества, удаленные из сырого угля, используют в качестве топлива для получения технологического тепла.

Известные из уровня техники способы удаляют как влагу, так и летучие вещества на нескольких (24) различных стадиях. Типично, первая стадия удаляет из угля только влагу, тогда как оставшиеся стадии удаляют летучие вещества в виде легких и тяжелых углеводородов. Однако удаление из угля только влаги не означает, что из известного из уровня техники способа можно просто исключить последние стадии, которые удаляют летучие вещества. Более того, известно, что удаление только влаги из низкосортного угля и лигнита дает нестабильное угольное топливо, которое может самовозгораться, распадаться в порошок и реабсорбировать влагу. Данные нежелательные свойства ограничивают срок хранения лишенного влаги угля.

До настоящего времени не увенчалась успехом разработка способа, который способен удалять только влагу из низкосортного угля и лигнита и давать стабильный продукт. Более того, поскольку летучие вещества не удаляются из угля, отсутствует внутренне произведенное топливо для удовлетворения потребности в тепловой энергии, необходимой для реализации способа.

Следовательно, требуется внешний источник тепла, если предполагается модифицировать известные из уровня техники способы, чтобы из низкосортных углей и лигнита удалять только влагу. Обеспечение теплом из внешнего источника увеличивает капитальные и эксплуатационные расходы таких способов.

Сущность изобретения

Согласно настоящему изобретению обнаружено, что можно обрабатывать уголь так, чтобы удалять только влагу и при этом получать стабильный продукт с увеличенными значениями теплотворной способности на единицу массы по сравнению с исходным угольным сырьем. Согласно первому аспекту предоставлен способ обработки угля, включающий в себя следующие стадии:

подача первой порции сырого угля в первую сушилку, чтобы удалить влагу, содержащуюся в сыром угле, с получением первого лишенного влаги угля;

подача первого лишенного влаги угля в аппарат удаления летучих веществ, чтобы удалить летучий материал из первого лишенного влаги угля, с получением лишенного летучих веществ угля;

подача первой части лишенного летучих веществ угля в топочную камеру, чтобы предоставить тепло для осуществления способа;

подача второй порции сырого угля во вспомогательную сушилку, чтобы получить второй лишенный влаги уголь;

подача второго лишенного влаги угля в установку нанесения покрытия, где на вторую часть лишенного летучих веществ угля и второй лишенный влаги уголь наносят покрытие летучего материала, полученного в аппарате удаления летучих веществ, с получением стабилизированного угольного продукта;

охлаждение и сбор стабилизированного угольного продукта.

В дополнительном аспекте представлен обработанный уголь, полученный согласно способу изобретения.

В другом аспекте изобретение представляет брикеты, сформированные из угля, обработанного согласно способу изобретения. Брикеты могут быть обеспечены водостойким покрытием для улучшения стабильности, свойств воспламеняемости и для увеличения сроков хранения.

Краткое описание чертежа

Далее варианты осуществления изобретения будут описаны более подробно со ссылкой на прилагаемую фигуру, на которой представлена блок-схема способа изобретения.

- 1 027270

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

На фигуре показана блок-схема, иллюстрирующая настоящее изобретение. Показанные на фигуре расходы потока соответствуют установке, перерабатывающей 180 т/ч сырого угля, из которого часть, т/ч (т.е. первая порция), используется для предоставления тепла для осуществления способа. Следует понимать, что способ изобретения не ограничен данными конкретными расходами сырья.

Установка, использованная в способе изобретения, включает в себя главную сушилку 2, аппарат 4 удаления летучих веществ, топочную камеру 6, ряд вспомогательных сушилок 8, 10, 12, 14 и 16 и ряд установок 18, 20, 22, 24 и 26 нанесения покрытия. Первую порцию сырого угля (30 т/ч) подают в главную сушилку 2, чтобы удалить влагу, содержащуюся в сыром угле. Термин удалить влагу, использованный здесь, означает, что содержание влаги (воды) в угле снижается до значения менее 5 мас.%, например до 2-4 мас.%.

Полученный лишенный влаги продукт затем подают в аппарат 4 удаления летучих веществ, чтобы удалить летучий материал, содержащийся в угле. Термин удалить летучий материал, использованный здесь, означает, что содержание летучего материала в угле снижается до значения менее 5 мас.%, например до 2-4 мас.%. Данные две стадии, заключающиеся в удалении влаги и удалении летучего материала, осуществляют путем операции в едином блоке, как описано в патенте США 6447559 (который включен в данное описание путем ссылки).

Уголь (17,6 т/ч), покидающий аппарат удаления летучих веществ, разделяют на два потока. Первый поток (6,1 т/ч) подают в топочную камеру 6, где генерированное тепло подают в главную сушилку 2, аппарат 4 удаления летучих веществ и вспомогательные сушилки 8, 10, 12, 14 и 16.

Вторую порцию сырого угля подают непосредственно в соответствующие вспомогательные сушилки 8, 10, 12, 14, 16, где уголь высушивают до содержания влаги примерно 5 мас.%. Вспомогательные сушилки 8-16 нагревают теплом топочной камеры 6, чтобы удалить из поступающей второй порции угля только влагу.

Поскольку простое удаление влаги дает нестабильный угольный продукт, лишенный влаги уголь из каждой из вспомогательных сушилок проходит через соответствующие установки 18, 20, 22, 24, 26 нанесения покрытия, где он смешивается с остатком (11,5 т/ч) первой порции сырого угля, из которого были удалены влага и летучие вещества в главной сушилке 2 и аппарате 4 удаления летучих веществ соответственно. Если необходимо, установки нанесения покрытия могут быть нагреты с использованием тепла топочной камеры 6. Летучий материал, произведенный аппаратом 4 удаления летучих веществ, подают в соответствующие установки нанесения покрытия, чтобы нанести покрытие на уголь и, тем самым, получить стабилизированный уголь, который затем отбирают из установок нанесения покрытия.

Важным признаком изобретения является нанесение покрытия на лишенный влаги уголь, полученный соответствующими вспомогательными сушилками в отдельной операции с использованием летучего материала, извлеченного из угля в аппарате 4 удаления летучих веществ. Нанесение летучего материала на лишенный влаги уголь в установках нанесения покрытия может быть осуществлено, например, погружением лишенного влаги угля в конденсат летучего материала или предоставлением возможности парам летучего материала сконденсироваться на поверхности лишенного влаги угля.

Конденсат летучего материала из аппарата 4 удаления летучих веществ содержит угольные смолы, антраценовое масло и другие производные угля. Предполагается, что покрытие лишенного влаги угля в установках нанесения покрытия данным конденсатом летучего материала приводит к блокированию пористой структуры угля и предотвращает реабсорбцию влаги углем, его распад в порошок и/или самопроизвольное самовоспламенение и горение.

Хотя изобретение описано в связи с тем, что рассматривается в настоящее время как наиболее практичный и предпочтительный вариант осуществления, следует понимать, что изобретение не ограничено раскрытым вариантом осуществления, и подразумевается, что покрывает различные модификации и эквивалентные схемы, включенные в сущность и объем прилагаемой формулы изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ обработки угля, включающий следующие стадии:

подача первой порции сырого угля в первую сушилку, чтобы удалить влагу, содержащуюся в сыром угле;

подача лишенного влаги угля в аппарат удаления летучих веществ;

подача первой части лишенного летучих веществ угля в топочную камеру, чтобы предоставить тепло для осуществления способа;

подача второй части лишенного летучих веществ угля в установку нанесения покрытия;

подача второй порции сырого угля во вспомогательную сушилку, чтобы получить вторую порцию лишенного влаги угля;

подача этой порции лишенного влаги угля в указанную установку нанесения покрытия, где на вторую часть лишенного летучих веществ угля и вторую порцию лишенного влаги угля наносят покрытие летучего материала, полученного в аппарате удаления летучих веществ; и сбор полученного угольного продукта.
2. Способ по п.1, где летучий материал наносят на вторую часть лишенного летучих веществ угля и вторую порцию лишенного влаги угля погружением в конденсированный летучий материал.
3. Способ по п.1, где летучий материал наносят на вторую часть лишенного летучих веществ угля и вторую порцию лишенного влаги угля конденсацией пара летучего материала на поверхности угля.
4. Обработанный уголь, полученный способом по п.1, отличающийся тем, что он состоит из лишенного влаги угля и лишенного летучих веществ угля, покрытых летучим материалом, удаленным из лишенного влаги сырого угля.