RU2439131C1 - Method for coal-water fuel production - Google Patents

Method for coal-water fuel production Download PDF

Info

Publication number
RU2439131C1
RU2439131C1 RU2010128963/05A RU2010128963A RU2439131C1 RU 2439131 C1 RU2439131 C1 RU 2439131C1 RU 2010128963/05 A RU2010128963/05 A RU 2010128963/05A RU 2010128963 A RU2010128963 A RU 2010128963A RU 2439131 C1 RU2439131 C1 RU 2439131C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stage
wet grinding
grinding
product
water
Prior art date
Application number
RU2010128963/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лев Серафимович Скворцов (RU)
Лев Серафимович Скворцов
Борис Петрович Сердюк (RU)
Борис Петрович Сердюк
Раиса Семеновна Грачева (RU)
Раиса Семеновна Грачева
Григорий Гильевич Якубсон (RU)
Григорий Гильевич Якубсон
Василий Иванович Мурко (RU)
Василий Иванович Мурко
Original Assignee
Лев Серафимович Скворцов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Лев Серафимович Скворцов filed Critical Лев Серафимович Скворцов
Priority to RU2010128963/05A priority Critical patent/RU2439131C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2439131C1 publication Critical patent/RU2439131C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering. ^ SUBSTANCE: previously ground initial product is exposed in two and more stages to wet grinding in a rotor hydrodynamic cavitation device (2, 7). In a cavitation device the rotor fixed on a driving shaft comprises pump blades, and at least one concentric row of cavitators, quantity of which in the row is a prime number of at least 7 and increases in each subsequent row in direction from a driving shaft to the periphery. Each stage of wet grinding is carried out in a closed cycle with classification of coal-water suspension in size in a device for classification (5, 10). Coarse fraction from the device (10) is returned into the device (7) for grinding. Fine fraction is supplier to a thickener (11). Residue produced in the thickener is divided into two flows, one of which is sent to a mixing device (13) to produce finished fuel. The other is exposed to dehydration at the filter (12), from where it is also supplied to the stage of the finished fuel production into the device (13), where the requested quantity of a stabiliser is supplied. ^ EFFECT: when using the method, power inputs are reduced due to reduction of energy consumption for grinding. ^ 6 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области топливной энергетики, а именно к способам получения тонкодисперсного водоугольного топлива на основе ископаемых углей, которое может быть использовано для сжигания в котлах, печах и других установках объектов теплоэнергетики при замене им газа и мазута, а также в двигателях внутреннего сгорания.The invention relates to the field of fuel energy, and in particular to methods for producing finely dispersed coal-water fuel based on fossil coal, which can be used for burning in boilers, furnaces and other installations of heat power plants when replacing gas and fuel oil, as well as in internal combustion engines.

Известны способы приготовления водоугольного топлива (далее ВУТ) посредством измельчения угля в водной среде (Патент СССР 1375335, B02C 19/00, 1986;Known methods for the preparation of water-coal fuel (hereinafter VUT) by grinding coal in an aqueous medium (USSR Patent 1375335, B02C 19/00, 1986;

Патент СССР 1530099, C10L 1/32, 1985; Патент СССР 1838384, C10L 1/32, 1987; Патент РФ 2026741, B02C 19/00, 1991; Патент РФ 2027744, C10L 1/32, 1991; Патент РФ 2183658, C10L 1/32, 2001).USSR patent 1530099, C10L 1/32, 1985; USSR patent 1838384, C10L 1/32, 1987; RF patent 2026741, B02C 19/00, 1991; RF patent 2027744, C10L 1/32, 1991; RF patent 2183658, C10L 1/32, 2001).

Основным недостатком известных способов приготовления ВУТ является то, что измельчение угля проводят, как правило, при содержании твердого в обрабатываемой водоугольной суспензии (пульпе) не менее 40-50 мас.%. При таком содержании твердого невозможно проведение эффективного процесса измельчения водоугольной суспензии в замкнутом цикле из-за неработоспособности устройств для классификации (гидроциклоны, мелкоячеистые сита и др.). Поэтому вышеперечисленные способы приготовления ВУТ характеризуются высокой энергоемкостью (от 40 до 100 кВтч/т). Однако общеизвестно, что максимальная эффективность и минимальная энергоемкость измельчения достигаются лишь при работе измельчительного оборудования в замкнутом цикле с устройством для классификации продукта измельчения по крупности.The main disadvantage of the known methods for the preparation of VUT is that coal grinding is carried out, as a rule, when the solid content in the processed coal-water suspension (pulp) is at least 40-50 wt.%. With such a solid content, it is impossible to conduct an effective process of grinding a water-coal suspension in a closed cycle due to the inoperability of the classification devices (hydrocyclones, fine-mesh sieves, etc.). Therefore, the above methods for the preparation of HLF are characterized by high energy intensity (from 40 to 100 kWh / t). However, it is well known that maximum efficiency and minimum energy consumption of grinding are achieved only when the grinding equipment is operated in a closed cycle with a device for classifying the grinding product by size.

Известен способ получения водоугольного топлива, включающий дробление угля, его мокрое измельчение с получением водоугольной суспензии, ступенчатую деминерализацию измельченного угля для снижения его зольности с образованием первичного и вторичного продуктов, последующую их деминерализацию и обезвоживание /патент РФ №2178455, кл. C10L 1/32, 2002/.A known method of producing water-coal fuel, including crushing coal, its wet grinding to obtain a water-coal suspension, stepwise demineralization of crushed coal to reduce its ash content with the formation of primary and secondary products, their subsequent demineralization and dehydration / patent of the Russian Federation No. 2178455, class. C10L 1/32, 2002 /.

Известный способ включает следующие операции: дробление угля, его мокрое измельчение с получением водоугольной суспензии, ступенчатую деминерализацию измельченного угля для снижения его зольности с образованием первичного и вторичного продуктов, последующую их деминерализацию и обезвоживание. Мокрое измельчение угля проводят до коллоидного размера частиц с получением водоугольной суспензии со средним поверхностным размером дисперсной фазы не более 3 мкм, полученную суспензию разбавляют водой до концентрации угля 1-3%, деминерализацию первичных и вторичных продуктов осуществляют совместно путем соединения продуктов с близкими по значению зольностями.The known method includes the following operations: crushing coal, its wet grinding to obtain a water-coal suspension, stepwise demineralization of crushed coal to reduce its ash content with the formation of primary and secondary products, their subsequent demineralization and dehydration. Wet grinding of coal is carried out to a colloidal particle size to obtain a water-coal suspension with an average surface size of the dispersed phase of not more than 3 μm, the resulting suspension is diluted with water to a coal concentration of 1-3%, the demineralization of primary and secondary products is carried out jointly by combining products with similar ash values .

Указанный способ получения водоугольного топлива имеет следующие недостатки:The specified method of producing water-carbon fuel has the following disadvantages:

1. При измельчении каменного угля при влажности 55-60% практически невозможна эффективная работа шаровой мельницы в замкнутом цикле с классификатором, что приводит к существенному повышению энергоемкости процесса измельчения.1. When grinding coal at a moisture content of 55-60%, it is practically impossible to effectively operate a ball mill in a closed cycle with a classifier, which leads to a significant increase in the energy intensity of the grinding process.

2. Измельчение в шаровой мельнице каменного угля до коллоидного размера частиц со средним поверхностным размером не более 3 мкм весьма проблематично и требует исключительно высоких удельных затрат энергии.2. Grinding coal in a ball mill to a colloidal particle size with an average surface size of not more than 3 microns is very problematic and requires extremely high specific energy costs.

Известен способ приготовления кавитационного водоугольного топлива (КаВУТ) и технологическая линия для его осуществления /Патент РФ 2380399, кл. C10L 1/32, 2006/.A known method of preparation of cavitation water-coal fuel (KaVUT) and a production line for its implementation / RF Patent 2380399, cl. C10L 1/32, 2006 /.

Недостатками этого способа являются:The disadvantages of this method are:

- валовое измельчение исходного угля без классификации продуктов измельчения по крупности предопределяет повышенные удельные затраты энергии на измельчение;- gross grinding of raw coal without classification of grinding products by size determines increased specific energy costs for grinding;

- увеличенное количество последовательно установленных кавитационных диспергаторов из-за отсутствия классификации продуктов измельчения по крупности;- an increased number of sequentially installed cavitation dispersants due to the lack of classification of grinding products by size;

- содержание 60-75% твердой топливной составляющей в обрабатываемой пульпе снижает интенсивность кавитации.- the content of 60-75% of the solid fuel component in the processed pulp reduces the intensity of cavitation.

Известен способ получения водоугольного топлива, согласно которому уголь измельчают в молотковой дробилке до фракции 0-10 мм, осуществляют крупный помол полученной твердой составляющей в кавитационном смесителе, куда добавляют 0,005 мас.% щелочного реагента, до 3,5 мас.% углестабилизирующей добавки и воду с поддержанием пульпы турбиной смесителя во взвешенном состоянии с одновременной деминерализацией ее, полученную суспензию направляют на гидроклассификатор для отделения угольных частиц размером более 800 мкм и минеральных частиц, отделенные частицы минералов и угля подают в гидроциклон для отделения частиц угля и возврата их в смеситель, а минералов в отвал, при этом суспензию после отделения крупной фракции угля и минералов направляют в диспергатор тонкого помола с получением частиц твердой фазы 0-250 мкм, где еще раз компоненты суспензии подвергают одновременному доизмельчению и перемешиванию, с последующим направлением смеси в емкость для накопления и хранения, из которой она насосом подается к горелкам котла /Патент РФ 2249029, C10L 1/32, 2005/.A known method of producing water-coal fuel, according to which coal is crushed in a hammer mill to a fraction of 0-10 mm, a large grinding of the obtained solid component is carried out in a cavitation mixer, to which 0.005 wt.% Alkaline reagent is added, up to 3.5 wt.% Carbon stabilizing additives and water while maintaining the pulp of the mixer turbine in suspension with simultaneous demineralization, the resulting suspension is sent to a hydroclassifier to separate coal particles larger than 800 microns and mineral particles, separated th particles of minerals and coal are fed into the hydrocyclone to separate the coal particles and return them to the mixer, and the minerals to the dump, while the suspension after separation of the coarse fraction of coal and minerals is sent to a fine grinding disperser to obtain particles of a solid phase of 0-250 μm, times, the components of the suspension are subjected to simultaneous regrinding and mixing, followed by directing the mixture into a container for storage and storage, from which it is pumped to the boiler burners / RF Patent 2249029, C10L 1/32, 2005 /.

Недостатком известного способа является измельчение в кавитационном смесителе крупного помола пульпы, содержащей 65-70% твердой топливной составляющей, что приводит к существенному снижению интенсивности кавитации и эффективности работы гидроклассификатора при последующем разделении продукта измельчения пульпы по граничному зерну крупностью 800 мкм.The disadvantage of this method is grinding in a cavitation mixer coarse grinding pulp containing 65-70% of the solid fuel component, which leads to a significant decrease in the cavitation intensity and the efficiency of the hydroclassifier in the subsequent separation of the pulp grinding product at a boundary grain of 800 microns.

Кроме того, конструктивные особенности кавитационных измельчителей крупного и тонкого помола, заключающиеся в том, что количество отверстий в роторах измельчителей кратно 2, 3 или 5, способствуют возникновению нестабильных пульсаций гидродинамического сопротивления вращению их роторов и пульсаций силы тока в цепях их приводных электродвигателей. При совпадении в процессе вращения ротора зазоров между такими кавитаторами в радиальном направлении возникают резонансные пульсирующие потоки обрабатываемой жидкости, приводящие к пульсациям гидродинамического сопротивления вращению ротора, пульсациям давления (в диапазоне ±30% и более) в выходном патрубке аппарата и пульсациям силы тока (в диапазоне ±30% и более) в электрической цепи приводного электродвигателя. Вследствие этого снижается эффективность кавитационного воздействия на обрабатываемую суспензию, увеличивается энергоемкость процесса, ухудшаются условия и сокращается срок эксплуатации измельчителей.In addition, the design features of cavitation grinders coarse and fine grinding, consisting in the fact that the number of holes in the rotors of the grinders is a multiple of 2, 3 or 5, contribute to the emergence of unstable pulsations of hydrodynamic resistance to rotation of their rotors and ripples of current in the circuits of their drive motors. When the gaps between such cavitators in the radial direction coincide during the rotation of the rotor, resonant pulsating flows of the treated liquid arise, leading to pulsations of hydrodynamic resistance to rotor rotation, pressure pulsations (in the range of ± 30% or more) in the outlet pipe of the apparatus and pulsations of current strength (in the range ± 30% or more) in the electric circuit of the drive motor. As a result, the effectiveness of cavitation effects on the treated suspension decreases, the energy intensity of the process increases, the conditions worsen, and the life of the grinders decreases.

Технический результат от использования предложенного способа получения водоугольного топлива заключается в снижении энергетических затрат за счет сокращения расхода энергии на измельчение.The technical result from the use of the proposed method for producing water-coal fuel is to reduce energy costs by reducing the energy consumption for grinding.

Технический результат достигается за счет того, что в способе получения водоугольного топлива исходное сырье крупностью менее 3 мм подвергают предварительному мокрому измельчению в мельнице или сухому измельчению с последующей классификацией измельченного продукта на крупную, среднюю и мелкую фракции, продукт предварительного мокрого измельчения или среднюю фракцию продукта сухого измельчения подают на смешивание с водой до получения водоугольной суспензии с содержанием твердого 5-30 мас.% и подвергают в две и более стадии мокрому измельчению в роторном гидродинамическом кавитационном аппарате для обработки жидких сред с закрепленным на приводном валу ротором, содержащим насосные лопатки и, по меньшей мере, один концентрический ряд кавитаторов, количество которых в ряду является простым числом не менее 7 и увеличивается в каждом следующем ряду в направлении от приводного вала к периферии, при этом каждую стадию мокрого измельчения ведут в замкнутом цикле с классификацией водоугольной суспензии по крупности, полученный на первой стадии мокрого измельчения продукт подвергают первой стадии классификации, откуда крупную фракцию возвращают на смешивание с водой, а мелкую фракцию направляют на вторую стадию мокрого измельчения, полученный на второй стадии мокрого измельчения продукт подвергают второй стадии классификации с возвратом крупной фракции на вторую стадию мокрого измельчения, а мелкую фракцию подают на обезвоживание с получением сгущенного осадка и слива, который возвращают на смешивание с продуктом предварительного мокрого измельчения или со средней фракцией продукта сухого измельчения и водой, а сгущенный осадок подают на стадию получения готового водоугольного топлива, где его смешивают со стабилизатором и мелкой фракцией, полученной при классификации продукта сухого измельчения, при этом крупную фракцию, полученную при классификации продукта сухого измельчения, возвращают на сухое измельчение.The technical result is achieved due to the fact that in the method of producing water-carbon fuel, feedstock with a particle size of less than 3 mm are subjected to preliminary wet grinding in a mill or dry grinding, followed by classification of the crushed product into coarse, medium and fine fractions, preliminary wet grinding product or middle fraction of dry product grinding is served for mixing with water to obtain a water-coal suspension with a solids content of 5-30 wt.% and subjected to two or more stages of wet measurement in a rotary hydrodynamic cavitation apparatus for processing liquid media with a rotor mounted on the drive shaft containing pump blades and at least one concentric row of cavitators, the number of which in the row is a prime number of at least 7 and increases in each next row in the direction from the drive shaft to the periphery, with each stage of wet grinding is carried out in a closed cycle with classification of the coal-water suspension by size, the product obtained in the first stage of wet grinding they undergo the first stage of classification, from where the coarse fraction is returned to mixing with water, and the small fraction is sent to the second stage of wet grinding, the product obtained in the second stage of wet grinding is subjected to the second classification stage with the return of the coarse fraction to the second stage of wet grinding, and the fine fraction is fed to dehydration to obtain a condensed sludge and discharge, which is returned to mixing with the product of preliminary wet grinding or with an average fraction of the dry grinding product and water, and the precipitate thickened is fed to the step of obtaining the finished coal-water fuel, where it is mixed with a stabilizer and a fine fraction obtained by grinding the dry product classification, the coarse fraction obtained from the classification of the product of dry grinding is returned to the dry grinding.

Технический результат достигается также за счет того, что перед обезвоживанием мелкую фракцию классификации продукта второй стадии мокрого измельчения направляют, по меньшей мере, на третью стадию мокрого измельчения с последующей классификацией с возвратом крупной фракции каждой стадии на соответствующую стадию мокрого измельчения.The technical result is also achieved due to the fact that before dehydration, a fine fraction of the classification of the product of the second stage of wet grinding is sent to at least the third stage of wet grinding, followed by classification with the return of a large fraction of each stage to the corresponding stage of wet grinding.

Технический результат достигается также за счет того, что сгущенный осадок делят на два потока, один из которых направляют на стадию получения готового водоугольного топлива, а второй - фильтруют и также направляют на стадию получения готового водоугольного топлива, при этом фильтрат от обезвоживания сгущенного осадка возвращают на смешивание с исходным сырьем.The technical result is also achieved due to the fact that the condensed sludge is divided into two streams, one of which is sent to the stage of obtaining ready-made coal-water fuel, and the second is filtered and also sent to the stage of obtaining finished water-coal fuel, while the filtrate from dehydration of the thickened sludge is returned to mixing with the feedstock.

В частных случаях для классификации продукта мокрого измельчения роторного гидродинамического кавитационного аппарата могут быть использованы гидроциклон, мелкоячеистое сито или центробежный сепаратор.In particular cases, a hydrocyclone, a fine mesh sieve or a centrifugal separator can be used to classify a wet-milled product of a rotary hydrodynamic cavitation apparatus.

Принципиальным отличием предлагаемого способа от известных способов получения водоугольного топлива, в которых используются кавитационные аппараты, является то, что измельчение угля проводят в роторном гидродинамическом кавитационном аппарате для обработки жидких сред при содержании твердого в обрабатываемой пульпе в диапазоне от 5 до 30 мас.%, а для получения готового ВУТ продукт заключительной стадии мокрого измельчения обрабатывают в известных устройствах для обезвоживания и смешивают со стабилизатором.The fundamental difference between the proposed method and the known methods for producing water-coal fuel, which use cavitation apparatuses, is that the grinding of coal is carried out in a rotary hydrodynamic cavitation apparatus for processing liquid media with a solid content in the treated pulp in the range from 5 to 30 wt.%, And to obtain the finished HLW, the product of the final stage of wet grinding is processed in known devices for dehydration and mixed with a stabilizer.

Существенным отличием предлагаемого способа является применение для мокрого измельчения угля роторного гидродинамического кавитационного аппарата с закрепленным на приводном валу ротором, содержащим насосные лопатки и, по меньшей мере, один концентрический ряд кавитаторов, количество которых в ряду является простым числом не менее 7 и увеличивается в каждом следующем ряду в направлении от приводного вала к периферии. Конструктивные особенности используемого в заявленном способе роторного гидродинамического кавитационного аппарата исключают совпадение в процессе вращения ротора зазоров между кратными кавитаторами в радиальном направлении, что приводит к стабилизации гидродинамического сопротивления вращению ротора, при этом пульсации давления в выходном патрубке аппарата и пульсации силы тока в цепи приводного электродвигателя не превышают ±5%.A significant difference of the proposed method is the use for wet grinding of coal rotary hydrodynamic cavitation apparatus with a rotor mounted on the drive shaft containing pump blades and at least one concentric row of cavitators, the number of which in the row is a prime number of at least 7 and increases in each following row in the direction from the drive shaft to the periphery. The design features of the rotary hydrodynamic cavitation apparatus used in the claimed method exclude the coincidence of the gaps between the multiple cavitators in the radial direction during the rotor rotation, which leads to stabilization of the hydrodynamic resistance to the rotor rotation, while the pressure pulsation in the apparatus outlet pipe and the current pulsation in the drive electric motor circuit are not exceed ± 5%.

Способ поясняется чертежами. На Фиг.1 изображена принципиальная технологическая схема способа получения водоугольного топлива с предварительным мокрым измельчением. На Фиг.2 - технологическая схема способа получения водоугольного топлива с предварительным сухим измельчением с использованием для классификации продуктов мокрого измельчения гидроциклонов.The method is illustrated by drawings. Figure 1 shows a schematic flow diagram of a method of producing water-coal fuel with preliminary wet grinding. Figure 2 is a flow diagram of a method of producing water-coal fuel with preliminary dry grinding using for the classification of products of wet grinding of hydrocyclones.

Исходный уголь (Фиг.1) крупностью <3 мм подвергают предварительному мокрому измельчению до крупности <630 мкм в вибрационной мельнице и подают в контактный чан 1, куда одновременно подают воду в количестве, необходимом для получения водоугольной суспензии с содержанием твердого в диапазоне от 5 до 30 мас.%. Водоугольную суспензию из контактного чана 1 направляют в роторный кавитационный гидродинамический аппарат 2 первой стадии мокрого измельчения.The source coal (Fig. 1) with a particle size <3 mm is subjected to preliminary wet grinding to a particle size <630 μm in a vibratory mill and fed to contact tank 1, where water is simultaneously supplied in the amount necessary to obtain a water-coal suspension with a solid content in the range from 5 to 30 wt.%. The water-carbon suspension from the contact tank 1 is sent to the rotary cavitation hydrodynamic apparatus 2 of the first stage of wet grinding.

Продукт аппарата 2 поступает в контактный чан 3, из которого подается насосом 4 в устройство 5 для классификации по крупности на две фракции. Мелкую фракцию подают в контактный чан 6, а крупную фракцию возвращают в контактный чан 1.The product of the apparatus 2 enters the contact tank 3, from which it is pumped 4 to the device 5 for classification by size into two fractions. The fine fraction is fed to the contact tank 6, and the large fraction is returned to the contact tank 1.

Из контактного чана 6 мелкую фракцию продукта классификации первой стадии подают в роторный кавитационный гидродинамический аппарат 7 второй стадии мокрого измельчения. Продукт аппарата 7 поступает в контактный чан 8, из которого насосом 9 его подают в устройство классификации по крупности 10 второй стадии.From the contact tank 6, a fine fraction of the first stage classification product is fed into the rotary cavitation hydrodynamic apparatus 7 of the second stage of wet grinding. The product of the apparatus 7 enters the contact tank 8, from which it is fed by a pump 9 to the particle size classification device 10 of the second stage.

Крупную фракцию из устройства 10 возвращают в контактный чан 6, из которого подают в аппарат 7 для дополнительного измельчения. Мелкую фракцию из устройства 10 подают в сгуститель 11.A large fraction from the device 10 is returned to the contact tank 6, from which it is fed to the apparatus 7 for additional grinding. The fine fraction from the device 10 is fed to the thickener 11.

Осадок, полученный в сгустителе 11, делят на два потока, один из которых направляют на стадию получения готового ВУТ в перемешивающее устройство 13, а другой подвергают дополнительному обезвоживанию на фильтре 12, откуда он также подается на стадию получения готового ВУТ в перемешивающее устройство 13, куда для получения ВУТ с содержанием твердого 55-65 мас.% подают необходимое количество стабилизатора. Слив сгустителя 11 и фильтрат фильтра 12 направляют в контактный чан 1 в качестве оборотной воды, а готовое ВУТ насосом 14 отводят потребителю.The precipitate obtained in the thickener 11 is divided into two streams, one of which is sent to the stage of obtaining the finished HLW in the mixing device 13, and the other is subjected to additional dehydration on the filter 12, from where it is also fed to the stage of obtaining the finished HLW in the mixing device 13, where in order to obtain a HLF with a solid content of 55-65 wt.%, the necessary amount of stabilizer is fed. The drain of the thickener 11 and the filtrate of the filter 12 are sent to the contact tank 1 as recycled water, and the finished HLW pump 14 is diverted to the consumer.

Предлагаемая схема может быть использована при модернизации действующих установок для приготовления ВУТ с целью повышения их эффективности и снижения энергоемкости.The proposed scheme can be used in the modernization of existing plants for the preparation of HLW in order to increase their efficiency and reduce energy intensity.

Исходный уголь (Фиг.2) крупностью <3 мм подвергают сухому измельчению в центробежной роторной дробилке до крупности <500 мкм с последующей классификацией измельченного продукта по крупности на крупную (>500 мкм), среднюю (500-20 мкм) и мелкую (<20 мкм) фракции. Продукт классификации - крупную фракцию >500 мкм возвращают на повторное измельчение в дробилку. Среднюю фракцию 20-500 мкм подают в контактный чан 1, а мелкую фракцию классификации <20 мкм используют для приготовления ВУТ с содержанием твердого 55-65 мас.%. В контактный чан 1 одновременно с углем подают воду в количестве, необходимом для получения водоугольной суспензии с содержанием твердого в диапазоне от 5 до 30 мас.%. Водоугольную суспензию из контактного чана 1 направляют в роторный кавитационный гидродинамический аппарат 2 для мокрого измельчения.The initial coal (Figure 2) with a particle size <3 mm is subjected to dry grinding in a centrifugal rotary crusher to a particle size <500 μm, followed by classification of the crushed product by size into large (> 500 μm), medium (500-20 μm) and small (<20 μm) fractions. The classification product - a coarse fraction> 500 μm is returned for re-grinding into a crusher. The middle fraction of 20-500 μm is fed into the contact tank 1, and the fine fraction of the classification <20 μm is used to prepare the WCF with a solid content of 55-65 wt.%. In contact tank 1 simultaneously with coal, water is supplied in the amount necessary to obtain a water-coal suspension with a solid content in the range from 5 to 30 wt.%. The water-carbon suspension from the contact tank 1 is sent to a rotary cavitation hydrodynamic apparatus 2 for wet grinding.

Продукт аппарата 2 направляют в контактный чан 3, из которого насосом 4 подают в устройство для классификации по крупности на две фракции - гидроциклонную установку 5. Слив гидроциклонной установки 5 крупностью <100 мкм подают в контактный чан 6, а пески гидроциклонной установки 5 крупностью >100 мкм возвращаются самотеком в контактный чан 1 для дополнительного измельчения.The product of apparatus 2 is sent to contact tank 3, from which pump 4 is fed into the particle size classification device into two fractions - hydrocyclone unit 5. Drain of hydrocyclone unit 5 with a particle size <100 μm is fed to contact tank 6, and the sands of a hydrocyclone unit 5 with a particle size> 100 μm are returned by gravity to the contact tank 1 for additional grinding.

Из контактного чана 6 продукт крупностью <100 мкм подают в роторный кавитационный гидродинамический аппарат 7 второй стадии измельчения. Продукт аппарата 7 направляют в контактный чан 8, из которого его насосом 9 подают в устройство для классификации по крупности на две фракции - гидроциклонную установку 10.From the contact tank 6, a product with a particle size of <100 μm is fed into the rotary cavitation hydrodynamic apparatus 7 of the second grinding stage. The product of the apparatus 7 is sent to the contact tank 8, from which it is pumped 9 to the device for classification by size into two fractions - a hydrocyclone unit 10.

Пески гидроциклонной установки 10 поступают самотеком в контактный чан 6, из которого возвращаются в аппарат 7 для дополнительного измельчения до крупности <20 мкм. Слив гидроциклонной установки 10 крупностью <20 мкм поступает в сгуститель 11.The sands of the hydrocyclone unit 10 are fed by gravity to the contact tank 6, from which they are returned to the apparatus 7 for additional grinding to a particle size <20 μm. The discharge of the hydrocyclone unit 10 with a particle size <20 μm enters the thickener 11.

Осадок, полученный в сгустителе 11, подвергают дополнительному обезвоживанию на фильтре 12, откуда его подают на стадию получения готового ВУТ в мешалку 13, куда также для приготовления ВУТ с содержанием твердого 55-65 мас.% подают также мелкую фракцию <20 мм классификации продукта сухого измельчения и необходимое количество стабилизатора. Слив сгустителя 11 и фильтрат фильтра 12 направляют в контактный чан 1 в качестве оборотной воды, а готовое ВУТ насосом 14 отводят потребителю.The precipitate obtained in the thickener 11 is subjected to additional dehydration on the filter 12, from where it is fed to the stage of obtaining the finished HLW in the mixer 13, where a fine fraction <20 mm of dry product classification is also fed to prepare HLW with a solid content of 55-65 wt.% grinding and the required amount of stabilizer. The drain of the thickener 11 and the filtrate of the filter 12 are sent to the contact tank 1 as recycled water, and the finished HLW pump 14 is diverted to the consumer.

Предлагаемый способ может быть использован для получения водоугольного топлива с частицами крупностью менее 3 мкм.The proposed method can be used to obtain water-coal fuel with particles smaller than 3 microns.

При необходимости получения супертонкодисперсного водоугольного топлива перед обезвоживанием возможно дополнительное мокрое измельчение мелкой фракции классификации продукта второй стадии мокрого измельчения на третьей и последующих стадиях с применением на заключительной стадии мокрого измельчения в роторном кавитационном гидродинамическом аппарате в качестве устройства для классификации продукта мокрого измельчения центробежного сепаратора.If it is necessary to obtain ultrafine water-coal fuel before dehydration, additional wet grinding of a fine fraction of the product classification of the second wet grinding product in the third and subsequent stages is possible using the wet grinding in the rotary cavitation hydrodynamic apparatus as a device for classifying the wet grinding product of a centrifugal separator.

Таким образом, предложенный способ позволяет получать водоугольное топливо заданного качества при низких затратах энергии.Thus, the proposed method allows to obtain water-coal fuel of a given quality at low energy costs.

Claims (6)

1. Способ получения водоугольного топлива, характеризующийся тем, что исходное сырье крупностью менее 3 мм подвергают предварительному мокрому измельчению в мельнице или сухому измельчению с последующей классификацией измельченного продукта на крупную, среднюю и мелкую фракции, продукт предварительного мокрого измельчения или среднюю фракцию продукта сухого измельчения подают на смешивание с водой до получения водоугольной суспензии с содержанием твердого 5-30 мас.% и подвергают в две и более стадии мокрому измельчению в роторном гидродинамическом кавитационном аппарате для обработки жидких сред с закрепленным на приводном валу ротором, содержащим насосные лопатки и, по меньшей мере, один концентрический ряд кавитаторов, количество которых в ряду является простым числом не менее 7 и увеличивается в каждом следующем ряду в направлении от приводного вала к периферии, при этом каждую стадию мокрого измельчения ведут в замкнутом цикле с классификацией водоугольной суспензии по крупности, полученный на первой стадии мокрого измельчения продукт подвергают первой стадии классификации, откуда крупную фракцию возвращают на смешивание с водой, а мелкую фракцию направляют на вторую стадию мокрого измельчения, полученный на второй стадии мокрого измельчения продукт подвергают второй стадии классификации с возвратом крупной фракции на вторую стадию мокрого измельчения, а мелкую фракцию подают на обезвоживание с получением сгущенного осадка и слива, который возвращают на смешивание с продуктом предварительного мокрого измельчения или со средней фракцией продукта сухого измельчения и водой, а сгущенный осадок подают на стадию получения готового водоугольного топлива, где его смешивают со стабилизатором и мелкой фракцией, полученной при классификации продукта сухого измельчения, при этом крупную фракцию, полученную при классификации продукта сухого измельчения, возвращают на сухое измельчение.1. A method of producing water-coal fuel, characterized in that the feedstock with a particle size of less than 3 mm is subjected to preliminary wet grinding in a mill or dry grinding, followed by classification of the crushed product into coarse, medium and fine fractions, the preliminary wet grinding product or the middle fraction of the dry grinding product for mixing with water to obtain a water-coal suspension with a solid content of 5-30 wt.% and subjected to two or more stages of wet grinding in a rotary hydro dynamic cavitation apparatus for processing liquid media with a rotor mounted on the drive shaft containing pump blades and at least one concentric row of cavitators, the number of which in the row is a prime number of at least 7 and increases in each next row in the direction from the drive shaft to peripherals, with each stage of wet grinding is carried out in a closed cycle with classification of the coal-water suspension by size, the product obtained in the first stage of wet grinding is subjected to the first stage to classification, from where the coarse fraction is returned to mixing with water, and the coarse fraction is sent to the second stage of wet grinding, the product obtained in the second stage of wet grinding is subjected to the second classification stage, the coarse fraction is returned to the second stage of wet grinding, and the fine fraction is fed to dehydration to obtain thickened sludge and drain, which is returned to mixing with the product of preliminary wet grinding or with an average fraction of the dry grinding product and water, and the condensed sludge ok serves at the stage of obtaining the finished water-coal fuel, where it is mixed with a stabilizer and a fine fraction obtained by the classification of the dry grinding product, while the large fraction obtained by the classification of the dry grinding product is returned to dry grinding. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед обезвоживанием мелкую фракцию классификации продукта второй стадии мокрого измельчения направляют, по меньшей мере, на третью стадию мокрого измельчения с последующей классификацией с возвратом крупной фракции каждой стадии на соответствующую стадию мокрого измельчения.2. The method according to claim 1, characterized in that before dehydration, a small fraction of the classification of the product of the second stage of wet grinding is sent to at least the third stage of wet grinding, followed by classification with the return of a large fraction of each stage to the corresponding stage of wet grinding. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что сгущенный осадок делят на два потока, один из которых направляют на стадию получения готового водоугольного топлива, а второй - фильтруют и также направляют на стадию получения готового водоугольного топлива, при этом фильтрат от обезвоживания сгущенного осадка возвращают на смешивание с исходным сырьем.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the condensed precipitate is divided into two streams, one of which is sent to the stage of obtaining the finished water-carbon fuel, and the second is filtered and also sent to the stage of obtaining the finished water-coal fuel, while the filtrate from dehydration of the condensed sludge is returned to mixing with the feedstock. 4. Способ получения водоугольного топлива по п.1, отличающийся тем, что для классификации продукта мокрого измельчения используют гидроциклон.4. The method of producing water-coal fuel according to claim 1, characterized in that a hydrocyclone is used to classify the wet grinding product. 5. Способ получения водоугольного топлива по п.1, отличающийся тем, что для классификации продукта мокрого измельчения используют мелкоячеистое сито.5. The method of producing water-coal fuel according to claim 1, characterized in that a fine-mesh sieve is used to classify the wet grinding product. 6. Способ получения водоугольного топлива по п.1, отличающийся тем, что для классификации продукта мокрого измельчения используют центробежный сепаратор. 6. The method of producing water-coal fuel according to claim 1, characterized in that a centrifugal separator is used to classify the wet grinding product.
RU2010128963/05A 2010-07-13 2010-07-13 Method for coal-water fuel production RU2439131C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010128963/05A RU2439131C1 (en) 2010-07-13 2010-07-13 Method for coal-water fuel production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010128963/05A RU2439131C1 (en) 2010-07-13 2010-07-13 Method for coal-water fuel production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2439131C1 true RU2439131C1 (en) 2012-01-10

Family

ID=45784028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010128963/05A RU2439131C1 (en) 2010-07-13 2010-07-13 Method for coal-water fuel production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2439131C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2543194C1 (en) * 2013-10-28 2015-02-27 Закрытое акционерное общество "ФПК "ИНВЕСТТЭК" Brown coal gasification method
RU2622596C2 (en) * 2014-12-29 2017-06-16 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method for solid carbon-containing fuels or wastes incineration
CN109628178A (en) * 2019-02-15 2019-04-16 陕西陕化煤化工集团有限公司 A kind of method that rod mill prepares high-concentration coal-water slurry

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2543194C1 (en) * 2013-10-28 2015-02-27 Закрытое акционерное общество "ФПК "ИНВЕСТТЭК" Brown coal gasification method
RU2622596C2 (en) * 2014-12-29 2017-06-16 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method for solid carbon-containing fuels or wastes incineration
CN109628178A (en) * 2019-02-15 2019-04-16 陕西陕化煤化工集团有限公司 A kind of method that rod mill prepares high-concentration coal-water slurry

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2439131C1 (en) Method for coal-water fuel production
AU2020257610B2 (en) Dry grinding system and method for reduced tailings dewatering, improving flotation efficiency, producing drier tailings, and preventing filter media blinding
CN103111361B (en) A kind of secondary phosphoric ore pulp cyclone separating technology
JPH04220494A (en) Manufacture of highly concentrated coal/water slurry
CN203513619U (en) Grain size distribution device for pulping cyclic shunting of water coal slurry
CN113773888B (en) Pretreatment device and pretreatment method for coal chemical waste slurry
RU2317319C1 (en) Fuel suspension preparation process
CN104031702B (en) High concentration mixing water coal slurry
CN104402012A (en) Ultra-fine high-whiteness calcined kaolin preparation method
CN110607195B (en) Preparation method of coarse particle pipeline transportation coal slurry
RU2678591C1 (en) Coal organic mass destruction method and process line for its implementation
JPS6181488A (en) Production of coal-water slurry
EP0029712B1 (en) An in-line method for the upgrading of coal
RU2003123237A (en) METHOD FOR PRODUCING A WATER-COAL FUEL AND A TECHNOLOGICAL LINE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU87700U1 (en) TECHNOLOGICAL LINE FOR THE PRODUCTION OF AQUAROGO FUEL AND ITS BURNING
RU2637119C2 (en) Line for producing fine-dispersed coal-water slurry
RU139325U1 (en) COMPLEX FOR PROCESSING SOLID FUELS AND THEIR WASTE
CN217964056U (en) Tar residue processing system
RU72746U1 (en) TECHNOLOGICAL LINE FOR PREPARING AQUARCOAL FUEL
RU114460U1 (en) WET GRINDING TECHNOLOGICAL COMPLEX FOR PREPARING SUSPENSIONS
JPH0329275B2 (en)
CN118002602A (en) Gas slag separation process method
JPS59157185A (en) Preparation of coal-water slurry
JPH06108067A (en) Process and apparatus for producing coal/water paste
JPH086106B2 (en) Deashed coal-method for producing water slurry

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20140630

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20160211

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180714