本发明专利技术涉及煤炭燃前脱硫技术领域，具体地说，涉及一种利用微波辐射进行煤炭燃前脱硫处理的系统及方法。该系统包括用于对原煤进行破碎的破碎机，用于对破碎后原煤进行粉碎的球磨机，用于对粉碎后原煤进行微波处理的微波反应装置，用于对微波处理处理后原煤进行磁选的磁选装置，用于对磁选后的原煤进行输送的送料带；磁选装置包括横截面呈方形的磁选装置壳体，磁选装置壳体内部左侧设有一级磁选机构，磁选装置壳体内部右侧设有二级磁选机构。该方法基于该系统予以实现。本发明专利技术能够较佳地实现煤炭微波脱硫的工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
一种利用微波辐射进行煤炭燃前脱硫处理的系统及方法
本专利技术涉及煤炭燃前脱硫
，具体地说，涉及一种利用微波辐射进行煤炭燃前脱硫处理的系统及方法。
技术介绍
煤是有机与无机化合物的混合体，硫在煤炭中存在形态复杂，主要为有机硫和无机硫，有时还包括微量的呈单体状态的元素硫。有机硫以硫醇类、硫醚类、硫醌类、二硫化物、含噻吩环的芳香体系等结构的官能团存在于煤中，无机硫主要以硫化物的形式存在。煤中硫分还会影响焦炭、合成气等工业产品的质量和产量，对生产设备造成腐蚀，因此煤炭脱硫提质对煤炭加工利用和环境保护有重要意义。基于微波的穿透性和高介电损耗介质的靶向吸收效应，微波技术是脱除煤中微细矿物和有机硫组分的一种方法。微波是电磁波的一种，频0.3～300.0GHz，最初用于雷达、电视等通信技术中，后用于化工、生物和分析测试方面。作为一种新型加热技术，它不仅可以加快反应速度，而且可以促进一些难以发生的反应，在煤炭脱硫领域也有相关应用的报道。微波脱硫主要利用微波的选择性加热，在对煤有机质主体结构破坏较小的情况下，脱除煤中硫分。微波脱硫反应条件温和，反应时间快，易于控制，是一种很有发展前景的煤炭脱硫技术。国内外对微波脱硫的研究工作很早已开展，微波脱硫主要利用煤中不同含硫组分微波热效应不同这一物理性质。物质吸收微波的能力与本身的介电常数相关，杨笺康等通过介电常数测定表明，煤炭是一种具有复合介电常数的混合物，其中不同组分对微波的吸收能力不同，主要含有机硫的干煤基本能透过不同频率的微波，介电损耗较小，黄铁矿微波吸收能力是干煤的10倍以上。黄铁矿由极性分子组成，在微波场作用下，极性分子产生偶极转向极化，但微波产生的高频交变电场以每秒几亿次的频率高速变向，偶极转向极化要滞后交变电场变向一个角度，这导致材料内部功率的损耗，微波能转化为热能。除了微波功率产生的热效应，极性分子在电磁场偶极转向并定向排列，高速的转向排列使分子运动碰撞加剧，导致体系温度升高。微波的加热是通过对物质极性分子偶极转向极化作用产生的，所以微波会对煤中不同的物质产生不同的热效应。采用穆斯鲍尔光谱分析了煤中黄铁矿在微波照射后形态的变化，在微波的作用下，煤中的FeS2转变成磁性更强的磁黄铁矿(Fe1－xS)和陨硫铁(FeS)。Fe—S键断裂产生的大量S2－不断向表面扩散，硫以稳定的气态产物H2S、SO2或羰基硫(COS)释放出来。对煤粉微波辐照－干法磁选脱硫进行了研究，通过微波选择性介电加热，无机硫脱除率高达84％。利用微波加热的强化作用代替外部热源加热，其优点是选择性强，无温度梯度，升温速率远大于传热速率，对煤有机质结构破坏较小。微波作用除热效应外，还存在一种由场的作用以及微波本身特性等许多因素引起的非热效应。研究表明微波对煤有机质中含硫化学键可能产生影响。微波对化学反应的影响主要体现在分子能量方面，在一个分子中，分子有电子能量、振动能量和转动能量3个不同类型的能级。从动力学来说，只要能量足够，分子就可以发生能级跃迁，煤中有机硫结构中分子转动能级间的跃迁频率处于1090～1010Hz，微波作用可以使分子产生转动能级跃迁，此时分子会处在一种亚稳态状态，分子极为活跃，分子内部以及分子之间，旧化学键的断裂、新化学键的形成更为激烈。微波辐射过程中产生的一些热量，同时作用于化学键的变化过程中，这些因素可能导致煤分子中含硫化学键的断裂。另一方面，微波作用下极性分子高频定向转动加大了分子之间的有效碰撞，从而加快了反应的进行。微波的作用机理非常复杂，目前尚无确切定论。微波技术应用于煤炭脱硫，能量利用效率高，可以脱除呈细粒嵌布的硫铁矿硫和有机硫，脱硫效果良好。但现有技术中，缺乏一种较佳的将微波脱硫运用于工业化的微波脱硫系统或设备或方法
技术实现思路
本专利技术提供了一种利用微波辐射进行煤炭燃前脱硫处理的系统，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。根据本专利技术的一种利用微波辐射进行煤炭燃前脱硫处理的系统，其包括用于对原煤进行破碎的破碎机，用于对破碎后原煤进行粉碎的球磨机，用于对粉碎后原煤进行微波处理的微波反应装置，用于对微波处理处理后原煤进行磁选的磁选装置，用于对磁选后的原煤进行输送的送料带；磁选装置包括横截面呈方形的磁选装置壳体，磁选装置壳体内部左侧设有一级磁选机构，磁选装置壳体内部右侧设有二级磁选机构；一级磁选机构包括两端分别与磁选装置壳体前后侧壁转动连接的一级磁选滚筒，一级磁选滚筒上方设有一第一导料板；第一导料板两侧分别与磁选装置壳体前后侧壁连接，第一导料板上端延伸至磁选装置壳体上开口处，第一导料板下端呈弧形向右延伸至一级磁选滚筒右上侧壁处；第一导料板下端与一级磁选滚筒侧壁相切，第一导料板下端与一级磁选滚筒侧壁间设有第一进料间隙；一级磁选滚筒下方设有一第一挡料板，第一挡料板两侧分别与磁选装置壳体前后侧壁连接，第一挡料板下端延伸至磁选装置壳体下开口处，第一挡料板上端呈弧形向右延伸至一级磁选滚筒右下侧壁处；第一挡料板上端与一级磁选滚筒侧壁相切，第一挡料板上端与一级磁选滚筒侧壁间隙配合；二级磁选机构包括两端分别与磁选装置壳体前后侧壁转动连接的二级磁选滚筒，二级磁选滚筒位于一级磁选滚筒右下方，二级磁选滚筒上方设有一第二导料板；第二导料板两侧分别与磁选装置壳体前后侧壁连接，第二导料板上端延伸至磁选装置壳体上开口处，第二导料板下端呈弧形向左延伸至二级磁选滚筒左上侧壁处，第二导料板下端与二级磁选滚筒侧壁相切，第二导料板下端与二级磁选滚筒侧壁间设有第二进料间隙；二级磁选滚筒下方设有一第二挡料板，第二挡料板两侧分别与磁选装置壳体前后侧壁连接，第二挡料板下端延伸至磁选装置壳体下开口处，第二挡料板上端呈弧形向左延伸至二级磁选滚筒左下侧壁处；第二挡料板上端与二级磁选滚筒侧壁相切，第二挡料板上端与二级磁选滚筒侧壁间隙配合；第一导料板、第一挡料板与磁选装置壳体左侧壁间形成第一集磁腔，第一集磁腔下方设有倾斜设置的第一排磁导板，磁选装置壳体后侧壁位于第一排磁导板下端处设有第一排磁口；第二导料板、第二挡料板与磁选装置壳体右侧壁间形成第二集磁腔，第二集磁腔下方设有倾斜设置的第二排磁导板，磁选装置壳体后侧壁位于第二排磁导板下端处设有第二排磁口；第一导料板、第一挡料板、第二导料板和第二挡料板间形成进煤通道；二级磁选滚筒与一级磁选滚筒构造相同，一级磁选滚筒包括塑料材质的磁选滚筒主体，磁选滚筒主体可转动地与磁选装置壳体进行配合；磁选滚筒主体内设有磁选安装腔，磁选安装腔中部沿轴向设有一磁选中间轴，磁选中间轴与磁选装置壳体固定配合；磁选安装腔近进煤通道侧的半边间隔设有多个条形永磁体，条形永磁体通过永磁体支杆与磁选中间轴连接；磁选安装腔远进煤通道侧的半边设有一半圆弧形的铁质隔磁环，铁质隔磁环通过隔磁环安装杆与磁选中间轴连接。本专利技术中，经微波反应装置微波处理后的原煤，能够进入进煤通道，此时一级磁选机构和二级磁选机构同时运作。即，一级磁选滚筒和二级磁选滚筒同时转动。进入进煤通道内的煤炭，能够首先沿着第一导料板下落至一级磁选滚筒处，在一级磁选滚筒内部的条形永磁体的作用下，煤炭中的磁性杂质(磁黄铁矿、陨硫铁等)会被吸附于一级磁选滚筒表面且会随着一级磁选滚筒进行转动，当一级磁选滚筒外侧的磁性杂质转动至铁质隔磁环时，由于铁质隔磁环的磁屏蔽作用本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用微波辐射进行煤炭燃前脱硫处理的系统，其特征在于：包括用于对原煤进行破碎的破碎机(1)，用于对破碎后原煤进行粉碎的球磨机(2)，用于对粉碎后原煤进行微波处理的微波反应装置(3)，用于对微波处理处理后原煤进行磁选的磁选装置(5)，用于对磁选后的原煤进行输送的送料带(6)；磁选装置(5)包括横截面呈方形的磁选装置壳体(51)，磁选装置壳体(51)内部左侧设有一级磁选机构，磁选装置壳体(51)内部右侧设有二级磁选机构；一级磁选机构包括两端分别与磁选装置壳体(51)前后侧壁转动连接的一级磁选滚筒(52a)，一级磁选滚筒(52a)上方设有一第一导料板(52b)；第一导料板(52b)两侧分别与磁选装置壳体(51)前后侧壁连接，第一导料板(52b)上端延伸至磁选装置壳体(51)上开口处，第一导料板(52b)下端呈弧形向右延伸至一级磁选滚筒(52a)右上侧壁处；第一导料板(52b)下端与一级磁选滚筒(52a)侧壁相切，第一导料板(52b)下端与一级磁选滚筒(52a)侧壁间设有第一进料间隙；一级磁选滚筒(52a)下方设有一第一挡料板(52c)，第一挡料板(52c)两侧分别与磁选装置壳体(51)前后侧壁连接，第一挡料板(52c)下端延伸至磁选装置壳体(51)下开口处，第一挡料板(52c)上端呈弧形向右延伸至一级磁选滚筒(52a)右下侧壁处；第一挡料板(52c)上端与一级磁选滚筒(52a)侧壁相切，第一挡料板(52c)上端与一级磁选滚筒(52a)侧壁间隙配合；二级磁选机构包括两端分别与磁选装置壳体(51)前后侧壁转动连接的二级磁选滚筒(53a)，二级磁选滚筒(53a)位于一级磁选滚筒(52a)右下方，二级磁选滚筒(53a)上方设有一第二导料板(53b)；第二导料板(53b)两侧分别与磁选装置壳体(51)前后侧壁连接，第二导料板(53b)上端延伸至磁选装置壳体(51)上开口处，第二导料板(53b)下端呈弧形向左延伸至二级磁选滚筒(53a)左上侧壁处，第二导料板(53b)下端与二级磁选滚筒(53a)侧壁相切，第二导料板(53b)下端与二级磁选滚筒(53a)侧壁间设有第二进料间隙；二级磁选滚筒(53a)下方设有一第二挡料板(53c)，第二挡料板(53c)两侧分别与磁选装置壳体(51)前后侧壁连接，第二挡料板(53c)下端延伸至磁选装置壳体(51)下开口处，第二挡料板(53c)上端呈弧形向左延伸至二级磁选滚筒(53a)左下侧壁处；第二挡料板(53c)上端与二级磁选滚筒(53a)侧壁相切，第二挡料板(53c)上端与二级磁选滚筒(53a)侧壁间隙配合；第一导料板(52b)、第一挡料板(52c)与磁选装置壳体(51)左侧壁间形成第一集磁腔(52d)，第一集磁腔(52d)下方设有倾斜设置的第一排磁导板(52e)，磁选装置壳体(51)后侧壁位于第一排磁导板(52e)下端处设有第一排磁口(52f)；第二导料板(53b)、第二挡料板(53c)与磁选装置壳体(51)右侧壁间形成第二集磁腔(53d)，第二集磁腔(53d)下方设有倾斜设置的第二排磁导板(53e)，磁选装置壳体(51)后侧壁位于第二排磁导板(53e)下端处设有第二排磁口；第一导料板(52b)、第一挡料板(52c)、第二导料板(53b)和第二挡料板(53c)间形成进煤通道(54)；二级磁选滚筒(53a)与一级磁选滚筒(52a)构造相同，一级磁选滚筒(52a)包括塑料材质的磁选滚筒主体(52a1)，磁选滚筒主体(52a1)可转动地与磁选装置壳体(51)进行配合；磁选滚筒主体(52a1)内设有磁选安装腔(52a2)，磁选安装腔(52a2)中部沿轴向设有一磁选中间轴(52a3)，磁选中间轴(52a3)与磁选装置壳体(51)固定配合；磁选安装腔(52a2)近进煤通道(54)侧的半边间隔设有多个条形永磁体(52a4)，条形永磁体(52a4)通过永磁体支杆(52a5)与磁选中间轴(52a3)连接；磁选安装腔(52a2)远进煤通道(54)侧的半边设有一半圆弧形的铁质隔磁环(52a6)，铁质隔磁环(52a6)通过隔磁环安装杆(52a7)与磁选中间轴(52a3)连接。...
【技术特征摘要】
1.一种利用微波辐射进行煤炭燃前脱硫处理的系统，其特征在于：包括用于对原煤进行破碎的破碎机(1)，用于对破碎后原煤进行粉碎的球磨机(2)，用于对粉碎后原煤进行微波处理的微波反应装置(3)，用于对微波处理处理后原煤进行磁选的磁选装置(5)，用于对磁选后的原煤进行输送的送料带(6)；磁选装置(5)包括横截面呈方形的磁选装置壳体(51)，磁选装置壳体(51)内部左侧设有一级磁选机构，磁选装置壳体(51)内部右侧设有二级磁选机构；一级磁选机构包括两端分别与磁选装置壳体(51)前后侧壁转动连接的一级磁选滚筒(52a)，一级磁选滚筒(52a)上方设有一第一导料板(52b)；第一导料板(52b)两侧分别与磁选装置壳体(51)前后侧壁连接，第一导料板(52b)上端延伸至磁选装置壳体(51)上开口处，第一导料板(52b)下端呈弧形向右延伸至一级磁选滚筒(52a)右上侧壁处；第一导料板(52b)下端与一级磁选滚筒(52a)侧壁相切，第一导料板(52b)下端与一级磁选滚筒(52a)侧壁间设有第一进料间隙；一级磁选滚筒(52a)下方设有一第一挡料板(52c)，第一挡料板(52c)两侧分别与磁选装置壳体(51)前后侧壁连接，第一挡料板(52c)下端延伸至磁选装置壳体(51)下开口处，第一挡料板(52c)上端呈弧形向右延伸至一级磁选滚筒(52a)右下侧壁处；第一挡料板(52c)上端与一级磁选滚筒(52a)侧壁相切，第一挡料板(52c)上端与一级磁选滚筒(52a)侧壁间隙配合；二级磁选机构包括两端分别与磁选装置壳体(51)前后侧壁转动连接的二级磁选滚筒(53a)，二级磁选滚筒(53a)位于一级磁选滚筒(52a)右下方，二级磁选滚筒(53a)上方设有一第二导料板(53b)；第二导料板(53b)两侧分别与磁选装置壳体(51)前后侧壁连接，第二导料板(53b)上端延伸至磁选装置壳体(51)上开口处，第二导料板(53b)下端呈弧形向左延伸至二级磁选滚筒(53a)左上侧壁处，第二导料板(53b)下端与二级磁选滚筒(53a)侧壁相切，第二导料板(53b)下端与二级磁选滚筒(53a)侧壁间设有第二进料间隙；二级磁选滚筒(53a)下方设有一第二挡料板(53c)，第二挡料板(53c)两侧分别与磁选装置壳体(51)前后侧壁连接，第二挡料板(53c)下端延伸至磁选装置壳体(51)下开口处，第二挡料板(53c)上端呈弧形向左延伸至二级磁选滚筒(53a)左下侧壁处；第二挡料板(53c)上端与二级磁选滚筒(53a)侧壁相切，第二挡料板(53c)上端与二级磁选滚筒(53a)侧壁间隙配合；第一导料板(52b)、第一挡料板(52c)与磁选装置壳体(51)左侧壁间形成第一集磁腔(52d)，第一集磁腔(52d)下方设有倾斜设置的第一排磁导板(52e)，磁选装置壳体(51)后侧壁位于第一排磁导板(52e)下端处设有第一排磁口(52f)；第二导料板(53b)、第二挡料板(53c)与磁选装置壳体(51)右侧壁间形成第二集磁腔(53d)，第二集磁腔(53d)下方设有倾斜设置的第二排磁导板(53e)，磁选装置壳体(51)后侧壁位于第二排磁导板(53e)下端处设有第二排磁口；第一导料板(52b)、第一挡料板(52c)、第二导料板(53b)和第二挡料板(53c)间形成进煤通道(54)；二级磁选滚筒(53a)与一级磁选滚筒(52a)构造相同，一级磁选滚筒(52a)包括塑料材质的磁选滚筒主体(52a1)，磁选滚筒主体(52a1)可转动地与磁选装置壳体(51)进行配合；磁选滚筒主体(5...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛涛，蔡川川，张明旭，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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