一种多原料制备水煤浆产品的系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种多原料制备水煤浆的系统，包括改性装置、第一强力剪切装置、超细磨装置、破碎装置、整形装置和第二强力剪切装置；第一原料输送管路和第二原料输送管路分别与改性装置的进料口相连，改性装置的出料口与第一强力剪切装置的进料口相连，第一强力剪切装置的出料口与超细磨装置的进料口相连，超细磨装置的出料口分别与整形装置和第二强力剪切装置的进料口相连，整形装置的出料口与第二强力剪切装置的进料口相连，第二强力剪切装置产出水煤浆；原煤输送管路与破碎装置的进料口相连，破碎装置的出料口与整形装置的进料口相连。采用该系统能制得煤浆流动性、稳定性和雾化性能均非常优异的水煤浆，并实现污泥和煤泥的高效清洁利用。

【技术实现步骤摘要】
一种多原料制备水煤浆产品的系统
本技术属于煤化工
，涉及水煤浆制备技术，尤其涉及一种多原料制备水煤浆产品的系统。
技术介绍
污泥作为重要的生物质资源，具有水分高、灰分高、热值低、表面亲水性官能团多、持水性强、体积大等性质。目前国内对污泥的处理方法以填埋为主，资源化能源化利用率低，对环境造成严重污染；焚烧虽然减量明显，但污泥自身热值较低，不能直接燃烧。煤泥主要是指选煤厂煤炭洗选过程中的副产品，经压滤机等设备脱水后而来，其具有高水分、高粘性、高持水性及低热值等特性。除了小部分应用于民用外，剩余大部分均用于煤泥锅炉燃烧发电或堆积填埋等。将污泥和煤泥与煤掺混制备水煤浆，可有效降低污泥处理的投资和处理成本，即可利用现有生产设备，有效降低污泥处理的成本，对于污泥和煤泥减量化、资源化、能源化利用具有重要意义。目前人们对于用污泥或煤泥制备水煤浆的工艺进行过一些研究，例如：CN103497791B公开了一种新型污泥水煤浆及其制备方法，该方法包括如下步骤：(1)将市政污泥和污泥改性剂进行混合得到混合物，向所述混合物中添加水得到混合液；所述混合液的质量为所述混合物的质量的2倍；(2)将所述混合液输入至流体激波处理器中进行高压处理，得到改性污泥；(3)将原料煤破碎至粒径小于3mm的煤粉；将所述煤粉、所述改性污泥输送至磨机，并加入分散剂进行研磨，得到所述污泥水煤浆。CN104388137A公开了一种城市污泥制备高浓度污泥煤浆的方法，该方法包括如下过程：首先，采用生物炭为主要原料的污泥调理剂对城市污水处理厂未脱水的原污泥进行调质；然后，将调质后污泥静置20～60分钟进行重力浓缩脱水，排出上清液，获得浓缩污泥；最后，将浓缩污泥与煤、添加剂按一定比例混合，且浓缩污泥干重占污泥煤浆固含量的10～18％，球磨,使固体颗粒的粒径小于0.1mm，其中≤75μm的粒径占70-80％，制得高浓度污泥煤浆。CN106085524A公开了一种气化用水煤浆的制备方法。该制备方法包括：步骤S1，对煤泥进行加水稀释，得到煤泥浆；步骤S2，向煤泥浆中加煤及水混合，得到混合煤浆；步骤S3，对混合煤浆进行研磨，得到气化用水煤浆。通过先将对煤泥进行加水稀释制备成煤泥浆便于实现运输，然后再通过添加煤及水混合制备成混合煤浆，最后通过研磨即可得到气化用水煤浆。然而，上述方法都存在着制备的水煤浆粒度分布不均、稳定性差、能耗高、不能同时适应于气化和燃料水煤浆等问题，难以实现污泥和煤泥的大规模资源化利用。因此，开发更加优良的使用污泥和煤泥同煤掺混制备水煤浆的系统以及方法不但具有经济效益，同时也具有很好的环境效益，是本领域的研究重点。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本技术的目的在提供一种多原料制备水煤浆产品的系统，尤其是使用污泥、煤泥和煤掺杂，多原料制备新型水煤浆产品的系统以及处理方法。本技术的系统简单、易实现、稳定性高、能耗低、参数调整简便、能实现连续化生产、能同时适用燃料水煤浆或气化水煤浆的制备，且得到的水煤浆产品的流动性、稳定性和物化性能均得到了大幅提升。而且，本技术的方法具有流程简单，投资少等优点，实现了污泥和煤泥的高效清洁利用，经济和环保效益显著。为达上述目的，本技术采用以下技术方案：本技术提供一种多原料制备水煤浆的系统，所述系统包括改性装置、第一强力剪切装置、超细磨装置、破碎装置、整形装置和第二强力剪切装置；其中，第一原料输送管路和第二原料输送管路分别与改性装置的进料口相连，改性装置的出料口与第一强力剪切装置的进料口相连，第一强力剪切装置的出料口与超细磨装置的进料口相连，超细磨装置的出料口分别与整形装置和第二强力剪切装置的进料口相连，所述整形装置的出料口与第二强力剪切装置的进料口相连，第二强力剪切装置产出水煤浆产品；原煤输送管路与破碎装置的进料口相连，破碎装置的出料口与整形装置(5)的进料口相连。本技术所述系统采用原煤、污泥和可选的煤泥，多种原料配合使用，并将整形粗磨和超细磨优化组合，添加少量生产水和添加剂，最终得到高质量水煤浆产品，煤浆流动性、稳定性和雾化性能均有大幅改善，并且实现了污泥和煤泥的高效清洁利用。本技术中，所述第一强力剪切装置(2)和第二强力剪切装置(6)中的强力剪切均指剪切速率为130r/min～180r/min，例如130r/min、135r/min、140r/min、150r/min、160r/min、170r/min、175r/min或180r/min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。本技术中，所述超细磨装置(3)中的超细磨指出料中粒度在0.075mm以下的颗粒在出料中占比≥70wt％，例如70％、75％、80％、85％、90％、95％或100％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。本技术中，所述整形装置(5)使得所述物料的粒度≤2.5mm，例如2.5mm、2mm、1.5mm、1mm、0.5mm或0.01mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，所述超细磨装置(3)为立式研磨形式和/或卧式研磨形式。优选地，所述整形装置(5)设置水和添加剂添加口。优选地，所述改性装置(1)设置水和添加剂添加口。优选地，所述改性装置(1)为碱性改性系统、超声波改性系统、加压均质改性系统或加热改性系统中的任意一种。本技术提供的系统可以同时适用燃料水煤浆和气化水煤浆的制备，适用范围广，工业应用前景好。本技术还提供了所述系统的处理方法，包括以下步骤：(1)将原煤通过原煤输送管路送入破碎系统中进行破碎，得到物料A；(2)将污泥、可选的煤泥、水、添加剂分别通过第一原料输送管路、第二原料输送管路、水添加口和添加剂添加口送入改性装置中，进行改性，然后再从改性装置的出料口转入第一强力剪切装置中，强力剪切，得到物料B；(3)将物料B从第一强力剪切装置的出料口转入超细磨装置中，进行超细磨，得到物料C；(4)将物料A、部分物料C、水以及添加剂分别通过破碎装置的出料口、超细磨装置的出料口、水添加口和添加剂添加口送入整形装置中，进行整形粗磨，得到物料D；(5)将物料D和剩余物料C分别从整形装置的出料口以及超细磨装置出料口转入第二强力剪切装置中，混合后经过强力剪切，得到水煤浆产品。本技术中，步骤(4)所述部分物料C与步骤(5)所述剩余物料C视为一个整体，其质量总和即为全部物料C的质量，故所述“部分物料C”和“剩余物料C”属于清楚表述。作为本技术优选的技术方案，所述第二强力剪切系统(6)还包含一个与超细磨装置(3)的进料口连接的出料口。由此可以实现如下步骤：将一部分步骤(5)得到的水煤浆产品返回到步骤(3)与所述物料B混合进行超细磨。所述一部分步骤(5)得到的水煤浆产品的质量占步骤(5)总的水煤浆产品的0wt％～30wt％，例如0wt％、5wt％、10wt％、15wt％、20wt％、25wt％或30wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。作为本技术优选的技术方案，所述污泥干基量为原煤干基量的0.01wt％～20wt％，例如0.01wt％、0.1wt％、0.5wt％、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多原料制备水煤浆产品的系统，其特征在于，所述系统包括改性装置（1）、第一强力剪切装置（2）、超细磨装置（3）、破碎装置（4）、整形装置（5）和第二强力剪切装置（6）；其中，第一原料输送管路和第二原料输送管路分别与改性装置（1）的进料口相连，改性装置（1）的出料口与第一强力剪切装置（2）的进料口相连，第一强力剪切装置（2）的出料口与超细磨装置（3）的进料口相连，超细磨装置（3）的出料口分别与整形装置（5）和第二强力剪切装置（6）的进料口相连，所述整形装置（5）的出料口与第二强力剪切装置（6）的进料口相连，第二强力剪切装置（6）产出水煤浆产品；原煤输送管路与破碎装置（4）的进料口相连，破碎装置（4）的出料口与整形装置（5）的进料口相连。

【技术特征摘要】
1.一种多原料制备水煤浆产品的系统，其特征在于，所述系统包括改性装置（1）、第一强力剪切装置（2）、超细磨装置（3）、破碎装置（4）、整形装置（5）和第二强力剪切装置（6）；其中，第一原料输送管路和第二原料输送管路分别与改性装置（1）的进料口相连，改性装置（1）的出料口与第一强力剪切装置（2）的进料口相连，第一强力剪切装置（2）的出料口与超细磨装置（3）的进料口相连，超细磨装置（3）的出料口分别与整形装置（5）和第二强力剪切装置（6）的进料口相连，所述整形装置（5）的出料口与第二强力剪切装置（6）的进料口相连，第二强力剪切装置（6）产出水煤浆产品；原煤输送管路与破碎装置（4）的进料口相连，破碎装置（4）的出料口与整形装置（5）的进料口相连。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二强力剪切系统（6）还包含一个与超细磨装置（3）的进料口连接的出料口。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：何国锋，段清兵，吕向阳，张胜局，王冉，柳金秋，赵力明，徐明磊，刘烨炜，陈浩，
申请(专利权)人：中煤科工清洁能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11