一种褐煤加工设备制造技术

一种褐煤加工设备，本发明专利技术涉及一种褐煤加工设备领域，具体涉及一种以褐煤为原料提取腐植酸设备领域。一种以褐煤利用的设备包括褐煤处理系统、碱池处理系统、酸池处理系统和分离池处理系统四部分组成。本发明专利技术通过各装置相互配合实现了产品与酸碱的分离，酸碱用量减少，且通装置工艺配合形成了铝循环、碱液循环和酸液反复利用，避免了生产过程中产生废物对环境的污染，减小酸碱使用量降低成本。固液逆向传质提高生产工艺的“兼容性”，实现连续生产,易于控制。

【技术实现步骤摘要】
一种褐煤加工设备
本专利技术涉及一种褐煤加工设备领域，具体涉及一种以褐煤为原料提取腐植酸的加工设备领域。
技术介绍
褐煤是煤化程度最低的矿产煤，不易储存和远运，燃烧时对空气污染严重。然而褐煤中却含有大量的腐植酸和富里酸；部分褐煤中腐植酸含量占其有机质的80%。近年来，腐植酸因其独特的理化性质，被广泛的应用于多个行业，因此以褐煤为原料，提取腐植酸已经成为相关领域研究的热点。目前研究中从褐煤中提取的腐植酸方法主要是“碱提酸析”，在碱性条件下提取褐煤中的腐植酸，然后调整至强酸性，腐植酸析出。这种方法存在的突出问题主要集中在以下两个方面：第一、“碱提酸析”酸碱用量大，环境污染严重。褐煤提取时的碱液的pH值通常大于10，而析出过程则需要较强的酸性条件，由强碱环境转入强酸环境，要消耗大量酸，而且这些酸碱通常很难循环使用。第二、褐煤成分差异大，相应的提取工艺难以满足腐植酸实际提取要求。由于褐煤的煤化度的差异，其腐植酸的含量也存在非常大的差别；即使是同一区域不同煤层的褐煤，成分存在较大的差异。因此对于褐煤提取腐植酸在工艺和设备方面都应当具有相应的“兼容性”，以适应原料的差异。这对于天然产物的提取是非常重要的。例如在碱液提取过程中，腐植酸含量低会造成碱液剩余，剩余碱液不但浪费，而且需要大量酸去中和；腐植酸含量高会造成腐植提取不充分。现有工艺采用的是提取过程中对于pH进行监测，控制pH不低于10，实际上是为提高提取效果，保持碱液过剩。
技术实现思路
基于上述技术问题，本专利技术提出如下专利技术构思构思1：减少酸碱使用量1、碱提后无需将整个溶液调至酸性，向提取的腐植酸溶液中加入聚铝，进行絮凝，腐植酸与铝元素共同组成絮凝物与碱液分离，碱液返回系统可以循环使用。2、碱液循环使用的前提条件是碱液应当洁净。本专利技术一是褐煤经过预处理，即为酸液对褐煤的处理，从原料层面保证碱液中尽可能少的引入杂质；二是聚铝絮凝，本身就是对于碱液的净化过程。3、酸液多次使用：如图1-C所示，絮凝物在酸性条件下，絮凝的状态被破坏，铝以离子形式进入溶液中，腐植酸以沉淀形式析出。本部分酸液中的部分酸液作为褐煤前处理液和氢氧化铝提纯酸液。4、与现有技术相比；本专利技术引入聚铝作为絮凝剂，但聚铝是本专利技术中的副产品，无需额外引入，而且可以铝元素的循环利用。构思2：固液逆向传质在褐煤提取铝离子的过程中，酸液由左向右行进；褐煤由右向左行进；二者逆向行进。逆向传质的有益效果：（1）符合提取工艺要求。提取所用的酸随着提取的进行，酸的强度酸会逐渐减弱，固液逆向传质过程酸的强度会沿着行进方向逐渐减弱；褐煤中离子的提取难度会沿着行进方向逐渐增强。在现有实际提取过程中：起始时，待提取物质易于提取，随着提取的进行，后期酸的浓度低，但待提取物质难以提取。因此固液逆向传质是解决该问题的有效方法。（2）提高生产工艺的“兼容性”，实现连续生产,易于控制。由于褐煤成分的差异，提取过程中难以针对不同含量的原料配置相应适合数量的酸液，这个问题在连续生产中尤为突出。（3）逆向传质突出的优点表现在“总量持平，局部过量”：首先，反应物总量与现有工艺用量持平：上述提取过程中最终达到反应完全的标志是褐煤的出口处溶液的pH为1，即褐煤经过强酸的处理，可以通过添加酸液保持褐煤经过强酸的处理；与之相应的酸液的标志是酸液的出口处溶液pH为4，这可以通过调整褐煤的添加量来实现。其次，反应物局部过量：褐煤的反应过程中，最后反应过程中是明显过量，保证了反应的充分进行。以上专利技术构思通过以下具体的技术方案实现的。一种褐煤利用的方法包括褐煤处理系统、碱池处理系统、酸池处理系统和分离池处理系统四部分组成。第一部分：褐煤处理系统：设备：如图2所示，褐煤处理装置（1）由7个第一处理室（1-1）依次连接组成，第一处理室（1-1）左端安装有第一格栅（1-2）；第一处理室（1-1）中设有4-8个第一搅拌桨（1-6）；处理室右侧上方第一进液管（1-10），第一进液管（1-10）通过第一进液阀（1-8）与第一汇总管（1-12）相连接；第一格栅（1-2）下方第一排液口（1-7），第一排液口（1-7）与第一排液管（1-3）相连接，第一排液管（1-3）通过第一出液阀（1-4）与第一汇总管（1-12）相连接，第一排液管（1-3）通过第二出液阀（1-5）与第二汇总管（1-11）相连接；第一汇总管（1-12）上的间隔阀（1-9）位于相邻2个第一处理室（1-1）之间；如图6所示，最左侧第一处理室（1-1）的第一格栅（1-2）通过第一物料传送带（1-14）与第一离心机（1-13）相连；第一搅拌桨（1-6）上均匀分布4-8个搅拌叶片（1-61），搅拌叶片（1-61）外侧连接2个尾片（1-62），搅拌叶片（1-61）与尾片（1-62）间的夹角为120度，两个尾片（1-62）间的夹角为120度。工艺：褐煤由1号处理室到7号处理室方向行进，且间隔一个处理室加入物料；初始酸液A1由7号处理室向1号处理室方向行进，且间隔一个处理室加入物料；褐煤通过n-1号处理室第一格栅（1-2）进入n号处理室，酸液由第一进液管（1-10）进入n号处理室，在第一搅拌桨（1-6）搅拌作用下进行提取，提取后在启动第一格栅（1-2）同时酸液由第一排液口（1-3）排出再由第一进液管（1-10）进入n号处理室，形成酸液内循环，当褐煤通过n号处理室第一格栅（1-2）进入n+1号处理室后，n号处理室中酸液通过第一排液口（1-3）进入第一汇总管（1-12）进入n-1号处理室，当褐煤通过7号处理室后进入第一离心机（1-13），离心分离后固体A进入第一碱池（2-1）中；当酸液pH值大于4时，通过第二汇总管（1-11）中，标记为W，W进入分离池处理系统（4）中。技术说明1-1：提取过程中逆向传质，如专利技术构思2所述，在此不再赘述。技术说明1-2：本步骤研究所采用的酸液为酸池中的酸液，酸池的主要作用是脱去絮凝物中铝离子，其成分是含有铝离子pH=1-2的酸液，应用该部分溶液进行提取可以充分提取富里酸，同时褐煤中存在着一定数量的易于提取的铝盐，应用盐酸可以实现对于铝离子的提取，提取出来的铝离子作为制备聚氯的原料。技术说明1-3：在提取过程中第一搅拌桨（1-6）的作用是保证褐煤与酸液的充分接触和实现固体物料水平方向的定向移动。尾片（1-62）在底部时，会将位于下方的固体“铲”起，夹在两个第一搅拌桨（1-6）间的固体，在随同两个第一搅拌桨下落的过程中下方的第一搅拌桨（1-6）的尾片（1-62）会改变固体下落的方向，使其向前方下落，进入下一个搅拌桨的搅拌范围，在于流动溶液的配合下实现水平方向的移动。技术说明1-4：固液逆向传质，解决了铝的提取分离过程中的技术难题。当pH值为3-5时，铝离子以沉淀形式从溶液中析出，这个pH值范围大，难以选择合适的pH值对于褐煤和提取液进行分离。选择提取液处于较低pH值时进行褐煤和提取液进行分离，例如pH=3时将提取酸液与褐煤分离，提取酸液调整到pH值大于5可以使溶液中的铝得到充分回收，但是pH大于3的酸液未参与对褐煤进行提取，并且需要调节pH，额外消耗了碱液。如果pH值较高时，如pH=4-5时将提取液与褐煤进行分离，调整到pH值大于5尽管消耗的碱量较少，酸液利用较为充分，但pH=3-4时已经产生了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种褐煤加工设备，该设备由褐煤处理系统、碱池处理系统、酸池处理系统和分离池处理系统四部分组成；褐煤处理装置（1）由7个第一处理室（1‑1）依次连接组成，第一处理室（1‑1）左端安装有第一格栅（1‑2）；第一处理室（1‑1）中设有4‑8个第一搅拌桨（1‑6）；处理室右侧上方第一进液管（1‑10），第一进液管（1‑10）通过第一进液阀（1‑8）与第一汇总管（1‑12）相连接；第一格栅（1‑2）下方第一排液口（1‑7），第一排液口（1‑7）与第一排液管（1‑3）相连接，第一排液管（1‑3）通过第一出液阀（1‑4）与第一汇总管（1‑12）相连接，第一排液管（1‑3）通过第二出液阀（1‑5）与第二汇总管（1‑11）相连接；第一汇总管（1‑12）上的间隔阀（1‑9）位于相邻2个第一处理室（1‑1）之间；如图6所示，最左侧第一处理室（1‑1）的第一格栅（1‑2）通过第一物料传送带（1‑14）与第一离心机（1‑13）相连；第一搅拌桨（1‑6）上均匀分布4‑8个搅拌叶片（1‑61），搅拌叶片（1‑61）外侧连接2个尾片（1‑62），搅拌叶片（1‑61）与尾片（1‑62）间的夹角为120度，两个尾片（1‑62）间的夹角为120度；碱池处理系统（2）分为第一碱池（2‑1）和第二碱池（2‑11）；第一碱池（2‑1）和第二碱池（2‑11）间设有第一管道（2‑10）、并联可切换的第一缓冲罐（2‑21）和第二缓冲罐（2‑22）；第二碱池（2‑11）的第二排液口（2‑13）与第二管道（2‑15）一端连接，第二管道（2‑15）另一端与第一卧螺离心机（2‑16）连接，第一卧螺离心机（2‑16）通过第三管道（2‑17）与第一碱池（2‑1）相连；第一碱池（2‑1）的一端为最高点（2‑4），最高点（2‑4）到最低点（2‑5）由20‑100级相同的阶梯（2‑6）连接，每一个阶梯（2‑6）内都有3‑5个相同的曝气孔（2‑7），阶梯（2‑6）水平长度20‑50cm，曝气孔（2‑7）外侧为单向阀门（2‑8）；第二格栅（2‑2）最下端位于最低点（2‑5）所在的平面，最低点（2‑5）处侧壁上有第二排液口（2‑9），第二排液口（2‑9）与第一管道（2‑10）之间连有第一缓冲罐（2‑21）和第二缓冲罐（2‑22）；第三格栅（2‑3）底端位于最高点（2‑4）所在平面上；第三格栅（2‑3）上方为第二进液管（2‑18）；最高点所在平面（2‑4）相邻的第一个阶梯（2‑6）上方为进料点（2‑19）；第一碱池（2‑1）中进料点（2‑19）一侧中部设有第六pH值在线调节装置（2‑30）；第二碱池（2‑11）一端有第二排液口（2‑13），靠近第二排液口（2‑13）处有分区板（2‑12），第二碱池（2‑11）上方为第一管道（2‑10）管口和聚铝进料管（2‑25）管口；第二碱池（2‑11）装有4‑8个第二搅拌桨（2‑14），第二排液口（2‑13）连接第二管道（2‑15），第二管道（2‑15）上安装有第一泵（2‑20）为絮凝混合物前进提供动力，第二管道（2‑15）另一端与第一卧螺离心机（2‑16）的进料口相连；第一卧螺离心机（2‑16）出液口通过第三管道（2‑17）与第二进液管（2‑18）相连；第一卧螺离心机（2‑16）分离出的固体物料进入酸池系统（3）的1号第二处理室（3‑1）中；第二碱池（2‑11）内设有4‑8个第一在线pH值调节装置 （2‑24），调节第二碱池（2‑11）内pH值在10.0 ‑11.0 之间，第三管道（2‑17）内设有第二pH值在线调节装置（2‑23），调节pH值在11.0‑11.5 之间；第一碱池（2‑1）采用斜坡型设计，斜坡与水平面夹角为5‑30度；酸池处理系统（3）由4个第二处理室（3‑1）依次连接组成，依次编号为1‑4号，第二处理室（3‑1）右端安装有第四格栅（3‑2），第四格栅（3‑2）下端与第三传送带（3‑11）相连；第二处理室（3‑1）中设有2‑4个第三搅拌桨（3‑3）；4号第二处理室（3‑1）内的第四格栅（3‑2）出料口通过第二物料传送带（3‑4）与第二卧螺离心机（3‑5）的进料口相连；2‑4号第二处理室（3‑1）都设有液位控制装置（3‑6）；当n号第二处理室（3‑1）中液位下降时，液位控制装置（3‑6）将按比例选取浓酸和n‑1第二处理室（3‑1）中的溶液补充到n号第二处理室（3‑1）中，保持n号第二处理室（3‑1）中溶液的体积和pH值；1号第二处理室（3‑1）中液位下降时，液位控制装置（3‑6）将按比例选取洗液罐（3‑7）中的溶液和水补充到1号第二处理室（3‑1）中，保持1号第二处理室（3‑1）中溶液的体积和pH值；第二卧螺离心机（3‑5）出液口出来的液体循环回到4号第二处理室（3‑1），固体交替进入第一清洗干燥罐（3‑8）或第二清洗干燥罐（3‑9）中，第一清洗...

【技术特征摘要】
1.一种褐煤加工设备，该设备由褐煤处理系统、碱池处理系统、酸池处理系统和分离池处理系统四部分组成；褐煤处理装置（1）由7个第一处理室（1-1）依次连接组成，第一处理室（1-1）左端安装有第一格栅（1-2）；第一处理室（1-1）中设有4-8个第一搅拌桨（1-6）；处理室右侧上方第一进液管（1-10），第一进液管（1-10）通过第一进液阀（1-8）与第一汇总管（1-12）相连接；第一格栅（1-2）下方第一排液口（1-7），第一排液口（1-7）与第一排液管（1-3）相连接，第一排液管（1-3）通过第一出液阀（1-4）与第一汇总管（1-12）相连接，第一排液管（1-3）通过第二出液阀（1-5）与第二汇总管（1-11）相连接；第一汇总管（1-12）上的间隔阀（1-9）位于相邻2个第一处理室（1-1）之间；如图6所示，最左侧第一处理室（1-1）的第一格栅（1-2）通过第一物料传送带（1-14）与第一离心机（1-13）相连；第一搅拌桨（1-6）上均匀分布4-8个搅拌叶片（1-61），搅拌叶片（1-61）外侧连接2个尾片（1-62），搅拌叶片（1-61）与尾片（1-62）间的夹角为120度，两个尾片（1-62）间的夹角为120度；碱池处理系统（2）分为第一碱池（2-1）和第二碱池（2-11）；第一碱池（2-1）和第二碱池（2-11）间设有第一管道（2-10）、并联可切换的第一缓冲罐（2-21）和第二缓冲罐（2-22）；第二碱池（2-11）的第二排液口（2-13）与第二管道（2-15）一端连接，第二管道（2-15）另一端与第一卧螺离心机（2-16）连接，第一卧螺离心机（2-16）通过第三管道（2-17）与第一碱池（2-1）相连；第一碱池（2-1）的一端为最高点（2-4），最高点（2-4）到最低点（2-5）由20-100级相同的阶梯（2-6）连接，每一个阶梯（2-6）内都有3-5个相同的曝气孔（2-7），阶梯（2-6）水平长度20-50cm，曝气孔（2-7）外侧为单向阀门（2-8）；第二格栅（2-2）最下端位于最低点（2-5）所在的平面，最低点（2-5）处侧壁上有第二排液口（2-9），第二排液口（2-9）与第一管道（2-10）之间连有第一缓冲罐（2-21）和第二缓冲罐（2-22）；第三格栅（2-3）底端位于最高点（2-4）所在平面上；第三格栅（2-3）上方为第二进液管（2-18）；最高点所在平面（2-4）相邻的第一个阶梯（2-6）上方为进料点（2-19）；第一碱池（2-1）中进料点（2-19）一侧中部设有第六pH值在线调节装置（2-30）；第二碱池（2-11）一端有第二排液口（2-13），靠近第二排液口（2-13）处有分区板（2-12），第二碱池（2-11）上方为第一管道（2-10）管口和聚铝进料管（2-25）管口；第二碱池（2-11）装有4-8个第二搅拌桨（2-14），第二排液口（2-13）连接第二管道（2-15），第二管道（2-15）上安装有第一泵（2-20）为絮凝混合物前进提供动力，第二管道（2-15）另一端与第一卧...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘宇，丁慧贤，张宏森，周惠玉，刘宁，刘建文，史奇，张丹，周佳阳，谷亚男，
申请(专利权)人：黑龙江科技大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23