热半焦冷却制备水煤浆的方法技术

本发明专利技术公开了一种热半焦冷却制备水煤浆的方法，解决了现有半焦冷却制备水煤浆存在的成浆浓度差的问题。技术方案包括由低阶煤热解后得到的500-700℃热半焦，将500-700℃的热半焦采用干熄焦方式快速冷却到60℃以下，然后预破碎至10mm以下，再磨细至1mm以下后加水制备水煤浆。本发明专利技术以低阶煤制备的热半焦经干熄焦降温后得到高品质半焦，干熄焦产品成浆性能优于水熄焦，成浆浓度可提高5-7个百分点，具有工艺简单，生产成本和运行成本低、成浆浓度高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种煤化工领域，具体的说是一种。
技术介绍
随着高变质煤种越用越少，低阶煤的高效清洁利用日显重要。现阶段低阶煤的处 方方法通常是将其热解后形成热半焦。截止2013年，低阶煤提质技术已超过二十种，其中 十三种热解技术处于建设、试运行阶段，低阶煤热解提质固体产品的大规模高效利用是人 们面临的一大课题。 将低阶段热解后形成热半焦，热半焦需要冷却后磨细可作为燃料使用，如直接作 为煤粉燃烧或者配制成水煤浆。 长期以来，热半焦的冷却采用水熄焦。水熄焦的方法耗水量大，并且，当热半焦用 于制备水煤浆时，采用水熄焦方法会使热半焦同水或水蒸气接触后发生化学反应，不仅会 产生含尘废气污染环境，而且这种与水接触后的半焦结构和性质发生变化，品质降低，同时 复吸作用导致半焦水分大幅增加，降低成浆浓度。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、水煤浆成浆浓度高、 有效提高热半焦煤化程度的。 技术方案包括由低阶煤热解后得到的500-700°C热半焦，将500-700°C的热半焦 采用干熄焦方式快速冷却到60°C以下，然后预破碎至IOmm以下，再磨细至Imm以下后加水 制备水煤浆。 采用球磨机进行细磨，钢球的直径配比为20mm、12mm和5mm，质量配比对应为 20% :50% :30%，球磨机转速设定在150-200r/min，磨煤时间3-5min。 加水后搅拌制备水煤浆，采用高速电动搅拌器进行搅拌，转速设置为l〇〇〇r/min， 搅拌时间控制在15-20min。 所述制备水煤浆时还加入了水煤浆添加剂，所述水煤浆添加剂添加量为半焦质量 的0. 3%。所述水煤浆添加剂以木质素为主要原料，如常州中南化工有限公司生产的ZM-19 高效水煤浆添加剂。 所述干熄焦方式为惰性干燥气体同热半焦直接或间接换热，或液态低温介质同热 半焦间接换热。 将粒度小于Imm的半焦以Imm?0. 071mm和小于0. 071mm的两种粒度范围，以质 量比6 :4进行级配，然后再加水制备水煤浆。 干熄焦方法借助物理方式进行热冷介质间的换热，能够有效提高半焦冷却速度、 快速终止热解反应，同时增大了热解气在煤颗粒中逸出的推动力。该熄焦方式的选取不是 简单的改进，其避免了水熄焦或水气熄焦对半焦性质的改变，因为水熄焦或水气熄焦同半 焦能够发生轻微的气化反应，降低半焦的品质、改变半焦的孔隙结构并增加半焦的含水量。 干熄焦最大限度降低了半焦中的含水量，保持了半焦孔结构的规律性，达到了提高煤化程 度的效果。这对于以低阶煤为原料生产的热半焦而言，在减少水煤浆添加剂的使用量，提高 成浆浓度是十分必要的。 另一方面，采用干熄焦方法冷却热半焦，能保持热解过程中半焦形成的相对规则 的微晶层片状结构，改善孔径分布，使后续的半焦破碎和磨细变得更加容易，可磨性提高， 减少磨煤机的能耗。通过控制钢球的直径配比、质量配比和球磨机转速和磨煤时间，使半焦 能有效磨至Imm以下，保证成楽效果。 专利技术人进一步发现，将磨细后的半焦进行级配能够进一步提高成浆浓度，优选将 粒度小于Imm的半焦以Imm?〇. 〇71mm和小于0. 071mm的两种粒度范围，以质量比6 :4进 行级配。 有益效果： 本专利技术以低阶煤制备的热半焦经干熄焦降温后得到高品质半焦，干熄焦产品成浆 性能优于水熄焦，成浆浓度可提高4-6个百分点，具有工艺简单，生产成本和运行成本低、 成浆浓度高的优点。 【具体实施方式】 实施例： 实施例1，初始温度为500°C热半焦同氮气气流直接换热，快速冷却到60°C以下。 冷却的半焦预先破碎至IOmm以下，使用球磨机进行磨煤，钢球的直径配比为20mm、12mm和 5mm，质量配比为20% :50% :30%，球磨机转速设定在170r/min，磨煤时间3min。半焦使 用Imm筛子进行筛分，小于Imm煤粉加入水混合均匀，再使用转速lOOOr/min的搅拌器搅拌 15-20min，最后制备成实施例水煤楽。结果见表1。 实施例2,初始温度为520°C热半焦同氮气气流直接换热，快速冷却到60°C以下。 冷却的半焦预先破碎至IOmm以下，使用球磨机进行磨煤，钢球的直径配比为20mm、12mm和 5mm，质量配比为20% :50% :30%，球磨机转速设定在200r/min，磨煤时间5min。半焦使 用Imm筛子进行筛分，小于Imm煤粉加入水和添加剂（ZM-19高效水煤浆添加剂，用量为半 焦的0. 3%，wt)并混合均勻，再使用转速1000r/min的搅拌器搅拌15-20min，最后制备成 实施例水煤浆。结果见表1。 实施例3,初始温度为700°C热半焦同氮气气流直接换热，快速冷却到60°C以下。 冷却的半焦预先破碎至IOmm以下，使用球磨机进行磨煤，钢球的直径配比为20mm、12mm和 5mm，质量配比为20% :50% :30%，球磨机转速设定在150r/min，磨煤时间4min，磨细后煤 粉使用Imm和〇· 〇71mm筛子进行筛分，粒度Imm?0· 071mm (粗粒）和小于0· 071mm (细粒） 的煤按6 :4的质量比进行级配，然后加入水和添加剂（ZM-19高效水煤浆添加剂，用量为半 焦的0. 3% wt)并混合均勻再使用转速1000r/min的搅拌器搅拌15-20min，最后制备成实 施例水煤浆。结果见表1。 比较例1，初始温度为520°C热半焦在转底炉内呈薄层均布，顶部设置的喷头将水 雾化后对半焦进行冷却。出料口半焦温度约l〇〇°C。冷却的半焦预先破碎至IOmm以下，使用 球磨机进行磨煤制样，钢球的直径配比为20mm、12mm和5mm，质量配比为20% :50% :30%， 球磨机转速设定在17〇r/min，磨煤时间3min。煤样使用Imm筛子进行筛分，小于Imm煤样 加入水混合均勻，再使用转速lOOOr/min的搅拌器搅拌15-20min，最后制备成实施例水煤 浆样品。结果见表1。 实施例1-3和比较例1中所述热半焦选用内蒙古褐煤热解所得热半焦。 表1水煤浆成浆性能 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热半焦冷却制备水煤浆的方法，包括由低阶煤热解后得到的500‑700℃热半焦，其特征在于，将500‑700℃的热半焦采用干熄焦方式快速冷却到60℃以下，然后预破碎至10mm以下，再磨细至1mm以下后加水制备水煤浆。

【技术特征摘要】
1. 一种热半焦冷却制备水煤浆的方法，包括由低阶煤热解后得到的500-700°C热半 焦，其特征在于，将500-700°C的热半焦采用干熄焦方式快速冷却到60°C以下，然后预破碎 至10mm以下，再磨细至1mm以下后加水制备水煤楽。2. 如权利要求1所述的热半焦冷却制备水煤浆的方法，其特征在于，采用球磨机进行 细磨，钢球的直径配比为20mm、12mm和5mm，质量配比为20% :50% :30%，球磨机转速设定 在 150-200r/min，磨煤时间 3_5min。3. 如权利要求1所述的热半焦冷却制备水煤浆的方法，其特征在于，加水后搅拌 制备水煤浆，采用高速电动搅拌器进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾凡虎，陈钢，李泽海，罗伟，李清，
申请(专利权)人：中国五环工程有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42