一种粉煤制备型煤的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种粉煤制备型煤的装置及方法。装置包括超声波反应器、混料机、成型机及碱液回收装置，超声波反应器用于在超声状态下碱洗粉煤；混料机用于均匀混合碱洗后的煤与粘结剂；成型机用于煤的成型；超声波反应器、混料机、成型机依序从前到后设置；碱液回收装置用于碱液的回收。按照上述装置进行粉煤制备型煤的方法，包括步骤：A、准备粒径在2mm以下的粉煤；B、将粉煤送入超声波反应器进行超声碱洗，控制碱煤质量比为0.1‑0.4；C、将碱洗后的煤与粘结剂在混料机内混合均匀；D、将混合好的煤与粘结剂在成型机内进行成型，形成型煤。通过本发明专利技术的技术方案，降低了粉煤的高灰熔点，使其形成的型煤能适合固定床液态排渣气化技术对原料的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及一种制备型煤的装置及方法，尤其涉及一种粉煤制备型煤的装置及方法。
技术介绍
煤气化工艺是煤化工领域的“龙头”技术，也是煤化工的基础。煤气化工艺是生产合成气产品的主要途径之一，通过气化过程将固态的煤转化成气态的合成气，同时副产蒸汽、焦油(个别气化技术)、灰渣等产品。煤气化技术若按炉型分，主要有固定床、流化床、气流床三种。固定床加压液态排渣气化技术具有投资少、建设周期短、见效快等优点，主要用于合成氨、合成甲醇、合成天然气或城市煤气。但此技术对原料物性要求较高，要求物料成块状、灰熔点低及其它特性如具有较高的抗压强度、抗碎强度和较高的热稳定性等。由于对气化物料的严苛要求，限制了该技术的发展，所以找到一种改变原料物性的方法以使其适合固定床加压液体排渣气化是十分必要的。随着机械化采煤技术的普及，块煤率降低，粉煤率高达40-60％以上，致使块煤供不应求，粉煤大量积压，造成了粉煤资源的浪费和矿区的环境污染，制约着矿区的正常生产与发展，影响了煤矿的社会效益和经济效益。粉煤成型是解决块煤供不应求、粉煤大量积压矛盾的有效途径。煤炭的灰熔点与煤灰的成分有直接的关系，煤灰中的酸性组分包括：SiO2、Al2O3、TiO2，碱性组分包括：Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O。其中酸性组分含量的增加会使煤炭的灰熔点提高，而碱性组分的增加会使煤的灰熔点降低。煤灰中的矿物质对气化有一定的催化作用，并且起到催化作用的主要是碱金属和碱土金属，其中碱金属和碱土金属都属于碱性氧化物，会降低煤炭的灰熔点。所以对于一种高灰熔点、低反应活性煤的处理主要是通过改变煤炭的灰成分，即提高煤灰中碱性组分，尤其是碱金属和碱土金属的含量，降低煤灰中酸性组分含量。而改变煤的灰熔性主要通过改变煤灰成分的方法，其中根据煤灰组成，选择互补性的煤样进行混配是目前采用的主要手段。因此，针对上述方法存在的不足，有必要专利技术一种粉煤制备型煤的装置及方法，通过调节煤灰成分，降低煤灰熔点，以解决高灰熔点粉煤难适应固定床液态排渣的问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术旨在提供一种粉煤制备型煤的装置及方法，以降低煤灰熔点，解决高灰熔点粉煤难适应固定床液态排渣技术对型煤原料要求的问题。本专利技术提供粉煤制备型煤的装置包括超声波反应器、混料机、成型机及碱液回收装置，其中，所述超声波反应器用于在超声状态下碱洗粉煤；所述混料机用于均匀混合碱洗后的煤与粘结剂；所述成型机用于煤的成型；所述超声波反应器、混料机、成型机依序从前到后设置；所述碱液回收装置包括依序设置的沉降分离器、Y型过滤器和碱液回收反应釜，其中所述碱液回收反应釜中设有搅拌器；所述Y型过滤器与所述碱液回收反应釜之间通过第一输送泵连通；所述碱液回收装置通过第二输送泵连通所述超声波反应器。进一步地，所述超声波反应器包括反应管，所述反应管为螺旋式盘管，螺旋角为5-10°。上述的装置还包括干燥装置，其设于所述成型机之后。本专利技术提供一种粉煤制备型煤的方法，所述方法包含以下步骤：A、准备粒径在2mm以下的粉煤；B、将粉煤送入所述超声波反应器进行超声碱洗，控制碱煤质量比为0.1-0.4；C、将碱洗后的煤与粘结剂在所述混料机内混合均匀；D、将混合好的煤与粘结剂在所述成型机内进行成型，形成型煤。上述的方法中，所述碱洗温度为50℃-60℃，所述碱洗时间在1h-2h间，所述碱为NaOH；所述粘结剂包括CaO、Mg(OH)2、腐殖酸钠，成型时按质量比，煤：CaO：Mg(OH)2：腐殖酸钠：水＝100:(2-10):(1-4):(8-15):(4-15)；所述成型压强在20Mpa-40Mpa之间。上述的方法中，在步骤B的碱洗后还包括步骤：E、将碱洗后的粉煤送入所述沉降分离器进行分离，分离出碱洗煤和碱液；将分离后的碱液经所述Y型过滤器过滤后通过所述第一输送泵送入所述碱液回收反应釜；F、将碱液进行回收后经所述第二输送泵送入所述超声波反应器用于循环超声碱洗。上述的方法，所述碱液的回收是通过在所述碱液回收反应釜内加入CaO，在90±10℃温度、所述搅拌器机械搅拌条件下，碱液与CaO反应后进行回收。上述的方法还包括步骤：G、将成型后的型煤在所述干燥装置中于70±5℃条件下干燥20-30分钟。上述的方法中，所述超声的功率为0.5KW-3KW，超声介质为水。本专利技术的技术方案，通过将高灰熔点粉煤进行碱洗处理，降低煤灰中酸性组分含量，并配合碱性粘结剂成型，改变煤灰成分降低高灰熔点，使其形成的型煤适合固定床液态排渣气化技术对原料的要求。附图说明图1为本专利技术高灰熔点粉煤制备型煤以用于固定床液体排渣气化的工艺流程示意图；图2是本专利技术实施例中超声波反应器与碱液回收装置的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本专利技术的方案以及各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本专利技术的限制。本专利技术的实施例结合图1和图2来加以说明。如图1所示，本实施例所述的粉煤制备型煤的装置，主要包括超声波反应器、混料机、成型机及碱液回收装置，其中，超声波反应器用于为碱洗提供超声波源；混料机用于均匀混合碱洗后的煤与粘结剂；成型机用于煤的成型；超声波反应器、混料机、成型机依序从前到后设置。其中超声波反应器1为碱洗提供超声波源，超声功率为0.5KW-3KW，超声波发射方向为左右两侧。超声波反应器内部介质为水。超声波反应器包括反应管2，反应管2为螺旋式盘管，向下倾角为5-10°。如图2所示，碱液回收装置包括依序设置的沉降分离器3、Y型过滤器6和碱液回收反应釜4，其中所述碱液回收反应釜4中设有搅拌器5；所述Y型过滤器6与所述碱液回收反应釜4之间通过第一输送泵7连通；所述碱液回收装置通过第二输送泵8连通所述超声波反应器1。沉降分离器3对碱洗产生的沉淀进行初步分离，Y型过滤器对溶液中的细颗粒进行进一步过滤。碱液回收反应釜可控温在80℃-100℃，内设搅拌器5。粉煤制备型煤的装置还包括干燥装置，其设于成型机之后。本专利技术能对高灰熔性粉煤进行处理，使其适合固定床液体排渣气化的工艺要求。该技术方案通过改变煤灰组成，来改变煤的灰熔点。首先通过碱洗，使煤灰含量降低，尤其是使煤灰中酸性组分含量降低。再通过添加适量的碱性组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉煤制备型煤的装置，其特征在于，所述装置包括超声波反应器、混料机、成型机及碱液回收装置，其中，所述超声波反应器用于在超声状态下碱洗粉煤；所述混料机用于均匀混合碱洗后的煤与粘结剂；所述成型机用于煤的成型；所述超声波反应器、混料机、成型机依序从前到后设置；所述碱液回收装置包括依序设置的沉降分离器、Y型过滤器和碱液回收反应釜，其中所述碱液回收反应釜中设有搅拌器；所述Y型过滤器与所述碱液回收反应釜之间通过第一输送泵连通；所述碱液回收装置通过第二输送泵连通至所述超声波反应器。

【技术特征摘要】
1.一种粉煤制备型煤的装置，其特征在于，所述装置包括超声波反应
器、混料机、成型机及碱液回收装置，其中，
所述超声波反应器用于在超声状态下碱洗粉煤；
所述混料机用于均匀混合碱洗后的煤与粘结剂；
所述成型机用于煤的成型；
所述超声波反应器、混料机、成型机依序从前到后设置；
所述碱液回收装置包括依序设置的沉降分离器、Y型过滤器和碱液回收
反应釜，其中所述碱液回收反应釜中设有搅拌器；所述Y型过滤器与所述
碱液回收反应釜之间通过第一输送泵连通；所述碱液回收装置通过第二输
送泵连通至所述超声波反应器。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述超声波反应器包括
反应管，所述反应管为螺旋式盘管，螺旋角为5-10°。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括干燥装
置，其设于所述成型机之后。
4.一种利用权利要求1至3任一项所述装置进行粉煤制备型煤的方法，
所述方法包括以下步骤：
A、准备粒径在2mm以下的粉煤；
B、将粉煤送入所述超声波反应器进行超声碱洗，控制碱煤质量比为
0.1-0.4；
C、将碱洗后的煤与粘结剂在所述混料机内混合均匀；
D、将混合好的煤与粘结剂在所述成型机内进行成型，形成型煤。
5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宝林，裴培，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11