用于钝化碳质材料的方法、系统和装置制造方法及图纸

一种用于钝化碳质材料防止自燃的方法、系统和装置。该方法包括在低氧环境中干燥碳质材料和通过使碳质材料与包含在逆流中的挥发分相接触而对碳质材料进行预处理。挥发分涂覆干燥的碳质材料的颗粒，并堵塞干燥的碳质材料的微孔，由此将其钝化而防止水和氧的吸附，并因此防止自燃。预处理后的干燥材料然后在挥发分放出的温度历经脱挥发分。所放出的挥发分与逆向气流混合并用于预处理位于上游的干燥的碳质材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
[01]本专利技术涉及一种用于钝化碳质材料(carbonaceous material)防止自燃的方法、系统和装置。还描述了一种用于在受控氧环境中加热对氧敏感的碳质材料的装置。
技术介绍
[02]煤的热分解通过加热煤而发生，以产生气体、液体和固体残留物(炭或焦炭)。热分解发生在所有的煤利用过程中，包括燃烧、气化、液化和碳化。热分解的性质和所得产物的性质与操作条件并且与煤的组成和特性密切相关。因此，热分解的控制在煤利用过程中是重要的。[03]炭和焦炭的主要区别在于，炭的原煤具有高氧含量和非芳香结构，因此，炭颗粒在热分解过程中不易于结块。焦炭的原煤具有低得多的氧含量和芳香结构。焦炭原料在热分解过程中历经塑化相并结块。通常产生焦炭的原料可在氧含量稍微适中的环境中通过其热分解而用于产生木炭。[04]在历史上，在工业规模上，虽然较小规模的工厂生产适于活性炭和微高炉的炭，但炭曾是无烟燃料厂、焦炭厂或煤气化厂的不需要的副产品。某些干炭的其中一个最不受欢迎的特征在于，当炭暴露在含氧环境中时可自燃。[05]这种自发燃烧的趋势由于干炭快速吸附水蒸气和氧而增大。氧物理上吸附在干炭的表面上，并与炭中的有机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备钝化碳质材料的方法（１０），包括下述步骤：　ａ）干燥碳质材料原料流（２）；　ｂ）利用挥发分处理干燥的碳质材料（３）；和　ｃ）使处理后的干燥的碳质材料原料流脱挥发分（４），形成钝化碳质材料并放出挥发分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】AU 2005-10-26 2005905934;AU 2005-12-5 20059068081、一种用于制备钝化碳质材料的方法(10)，包括下述步骤：a)干燥碳质材料原料流(2)；b)利用挥发分处理干燥的碳质材料(3)；和c)使处理后的干燥的碳质材料原料流脱挥发分(4)，形成钝化碳质材料并放出挥发分。2、根据权利要求1所述的方法，其中，预处理所述干燥的碳质材料原料流的步骤包括使所述干燥的碳质材料原料流与含挥发分的气流接触。3、根据权利要求2所述的方法，其中，所述含挥发分的气流被引导成相对于所述干燥的碳质材料的逆流。4、根据权利要求2或权利要求3所述的方法，其中，包含在所述气流中的挥发分包括在步骤c)中所放出的挥发分。5、根据权利要求4所述的方法，其中，在所述干燥的碳质材料的脱挥发分过程中所放出的挥发分通过所述碳质材料原料流掺杂以含大量的疏水芳香半族材料而增大。6、根据权利要求2或权利要求3所述的方法，其中，包含在所述气流中的挥发分包括通过将与所述方法的碳质材料原料流不同且从其中分离的挥发分原料脱挥发分所放出的挥发分。7、根据权利要求6所述的方法，其中，所述挥发分原料包括含大量的疏水芳香半族。8、根据权利要求2或权利要求3所述的方法，其中，包含在所述气流中的挥发分包括在步骤a)中所放出的挥发分。9、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，干燥所述碳质材料原料流的所述步骤包括将所述碳质材料原料流加热至从大约100℃至400℃的温度。10、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述干燥步骤在低氧(0-5％O2v/v)且高水分(达到50％v/v)的环境中进行。11、根据权利要求9或权利要求10所述的方法，其中，所述碳质材料原料流被直接加热。12、根据权利要求11所述的方法，其中，所述碳质材料原料流通过使所述碳质材料原料流与具有低氧含量的热气流接触而被直接加热。13、根据权利要求12所述的方法，其中，所述热气流的氧含量小于5％v/v。14、根据权利要求13所述的方法，其中，所述热气流的氧含量小于1％v/v。15、根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中，所述热气流沿着相对于所述碳质材料原料流的逆流方向接触所述碳质材料原料流。16、根据权利要求12至15中任一项所述的方法，其中，挥发分在所述碳质材料原料流被干燥的温度时放出。17、根据权利要求16所述的方法，其中，在步骤a)中所放出的挥发分与所述热气流混合，并被引导成相对于所述碳质材料原料流的逆流，随后接触所述干燥的碳质材料，由此处理所述干燥的碳质材料。18、根据权利要求12至17中任一项所述的方法，其中，干燥的碳质材料接触包含挥发分的气流的所述步骤通过相对于所述干燥的碳质材料引导所述热气流的逆流而容易，由此，所述热气流用于将所述碳质材料原料流加热至执行步骤a)的温度。19、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤a)和步骤b)基本上同时执行。20、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，使干燥的碳质材料脱挥发分的所述步骤包括将所述干燥的碳质材料加热至从大约400℃至900℃的温度。21、根据权利要求20所述的方法，其中，使干燥的碳质材料脱挥发分的所述步骤包括将所述干燥的碳质材料加热至从大约600℃至800℃的温度。22、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述脱挥发分步骤在低氧(0-5％O2v/v)环境中进行。23、根据权利要求20至22中任一项所述的方法，其中，所述干燥的碳质材料被直接加热。24、根据权利要求23所述的方法，其中，所述干燥的碳质材料通过使25、根据权利要求24所述的方法，其中，所述热气流的氧含量小于5％v/v。26、根据权利要求25所述的方法，其中，所述热气流的氧含量小于1％v/v。27、根据权利要求24至26中任一项所述的方法，其中，所述热气流沿着相对于所述干燥的碳质材料的逆流方向接触所述干燥的碳质材料。28、根据权利要求24至27中任一项所述的方法，其中，所述同一热气流用于步骤c)然后用于步骤a)。29、根据权利要求28所述的方法，其中，所述挥发分与所述热气流混合，并被引导成相对于所述干燥的碳质材料的逆流，随后接触位于上游的所述干燥的碳质材料，由此在所述干燥的碳质材料脱挥发分之前对其进行处理。30、根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过本发明的方法所产生的钝化碳质材料原料流与碳质材料原料流的含水量和挥发分含量相比，其具有减少至0-20％之间的水分的含水量和减少至0-25％的挥发分含量。31、根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括：将所述钝化碳质材料淬火的步骤。32、根据权利要求31所述的方法，其中，所述钝化碳质材料利用水和/或冷的惰性气体淬火。33、根据权利要求31所述的方法，其中，所述钝化碳质材料利用未处理的碳质材料淬火，所述未处理的碳质材料包括但不限于湿筛煤。34、一种用于制备钝化碳质材料的系统，包括：干燥器，其用于干燥碳质材料原料流；热解器，其用于使干燥的碳质材料脱挥发分，形成钝化碳质材料并放出挥发分；和承载载体，其有利于挥发分与所述干燥的碳质材料接...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆士科莱曼，大卫科克，
申请(专利权)人：德维雷奥克斯控股有限公司，科奇碳和燃烧有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]