一种煤泥为原料的生物质型煤制备工艺制造技术

一种煤泥为原料的生物质型煤制备方法，适用于型煤制备领域中使用。生物质秸秆收集后进行除灰，然后干燥至合适水分破碎后筛分并收集改性制备生物质粘结剂，将煤泥浆、破碎并筛分后的多粒级原煤按级配后与粘结剂按比例加入搅拌桶混合均匀，混合均匀后的浆体进行压滤脱水后，将滤饼收集后投入混合物料搅拌装置，打散凝结的大颗粒物料并与固化剂、固硫剂等助剂按比例混合均匀，混合均匀后的物料进行干燥，将干燥后的物料输送至轮碾机预压搅拌，最后输送至成型机压制成型。本方法可实现煤泥的有效利用，其工艺简单，二次污染少，能耗低，生产的型煤产品燃烧特性好、热值高、污染物排放低、经济环保。

【技术实现步骤摘要】
一种煤泥为原料的生物质型煤制备工艺
本专利技术涉及一种煤泥为原料的型煤制备方法成型工艺，尤其是涉及一种型煤制备领域中煤泥为原料的生物质型煤制备工艺。
技术介绍
煤泥泛指煤粉含水形成的半固体物，是煤炭生产过程中的一种产品，根据品种的不同和形成机理的不同，其性质差别非常大，可利用性也有较大差别，其种类众多，用途广泛。高水分，高粘性、高持水性、高灰分等特点，不易运输和利用，而且在堆积状态下不稳定，遇水易流失，风干就飞扬。国家能源发展规划中对煤泥综合利用提出了明确要求，而煤泥制备型煤是一个有效的措施。将煤泥制成型煤，既可以节约煤炭资源，减少环境污染，又有利于改变选煤厂的产品结构，提高选煤厂的经济效益和社会效益。煤泥型煤需严格控制煤泥含水率，需要对煤泥经过一定的干燥处理；由于煤泥灰分含量偏高，成型过程需对粘结剂有较高要求，增加了型煤的生产成本。生物质型煤作为洁净型煤的一种，对于生物质资源有效利用具有重要意义，具有优化能源结构、改善型煤燃烧性能、降低燃烧污染排放等优势，以生物质秸秆改性制备粘结剂可以充分发挥生物质型煤的优势，同时还可以降低型煤制备成本，具有重要研究意义与应用价值。
技术实现思路
针对上述技术问题，提供一种设备能耗低、生产成本低、二次污染少、产品燃烧及环保特性好的以煤泥为原料的生物质型煤制备方法。为实现上述技术目的，本专利技术的以煤泥为原料的生物质型煤制备方法，首先将生物质秸秆进行清洁、干燥和破碎；利用粘结剂制备装置行粘结剂制备作业，将原煤进行干燥、破碎和筛分得到多个粒级的颗粒状原煤，最后根据需要将秸秆粘结剂、不同粒级原煤按比例混合后的级配原料和助剂混合并搅拌均匀形成混合物料，混合物料进入滤机进行压滤操作，压滤后的液体收集后重新利用，滤饼收集后与助剂送入物料混合搅拌装置打散并搅拌均匀得到混合物料，对混合物料进行干燥，干燥后的混合物料利用轮碾机进行预压及混合，利用成型机对预压及混合后的物料进行成型，最后对成型后的型煤产品包装。其具体步骤为：a.生物质预处理作业：将原秸秆收集起来，对秸秆表面的灰尘与泥土进行清理除灰，对除灰后的生物质秸秆进行干燥，并在干燥后进行破碎，对破碎后的生物质秸秆进行筛分，收集6-9mm以下的破碎秸秆作为改性制备粘结剂的原料；b.粘结剂制备作业：配置浓度为1-3％碱溶液，打开粘结剂制备装置，设置加热温度80-100℃，外筒水温升温达到设定温度后将准备好的破碎秸秆加入内筒，将配置好的碱溶液与破碎秸秆以10:1-30:1的水固比混合后搅拌10-15min，并盖上顶盖让水蒸气再顶盖冷凝回流，每30min启动搅拌器搅拌一次，搅拌时间为2-5min，直到改性结束得到粘结剂；c.煤泥泵送作业：将煤泥浆液通过泵送系统输送入搅拌桶，并通过流量计控制煤泥的添加量；d.原煤级配作业：为了更好地成型与提高原料整体的品质，选择品质较好的原煤进行干燥，并通过可逆式锤式破碎机破碎机破碎，利用振动筛对破碎后的原煤进行筛分级配从而获得混合煤；f.调浆作业：将原煤、煤泥浆、粘结剂共同加入搅拌桶通过搅拌混合调浆，使得混合煤通过煤泥浆充分润湿后与粘结剂粘质分子充分混合，从而形成混合物料；g.压滤作业：混合物料经过搅拌桶调浆结束后，给入压滤机进行压滤操作，压滤后的液体收集后重新利用，并将压滤后产生的滤饼收集起来；h.物料混合作业：将多重助剂按比例与压滤后收集起来的滤饼共同加入混合物料搅拌装置，混合物料搅拌装置通过内部的旋转叶片将内部的混合物料打散并混合均匀；i.干燥脱水作业：混合物料搅拌装置对搅拌均匀的混合物料进行干燥脱水，干燥至水分为10-15％，便于物料成型；j.轮碾预压作业：将干燥脱水后的物料输送至轮碾机进行成型前的预压及混合，从而保证成型效果；k.成型作业：经过预压及混合后的物料进入辊压成型机在30-45MPa的压力下进行成型，未成型的废料回收并投入混合物料搅拌装置继续成型；l.包装作业：成型后的型煤产品经过12-48h的保养与低温干燥后，进行包装及运输操作。所述生物质秸秆为玉米、小麦、水稻等农作物收获后产生的秸秆，煤泥为煤泥水或未经处理的煤泥，原煤一般为低灰、高品质的原煤，所述助剂包括固化剂、固硫剂和其余助剂，固化剂为MgO、MgCl、Na2SiO3等物质复配而成，固硫剂为Ca(OH)2、CaCO3、Fe2O3、SiO2、Al2O3等物质复配而成，其余助剂为疏水剂、助燃剂等。秸秆除灰时可以在密闭空间中吹入高速气流进行除灰除尘或采取高压喷淋和浸洗等多种方式，除灰后的秸秆需要干燥，干燥方式为自然晾晒、干燥器烘干或两种方式结合，干燥至水分低于25％时，可以进行破碎。干燥的生物质破碎后，筛分并收集6-9mm以下的组分做原料，大于最大粒度的需要进行再次破碎。破碎后的原煤通过振动筛筛分，煤泥的粒径为-0.5mm,选用0.5-1mm、1-2mm两个粒级的原煤时，两种组分级配质量比为1:2-1：1，并以两种原煤总质量与煤泥浆质量比为1:6-1:5的比例加入；当选用粒度组成为-0.5-1mm粒级时，以其质量与煤泥浆质量比为1:5-1:3的比例混合级配，生物质粘结剂浆液添加量以改性原料与煤泥质量比为1:8-1:6的比例加入。混合物料进入搅拌桶进行调浆时，搅拌速率为10-15r/min，搅拌时间为20-30min。压滤操作时，滤液收集后静置2-4h后，将上层清液收集保存作为粘结剂母液，沉积的固体组分处理后作为原料使用。物料按比例添加后的混合物料搅拌装置搅拌速率为30-50r/min，压滤后的滤饼与以滤饼质量0.5-2％、1-3％、0.5-1.5％的比例加入固化剂、固硫剂以及其他助剂。混合物料需要在回转圆筒干燥器中进行，煤泥与烟气采用顺流干燥方式，干燥温度200-350℃，热风速率为1-4m/s，如果一次干燥达不到要求水分则需要再次进行干燥处理，直至干燥至水分为10-15％可满足成型。有益效果：生物质型煤具有燃烧特性好、燃烧污染排放低、优化能源结构等优势。煤泥制备型煤是煤泥利用的一个有效措施。生物质秸秆改性制备型煤粘结剂不仅可以实现秸秆的高附加值利用，还能在燃烧过程中起到助燃减排的作用。本专利技术为了使改性液中粘质分子与煤粒充分接触，改性制备的生物质粘结剂前期没有进行固液分离。高水分煤泥以煤泥浆的形式泵压输送，避免二次污染，原煤破碎并进行多粒级筛分后与煤泥共同完成级配，增强成型效果。本专利技术设计的制备方法中粘结剂制备装置及制备方法、混合物料搅拌装置等均为自主知识产权，能耗低、操作方便，可降低型煤制备成本。同时以调浆作业的方式增强了型煤成型效果，低灰、高品质大粒级原煤与煤泥的级配与混合改善了型煤产品的成型效果以及理化性能，有益于煤泥资源有效利用。附图说明图1是本专利技术的以煤泥为原料的生物质型煤制备方法流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例作进一步说明：如图1所示，本专利技术的以煤泥为原料的生物质型煤制备方法，首先将生物质秸秆进行清洁、干燥和破碎；利用粘结剂制备装置行粘结剂制备作业，将原煤进行干燥、破碎和筛分得到多个粒级的颗粒状原煤，最后根据需要将秸秆粘结剂、不同粒级原煤按比例混合后的级配原料和助剂混合并搅拌均匀形成混合物料，强化粘质分子与煤粒的接触及润湿作用，调浆结束后，混合物料进入滤机进行压滤操作，压滤后的液体收集后重新利用，滤饼收集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以煤泥为原料的生物质型煤制备方法，其特征在于步骤为：首先将生物质秸秆进行清洁、干燥和破碎；利用粘结剂制备装置行粘结剂制备作业，将原煤进行干燥、破碎和筛分得到多个粒级的颗粒状原煤，最后根据需要将秸秆粘结剂、不同粒级原煤按比例混合后的级配原料和助剂混合并搅拌均匀形成混合物料，混合物料进入滤机进行压滤操作，压滤后的液体收集后重新利用，滤饼收集后与助剂送入物料混合搅拌装置打散并搅拌均匀得到混合物料，对混合物料进行干燥，干燥后的混合物料利用轮碾机进行预压及混合，利用成型机对预压及混合后的物料进行成型，最后对成型后的型煤产品包装。

【技术特征摘要】
1.一种以煤泥为原料的生物质型煤制备方法，其特征在于步骤为：首先将生物质秸秆进行清洁、干燥和破碎；利用粘结剂制备装置行粘结剂制备作业，将原煤进行干燥、破碎和筛分得到多个粒级的颗粒状原煤，最后根据需要将秸秆粘结剂、不同粒级原煤按比例混合后的级配原料和助剂混合并搅拌均匀形成混合物料，混合物料进入滤机进行压滤操作，压滤后的液体收集后重新利用，滤饼收集后与助剂送入物料混合搅拌装置打散并搅拌均匀得到混合物料，对混合物料进行干燥，干燥后的混合物料利用轮碾机进行预压及混合，利用成型机对预压及混合后的物料进行成型，最后对成型后的型煤产品包装。2.根据权利要求1所述的以煤泥为原料的生物质型煤制备方法，其特征在于具体步骤为：a.生物质预处理作业：将原秸秆收集起来，对秸秆表面的灰尘与泥土进行清理除灰，对除灰后的生物质秸秆进行干燥，并在干燥后进行破碎，对破碎后的生物质秸秆进行筛分，收集6-9mm以下的破碎秸秆作为改性制备粘结剂的原料；b.粘结剂制备作业：配置浓度为1-3％碱溶液，打开粘结剂制备装置，设置加热温度80-100℃，外筒水温升温达到设定温度后将准备好的破碎秸秆加入内筒，将配置好的碱溶液与破碎秸秆以10:1-30:1的水固比混合后搅拌10-15min，并盖上顶盖让水蒸气再顶盖冷凝回流，每30min启动搅拌器搅拌一次，搅拌时间为2-5min，直到改性结束得到粘结剂；c.煤泥泵送作业：将煤泥浆液通过泵送系统输送入搅拌桶，并通过流量计控制煤泥的添加量。d.原煤级配作业：为了更好地成型与提高原料整体的品质，选择品质较好的原煤进行干燥，并通过可逆式锤式破碎机破碎机破碎，利用振动筛对破碎后的原煤进行筛分级配从而获得混合煤；f.调浆作业：将原煤、煤泥浆、粘结剂共同加入搅拌桶通过搅拌混合调浆，使得混合煤通过煤泥浆充分润湿后与粘结剂粘质分子充分混合，从而形成混合物料；g.压滤作业：混合物料经过搅拌桶调浆结束后，给入压滤机进行压滤操作，压滤后的液体收集后重新利用，并将压滤后产生的滤饼收集起来；h.物料混合作业：将多重助剂按比例与压滤后收集起来的滤饼共同加入混合物料搅拌装置，混合物料搅拌装置通过内部的旋转叶片将内部的混合物料打散并混合均匀；i.干燥脱水作业：混合物料搅拌装置对搅拌均匀的混合物料进行干燥脱水，干燥至水分为10-15％，便于物料成型；j.轮碾预压作业：将干燥脱水后的物料输送至轮碾机进行成型前的预压及混合，从而保证成型效果；k.成型作业：经过预压及混合后的物料进入辊压成型机在30-45MPa的压力下进行成型，未成型的废料回收并投入混合物料搅拌装置继续成型；l.包装...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂夏辉，张鹏德，张才德，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32