一种利用振动流化床干燥褐煤细粉的新型节能方法技术

一种利用振动流化床干燥褐煤细粉的新型节能方法，将粒径为0.1‑1mm的褐煤细粉均匀分布到振动流化床干燥器的床面上，向干燥器底部通入干燥风速为0.5umf‑0.9umf的低于最小流化气速的热风，在激振力和流化风协同作用下褐煤细粉快速混合换热及脱出水分。本发明专利技术的低风速褐煤干燥方法，干燥轻度适中，具有节能环保，提高褐煤干燥效率等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种利用振动流化床干燥褐煤细粉的新型节能方法
本专利技术涉及一种褐煤细粉的干燥方法，尤其是一种利用振动流化床干燥褐煤细粉的新型节能方法，属于物料干燥领域。
技术介绍
褐煤是一种变质程度较低的煤种，其储量丰富，是我国主要煤炭资源之一。但由于褐煤本身煤化程度低，易风化自燃，难以储存，水分含量大，不便运输且成本较高，造成虽有大量褐煤资源，却得不到充分利用的现状。针对上述情况，褐煤在开采以后必须对其进行必要的干燥脱水，降低水分，提高发热量，减轻铁路运力负担，降低运输成本，达到有效利用的目的。目前，褐煤干燥的方式多种多样，最常见的一种干燥设备是振动流化床干燥器，简称振动流化床，振动流化床的工作原理是：物料(例如褐煤)自进料进口进入机内，在振动力作用下，物料沿水平面流化床抛掷，向前连续运动，热风向上穿过流化床同湿物料换热后，湿空气经旋风分离器除尘后由排出，干燥物料由排料进口排出。传统的振动褐煤干燥过程中大都选择高于最小流化速度(u>umf)进行干燥，单纯通过增大风速使煤粒在振动流化床来增强对流传热，加强煤粒之间的接触与碰撞，进而增大褐煤的传热速率，提高干燥效果。然而大量的实验表明，单纯提高风速既增加了能耗，另外，在褐煤内水干燥阶段，水分的蒸发散失与气速的关系不大，当风速过高时床层内部产生大气泡，甚至团涌，颗粒返混虽剧烈，但颗粒之间接触时间变短，接触传热作用不强，单纯提高风速在提高干燥效果的过程中不具有持续性。同时，这些研究主要针对较粗的褐煤颗粒(粒径都大于1mm)。至今，还未见针对粉煤的低于最小气速的振动流化床干燥方式。
技术实现思路
为了克服现有褐煤干燥技术存在的能耗高、褐煤脱水不充分的不足，本专利技术提供一种利用振动流化床干燥褐煤细粉的新型节能方法，能够实现褐煤细粉在低于流化风速下进行干燥，可实现高效脱水的同时，节省干燥能耗。本专利技术解决问题采用的技术方案是：将粒径为0.1-1mm的褐煤细粉均匀分布到振动流化床干燥器的床面上，向干燥器底部通入热风，采用低于最小流化气速(0.5umf<u<0.9umf)干燥风速进行干燥。优选地，干燥气速为0.8umf时干燥速率达到最大。优选地，80-130℃为最佳干燥温度。优选地，所述振动流化床干燥器的振动强度最佳取值为1-6。与现有技术相比，按本专利技术的褐煤细粉干燥方法，其工艺参数合理、节能环保，脱水率高，该方案特别适用于含水量高的褐煤。本专利技术的构思在于：(1)对于小粒径褐煤颗粒(0.1-1mm)，在低于最小流化气速下(0.5umf<u<0.9umf)，由于煤粒受振动与气流的协同作用影响，形成一种特殊流态化状态(混合状态)，煤粒在流化床层内由于两者共同作用下紧密接触且存在明显的上下运动返混，从而产生较为强烈的碰撞接触，提高干燥效率，干燥效果与高于最小流化速度(u>umf)条件下干燥效果大致相当，因此，具有节能环保，提高褐煤干燥效率的优点。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1为本专利技术一个实施例在不同气速下的褐煤细粉的干燥曲线；图2为本专利技术一个实施例在不同振动强度条件下的褐煤细粉干燥曲线。图3为本专利技术一个实施例在不同温度条件下的褐煤细粉干燥曲线。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。一种利用振动流化床干燥褐煤细粉的新型节能方法，本方法是以粒径在0.1-1mm的褐煤细粉为原料、在振动流化床中实现干燥，干燥方法如下：将褐煤细粉均匀分布到振动流化床干燥器的床面上，向干燥器底部通入温度在80-130℃的热风，采用0.5umf<u<0.9umf的风速，煤料在激振力和热风浮力的协同作用下，与褐煤颗粒快速换热，脱出水分。当热风气速低于煤粉最小流化速度(0.5umf<u<0.9umf)，在激振力(促进颗粒向床表面运动)和气流(迫使颗粒向床底部运动)共同作用下床层形成一过渡对流区，从而使褐煤细粉能够快速混合换热，脱出水分。与通常(振动)流化床利用高于最小流化速度(u>umf)干燥方式相比，本专利技术的低风速褐煤干燥方法，干燥轻度适中，节能环保，褐煤干燥效率高。实施例一选取的褐煤粒度为0.1-1mm，全水分为30％左右。实验过程中保持流化床静床高70mm不变，温度设定为120℃，振动强度为6，逐渐升高气速，使之在设定的气速范围内进行干燥，结果图1所示。在0.5umf<u<0.9umf范围内，褐煤干燥速率逐渐增大，当干燥气速为0.8umf时干燥速率达到最大。在褐煤干燥过程中，煤粉颗粒受振动与气流的协同作用影响，床体内部没有明显气泡产生，煤粒在流化床内处于紧密接触且上下不断运动的状态，接触传热效应明显，干燥效果与高气速条件下(1.4umf)干燥效果大致相当，具有较高利用价值。实施例二选取的褐煤粒度为0.1-1mm，全水分为30％左右，实验过程中保持气速为0.8umf不变，温度T＝120℃，选择不同振动强度进行比照实验，结果图2所示，随着振动强度增大，干燥速率呈上升趋势，当振动强度在1-6范围内，干燥速率提高明显。实施例三选取的褐煤粒度为0.1-1mm，全水分为30％左右，实验过程中保持气速为0.8umf不变，振动强度为6不变，选择不同温度进行比照实验，结果图3所示，随着温度升高褐煤干燥曲线下降的剧烈程度升高，当干燥温度大于130℃时随着温度升高干燥速率升高幅度不明显，因此基于节能、安全、高效考虑，80-130℃为最佳干燥温度。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例，并非对本专利技术做任何形式上的限制，凡是依据本专利技术的技术实质，对以上实施例所做出任何简单修改和同等变化，均落入本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用振动流化床干燥褐细粉的新型节能方法，其特征是：将粒径为0.1‑1mm的褐煤均匀分布到振动流化床干燥器的床面上，向干燥器底部通入干燥风速为0.5umf‑0.9umf的低于最小流化气速的热风，在激振力和流化风协同作用下褐煤细粉快速混合换热及脱出水分。

【技术特征摘要】
1.一种利用振动流化床干燥褐细粉的新型节能方法，其特征是：将粒径为0.1-1mm的褐煤均匀分布到振动流化床干燥器的床面上，向干燥器底部通入干燥风速为0.5umf-0.9umf的低于最小流化气速的热风，在激振力和流化风协同作用下褐煤细粉快速混合换热及脱出水分。2.根据权利要求1所述的一种利用振动流化床干燥褐煤...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵跃民，赵鹏飞，骆振福，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32