一种对固体物料进行多效蒸发脱水的方法技术

本发明专利技术提供了一种对固体物料进行多效蒸发脱水的方法，包括：提供多个蒸煮器，所述多个蒸煮器就所述固体物料的流向来说为并联连接，其中每个蒸煮器反复执行按时间先后顺序排列的对固体物料按照从低温到高温的顺序进行逐级加热并蒸发脱水的步骤。在优选的实施方案中，在最终出料前还对至少一部分蒸煮器进行抽真空处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使固体物料脱水的方法。
技术介绍
褐煤是煤化程度较低的煤种，其含水量很高，在空气中容易风化，含有一定量的原 生腐殖酸，挥发份含量一般在45-55%之间。由于褐煤水份高，热值低，易风化自燃，单位能 量的运输成本高，不利于长距离输送和储存。褐煤直接燃烧热效率也很低。褐煤作为原料 在液化、干馏和气化过程中都需要把煤中的水份降至10%以下。故褐煤提质加工称为褐煤 高效开发利用的关键。所谓褐煤提质是指褐煤在脱水、成型和热分解等过程中，煤的组成和 结构发生变化，转化成具有近似烟煤性质的提质煤。现有的各种褐煤提质技术在《褐煤提 质技术现状及我国褐煤提质技术发展趋势初探》(神华科技第二期作者邵俊杰-2009年4 月)一文中有了比较全面的描述。同本专利技术最相关的主要有D-K非蒸发脱水工艺和K-燃料技术。日本电源开发公 司(D)和川崎重工公司(K)从1976年开始研究并成功开发出了 D-K非蒸发脱水工艺。D-K 脱水工艺可实现褐煤水份在非蒸发条件下加热，使水份以液体状态从褐煤中脱出，其煤质 变化类似天然的煤化作用。K-燃料技术，即美国KFx公司的专利技术专利《含碳原料热提质的方法和装置》(中国 专利公开号CN 1989227A)，该技术方案中，对含碳原料在加压蒸汽环境中进行热提质，以 去除水份和其它副产品。加工容器中可以采用多种水/固体分离装置，以尽量多地从被提 质的装料中去除水份。加热介质吸入喷嘴和加工室通气口策略设计在加工容器壁上，以尽 量减少加热介质至容器排气口的短路，并连续地从装料和凝结蒸汽中去除热水，使得从加 工容器中去除的提质原料在排出时不携带游离水份。提质后，可以对装料进行再水合，以提 高运输和储存过程中的稳定性。但上述技术都存在着缺点。专利CN1989227A公开的蒸煮装置结构复杂，尤其是 其中使气体、液体和固体彼此分离的设备要靠单独设置的液体分离器来进行，该液体分离 器包括位于装置内部的多孔旋转台或多孔锥体和多孔管以及位于装置底部的分离台，其中 仅多孔管起到了液固分离作用，而多孔旋转台和分离台则严重占用了装置的内部空间，而 且该专利中要求多孔旋转台和分离台可旋转，则还需要在装置内配备相应的动力设备和传 动设备，且还要使这些动力设备和传动设备能耐受装置内的高温和高压，进一步使装置复 杂化。此外，该专利中，多孔管仅起到排水作用，而蒸汽的进出则要依靠沿装置高度方向上 设置有多个蒸汽入口和蒸汽出口，这也使装置复杂化。且该专利方法没有利用蒸煮中产生 的闪蒸汽和热水对原料进行预热，因此，生蒸汽(热能)消耗高(大约是本专利技术的2-3 倍)。此外，K-燃料技术蒸煮器设有上、下两个锁斗，连续蒸煮，间断进(排)料，含有褐煤 的物料在差压下通过锁阀，物料中的固体物质对阀门磨损大；下锁斗在排料前，难以做到将 游离水先排尽，对提质效率产生负面影响。而D-K非蒸发脱水技术目前只能实现半连续操作，这影响了装置的生产能力和运行稳定性，且其蒸煮后的褐煤水含量仍然较高，有待于进一步降低水含量。故人们希望能进一步开发褐煤提质技术以克服上述缺点。专利技术概述本专利技术涉及，包括提供多个蒸煮器，所述多个蒸煮器就所述固体物料的流向来说为并联连接，其中 每个蒸煮器反复执行按时间先后顺序排列的以下步骤i、装入所述固体物料和热水，用所述热水对固体物料进行第一次加热；ii、通入第一蒸汽对固体物料进行第二次加热，并排出此步骤中所产生的冷凝 水；iii、通入第二蒸汽以对固体物料进行第三次加热，并排出此步骤中所产生的冷凝 水；iv、通入饱和蒸汽以对固体物料进行第四次加热，使固体物料达到预定加热温度， 并排出此步骤中所产生的冷凝水；V、通入过热蒸汽对达到预定加热温度的固体物料进行蒸煮，使固体物料中所含的 水份蒸发，同时所述过热蒸汽变为饱和蒸汽，蒸煮过程中排出该饱和蒸汽；vi、对蒸煮器进行第一次减压，并排出第三蒸汽；vii、对蒸煮器进行第二次减压，并排出第四蒸汽；viii、使蒸煮器内的压力恢复至常压，排出固体物料。在优选的实施方案中，至少一部分蒸煮器在其上述步骤Vii和步骤Viii之间还包 括步骤ix 对蒸煮器进行抽真空处理，以使固体物料中残留的水份继续蒸发，进一步降低 固体物料中的水份含量。在更优选的实施方案中，对于至少一部分蒸煮器来说，将来自其它处于步骤ii和 /或iii和/或iv的蒸煮器所排出的冷凝水用作所述热水和/或单独由热水器来提供所述 热水以使该蒸煮器进行步骤i ；和/或，将来自其它蒸煮器的所述第四蒸汽用作所述第一蒸 汽来使该蒸煮器进行步骤ii ；和/或，将来自其它蒸煮器的所述第三蒸汽用作所述第二蒸 汽来使该蒸煮器进行步骤iii ；和/或，将其它蒸煮器的步骤V中排出的饱和蒸汽用作该蒸 煮器的步骤iv中的饱和蒸汽。附图简述附图说明图1是本专利技术的实施方案的示意性工艺流程图。附图仅为举例说明的目的，不以 任何方式限制本专利技术的范围。专利技术详述以下详细介绍本专利技术的对固体物料进行多效蒸发脱水的方法。其中所述固体物料是含水的固体物质，例如褐煤。天然褐煤中均含有大量的水份。 在优选的实施方案中，所述褐煤是经过温度大于30°C的水洗涤浸出后的褐煤，其也含有大 量的水份，希望能去除其中的水份。所述固体物料优选为块状或颗粒状。本专利技术中所述的蒸汽是指水蒸气。为了实现本专利技术的方法，要求提供多个蒸煮器，所述多个蒸煮器就所述固体物料 的流向来说为并联连接，即，使来自共同的上游工序的固体物料并联进入各个蒸煮器，进入 时机可同时进入或者彼此错开一段时间，优选彼此错开一段时间。固体物料分别在各个蒸煮器内进行处理，处理完毕后的固体物料则从各个蒸煮器中排出，排出时机可同时排出，或 者排出时机也要彼此错开一段时间，优选彼此错开一段时间。所排出的固体物料进入共同 的下游工序。所述一段时间可以根据下文所述的每个蒸煮器依次执行的各个步骤所耗费的 时间由本领域技术人员具体确定。本专利技术中的每个蒸煮器上包含固体物料入口、固体物料出口、蒸汽入口、蒸汽出 口、热水入口、冷凝水出口。其中，固体物料入口设置在蒸煮器顶部附近，固体物料出口和冷 凝水出口设置在蒸煮器的底部附近，而蒸汽入口和蒸汽出口可以设置在蒸煮器上的任何合 适的位置，例如设置在蒸煮器的上部。热水入口也可以设置在蒸煮器上的任何合适的位置， 例如设置在蒸煮器的中下部。在优选的实施方案中，其中冷凝水出口和蒸汽出口可以合并 成一个出口，且优选设置在蒸煮器的底部附近。关于该蒸煮器内部的更详细构造，可参见同 一申请人申请的另一专利《一种对固体物料进行蒸煮的蒸煮器》，通过引用将该专利的全文 并入本文。有很多辅助设备与本专利技术的蒸煮器相连。例如，该蒸煮器的固体物料入口处有上 锁阀与之连接，而上锁阀又与三通球阀和下料斗连接，固体物料依次经由下料斗、三通球阀 和上锁阀从固体物料入口进入蒸煮器中，如图1所示。蒸煮器的固体物料出口处有下锁阀 与之连接，下锁阀又依次与下料斗和布料器连接。其余各个出口或入口与相应的排放管线 例如排水管线和排汽管线或供料管线例如供水管线和供汽管线连接。所有这些辅助设备和 相应管线以能够实现本专利技术目的的方式进行布置，这些具体布置方式不是本专利技术的内容， 且也并不限于图1中所示的具体方式。其中每个蒸煮器反复执行按时间先后顺序排列的以下步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对固体物料进行多效蒸发脱水的方法，包括：提供多个蒸煮器，所述多个蒸煮器就所述固体物料的流向来说为并联连接，其中每个蒸煮器反复执行按时间先后顺序排列的以下步骤：ｉ、装入所述固体物料和热水，用所述热水对固体物料进行第一次加热；ｉｉ、通入第一蒸汽对固体物料进行第二次加热，并排出此步骤中所产生的冷凝水；ｉｉｉ、通入第二蒸汽以对固体物料进行第三次加热，并排出此步骤中所产生的冷凝水；ｉｖ、通入饱和蒸汽以对固体物料进行第四次加热，使固体物料达到预定加热温度，并排出此步骤中所产生的冷凝水；ｖ、通入过热蒸汽对达到预定加热温度的固体物料进行蒸煮，使固体物料中所含的水份蒸发，同时所述过热蒸汽变为饱和蒸汽，蒸煮过程中排出该饱和蒸汽；ｖｉ、对蒸煮器进行第一次减压，并排出第三蒸汽；ｖｉｉ、对蒸煮器进行第二次减压，并排出第四蒸汽；ｖｉｉｉ、使蒸煮器内的压力恢复至常压，排出固体物料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐斌，褚腊林，马红松，
申请(专利权)人：徐斌，
类型：发明
国别省市：94