本发明专利技术涉及煤化工技术领域。具体地，本发明专利技术涉及一种新型的可滤式制浆装置，以及利用该装置制备浓度为55～70%的水煤浆的方法。所述可滤式制浆装置包括设置在其内部的搅拌器、设置在其内部且位于所述搅拌器下方的滤膜、设置在滤膜上的阀门、位于所述滤膜上方的水煤浆进料口、气体出口、反冲洗水入口和添加剂进料口，以及位于所述滤膜下方的气体入口、水出口和与所述阀门通过水煤浆中心管相连通的水煤浆出料口。本发明专利技术的可滤式制浆装置大幅改进了现有的水煤浆制浆及脱水方法，集脱水、加剂、制浆等功能于一体，使高浓度水煤浆制备在一个装置内完成，并且具有工艺流程简单，占地面积小、结构简单、易于操作和可连续工作等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤化工
。具体地，本专利技术涉及一种新型的可滤式制浆装置，以 及利用该装置制备高浓度水煤浆的方法。
技术介绍
水煤浆是一种新型低污染的煤基流体燃料，可以替代重油或燃气。它既保持了煤 炭原有的物理特性，又具有像石油和天然气一样的特性，既可以通过管道长距离输送，也可 以泵送、雾化、贮存和燃烧气化。目前水煤浆气化技术已成为运转和在建的大型煤气化装置 中采用最成熟的煤气化技术。中国能源结构的特点是缺油富煤少气，在中国的能源消费结构中，煤约占70%。在 较长的时间内，中国以煤炭为主的能源结构和化工原料结构都很难改变。虽然中国煤炭储量丰富，但主要是变质程度较低的低阶煤，由于其含氧量高，内水 含量高等特点，会在煤表面形成坚固的水化膜，导致其难以获得高浓度的水煤浆或需要采 用较复杂的制备工艺和付出较高成本才能制成高浓度的水煤浆。而从气化和燃烧效率的角 度来看，水煤浆的浓度无疑越高越好。目前，现有的制备高浓度水煤浆的方法是采用三个不同的装置将脱水、加剂和制 浆步骤单独进行，制备复杂，生产成本较高。特别是，脱水方式主要采用的是离心脱水方式 和闪蒸方式。离心方式在离心过滤时，容易堵塞且使部分煤粉损失。闪蒸脱水方式一般需 要采用多级闪蒸，对设备要求较高，投入成本大。因此，开发一种新型的用于制备高浓度水 煤浆的装置和方法具有重要的意义。
技术实现思路
针对上述技术缺陷，本专利技术的一个目的是提供一种集降温减压、脱水、加剂和制浆 等功能于一体的可滤式制浆装置。本专利技术的另一个目的是提供一种利用该可滤式制浆装置 制备高浓度水煤浆的方法。—方面，本专利技术提供了一种可滤式制浆装置，该可滤式制浆装置为密闭装置，包 括:设置在所述可滤式制浆装置内部的搅拌器，设置在所述可滤式制浆装置内部且位于所述搅拌器下方的滤膜，设置在滤膜上的阀门，用来放出水煤浆料，位于所述滤膜上方的水煤浆进料口、气体出口和添加剂进料口，以及位于所述滤膜下方的水出口和与所述阀门相连通的水煤浆出料口。根据本专利技术的可滤式制浆装置，所述可滤式制浆装置还包括位于所述滤膜上方的 反冲洗水入口 ；优选地，所述可滤式制浆装置还包括位于所述滤膜下方的气体入口。根据本专利技术的可滤式制浆装置，所述滤膜的孔径小于700目；优选地，所述阀门为 电动阀门或气动阀门，更优选地，所述阀门为电动或气动球阀；最优选地，所述阀门与水煤浆出料口通过水煤浆中心管相连通。本专利技术人意外地发现，通过设置气体出口，不仅可以排出改质水煤浆所释放的大 量的热，从而产生与闪蒸脱水方式相近的降温降压效果，还可以排出在一些实施方案中通 过所述气体入口通入桶体内的为使添加剂与改质水煤浆作用更加充分或疏松滤饼的气体， 也可以通过该气体出口在过滤之前将可滤式制浆装置抽成真空，从而制得更高浓度的水煤 浆。另一方面，本专利技术还提供一种利用上述可滤式制浆装置制备高浓度水煤浆的方 法，该方法包括以下步骤:(I)将原煤破碎，加水，制得预处理煤浆；(2)将步骤(I)制得的预处理煤浆进行水热处理，制得改质水煤浆；(3)将步骤(2)制得的改质水煤浆加入到所述可滤式制浆装置内，搅拌、脱水，然后 加入添加剂，搅拌，即制得所述高浓度水煤浆；其中，所述高浓度水煤浆的质量浓度为55? 70%。在上述方法中，步骤(I)中所述预处理煤浆的质量浓度为30?50%。在上述方法中，步骤(2)中所述水热处理的压力为1.5?16.5MPa，优选为3.8? 9MPa ;温度为200?350°C，优选为250?300°C;时间为10?60min，优选为15?30min。在上述方法中，步骤(3)中所述的添加剂占干基煤重的0.1?1%，优选为0.2?0.7%，最优选为0.5%。在上述方法中，所述添加剂选自分散剂、稳定剂、消泡剂、pH调节剂和杀菌剂中的 一种或几种。在上述方法中，在进行步骤(2 )之前，还需对所述预处理煤浆进行预热处理。在上述方法中，所述预热处理是在环管换热器或立式加热器中进行的。下面通过一个优选实施方案来对本专利技术上述方法做进一步详细描述:首先，将原煤破碎，破碎装置可以采用本领域已知的装置来进行，例如可以采用常 规的碎煤机；然后，将破碎后的原煤送入磨煤机，加水(水煤质量比可以为大约3?3.5:1)制成 预处理煤浆，由于低阶煤内含水量较高，制得的预处理煤浆的重量浓度一般为30?50% ;在 本领域内，若要进一步提高质量浓度接近50%的水煤浆的浓度，是必然要付出艰辛的劳动 或增加巨大的成本才能实现的；接着，将预处理煤浆通过煤浆泵送入水热处理反应器中进行水热处理，制得改质 水煤浆；水热处理反应器的数量可以根据实际工况只选用一个或选用并列布置采用反应器 切换方式的几个；最后，将改质水煤浆通过水煤浆进料口加入到所述可滤式制浆装置中，膨胀、降 温、降压，在搅拌器搅拌的作用下，通过滤膜实现脱水，加入添加剂，在强力搅拌作用下制 浆，即制得质量浓度为55?70%的高浓度水煤浆，高浓度水煤浆通过阀门的间歇经煤浆中 心管从水煤浆出料口放出、收集。其中，上述碎煤机、磨煤机、煤浆泵和水热处理反应器等设备均是已知的，应当理 解，本专利技术并不受这些已知设备的限制，凡是能够实现上述作用的这些已知设备均可用于 本专利技术。本领域技术人员可以根据实际煤种和具体工况对添加剂及其配比进行灵活选择， 所述添加剂可以包括，但不限于，能提高煤表面亲水性，增强煤颗粒间静电斥力和空间隔离 位阻效应的分散剂，例如萘磺酸钠，磺化腐植酸钠和磺化木质素磺酸钠等；可使已分散的固 体颗粒相互交联，形成空间结构，有效阻止颗粒沉淀，防止固液间的分离的稳定剂，例如无 机电解质和聚高分子化合物如聚烯烃系列等；当分散剂具有较强的起泡性能时，需要加入 可以消泡以促使生产顺利进行的消泡剂，例如醇类、磷酸酯类和萘磺酸甲醛缩合物调节； 可以调节水煤浆体系的PH值，将水煤浆调节为弱碱性的溶液，有利于取得良好的制浆效果 的PH调节剂，调节例如氨水、氢氧化钙、氢氧化钠等；由于添加剂一般都是一些有机物质， 有的在长期储存中容易受到细菌的分解而失效，此时需要加入可以杀菌以保证水煤浆浆体 性能的杀菌剂(也叫防霉剂)，例如异噻唑啉酮。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果:本专利技术所述的装置集脱水、力口 齐U、制浆于一体，可实现将这三个独立步骤在一个装置内完成，而且该装置还具有结构简 单、过滤效果优异、占地面积小、效率高、操作简单、设备投资少、布置合理等特点，能够以低 成本制备高浓度水煤浆。【附图说明】以下，结合附图来详细说明本专利技术的实施方案，其中:图1为本专利技术一个优选实施方案的示意性工艺流程图；图2为本专利技术所述的可滤式制浆装置的结构示意图。附图标记说明:I—原煤，2—破碎机，3—煤储罐，4一磨煤机，5—煤浆泵，6—换热器，7—水热处理 反应器，8—可滤式制浆装置，9一水煤浆储罐，10—水煤浆进料口，11一添加剂进料口，12— 阀门，13—气体入口，14一水煤浆出料口，15—水出口，16—水煤浆中心管，17—滤膜，18— 搅拌器，19一反冲洗水入口，20—气体出口。【具体实施方式】下面结合【具体实施方式】对本专利技术进行进一步的详细说明，给出的实施例仅为了阐 明本专利技术，而不是为了限制本专利技术的范围。在下述实施例中，所采用的原煤均为内蒙古东胜利本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可滤式制浆装置，该可滤式制浆装置为密闭装置，包括：设置在所述可滤式制浆装置内部的搅拌器，设置在所述可滤式制浆装置内部且位于所述搅拌器下方的滤膜，设置在滤膜上的阀门，用来放出水煤浆料，位于所述滤膜上方的水煤浆进料口、气体出口和添加剂进料口，以及位于所述滤膜下方的水出口和与所述阀门相连通的水煤浆出料口。
【技术特征摘要】
1.一种可滤式制浆装置，该可滤式制浆装置为密闭装置，包括:设置在所述可滤式制浆装置内部的搅拌器，设置在所述可滤式制浆装置内部且位于所述搅拌器下方的滤膜，设置在滤膜上的阀门，用来放出水煤浆料，位于所述滤膜上方的水煤浆进料口、气体出口和添加剂进料口，以及位于所述滤膜下方的水出口和与所述阀门相连通的水煤浆出料口。2.根据权利要求1所述的可滤式制浆装置，其特征在于，所述可滤式制浆装置还包括位于所述滤膜上方的反冲洗水入口 ；优选地，所述可滤式制浆装置还包括位于所述滤膜下方的气体入口。3.根据权利要求1或2所述的可滤式制浆装置，其特征在于，所述滤膜的孔径小于700 目；优选地，所述阀门为电动阀门或气动阀门，更优选地，所述阀门为电动或气动球阀；最优选地，所述阀门与水煤浆出料口通过水煤浆中心管相连通。4.一种利用权利要求1至3中任一项所述的可滤式制浆装置制备高浓度水煤浆的方法，该方法包括以下步骤:(1)将原煤破碎，加水，制得预处理煤浆；(2)将步骤(1)制得的预处理煤浆进行水热处理，制得改质水煤浆；(3)将步骤(2)制得的改质水煤浆加入...
【专利技术属性】
技术研发人员：李春启，梅长松，康善娇，刘卫兵，刘鑫，杨明顺，齐永丽，
申请(专利权)人：大唐国际化工技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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