褐煤無氧干燥提質系統及褐煤干燥工藝技術方案

本發明專利技術涉及一種褐煤無氧干燥提質系統及褐煤干燥工藝，干燥提質系統包括干燥裝置，加熱系統，干燥裝置包括立式的干燥筒及其上、下端的進煤口、出煤口、進氣管、出氣管，在干燥筒兩側壁的外側分別設有熱氣腔，兩熱氣腔之間連通有一定數量的排管或排板，使干燥筒內的煤炭與熱氣腔及排管或排板內熱氣完全隔離；在進氣管口、出氣管口分別安裝有溫度計Ｔ１、Ｔ２，在出料口有溫度計Ｔ０，在干燥筒內部還設有蒸汽管，蒸汽管引出干燥裝置外側，在常壓下進行干燥，控制煙氣輸入溫度Ｔ１煙氣輸出溫度Ｔ２以及褐煤最終加熱溫度Ｔ０，可以脫除褐煤部分結合水，將褐煤從軟煤轉換為硬煤，由親水性轉換為疏水性，可以實現褐煤能夠像煙煤一樣運輸存放和使用，非常利于推廣實施。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種褐煤干燥提質的改性技術，特別是涉及一種褐煤無氧干燥提質系統及褐煤干燥工藝。二
技術介紹
據統計，全世界褐煤儲量約26229億噸，約占世界煤炭總儲量的24. 4% 。中國已經 發現的褐煤資源量為1291.32億噸，約占中國煤炭保有資源量的12.7%。由于褐煤形成距 地表很淺，適于露天開采，因此價格低廉。但是褐煤也存在以下突出的問題 1、水分高，熱值低，褐煤一般含水量介于30%到65%之間，一般熱值在3000kcal/ kg左右。 2、密度低，易風化，遇水自燃，銷售半徑不超過500公里。 為了解決上述問題，世界上許多公司開展了褐煤干燥，提質和改性研究，少數工藝 已經開始工業化，大部分還在試驗研究階段。大部分的褐煤干燥工藝分為兩類，以高溫煙氣 或空氣作為媒介的直接接觸干燥和以過熱蒸汽為干燥媒介的間接干燥。由于褐煤在干燥 時，會有可燃氣體析出，如果采用以高溫煙氣或空氣作為媒介的直接接觸干燥，則很容易發 生干燥系統的著火或爆炸的可能。所以目前已經工業化的褐煤干燥主要是以過熱蒸汽為干 燥媒介的間接干燥。但是以過熱蒸汽為干燥媒介的間接干燥褐煤干燥，由于其溫度水平限 制，只能脫除表面水，無法脫除結合水。如果褐煤只脫除表面水，沒有脫除結合水，干燥后的 褐煤在長途運輸或長時間存放，會出現返潮現象，因此比較適合干燥后的褐煤立即使用，比 如坑口電廠的褐煤干燥或煤礦附近的煤化工項目的原料干燥處理。只有脫除結合水，褐煤 的性質才會改變，才能夠像硬煤一樣運輸，存放和使用。 如何才能夠脫除褐煤的結合水，從而實現褐煤改性，變褐煤為硬煤，是我們在潔凈 煤領域所面臨的一個重大的課題。 根據研究發現，褐煤在常壓下加熱到100度以上時，大部分的自由水能夠被蒸發。 當褐煤水分低于15%時，若需要繼續干燥和脫水，即脫除結合水時，由于褐煤與結合水有較 強的結合力，則需要較高的溫度和能量才能夠進行。當褐煤在常壓下繼續加熱到180度以 上時，褐煤結合水(內在水)能夠被脫除。當褐煤溫度高于150度時，羥基官能團(主要 是-C00H)發生分解，析出C02氣體，同時將褐煤的結合水(內在水)排除。進一步提高溫 度，將導致越來越多的羥基官能團分解，從而引起褐煤的表面性質改變。 在這種干燥溫度條件下，由于大量的羥基官能團分解，導致褐煤內部的毛細孔倒 坍和產生交聯。毛細孔倒坍可以阻止水分進入毛細孔；而交聯反應則能夠對毛細孔進行密 封，阻止倒坍的毛細孔在吸收水分時再膨脹。 另外，當褐煤溫度被加熱到200度以上時，其表面積會大大減少。表面積減少的主 要原因是由于在高溫干燥條件下引起褐煤內部的焦油的強烈遷移，即焦油由毛細孔內部向 毛細孔外部遷移。遷移到毛細孔外部的焦油在冷卻過程中，由于焦油冷凝從而對毛細孔進 行密封，從而一起褐煤的表面積減少。 由于上述過程，即毛細孔倒塌，交聯反應和焦油遷移對毛細孔形成密封，結果褐煤變得越來越疏水，同時也能夠觀察到褐煤的硬化，這也導致褐煤的剛性結構的形成。其結果 就是褐煤能夠從軟煤轉換為硬煤，由親水性轉換為疏水性，從而可以實現褐煤的長途運輸。
技術實現思路
本專利技術的煤炭無氧干燥系統及干燥工藝就是基于現有技術對褐煤干燥提質存在的不足而提出的褐煤干燥改性技術，該技術不僅脫除褐煤的表面水，還脫除部分結合水，將 褐煤從軟煤轉換為硬煤，由親水性轉換為疏水性，可以實現褐煤能夠像煙煤一樣運輸存放 和使用。具體是提供一種褐煤無氧干燥提質系統及褐煤干燥工藝。 技術方案 —種褐煤無氧干燥提質系統，包括干燥裝置，加熱系統，干燥裝置包括立式的干燥 筒，在干燥筒上、下端分別設有進煤口和出煤口，并且在干燥筒上部固定安裝有出氣管、下 部固定安裝有進氣管，在所述立式干燥筒兩側壁的外側分別設有與干燥筒隔離且彼此獨立 的熱氣腔，并在兩獨立的熱氣腔之間連通有一定數量的排管或排板，使干燥筒內的煤炭與 熱氣腔及排管或排板內熱氣完全隔離；所述出氣管、進氣管分別與不同的熱氣腔連通；加 熱系統的加熱煙氣輸出管與煤炭無氧干燥裝置的進氣管連通，在干燥筒的煙氣進氣管口 、 煙氣出氣管口分別安裝有溫度計1\、 L，在干燥筒底部出料口處設有排料閥和溫度計T。，在 煤炭無氧干燥裝置的干燥筒內部還設有蒸汽管，蒸汽管引出干燥裝置外側，該蒸汽管引出 干燥筒外側直接排放，或者在分離可燃氣體后排放，而分離后的可燃氣體被引入加熱系統 進行尾氣燃燒。 同時在煤炭無氧干燥裝置的出氣管上設有叉管，叉管與進氣管之間通過引風機相 連通構成煙氣循環。 蒸汽管連通于可燃氣體分離器使可燃氣與蒸汽分離之后，可燃氣體被弓I入加熱系 統燃燒。同一側的不同的熱氣腔設有隔板，使熱氣腔上、下彼此獨立。所述熱氣腔為全封 閉式，不僅與干燥筒內部隔離，還與外界隔離，進氣管的熱煙氣首先進入第一個封閉的熱氣 腔，沿排管或排板流向另一熱氣腔，如此反復向上或向下折流，最終從出氣管排出。 在出煤口上安裝有排料閥和溫度計T。。 所述可燃氣體分離器為離心式分離器。 所述加熱系統包括燃燒爐，在燃燒爐與煙氣輸出管之間還安裝有高溫煙氣沉降室。 —種適用于所述褐煤無氧干燥提質系統的煤炭無氧干燥工藝，包括煤炭粉碎、篩 分預處理步驟，還包括以下步驟 (1)將待干燥褐煤粉或塊從干燥筒頂部進料口加入干燥筒腔內，在常壓下進行干 燥，控制煙氣輸入溫度1\為350 100(TC，煙氣輸出溫度T2為70 400°C ; (2)控制褐煤排出速率，保持褐煤最終加熱溫度T。為150 400°C ; (3)褐煤在干燥機內的停留時間為1 15小時。 控制煙氣輸入溫度1\為400 800°C ，煙氣輸出溫度T2為100 250°C 。 對于褐煤干燥提質，控制褐煤排出速率，保持褐煤最終加熱溫度T。為200 350°C之間。 本專利技術的工藝和裝置還可以同時適用于煤調濕工藝。 本專利技術的有益效果 1、本專利技術的褐煤無氧干燥提質系統及褐煤干燥工藝基于現有技術存在的問題而 提出的煤炭干燥改性技術，不僅適用于普通煤炭和煤泥干燥，也適用于褐煤干燥和提質，褐 煤干燥時不僅能脫除褐煤的表面水分，還可以通過控制輸入、輸出煙氣溫度，以及控制出料 口最終煤炭溫度，脫除部分結合水。 2、通過本專利技術的干燥裝置，對褐煤脫除表面水和結合水，可以將其由軟煤變為硬 煤，由親水性變為憎水性，從而可以長途運輸。 3、通過密閉的迂回折管被干燥的煤炭與煙氣不直接接觸，徹底解決了煤炭在干燥 過程中由于可燃氣體析出而引起著火和爆炸的問題。 4、褐煤無氧干燥提質系統，熱循環利用和尾氣的循環利用一方面降低干燥過程的 能耗，同時也大大減少尾氣的排放。四附圖說明 圖1是本專利技術的煤炭無氧干燥系統結構示意圖； 圖2是圖1的干燥系統的干燥裝置結構示意圖之一 ； 圖2-1是圖2的C部放大結構示意圖； 圖2-2是圖2的A-A剖面結構示意圖； 圖3是圖1的干燥系統的干燥裝置結構示意圖之二 ； 圖3-1是圖3的B-B剖面結構示意圖； 圖3-2是圖3的D-D剖面結構示意圖； 圖3-3是圖3中排板結構示意圖。 圖中標號1為熱氣腔體外側壁，2為支架，3為干燥裝置進氣管，4為干燥裝置出氣 管，5為進料口，6為排管，7為干燥筒側壁，8為熱氣腔體，9為蒸汽管，10為出料口， 11為排 料閥，12為橫隔板，13為可燃氣體分離器，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種褐煤無氧干燥提質系統，包括干燥裝置，加熱系統，干燥裝置包括立式的干燥筒，在干燥筒上、下端分別設有進煤口和出煤口，并且在干燥筒上部固定安裝有出氣管、下部固定安裝有進氣管，在所述立式干燥筒兩側壁的外側分別設有與干燥筒隔離且彼此獨立的熱氣腔，并在兩獨立的熱氣腔之間連通有一定數量的排管或排板，使干燥筒內的煤炭與熱氣腔及排管或排板內熱氣完全隔離；所述出氣管、進氣管分別與不同的熱氣腔連通；加熱系統的加熱煙氣輸出管與煤炭無氧干燥裝置的進氣管連通，在干燥筒的煙氣進氣管口、煙氣出氣管口分別安裝有溫度計Ｔ↓［１］、Ｔ↓［２］，在干燥筒底部出料口處設有排料閥和溫度計Ｔ↓［０］，在煤炭無氧干燥裝置的干燥筒內部還設有蒸汽管，蒸汽管引出干燥裝置外側，該蒸汽管引出干燥筒外側直接排放，或者在分離可燃氣體后排放，而分離后的可燃氣體被引入加熱系統進行尾氣燃燒。

【技術特征摘要】
一種褐煤無氧干燥提質系統，包括干燥裝置，加熱系統，干燥裝置包括立式的干燥筒，在干燥筒上、下端分別設有進煤口和出煤口，并且在干燥筒上部固定安裝有出氣管、下部固定安裝有進氣管，在所述立式干燥筒兩側壁的外側分別設有與干燥筒隔離且彼此獨立的熱氣腔，并在兩獨立的熱氣腔之間連通有一定數量的排管或排板，使干燥筒內的煤炭與熱氣腔及排管或排板內熱氣完全隔離；所述出氣管、進氣管分別與不同的熱氣腔連通；加熱系統的加熱煙氣輸出管與煤炭無氧干燥裝置的進氣管連通，在干燥筒的煙氣進氣管口、煙氣出氣管口分別安裝有溫度計T1、T2，在干燥筒底部出料口處設有排料閥和溫度計T0，在煤炭無氧干燥裝置的干燥筒內部還設有蒸汽管，蒸汽管引出干燥裝置外側，該蒸汽管引出干燥筒外側直接排放，或者在分離可燃氣體后排放，而分離后的可燃氣體被引入加熱系統進行尾氣燃燒。2. 根據權利要求1所述的褐煤無氧干燥提質系統，其特征是同時在煤炭無氧干燥裝 置的出氣管上設有叉管，叉管與進氣管之間通過引風機相連通構成煙氣循環。3. 根據權利要求1所述的褐煤無氧干燥提質系統，其特征是蒸汽管連通于可燃氣體 分離器使可燃氣與蒸汽分離之后，可燃氣體被引入加熱系統燃燒。4. 根據權利要求1所述的褐煤無氧干燥提質裝置，其特征是同一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃龍，李英群，查理德迪玻特，克里斯托夫摩豪斯，
申請(專利權)人：鄭州拉姆頓清潔能源工程技術有限公司，
類型：發明
國別省市：41[中國|河南]