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Patent Searching and Data


Title:
PROCESSING TECHNIQUE OF PULVERIZED LIGNITE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/029410
Kind Code:
A1
Abstract:
A processing technique of pulverized lignite comprises the following steps: 1) heating pulverized lignite to 100°C-1000°C, and keeping the temperature for 1h~5h; 2) cooling the lignite obtained in Step 1) to be below 100°C; 3) adding a binder, mixing evenly, and forming; 4) heating the formed lignite to 100°C~1000°C, and keeping the temperature for 1h~5h.For the final product obtained through the processing technique of pulverized lignite according to the present invention, the low calorific value is greatly increased when compared with that of raw coal, and is increased to be more than 2 times as that of the raw coal not modified. Dehydration is almost completely performed, the volatile matter is dramatically reduced, the content of fixed carbon is increased dramatically, and the yield of condensed water is high. Compared with the prior art, the processing technique of the present invention has lower cost, and obtains the product not only easy to transport but also having the high calorific value.

Inventors:
LI BAIRONG (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/077187
Publication Date:
March 07, 2013
Filing Date:
June 20, 2012
Export Citation:
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Assignee:
LI BAIRONG (CN)
International Classes:
C10L5/06; C10B47/00; F26B3/00
Foreign References:
CN102337167A2012-02-01
CN201527156U2010-07-14
JPS56136896A1981-10-26
Other References:
LI, NA ET AL.: "Experimental Study on Drying and Agglomerating Moulding of Lignite", ADVANCED MATERIALS RESEARCH, vol. 158, November 2010 (2010-11-01), pages 64 - 70
LIN, YIYUAN ET AL., CARBONIZATION OF BRIQUETTES, COAL CONVERSION, vol. 21, no. 1, January 1998 (1998-01-01), pages 73 - 76
ZHU, LINHUI ET AL.: "Preparation of Environment-friendly PVF Adhesive", JOURNAL OF SHANDONG UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY (NATURAL SCIENCE), vol. 29, no. 3, June 2010 (2010-06-01), pages 47 - 50
ZENG, ZAICHUN: "A Brief Study on Lignite Drying and Upgrading Technology", CHEMICAL ENGINEERING DESIGN, vol. 1, January 2011 (2011-01-01), pages 3 - 5
Attorney, Agent or Firm:
UNITALEN ATTORNEYS AT LAW (CN)
北京集佳知识产权代理有限公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求

1、 一种粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 包括如下步骤:

1 )将粉状褐煤加热至 100°C~1000°C, 而后保温 lh~5h;

2)将步骤 1 )处理得到的褐煤冷却至 100°C以下;

3 )再添加粘结剂搅拌均勾后成型;

4)将成型后的褐煤加热至 100°C~1000°C, 保温 lh~5h。

2、 如权利要求 1所述的粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 步骤 1) 中, 将粉状褐煤加热至 250°C~350°C, 而后保温 2h~2.5h。

3、 如权利要求 1所述的粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 步骤 1) 中, 将粉状褐煤加热至 300°C, 而后保温 2h。

4、 如权利要求 1所述的粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 步骤 4) 中, 加热至 300°C~800°C, 而后保温 2h~4h。

5、 如权利要求 1所述的粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 步骤 4) 中, 加热至 650°C, 而后保温 2h。

6、 如权利要求 1所述的粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 步骤 2) 中采用自然冷却或强制冷却的冷却方式。

7、 如权利要求 1所述的粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 所述粉 状褐煤的粒径为 5mm以下。

8、 如权利要求 1所述的粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 所述粉 状褐煤的粒径为 2mm以下。

9、 如权利要求 1所述的粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 步骤 3) 中, 按重量计, 粘结剂与褐煤的添加比例为: 褐煤 50~99份, 粘结剂 1~ 50份。

10、如权利要求 1所述的粉状褐煤的处理工艺,其特征在于, 步骤 3 ) 中, 按重量计, 粘结剂与褐煤的添加比例为: 褐煤 60~90份, 粘结剂 10~

40份。

11、如权利要求 1所述的粉状褐煤的处理工艺,其特征在于, 步骤 3) 中,按重量计, 粘结剂与褐煤的添加比例为: 褐煤 70~85份, 粘结剂 15~30 份。 12、如权利要求 1所述的粉状褐煤的处理工艺,其特征在于, 步骤 3 ) 中, 按重量计, 粘结剂与褐煤的添加比例为: 褐煤 80份, 粘结剂 20份。

13、 如权利要求 1所述的粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 所述粘 结剂为有机粘结剂或无机粘结剂或有机复合粘结剂或无机复合粘结剂或有 机 -无机复合粘结剂。

14、 如权利要求 1所述的粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 所述粘 结剂为焦油沥青类粘结剂。

15、 如权利要求 14所述的粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 所述 粘结剂为煤焦油沥青、 石油沥青、 石油残渣、 煤焦油、 焦油渣中的任意一 种或两种以上的混合物。

16、 如权利要求 1所述的粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 所述粘 结剂为高分子粘结剂。

17、 如权利要求 16所述的粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 所述 粘结剂为聚乙烯、 聚乙烯醇、 聚苯乙烯、 酚醛树脂、 合成树脂、 聚氨酯、 树脂乳胶中的任意一种。

18、 如权利要求 1所述的粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 所述粘 结剂为淀粉类或纸浆废液、 生物质中的任一种, 所述生物质为农作物废弃 物。

19、 如权利要求 18所述的粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 所述 农作物废弃物为麦秸、 稻草、 苞米芯、 苞米杆、 木屑、 树皮、 树干中的任 意一种。

20、 如权利要求 1所述的粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 所述 粘结剂为无机粘结剂。

21、 如权利要求 20所述的粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 所述 粘结剂为石灰或水泥或石膏。

22、 如权利要求 1所述的粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 所述 粘结剂为黏土类粘结剂。

23、 如权利要求 1所述的粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 所述 粘结剂为硅酸钠。 24、 如权利要求 1所述的粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 按重量 计, 所述粘结剂由 PVFM溶液 15~30份、 腐植酸钠 1-4份、 水 66~85份制 成,其中,所述 PVFM溶液包括:聚乙烯醇 2~6份、甲醛 1.5~3份、水 90~95 份。

25、 如权利要求 1所述的粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 按重量 计, 所述粘结剂由 PVFM溶液 20份、腐植酸钠 2份、 水 78份制成, 其中, 所述 PVFM溶液包括: 聚乙烯醇 4.85份、 甲酸 2.43份、 水 92.72份。

26、如权利要求 1所述的粉状褐煤的处理工艺,其特征在于, 步骤 1 ) 及步骤 3 ) 中, 将粉状褐煤的加热在以下装置中的任意一种中进行: 隧道 窑、 流化床炉、 悬浮焙烧炉、 回转窑、 干燥装置、 翅片改质装置。

27、 如权利要求 26所述的粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 所述 干燥装置为双螺杆干燥装置, 包括两个空心轴, 所述空心轴上分布有多个 空心桨叶, 导热油进入空心轴及空心桨叶的空腔中, 所述空心桨叶的壁面 作为热传导介质对粉状褐煤进行改质处理。

28、 如权利要求 26所述的粉状褐煤的处理工艺, 其特征在于, 所述翅 片改质装置包括外壳、 分别设置在外壳两端的进料端、 出料端, 从外壳中 心由内向外设有至少两级排气通道, 所述排气通道与设置在外壳上的排气 端导通; 在所述外壳位于进料端与出料端之间的腔体中设有导热机构, 所 述导热机构在靠近出料端处设有导热介质进口, 在靠近进料端处设有导热 介质出口, 所述导热机构包括多组间隔分布的导热单元, 所述导热单元包 括多个导热管, 所述导热管与导热介质进口及导热介质出口导通, 相邻导 管之间设置的翅片, 下端部向远离排气通道的方向倾斜, 遮挡住排气通道 壁面上开设的排气口。

Description:
一种粉状褐煤的处理工艺 本申请要求于 2011 年 9 月 2 日提交中国专利局、 申请号为 201110259859.0、发明名称为"一种粉状褐煤的处理 工艺"的中国专利申请的 优先权, 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域

本发明涉及粉状褐煤的处理技术领域, 具体来说是一种成本较低的、 处理效果好的粉状褐煤的处理工艺。

背景技术

褐煤又称柴煤, 是煤化程度最低的煤种, 约占全球煤炭储量的 40%, 占

中国煤炭保有储量的 13% , 储量极为巨大, 但由于褐煤水分高 (约 20%~40% )、 热值低、 易风化和自燃, 单位能量的运输成本高, 不利于长 距离输送和贮存, 这就制约了褐煤的应用、 发展。 在一些国家和地区, 如 澳洲的维多利亚, 其褐煤大多为微观结构呈粉状, 含水量高, 而且具有很 高的自燃指数,如果不经处理,很难经过长途 运输出口到其他国家或地区。 这里所说的粉状褐煤,是指:一般情况下,褐 煤本身呈粉状,粒径约在 5mm 以下, 但极细的粉状褐煤由于高的比表面积导致高的 表面能而出现团聚形 成松散结合的大团块的情况, 所以上述松散结合的大团块、 原煤加工过程 中产生的细粉、 大块褐煤经破碎、 研磨等加工形成的细粉皆属于粉状褐煤 范畴。 解决粉状褐煤难以运输问题的一般手段为将褐 煤进行气化或液化, 但这些手段成本较高。 另一种方法是将这些粉状褐煤经过或不经过处 理, 然后加入, 如: 粘结剂、 助燃剂、 催化剂等助剂, 然后成型, 制成型煤, 以方便运输及进一步利用。

此外, 褐煤直接燃烧的热效率较低, 且温室气体的排放量也很大, 难 以大规模开发利用。 再者, 褐煤作为原料转化利用也受到限制, 褐煤液化、 干馏和气化都需要^ 煤中水分降至 10%以下。 褐煤若不经过提质加工, 将 难以满足多种用户的质量要求。 由此可见, 褐煤提质加工成为褐煤高效开 发利用的关键。 这里所说的褐煤提质, 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。 高炉喷吹是现代高炉炼铁生产广泛采用的新技 术, 在提高经济效益、 降低 生铁成本方面起着重要作用, 日益受到世界各国的高度重视, 在近几十年 中取得了明显的进步。 其中, 喷吹煤粉技术在相关的炼铁新工艺中正在不 断得到推广和应用。 其主要原因在于: 用喷煤代替焦炭, 减少了高炉炼铁 对焦炭的需求。高炉喷吹煤在生铁冶炼环节的 主要作用是部分替代冶金焦, 降低焦炭消耗量。 因而, 如果将大量存在的褐煤制作成高炉喷吹用煤, 将 会大大节约炼铁成本。 发明内容

有鉴于此, 本发明的目的是提供一种粉状褐煤的处理工艺 , 能够以较低的 成本实现较好的处理效果。

为解决上述技术问题, 本发明的技术方案是:

一种粉状褐煤的处理工艺, 包括如下步骤:

1 )将粉状褐煤加热至 100°C~1000°C, 而后保温 lh~5h;

2)将步骤 1 )处理得到的褐煤冷却至 100°C以下;

3)再添加粘结剂搅拌均勾后成型;

4)将成型后的褐煤加热至 100°C~1000°C, 保温 lh~5h。

优选地, 步骤 1 ) 中, 将粉状褐煤加热至 250°C~350°C, 而后保温

2h~2.5h。

优选地, 步骤 1) 中, 将粉状褐煤加热至 300°C, 而后保温 2h。

优选地, 步骤 4) 中, 加热至 300°C~800°C, 而后保温 2h~4h。

优选地, 步骤 4) 中, 加热至 650 °C, 而后保温 2h。

优选地, 步骤 2) 中采用自然冷却或强制冷却的方式。

优选地, 所述粉状褐煤的粒径为 5mm以下。

优选地, 所述粉状褐煤的粒径为 2mm以下。

优选地, 步骤 3) 中, 按重量计, 粘结剂与褐煤的添加比例为: 褐煤 50 ~ 99份, 粘结剂 1 ~ 50份。 优选地, 步骤 3 ) 中, 按重量计, 粘结剂与褐煤的添加比例为: 褐煤 60 ~ 90份, 粘结剂 10 ~ 40份。

优选地, 步骤 3 ) 中, 按重量计, 粘结剂与褐煤的添加比例为: 褐煤 70-85份, 粘结剂 15~30份。

优选地, 步骤 3 ) 中, 按重量计, 粘结剂与褐煤的添加比例为: 褐煤

80份, 粘结剂 20份。

优选地, 所述粘结剂为有机粘结剂或无机粘结剂或有机 复合粘结剂、 无机复合粘结剂、 有机 -无机复合粘结剂。

优选地, 所述粘结剂为焦油沥青类粘结剂。

优选地, 所述粘结剂为煤焦油沥青、 石油沥青、 石油残渣、 煤焦油、 焦油渣中的任意一种或两种以上的混合物。

优选地, 所述粘结剂为高分子粘结剂。

优选地, 所述粘结剂为聚乙烯、 聚乙烯醇、 聚苯乙烯、 酚醛树脂、 合 成树脂、 聚氨酯、 树脂乳胶中的任意一种。

优选地, 所述粘结剂为淀粉类或纸浆废液、 生物质中的任一种, 所述 生物质为农作物废弃物。

优选地, 所述农作物废弃物为麦秸、 稻草、 苞米芯、 苞米杆、 木屑、 树皮、 树干中的任意一种。

优选地, 所述粘结剂为无机粘结剂。

优选地, 所述粘结剂为石灰或水泥或石膏。

优选地, 所述粘结剂为黏土类粘结剂。

优选地, 所述粘结剂为硅酸钠。

优选地, 按重量计, 所述粘结剂由 PVFM溶液 15~30份、 腐植酸钠 1~4份、 水 66~85份制成, 其中, 所述 PVFM溶液包括: 聚乙烯醇 2~6份、 甲醛 1.5~3份、 水 90~95份。

优选地,按重量计,所述粘结剂由 PVFM溶液 20份、腐植酸钠 2份、 水 78份制成, 其中, 所述 PVFM溶液包括: 聚乙烯醇 4.85份、 甲酸 2.43 份、 水 92.72份。

优选地, 步骤 1 )及步骤 3 ) 中, 将粉状褐煤的加热在以下装置中的 任意一种中进行: 隧道窑、 流化床炉、 悬浮焙烧炉、 回转窑、 干燥装置、 翅片改质装置。

优选地, 所述干燥装置为双螺杆提质脱灰装置, 包括两个空心轴, 所 述空心轴上分布有多个空心桨叶,导热油进入 空心轴及空心桨叶的空腔中, 所述空心桨叶的壁面作为热传导介质对粉状褐 煤进行改质处理。

优选地, 所述翅片改质装置进行加热, 所述翅片改质装置包括外壳、 分别设置在外壳两端的进料端、 出料端, 从外壳中心由内向外设有至少两 级排气通道, 所述排气通道与设置在外壳上的排气端导通; 在所述外壳位 于进料端与出料端之间的腔体中设有导热机构 , 所述导热机构在靠近出料 端处设有导热介质进口, 在靠近进料端处设有导热介质出口, 所述导热机 构包括多组间隔分布的导热单元, 所述导热单元包括多个导热管, 所述导 热管与导热介质进口及导热介质出口导通, 相邻导热管之间沿纵向设有与 竖直方向向下倾斜的多个翅片, 排气通道旁的导热管之间设置的翅片, 下 端部向远离排气通道的方向倾斜, 遮挡住排气通道壁面上开设的排气口。

与现有技术相比, 本发明粉状褐煤的处理工艺, 通过采用两次改质的 方式, 即对原煤进行一次加热、保温:先将粉状褐煤 加热至 100°C ~1000°C , 而后保温 lh~5h,再将得到的改质褐煤冷却至 100°C以下,通过此次干燥脱 除大部分水分; 而后再进行二次加热, 脱除挥发份, 即在一次加热、 保温 得到的褐煤中添加粘结剂, 搅拌均勾后成型, 然后对该球团继续进行二次 加热、 保温处理, 加热至 100°C~1000°C , 保温 lh~5h, 最终得到的产品, 低位热值比原煤大大提高, 相对于改质前的原煤提高了 2倍多; 全水几乎 完全脱去, 挥发份大幅降低, 固定碳含量大大提升, 冷凝水的产率较大; 相比于现有技术, 本发明的处理工艺成本更低, 得到的产品既能够便于运 输, 热值又高。

附图说明

图 1为发明粉状褐煤的处理工艺的流程图;

图 2为本发明粉状褐煤的处理工艺中所用的双螺 干燥装置的结构示 意图; 图 3为图 2的内部结构图;

图 4为本发明粉状褐煤的处理工艺中所用的翅片 质装置的结构示意 图。

图 5为图 4中的 C处放大图;

图 6为图 4中的 D处放大图。

图 7为图 4中翅片改质装置进料及导热介质出口部分的 构图 (图中 箭头所指方向为导热介质导出方向)。 具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的 技术方案, 下面结合附 图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明 。

参见图 1, 本发明的粉状褐煤的处理工艺包括如下步骤:

1) 一次加热、 保温: 将粉状褐煤加热至 100°C~1000°C, 而后保温 lh~5h;

2)冷却: 将步骤 1)处理得到的褐煤冷却至 100°C以下;

3)添加粘结剂成型: 再添加粘结剂搅拌均勾后成型;

4)、 二次加热、 保温: 将成型后的褐煤加热至 100°C~1000°C, 保温 lh~5h。

以下通过具体的实施例进行详细说明。

实施例一

本实施例中的粉状褐煤的处理工艺包括以下步 骤:

1)将粉状褐煤采用双螺杆干燥装置中进行加热 干燥, 脱去水分, 加 热的温度为 300°C , 保温 2小时;

2) 而后将步骤 1)处理得到的褐煤自然冷却至 100°C时, 出料;

3)将冷却后的褐煤添加粘结剂混合、 搅拌均勾后压球成型;

4)将球团装入翅片改质装置中, 加热至 650°C, 而后保温 2小时, 再 将得到的待改质煤冷却至 100 °C, 出料。

其中, 步骤 3) 中, 按重量计, 褐煤与粘结剂的添加比例为: 褐煤 50 份、 粘结剂为 1份。

其中, 按重量计, 粘结剂由 PVFM溶液 20份、 腐植酸钠 2份、 水 78 份制成, 其中, 所述 PVFM溶液包括: 聚乙烯醇 4.85份、 甲酸 2.43份、 水 92.72份。

其中, 步骤 1 ) 中的双螺杆干燥装置的结构参见图 2、 图 3 , 其设有两 个空心轴 A1 , 每个空心轴 A1的外侧壁上都分布有多个空心桨叶 A2, 空 心桨叶 A2与空心轴 A1的空腔导通, 空心轴 A1的空腔中的导热油进入空 心桨叶 A2的空腔中, 空心轴 A1在其驱动装置的带动下不停地转动, 带动 空心桨叶 A2转动, 空心桨叶 A2的壁面作为热传导介质与褐煤接触,对褐 煤进行搅拌、 干燥。

其中, 本实施例中所用的双螺杆干燥装置具有如下的 优点:

1、 干燥过程中内部压力一般大于外部压力, 因而隔绝了外界物质的 进入, 隔绝了外界对褐煤的影响, 能够更好地降低褐煤中的水分及脱除灰 分, 提高热值;

2、 结构紧凑, 占地面积小, 干燥所需热量主要是由排列于空心轴上 的空心桨叶壁面提供, 导热油从导热油炉进入双桨叶干燥机的空心轴 中, 然后进入空心轴上的空心浆叶中, 由空心桨叶不停地与褐煤进行搅拌、 接 触, 使褐煤得到干燥, 而夹套壁面的传热量只占少部分, 所以单位体积装 置的传热面大, 可节省装置的占地面积, 减少基建投资;

3、 双螺杆干燥装置的安全性好, 由于在隔绝外界氧气的氛围干燥, 对易燃物料一褐煤的干燥不会起火或 I起粉尘爆炸;

4、 热量利用率高、 运行成本低。 由于干燥所需热量由导热油提供, 而不是靠热气体提供, 减少了热气体带走的热损失。 由于双桨叶干燥机结 构紧凑, 且辅助装置少, 散热损失也减少, 热量利用率可达 80 % - 90 % ;

5、 气体流动量少, 同时降低了挥发分的流失, 可相应地减少或省去 部分辅助设备。 由于不需用气体来加热, 因此极大地减少了干燥过程中气 体用量。 干燥机内气体流速低, 被气体挟带出的粉尘少;

6、 物料适应性广, 产品干燥均匀。 由于双轴的旋转速度可控, 因而 物料停留的时间可控, 所以在实际使用中, 可以根据物料的性质和干燥条 件, 调节干燥机内物料的停留时间, 以适应难干燥物料和高水分物料的干 燥要求; 7、 调整范围大、 条件宽松, 操控方便、 快捷。 加料速度、 轴的转速 和导热油的温度等均可单独调节、控制, 因而在物料干燥时间、 干燥温度、 干化形态等方面, 建立适合物料特性的干燥条件, 满足干燥标准, 比流化 床干燥、 气流干燥的操作容易控制, 能适用于多种操作;

8、 尾气排量小, 易于处理。

本实施例步骤 3 ) 中的翅片改质装置的结构参见图 4、 图 5、 图 6、 图 7, 其包括: 外壳、 设置外壳上方的进料斗 2、 设置在外壳下方的出料斗 3 , 设置在外壳中的导热机构 4, 设置在外壳大体中部的排气机构 5。

其中,导热机构 4包括设置在进料斗 2处的、用于导出导热介质的导 出总管 41、 与导出总管 41连接的多个导热介质导出部 43、 设置在出料斗 3处的用于导入导热介质的导入总管 42、 与导入总管连接的多个导热介质 导入部 44,连接在导入部与导出部之间的多个导热管 45 ,导热介质导入部 44和与之相对应设置的导热介质导出部 43 以及设置在二者之间将其导通 的多个导热管 45构成一个导热单元, 每个导热单元中的多个导热管 45沿 平行方向、 间隔均匀地布置; 导热管之间形成物料的移动空间。 其中, 导 热管 45之间沿纵向设有多个翅片 46, 翅片 46沿竖直方向向下倾斜一定的 角度设置, 倾斜的角度可在大于 0度、 小于等于 45。的范围之间选择。 本 实施例中导热管 45的横截面形状为方形,在其他实施方式中, 以设置成 圓形或橢圓型或其他的多边形。 本实施例中的翅片分为一级翅片 46a及二 级翅片 46b。 其中, 一级翅片 46a沿纵向平行设置, 其整体设置在相邻的 两个导热管之间的空间内, 整体与相邻的两个导热管连接, 其下端部向远 离排气通道的方向倾斜, 挡住设置在排气通道上靠近导热管的壁面上的 排 气口 54, 使得气体在内部负压的作用下从排气口 54排出, 而固体物料在 翅片的阻挡下保留在外壳中, 因而设置的一级翅片 46a, 其主要作用是利 于排气, 当然也会起到一定的翻料作用。本实施例中一 级翅片的设置方式, 使得处于同一高度的一级翅片, 每四个形成一口径上大下小的漏斗形落料 空间, 物料落下时, 先集中, 而后扩散, 再到下一高度的翅片时又扩散开 来, 因而籍由翅片实现了动态翻料, 使得热量能够均匀地传递, 使得外壳 中各处的物料均能在合适的温度下被处理, 能够制得优质煤产品。 如图 4 所示, 本实施例中, 二级翅片 46b的上端部与相邻的一对导热管连接, 下 端部伸出至该对相邻导热管之间的空间之外, 即伸入该对导热管与邻近一 对导热管这四个导热管之间的落料空间中, 邻近一对导热管之间也设有二 级翅片 46b, 该二级翅片 46b的下端也偏离竖直方向伸入此落料空间中。 二级翅片 46b的主要作用是加强翻料及热传导, 使得导热管发出的热量能 够传递到导热管之间的落料空间的各处, 处于导热管之间的落料空间各处 的物料温度趋于相同, 各处物料在被加热过程中产生的气体能够更快 地排 出。

其中, 导热介质导入部之间也设有多个翅片, 使得物料到达导热介质 导入部之间的空间时也能够被翻动、 传热, 使该处产生的气体能够及时排 出, 同时保持热量传递均匀。

外壳的中心处设有一中心排气通道 51 , 最外圏的导热管外围设有环形 排气通道 52, 环形排气通道 52与中心排气通道 51均通过一排气总管与一 排气端 53连通, 将气体排出。 其中, 由图 3可以看出, 中心排气通道一直 贯穿到导热介质导入部所在的位置处, 使得在物料在导热介质导入部处产 生的气体能够得以排出。 其中, 排气总管的上端以及中心排气通道的上端 均为尖顶状, 这种结构有利于物料的下落。 外壳上靠近进料斗的附近设有 上端排气口 6, 用于将煤炭一进入外壳中产生的蒸汽排出。

进料斗 2包括沿纵向设置的上部进料段 21、 中部进料段 22、下部进料 段 23 , 其中, 中部进料段 22的口径小于上部进料段 21及下部进料段 23 的口径, 上部进料段 21从上至下, 其口径逐渐减小, 下部进料段 23从上 至下, 其口径逐渐变大, 设置成此种结构的进料斗 2能够堵住气体, 加强 改质效果。

出料斗 3包括上出料段 31及下出料段 32, 上出料段 31由多个水平设 置的分料斗组成, 这种设置方式能够使出料一致, 不会产生因出料堵塞而 影响煤质的情况。 下出料段 32外部设有水冷壁, 通过进水管、 出水管实现 冷却水循环, 从而降低出料温度, 使得对出料进行下一步处理的装置不会 因接触高温物料而受损。 此外, 设置的分料斗也可起到过渡作用, 避免高 温的物料直接接触下出料段的水冷壁。 本实施例中的翅片改质装置还包括温度控制机 构, 设置在进料斗处, 其包括:

温度传感器(图中未示出), 获取每个导热介质导出部处的温度信号; 控制器, 将温度信号与预设的温度值比较, 根据比较结果发出温度控 制指令;

设置在每一导热单元的导出部中的调节阀 7, 根据温度控制指令调节 开度。

设置此温度控制机构, 可以及时调控各个外壳中各处的温度, 使之趋 于一致, 均与设定的温度一致, 从而保证最终得到预期的产品。

其中, 导热介质导出部 43整体呈直板状, 其顶部具有一定的斜度, 为尖顶状, 此种设置方式, 可以使得下料更加顺畅。

其中,导热介质导入部 44的整体呈直板状,其顶部也具有一定的斜度 为尖顶状, 方便落料。

本实施例中,只设置了中心排气通道及外围排 气通道这两级排气通道, 在实际实施过程中, 根据设置的导热管的多少, 由外壳中心向外, 可以设 置更多级的排气通道, 使得加热过程中产生的气体能够及时排出, 不影响 改质效果。

本实施例中, 各个部件均朝着有利于落料、 有利于排气顺畅的目标设 置, 因而使得在处理煤炭的过程中, 能够使处于落料空间的各处物料的温 度被灵活有效地控制, 以实现好的处理效果。 本实施例中, 导热介质采用 热气体。

本实施例中采用的双螺杆干燥装置以及翅片改 质装置对褐煤进行处 理, 在其他实施例中, 也可采用隧道窑、 流化床炉、 悬浮焙烧炉、 回转窑、 干燥机等加热改质装置。

在其他实施方式中, 也可采用其他的有机或无机粘结剂, 或者有机和 无机粘结机混合在一起形成的复合粘结剂, 或者两种以上有机粘结剂形成 的复合粘结剂, 或者两种以上无机粘结剂形成的复合粘结剂。

将以上实施例所用的粉状褐煤原煤以及按以上 实施例处理得到的改质 煤进行检测, 检测结果及分析结果参见表 1。 表 l 检测结果

从表 1可以看出, 经过步骤 1 ) 中在 300°C下的干燥处理, 得到的褐 煤全水和挥发份大幅降低, 固定碳含量有所提高, 而经过步骤 4 )中在 650 ° 下改质处理后, 得到的改质球团, 其低位热值相比之前 300°C的改质煤 有了进一步提高, 全水和挥发份大幅降低, 固定碳含量大幅提高, 相对原 煤来说低位热值提高了 2倍多, 全水几乎全部去掉。

在本实施例中的整个改质过程中,通过计算入 料重量及出料重量以及 得到的冷凝水的重量, 得出本实施例中, 经过步骤 1 )中在 300°C下的干燥 处理, 得到的褐煤在 650°C下干馏, 失重率达到了 21.8% , 冷凝水的产率 也较大, 达到了 26.01% , 入料与出料重量比为 1.92。

实施例二

本实施例中的粉状褐煤的处理工艺包括以下步 骤:

1 )将粉状褐煤采用双螺杆干燥装置中进行加热 干燥, 脱去水分, 加 热的温度为 200 °C , 保温 3小时;

2 ) 而后步骤 1 )处理得到的褐煤自然冷却至 80°C时, 出料;

3 )将冷却后的褐煤添加粘结剂混合、 搅拌均勾后压球成型;

4 )将球团装入翅片改质装置中, 加热至 700°C , 而后保温 2.5小时, 将得到的改质煤冷却至 100°C, 出料。

其中, 步骤 3) 中, 按重量计, 褐煤与粘结剂的添加比例为: 褐煤 50 份、 粘结剂为 50份。

其中, 按重量计, 粘结剂由 PVFM溶液 15份、 腐植酸钠 4份、 水 81 份制成, 其中, 所述 PVFM溶液包括: 聚乙烯醇 5份、 甲酸 3份、 水 92 份。

实施例三

本实施例中的粉状褐煤的处理工艺包括以下步 骤:

1)将粉状褐煤采用双螺杆干燥装置中进行加热 干燥, 脱去水分, 加 热的温度为 300°C, 保温 2.5小时;

2) 而后步骤 1)处理得到的褐煤自然冷却至 100°C时, 出料;

3)将冷却后的褐煤添加粘结剂混合、 搅拌均勾后压球成型;

4)将球团装入翅片改质装置中, 加热至 650°C, 而后保温 4小时, 再 将得到的改质煤冷却至 100°C, 出料。

其中, 步骤 3) 中, 按重量计, 褐煤与粘结剂的添加比例为: 褐煤 80 份、 粘结剂为 30份。

其中, 按重量计, 粘结剂由 PVFM溶液 30份、 腐植酸钠 2份、 水 68 份制成, 其中, 所述 PVFM溶液包括: 聚乙烯醇 2份、 甲酸 3份、 水 95 份。

实施例四

本实施例中的粉状褐煤的处理工艺包括以下步 骤:

1)将粉状褐煤采用双螺杆干燥装置中进行加热 干燥, 脱去水分, 加 热的温度为 280°C , 保温 1.5小时;

2) 而后将步骤 1)处理得到的褐煤自然冷却至 90°C时, 出料;

3 )将冷却后的褐煤添加粘结剂混合、 搅拌均勾后压球成型;

4)将球团装入翅片改质装置中, 加热至 900°C, 而后保温 3小时, 而 后将得到的改质煤冷却至 100°C, 出料。

其中, 步骤 3) 中, 按重量计, 褐煤与粘结剂的添加比例为: 褐煤 99 份、 粘结剂为 1份。 其中, 按重量计, 粘结剂由 PVFM溶液 15份、 腐植酸钠 4份、 水 81 份制成, 其中, 所述 PVFM溶液包括: 聚乙烯醇 6份、 甲酸 1.5份、 水 92.5 份。

实施例五

本实施例中的粉状褐煤的处理工艺包括以下步 骤:

1)将粉状褐煤采用双螺杆干燥装置中进行加热 干燥, 脱去水分, 加 热的温度为 280°C, 保温 2.5小时;

2) 而后将步骤 1)处理得到的褐煤自然冷却至 90°C时, 出料;

3)将冷却后的褐煤添加粘结剂混合、 搅拌均勾后压球成型;

4)将球团装入翅片改质装置中, 加热至 900°C, 而后保温 2.5小时, 而后将得到的改质煤冷却至 100°C, 出料。

其中, 步骤 3) 中, 按重量计, 褐煤与粘结剂的添加比例为: 褐煤 60 份、 粘结剂为 25份。

其中, 按重量计, 粘结剂由 PVFM溶液 17份、 腐植酸钠 3份、 水 80 份制成, 其中, 所述 PVFM溶液包括: 聚乙烯醇 4份、 甲酸 2份、 水 94 份。

实施例六

本实施例中的粉状褐煤的处理工艺包括以下步 骤:

1)将粉状褐煤采用双螺杆干燥装置中进行加热 干燥, 脱去水分, 加 热的温度为 280 °C , 保温 2.5小时;

2)将步骤 1 )处理得到的褐煤自然冷却至 90°C时, 出料;

3)将冷却后的褐煤添加粘结剂混合、 搅拌均勾后压球成型;

4)将球团装入翅片改质装置中, 加热至 900°C, 而后保温 2.5小时, 而后将得到的褐煤冷却至 100 °C, 出料。

其中, 步骤 3) 中, 按重量计, 褐煤与粘结剂的添加比例为: 褐煤 70 份、 粘结剂为 15份。

其中, 按重量计, 粘结剂由 PVFM溶液 25份、 腐植酸钠 2份、 水 73 份制成, 其中, 所述 PVFM溶液包括: 聚乙烯醇 5份、 甲酸 3份、 水 92 份。 以上对本发明进行了详细介绍, 文中应用具体个例对本发明的原理及 实施方式进行了阐述, 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的 方法 及其核心思想。 应当指出, 对于本技术领域的普通技术人员来说, 在不脱 离本发明原理的前提下, 还可以对本发明进行若干改进和修饰, 这些改进 和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。