本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種熱半焦冷卻制備水煤漿的方法，解決了現(xiàn)有半焦冷卻制備水煤漿存在的成漿濃度差的問題。技術(shù)方案包括由低階煤熱解后得到的500-700℃熱半焦，將500-700℃的熱半焦采用干熄焦方式快速冷卻到60℃以下，然后預(yù)破碎至10mm以下，再磨細(xì)至1mm以下后加水制備水煤漿。本發(fā)明專利技術(shù)以低階煤制備的熱半焦經(jīng)干熄焦降溫后得到高品質(zhì)半焦，干熄焦產(chǎn)品成漿性能優(yōu)于水熄焦，成漿濃度可提高5-7個(gè)百分點(diǎn)，具有工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本和運(yùn)行成本低、成漿濃度高的優(yōu)點(diǎn)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種煤化工領(lǐng)域，具體的說是一種。
技術(shù)介紹
隨著高變質(zhì)煤種越用越少，低階煤的高效清潔利用日顯重要。現(xiàn)階段低階煤的處 方方法通常是將其熱解后形成熱半焦。截止2013年，低階煤提質(zhì)技術(shù)已超過二十種，其中 十三種熱解技術(shù)處于建設(shè)、試運(yùn)行階段，低階煤熱解提質(zhì)固體產(chǎn)品的大規(guī)模高效利用是人 們面臨的一大課題。 將低階段熱解后形成熱半焦，熱半焦需要冷卻后磨細(xì)可作為燃料使用，如直接作 為煤粉燃燒或者配制成水煤漿。 長(zhǎng)期以來，熱半焦的冷卻采用水熄焦。水熄焦的方法耗水量大，并且，當(dāng)熱半焦用 于制備水煤漿時(shí)，采用水熄焦方法會(huì)使熱半焦同水或水蒸氣接觸后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不僅會(huì) 產(chǎn)生含塵廢氣污染環(huán)境，而且這種與水接觸后的半焦結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生變化，品質(zhì)降低，同時(shí) 復(fù)吸作用導(dǎo)致半焦水分大幅增加，降低成漿濃度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提供一種工藝簡(jiǎn)單、水煤漿成漿濃度高、 有效提高熱半焦煤化程度的。 技術(shù)方案包括由低階煤熱解后得到的500-700°C熱半焦，將500-700°C的熱半焦 采用干熄焦方式快速冷卻到60°C以下，然后預(yù)破碎至IOmm以下，再磨細(xì)至Imm以下后加水 制備水煤漿。 采用球磨機(jī)進(jìn)行細(xì)磨，鋼球的直徑配比為20mm、12mm和5mm，質(zhì)量配比對(duì)應(yīng)為 20% :50% :30%，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定在150-200r/min，磨煤時(shí)間3-5min。 加水后攪拌制備水煤漿，采用高速電動(dòng)攪拌器進(jìn)行攪拌，轉(zhuǎn)速設(shè)置為l〇〇〇r/min， 攪拌時(shí)間控制在15-20min。 所述制備水煤漿時(shí)還加入了水煤漿添加劑，所述水煤漿添加劑添加量為半焦質(zhì)量 的0. 3%。所述水煤漿添加劑以木質(zhì)素為主要原料，如常州中南化工有限公司生產(chǎn)的ZM-19 高效水煤漿添加劑。 所述干熄焦方式為惰性干燥氣體同熱半焦直接或間接換熱，或液態(tài)低溫介質(zhì)同熱 半焦間接換熱。 將粒度小于Imm的半焦以Imm?0. 071mm和小于0. 071mm的兩種粒度范圍，以質(zhì) 量比6 :4進(jìn)行級(jí)配，然后再加水制備水煤漿。 干熄焦方法借助物理方式進(jìn)行熱冷介質(zhì)間的換熱，能夠有效提高半焦冷卻速度、 快速終止熱解反應(yīng)，同時(shí)增大了熱解氣在煤顆粒中逸出的推動(dòng)力。該熄焦方式的選取不是 簡(jiǎn)單的改進(jìn)，其避免了水熄焦或水氣熄焦對(duì)半焦性質(zhì)的改變，因?yàn)樗ń够蛩畾庀ń雇?焦能夠發(fā)生輕微的氣化反應(yīng)，降低半焦的品質(zhì)、改變半焦的孔隙結(jié)構(gòu)并增加半焦的含水量。 干熄焦最大限度降低了半焦中的含水量，保持了半焦孔結(jié)構(gòu)的規(guī)律性，達(dá)到了提高煤化程 度的效果。這對(duì)于以低階煤為原料生產(chǎn)的熱半焦而言，在減少水煤漿添加劑的使用量，提高 成漿濃度是十分必要的。 另一方面，采用干熄焦方法冷卻熱半焦，能保持熱解過程中半焦形成的相對(duì)規(guī)則 的微晶層片狀結(jié)構(gòu)，改善孔徑分布，使后續(xù)的半焦破碎和磨細(xì)變得更加容易，可磨性提高， 減少磨煤機(jī)的能耗。通過控制鋼球的直徑配比、質(zhì)量配比和球磨機(jī)轉(zhuǎn)速和磨煤時(shí)間，使半焦 能有效磨至Imm以下，保證成楽效果。 專利技術(shù)人進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，將磨細(xì)后的半焦進(jìn)行級(jí)配能夠進(jìn)一步提高成漿濃度，優(yōu)選將 粒度小于Imm的半焦以Imm?〇. 〇71mm和小于0. 071mm的兩種粒度范圍，以質(zhì)量比6 :4進(jìn) 行級(jí)配。 有益效果： 本專利技術(shù)以低階煤制備的熱半焦經(jīng)干熄焦降溫后得到高品質(zhì)半焦，干熄焦產(chǎn)品成漿 性能優(yōu)于水熄焦，成漿濃度可提高4-6個(gè)百分點(diǎn)，具有工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本和運(yùn)行成本低、 成漿濃度高的優(yōu)點(diǎn)。 【具體實(shí)施方式】 實(shí)施例： 實(shí)施例1，初始溫度為500°C熱半焦同氮?dú)鈿饬髦苯訐Q熱，快速冷卻到60°C以下。 冷卻的半焦預(yù)先破碎至IOmm以下，使用球磨機(jī)進(jìn)行磨煤，鋼球的直徑配比為20mm、12mm和 5mm，質(zhì)量配比為20% :50% :30%，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定在170r/min，磨煤時(shí)間3min。半焦使 用Imm篩子進(jìn)行篩分，小于Imm煤粉加入水混合均勻，再使用轉(zhuǎn)速lOOOr/min的攪拌器攪拌 15-20min，最后制備成實(shí)施例水煤楽。結(jié)果見表1。 實(shí)施例2,初始溫度為520°C熱半焦同氮?dú)鈿饬髦苯訐Q熱，快速冷卻到60°C以下。 冷卻的半焦預(yù)先破碎至IOmm以下，使用球磨機(jī)進(jìn)行磨煤，鋼球的直徑配比為20mm、12mm和 5mm，質(zhì)量配比為20% :50% :30%，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定在200r/min，磨煤時(shí)間5min。半焦使 用Imm篩子進(jìn)行篩分，小于Imm煤粉加入水和添加劑（ZM-19高效水煤漿添加劑，用量為半 焦的0. 3%，wt)并混合均勻，再使用轉(zhuǎn)速1000r/min的攪拌器攪拌15-20min，最后制備成 實(shí)施例水煤漿。結(jié)果見表1。 實(shí)施例3,初始溫度為700°C熱半焦同氮?dú)鈿饬髦苯訐Q熱，快速冷卻到60°C以下。 冷卻的半焦預(yù)先破碎至IOmm以下，使用球磨機(jī)進(jìn)行磨煤，鋼球的直徑配比為20mm、12mm和 5mm，質(zhì)量配比為20% :50% :30%，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定在150r/min，磨煤時(shí)間4min，磨細(xì)后煤 粉使用Imm和〇· 〇71mm篩子進(jìn)行篩分，粒度Imm?0· 071mm (粗粒）和小于0· 071mm (細(xì)粒） 的煤按6 :4的質(zhì)量比進(jìn)行級(jí)配，然后加入水和添加劑（ZM-19高效水煤漿添加劑，用量為半 焦的0. 3% wt)并混合均勻再使用轉(zhuǎn)速1000r/min的攪拌器攪拌15-20min，最后制備成實(shí) 施例水煤漿。結(jié)果見表1。 比較例1，初始溫度為520°C熱半焦在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)呈薄層均布，頂部設(shè)置的噴頭將水 霧化后對(duì)半焦進(jìn)行冷卻。出料口半焦溫度約l〇〇°C。冷卻的半焦預(yù)先破碎至IOmm以下，使用 球磨機(jī)進(jìn)行磨煤制樣，鋼球的直徑配比為20mm、12mm和5mm，質(zhì)量配比為20% :50% :30%， 球磨機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定在17〇r/min，磨煤時(shí)間3min。煤樣使用Imm篩子進(jìn)行篩分，小于Imm煤樣 加入水混合均勻，再使用轉(zhuǎn)速lOOOr/min的攪拌器攪拌15-20min，最后制備成實(shí)施例水煤 漿樣品。結(jié)果見表1。 實(shí)施例1-3和比較例1中所述熱半焦選用內(nèi)蒙古褐煤熱解所得熱半焦。 表1水煤漿成漿性能 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種熱半焦冷卻制備水煤漿的方法，包括由低階煤熱解后得到的500?700℃熱半焦，其特征在于，將500?700℃的熱半焦采用干熄焦方式快速冷卻到60℃以下，然后預(yù)破碎至10mm以下，再磨細(xì)至1mm以下后加水制備水煤漿。
【技術(shù)特征摘要】
1. 一種熱半焦冷卻制備水煤漿的方法，包括由低階煤熱解后得到的500-700°C熱半 焦，其特征在于，將500-700°C的熱半焦采用干熄焦方式快速冷卻到60°C以下，然后預(yù)破碎 至10mm以下，再磨細(xì)至1mm以下后加水制備水煤楽。2. 如權(quán)利要求1所述的熱半焦冷卻制備水煤漿的方法，其特征在于，采用球磨機(jī)進(jìn)行 細(xì)磨，鋼球的直徑配比為20mm、12mm和5mm，質(zhì)量配比為20% :50% :30%，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定 在 150-200r/min，磨煤時(shí)間 3_5min。3. 如權(quán)利要求1所述的熱半焦冷卻制備水煤漿的方法，其特征在于，加水后攪拌 制備水煤漿，采用高速電動(dòng)攪拌器進(jìn)行...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：曾凡虎，陳鋼，李澤海，羅偉，李清，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)五環(huán)工程有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：湖北;42
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