專利名稱：一種褐煤干燥提質(zhì)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于能源化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種褐煤干燥提質(zhì)的方法和裝置。
背景技術(shù)：
褐煤是重要的能源和化工原料，但由于褐煤水分高、熱值低、易自燃等因素，使褐 煤的使用和銷售受到限制。褐煤水分高不僅不利于使用，在解凍、干燥、破碎時需要消耗能 量，而且浪費運力，降低褐煤的熱值，不宜長距離的輸送。如何合理開發(fā)和使用褐煤資源是 一個值得深入研究的重要課題，關(guān)注較多的是褐煤的提質(zhì)轉(zhuǎn)化利用。研究表明，褐煤經(jīng)干燥 提質(zhì)后，其成分和性質(zhì)趨近于煙煤，有利于運輸、貯存和使用。 褐煤干燥脫水的技術(shù)很多，大致分為機械脫水、蒸發(fā)脫水和非蒸發(fā)脫水三種。機械 脫水技術(shù)已在選煤廠廣泛應(yīng)用，脫水機械如濃縮機、振動濾網(wǎng)、圓盤過濾機等，但其處理能 力和脫水效率尚難適應(yīng)褐煤脫水的要求。蒸發(fā)脫水以流化床干燥技術(shù)為代表，將成熟的流 化技術(shù)用于褐煤脫水，雖可提高熱效率和處理能力，但該技術(shù)要求煤粒度小且均勻，否則難 以使褐煤在熱氣流中流化，能耗也將會增加。非蒸發(fā)脫水法以高溫高壓、蒸汽干燥技術(shù)為代 表，該技術(shù)投資大，設(shè)備要求高，企業(yè)難以承受，實現(xiàn)工業(yè)化較為困難。開采出的褐煤粒徑 大小不同，由于小粒徑褐煤容易干燥，大粒徑褐煤的核心部位不容易干燥，在干燥提質(zhì)過程 中，干燥的效果不同，造成提質(zhì)褐煤質(zhì)量不均勻，影響使用和銷售。 申請?zhí)枮?00810104399. 2的中國發(fā)明專利申請公開了 "一種褐煤干燥提質(zhì)裝置 和工藝方法"，該專利申請包括褐煤分室干燥裝置、流化床熱解裝置、熱解氣體燃燒裝置以 及其他輔助裝置。經(jīng)過干燥后的褐煤進入熱解裝置，析出揮發(fā)分與液體產(chǎn)物，揮發(fā)分送入燃 燒裝置燃燒，并產(chǎn)生煙氣與蒸汽，煙氣與部分蒸汽被送入干燥裝置內(nèi)作為干燥介質(zhì)。其余蒸 汽被送入熱解裝置內(nèi)提供熱解熱源。該技術(shù)可提高褐煤的綜合利用率，但未解決不同粒徑 的褐煤干燥過程中干燥效果不均勻的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高褐煤提質(zhì)轉(zhuǎn)化的效果，本發(fā)明提供一種褐煤干
燥提質(zhì)的方法，將褐煤按大、小粒徑分開，分別進行干燥，并聯(lián)操作，生產(chǎn)不同粒度的提質(zhì)褐
煤。本發(fā)明的另一 目的是提供實現(xiàn)上述褐煤干燥提質(zhì)的裝置。
本發(fā)明提供的褐煤干燥提質(zhì)的方法，以褐煤為原料，按以下步驟進行 (1)將褐煤送入預(yù)干燥/篩分器中進行預(yù)干燥和篩分，經(jīng)篩分分成大、小粒徑的褐
煤，所述預(yù)干燥的溫度為100 35(TC，所述篩分的分級為3 30mm。 (2)大粒徑褐煤進入干燥滾筒，用高溫氣體進行干燥提質(zhì)，干燥溫度為150 650°C ，得到干燥提質(zhì)的大粒徑褐煤出裝置，尾氣經(jīng)過除塵器除塵后排出。
(3)小粒徑褐煤進入振動流化床，用高溫氣體進行干燥提質(zhì)，干燥溫度為150 650°C ，得到干燥提質(zhì)的小粒徑褐煤出裝置，尾氣經(jīng)過旋風分離器、除塵器除塵后排出。
干燥滾筒和振動流化床的干燥溫度根據(jù)工藝需要調(diào)整，控制提質(zhì)褐煤產(chǎn)品的含水量降至10%以下。高溫氣體為熱風爐燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣，用空分系統(tǒng)分離出氧氣后剩余 的低氧氣體調(diào)節(jié)煙氣溫度。熱風爐以粉煤和水制成的粉煤漿為燃料。除塵器排出的一部分 尾氣經(jīng)過除霧后循環(huán)回預(yù)干燥/篩分器預(yù)熱褐煤。 為實現(xiàn)上述褐煤干燥提質(zhì)的方法，本發(fā)明提供的褐煤干燥提質(zhì)的裝置，包括熱風 爐、干燥滾筒、振動流化床、旋風分離器和除塵器，熱風爐分別連接到干燥滾筒和振動流化 床。裝置還包括預(yù)干燥/篩分器，預(yù)熱干燥/篩分器中裝有篩分設(shè)備。預(yù)干燥/篩分器的 入口與褐煤原料倉連接，出口分別與干燥滾筒和振動流化床連接。干燥滾筒和振動流化床 的產(chǎn)品出口分別連接到產(chǎn)品倉，干燥滾筒氣體出口連接到除塵器。振動流化床氣體出口通 過旋風分離器連接到除塵器。除塵器通過引風機連接到排放系統(tǒng)。 篩分設(shè)備為振動篩、滾筒篩或篩板，不排除其它的篩分設(shè)備。優(yōu)選篩分設(shè)備為振動
篩，振動篩的篩孔為3mm、5mm、8mm、10mm、15mm、20mm或30mm。根據(jù)需要選擇合適篩孔的振動
篩，滿足生產(chǎn)需求，選用其它尺寸篩孔的振動篩也是本發(fā)明的保護范圍。所述引風機出口經(jīng)
過除霧器連接到預(yù)干燥/篩分器。熱風爐的出口與空分系統(tǒng)低氧空氣管路連接。 本發(fā)明在滾筒干燥和流化床技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國煤炭行業(yè)的實際情況，采用
篩分技術(shù)將粒徑不同的褐煤分級，分級后的褐煤利用熱風爐產(chǎn)生的高溫煙氣，通過并聯(lián)工
藝進行干燥提質(zhì)。小粒徑褐煤采用振動流化床技術(shù)干燥，大粒徑的褐煤采用干燥滾筒脫水
干燥。不同粒徑的褐煤滿足不同的生產(chǎn)需求。干燥過程中褐煤顆粒內(nèi)部的蠟質(zhì)和瀝青質(zhì)物
質(zhì)熔融后滲出，冷卻后包覆在褐煤顆粒表面，提高了褐煤的品質(zhì)，擴大了褐煤的用途。解決
了流化床對大粒徑褐煤干燥的難題，降低了能耗，縮短了脫水時間，適于實施和大規(guī)模工業(yè)
化生產(chǎn)。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是①通過分級裝置，將褐煤按粒徑大小分級，采 用不同的設(shè)備進行干燥提質(zhì)，避免了因粒徑不同所致干燥效果不均勻的問題，提高了產(chǎn)品 質(zhì)量，降低了能耗。②與空分系統(tǒng)聯(lián)合，用分離出氧氣后剩余的低氧氣體調(diào)節(jié)煙氣溫度，既 充分利用氣源，又降低高溫干燥氣的氧濃度，避免褐煤在高溫干燥過程中自燃。③一部分排 出尾氣經(jīng)除霧后循環(huán)，用于預(yù)熱褐煤，可以降低能耗，減少生產(chǎn)成本。本發(fā)明成本低，效率 高，能耗低，污染少，用于大規(guī)模褐煤干燥提質(zhì)過程，實現(xiàn)煤炭資源的高效提質(zhì)和綜合利用。


圖1為本發(fā)明褐煤干燥提質(zhì)裝置的流程圖。 其中1-預(yù)干燥/篩分器、2_熱風爐、3_鼓風機、4_空分系統(tǒng)、5_氧氣鋼瓶、6-除 霧器、7_引風機、8-除塵器、9-旋風分離器、10-干燥滾筒、ll-振動流化床。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
實施例1 本發(fā)明所述褐煤干燥提質(zhì)的裝置如圖1所示，主要由預(yù)干燥/篩分器1、熱風爐2、 干燥滾筒10、振動流化床11、旋風分離器9、除塵器8、除霧器6組成。熱風爐分別連接到干 燥滾筒和振動流化床，為干燥滾筒和振動流化床提供干燥熱風。預(yù)干燥/篩分器的入口與 褐煤原料倉連接，出口分別與干燥滾筒和振動流化床連接。干燥滾筒10的產(chǎn)品出口連接到
4裝置外的大粒徑褐煤產(chǎn)品倉，氣體出口連接到除塵器8。振動流化床11產(chǎn)品出口連接到小 粒徑褐煤產(chǎn)品倉，氣體出口通過旋風分離器9連接到除塵器。除塵器出口通過引風機7連 接到排放系統(tǒng)，引風機出口的一路經(jīng)除霧器6連接到預(yù)干燥/篩分器l，用除霧后的尾氣對 進入預(yù)干燥/篩分器的褐煤原料進行預(yù)熱。預(yù)熱干燥/篩分器中裝有振動篩，振動篩的篩 孔為5mm。熱風爐用鼓風機3鼓風，熱風爐2的出口與空分系統(tǒng)4低氧空氣管路連接。
褐煤干燥提質(zhì)的過程為，褐煤原料從原料倉送入預(yù)干燥/篩分器1 ，經(jīng)過振動篩將 原料分為大粒徑褐煤和小粒徑褐煤，同時用除塵器8后經(jīng)除霧器6除霧的尾氣預(yù)熱褐煤原 料，預(yù)熱溫度為100 150°C。大于5mm的大粒徑褐煤通過輸送箱皮帶輸送到干燥滾筒10 進行干燥，干燥滾筒的入口煙氣溫度為28(TC，出口溫度為21(TC，干燥后褐煤含水率降至 10%以下。干燥后的大粒徑提質(zhì)褐煤通過輸送帶送往裝置外大粒徑料倉，離開干燥滾筒的 尾氣進入除塵器8。小于5mm的小粒徑褐煤通過輸送箱皮帶輸送到振動流化床ll進行干燥， 振動流化床入口煙氣溫度為280°C，出口溫度為18(TC，干燥后褐煤含水率降至5^以下。干 燥后小粒徑提質(zhì)褐煤通過輸送帶送往裝置外小粒徑褐煤料倉，離開振動流化床的尾氣經(jīng)旋 風分離器9進入除塵器8，旋風分離器分出的顆粒進入出料輸送帶。熱風爐2以粉煤和水 制成的粉煤漿為燃料，燃燒后產(chǎn)生的高溫煙氣為干燥提質(zhì)的加熱介質(zhì)，空分系統(tǒng)分離生產(chǎn) 的氧氣裝入氧氣鋼瓶4，分離剩下的低氧空氣用于調(diào)節(jié)進入干燥滾筒和振動流化床高溫氣 體的溫度，降低高溫煙氣的氧濃度，避免褐煤在干燥過程中自燃。預(yù)干燥/篩分器預(yù)干燥過 程、干燥滾筒和振動流化床的干燥過程為常壓操作。
實施例2: 本實施例褐煤干燥提質(zhì)裝置流程與實施例1相同，預(yù)干燥/篩分器振動篩的篩孔 為10mm，預(yù)熱溫度為150 200°C 。大于10mm的大粒徑褐煤在干燥滾筒10進行干燥，干 燥滾筒入口煙氣溫度為350°C，出口溫度為28(TC，干燥后褐煤含水率降至10%以下。小于 10mm的小粒徑褐煤在振動流化床11進行干燥，振動流化床入口煙氣溫度為350°C，出口溫 度為26(TC，干燥后褐煤含水率降至8%以下。其它與實施例1相同。
實施例3 : 預(yù)干燥/篩分器振動篩的篩孔為15mm，預(yù)熱溫度為200 250°C .大于15mm的 大粒徑褐煤在干燥滾筒10進行干燥，預(yù)干燥/篩分器入口煙氣溫度為400°C，出口溫度為 33(TC，干燥后褐煤含水率降至10%以下；小于15mm的小粒徑褐煤在振動流化床11進行干 燥，振動流化床入口煙氣溫度為40(TC，出口溫度為31(TC，干燥后褐煤含水率降至10%以 下。其它與實施例l相同。
權(quán)利要求
一種褐煤干燥提質(zhì)的方法，以褐煤為原料，按以下步驟進行(1)將褐煤送入預(yù)干燥/篩分器(1)中進行預(yù)干燥和篩分，經(jīng)篩分分成大、小粒徑的褐煤，所述預(yù)干燥的溫度為100～350℃，所述篩分的分級為3～30mm；(2)大粒徑褐煤進入干燥滾筒(10)，用高溫氣體進行干燥提質(zhì)，干燥溫度為150～650℃，得到干燥提質(zhì)的大粒徑褐煤出裝置，尾氣經(jīng)過除塵器(8)除塵后排出；(3)小粒徑褐煤進入振動流化床(11)，用高溫氣體進行干燥提質(zhì)，干燥溫度為150～650℃，得到干燥提質(zhì)的小粒徑褐煤出裝置，尾氣經(jīng)過旋風分離器(9)、除塵器(8)除塵后排出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述褐煤干燥提質(zhì)的方法，其特征是所述干燥溫度根據(jù)工藝需要 調(diào)整，控制提質(zhì)褐煤產(chǎn)品含水量降至10%以下。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述褐煤干燥提質(zhì)的方法，其特征是所述高溫氣體為熱風爐(2) 燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣，用空分系統(tǒng)(4)分離出氧氣后剩余的低氧氣體調(diào)節(jié)煙氣溫度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述褐煤干燥提質(zhì)的方法，其特征是所述熱風爐以粉煤和水制成 的粉煤漿為燃料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述褐煤干燥提質(zhì)的方法，其特征是所述除塵器(8)排出的一部 分尾氣經(jīng)過除霧后循環(huán)回預(yù)干燥/篩分器(1)預(yù)熱褐煤。
6. —種實現(xiàn)權(quán)利要求l所述褐煤干燥提質(zhì)方法的裝置，包括熱風爐(2)、干燥滾筒 (10)、振動流化床(11)、旋風分離器(9)、除塵器(8)，熱風爐分別連接到干燥滾筒和振動流 化床，其特征是所述裝置還包括預(yù)干燥/篩分器(1)，預(yù)干燥/篩分器中裝有篩分設(shè)備，所 述預(yù)干燥/篩分器的入口與褐煤原料倉連接，出口分別與干燥滾筒和振動流化床連接；所 述干燥滾筒和振動流化床的產(chǎn)品出口分別連接到產(chǎn)品倉，所述干燥滾筒氣體出口連接到除 塵器，所述振動流化床氣體出口通過旋風分離器連接到除塵器，除塵器通過引風機(7)連 接到排放系統(tǒng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述褐煤干燥提質(zhì)的裝置，其特征是所述篩分設(shè)備為振動篩、滾筒 篩或篩板。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述褐煤干燥提質(zhì)的裝置，其特征是所述振動篩的篩孔為3mm、 5mm、8mm、10mm、15mm、20mm或30mm。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述褐煤干燥提質(zhì)的裝置，其特征是所述引風機(7)出口經(jīng)過除 霧器(6)連接到預(yù)干燥/篩分器(1)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述褐煤干燥提質(zhì)的裝置，其特征是所述熱風爐(2)的出口與空 分系統(tǒng)(4)的低氧空氣管路連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種褐煤干燥提質(zhì)的方法和裝置，裝置包括干燥/篩分器、預(yù)熱干燥/篩分器、熱風爐、干燥滾筒、振動流化床、旋風分離器、除霧器和除塵器。熱風爐分別連接到干燥滾筒和振動流化床，預(yù)干燥/篩分器的出口分別與干燥滾筒和振動流化床連接。預(yù)熱干燥/篩分器將褐煤分為大、小粒徑兩級，以熱風爐產(chǎn)生的高溫煙氣為加熱介質(zhì)，用空分系統(tǒng)分離出氧氣后剩余的低氧氣體調(diào)節(jié)煙氣溫度，用干燥滾筒和振動流化床生產(chǎn)大、小粒徑的提質(zhì)褐煤，滿足不同的生產(chǎn)需求，一部分排出尾氣經(jīng)除霧后循環(huán)用于預(yù)熱褐煤原料。本發(fā)明通過分級設(shè)備，將褐煤按粒徑大小分別進行干燥和提質(zhì)，消除了粒徑不同導(dǎo)致干燥不均勻的問題，實現(xiàn)了煤炭資源的高效提質(zhì)和綜合利用，用于大規(guī)模的褐煤干燥提質(zhì)過程。
文檔編號C10L9/00GK101776370SQ20101003331
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月7日
發(fā)明者康榮燦, 張亞通, 李立, 王曉承, 胡永其, 趙常義, 邸玉龍, 閆永成 申請人:河北科技大學