浅析褐煤热压脱水工艺及其机理
煤脱水设备的原理及应用

煤脱水设备的原理及应用1. 煤脱水设备原理煤脱水设备是一种用于去除煤炭中多余水分的设备。
它采用物理或化学方法将煤中的水分分离出来,从而提高煤炭的燃烧效率和存储稳定性。
煤脱水设备的原理可以分为以下几个方面:•物理分离:煤脱水设备可以利用物理分离方法,如离心分离、重力分离、蒸发等,将煤炭中的水分与煤炭固体进行分离。
这些物理分离方法可以根据煤炭中水分的性质和煤炭颗粒的大小,选择合适的操作条件,实现高效的脱水。
•热处理:热处理是煤脱水的另一种常用方法。
通过加热煤炭样品,可以提高水分的蒸发速率,使水分从固态转变为汽态,从而实现煤炭的脱水。
热处理可以采用不同的加热方式,如烘箱加热、干燥塔加热、热煤干燥等,以适应不同情况下的煤脱水需求。
•化学分离:除了物理分离和热处理,化学方法也可以用于煤脱水。
常用的化学脱水方法包括添加化学固相吸附剂、添加表面活性剂等。
这些化学剂可以与水分分子产生相互作用,将水分从煤炭中吸附或溶解出来。
2. 煤脱水设备应用煤脱水设备在煤炭加工和利用过程中有着广泛的应用。
以下列举了一些常见的应用场景:•煤炭洗选:煤炭洗选是指通过物理或化学方法将煤炭中的不合格部分去除,以提高煤炭的品质和市场竞争力。
煤脱水设备被广泛应用于煤炭洗选过程中,可以去除煤炭中的过量水分、杂质和硫等。
•煤炭储存:煤炭的储存过程中,由于环境湿度和气温等因素的影响,煤炭中往往会吸收大量的水分,导致煤炭结块、霉变等问题。
使用煤脱水设备对储存的煤炭进行脱水处理,可以有效降低煤炭的含水量,提高储存稳定性。
•煤燃烧:煤炭的燃烧过程中,含水量过高会降低煤炭的燃烧效率,产生过多的水蒸气,增加烟气排放量。
通过使用煤脱水设备对煤炭进行脱水处理,可以提高煤炭的燃烧效率,减少烟气排放,降低对环境的污染。
•煤炭化学加工:煤炭是一种重要的化工原料,可以用于生产煤制气、煤制油、煤制烯烃等产品。
在煤炭化学加工过程中,煤脱水设备可用于去除煤炭中的水分和杂质,提高煤炭的纯度和反应效率,从而提高产品的质量和产量。
褐煤提质技术的现状浅析

褐煤提质技术的现状浅析发表时间:2014-11-25T15:53:17.903Z 来源:《价值工程》2014年第9月上旬供稿作者:贾梦阳[导读] 中国富煤贫油少气,是世界上少数以煤炭为主要能源的国家。
Analysis of Current Situation of Brown Coal Quality Upgrading Technology贾梦阳JIA Meng-yang曰邰世康TAI Shi-kang(中国矿业大学(北京),北京100083)(China University of Mining and Technology(Beijing),Beijing 100083,China)摘要院我国有较为丰富的褐煤资源,随着我国经济的发展,煤炭能源的需求进一步扩大,对褐煤的加工利用的需求也不断增加,但是褐煤高水分,高灰分,低发热量以及易自燃等性质使得其不宜经过洗选加工后直接利用,同时也不利于煤炭资源的长途运输以及储运,所以褐煤提质技术逐步发展起来,针对国内外对褐煤提质的研究,总结了褐煤提质技术的分类以及进展,并结合我国褐煤发展的现状对提质技术的发展方向进行了探讨。
Abstract: China has abundant lignite resources. As China's economic development, further expansion of coal energy is demanded, andthe demand for processing and utilization of brown coal are increasing. Howerer the brown coal has high moisture, high ash content and lowcalorific value and ease of spontaneous combustion and other properties, so it should not be directly used after washing and processing,while it is not conducive to long-distance transport and storage of coal resources, so browm coal quality upgrading technology is graduallydeveloping. For the studies on browm coal quality upgrading, this paper summed up the classification and progress of this technology,combined with the situation of China, discussed the development direction of brown coal quality upgrading.关键词院褐煤;提质技术;发展Key words: brown coal;quality upgrading technology;development中图分类号院TQ536 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2014)25-0073-030 引言中国富煤贫油少气,是世界上少数以煤炭为主要能源的国家。
褐煤干燥项目采用的工艺

1褐煤干燥项目采用的工艺什么是褐煤?褐煤,又名柴煤,煤的一类。
煤化程度仅高于泥煤的精煤。
一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色、无光泽的低级煤。
由于它富含挥发份,所以易于燃烧并冒烟。
剖面上可以清楚地看出原来木质的痕迹。
含有可溶于碱液内的腐殖酸。
含碳量60%~77%,密度约为1.1~1.2,挥发成分大于40%。
无胶质层厚度。
热值约为23.0~27.2兆焦/公斤(5500~6500千卡/公斤)。
多呈褐色或褐黑色,相对密度1.2~1.45。
1、振动混流干燥技术工艺其原理为:湿物料从顶部进入振动混流干燥器后在多层干燥床作用下分散形成物料长龙,一部分粒度小于床孔的细物料穿过床孔垂直下落,大部分粗粒物料在震动状态下形成震动疏松料层沿床面水平移动,移至端部洒落到下一层干燥床上。
低温大风量热气流分为垂直气流和水平气流,垂直气流在穿越物料的过程中与物料充分的、高强度的接触,将物料干燥。
水平气流在水平方向之间变速流动并与洒落物料充分的、高强度的接触物料干燥。
在干燥器内既有物料的垂直流动,又有物料的水平流动;热风与物料之间既有垂直方向的逆流,又有水平方向的逆流,形成特有的混流干燥作用。
粗细物料与热风在混流过程中经多次混合—分离—再混合—再分离的过程被均匀干燥,大部分物料从干燥器的底部输出,极小部分细物料随气流进入除尘器,除尘器分离出的物料作为产品回收。
采用该工艺的项目有2个:白音华褐煤提质试验项目总规模为1500万吨/年,一期规模300万吨/年,已备案,总投资3.6亿元。
华兴工贸褐煤干燥项目总规模为年处理褐煤500万吨,本期建设规模为年处理褐煤150万吨,已备案,总投资9320万元。
评论:唐山市神州机械有限公司的SZ振动混流干燥系统设备入口烟气温度低于200度,应该是安全的。
但是产量太小,能耗和设备投资太高,因为温差太小。
并且只能脱除表面水,无法脱除结合水。
以最大流化面积40平米,处理量为200吨每小时,而最大脱水量为15吨每小时。
褐煤干燥脱水技术的研究进展

2 2 热脱 水工艺 / .. 法
该工 艺过程 与 前述方 法不 同之 处在 于其水 的移 除状态 不 同 , 为热 法 脱水过 程 。 源 为过热 热 蒸气 ,工 艺过程 温度 为大 约 2 5C。因此 为维持 3" 水分 不被 汽化 , 系统 压力必 须维 持在 同温度 下水
或微弱 结合 的水 ,经过等温 抽气 即可 出去 。二 , 在微孔 中有紧 紧吸住 的水 , 它们在适 度增 高的压 力和温度 下可 以 出去 。 ,水还 能化 学吸 附在 煤 三 上, 这种水 只有在 较高 的蒸汽压力 下才能释放 出 来 。第三 种水 同煤 中含氧 官 能 团的热 分解 相 联
天。 经过 蒸汽 处理后 ,电厂用处理过 的褐煤将 是
50 00吨/ , 天 这就意 味着 燃料运 输量减 少了 5% 0。 因此 煤炭 干燥 技 术 的开 发有 利于 扩大 年 轻煤种 的综合利用途 径 , 可以很大程度 上提 高年轻煤种
的市场竞 争力 。
12 褐煤 中的水分 .
在 于运 费, 水分高 也 限制 了将本 地 区的褐煤 向远
游 装 置 的利 用效 率 , 降低设 备规 模 。T b r G io .
源是 关键 问题 。 国褐煤 资源储 量大 , 由于褐 我 但
煤水 分含 量很 高 ,如直接 参与燃烧 , 方而在着 一
R z o y …曾做过试 验 ,用褐煤 ( 19 M / g o gn i 1. 3 J k 热 值 ,4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ. 2 水 分 )经 2 0 6 P 的蒸汽处 理后 , 2 5% .2Ma 水分 降至 1. 3 , 4 4 % 热值 增加到 1 . 8 M / g 增 8 04J k ,
・
发电褐煤提质技术发展及应用

该 工 艺 为 澳 大 利 亚 亚 太 煤 钢 公 司 开 发 ,可 将 水 分 6 0 %左
右 的褐煤制成水分 为 8 %~ 1 4 %的型煤 , 该 型煤发热量达到烟煤 水平 。 冷干工艺过程是 : 先将原煤破 碎至一定 的粒级 , 然后在专 用设备 中将破碎后 的煤样用 “ 剪切” 原 理打破煤 的碳 结构 , 使煤 分子结构发生化学 变化 ,实现温度为 2 0  ̄ C ~ 3 0 ℃的条件下煤水 分离 , 得到提质煤 。C o l d r y最大的特点是 回收干燥 过程中产生 的废水 , 利用 电厂的废热进 行褐煤产 品加工 , 但工艺先 机械排 水, 然后烘 干 , 能耗相对较低 , 但专用设备的大型化问题还有待 解决 。 2 热解 提 质 技 术
2 . 1 L R工 艺
褐煤 1 0 0 0吨。技术利用气载体分步对低阶煤进行干燥和低温 热解处理 , 并对 固体产 品进行钝化处理 , 获得性质稳定 、 高发热 量 的 固体 产 品 , 同 时 回 收液 态 产 品 。 2 0 1 2年 5月鄂尔 多斯煤制油分公 司与北京低碳研究所共 同研究开发 的 6 0 0 0吨/ 年褐煤热解 中试装置试运行成功 。 2 0 1 2年 5 月 中煤能源集 团有 限公司与呼伦贝尔市在北京 签订了 2 x 1 0 0 0万吨/ 年褐煤提质综合利用项 目建设 协议 。今年
些三 堡鱼垫查
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耋 兰 塞 J 圆
发 电褐煤提质技术发展及应用
郑艳 海 ( 甘 肃煤 田地 质 研 究所 , 甘肃 兰州 7 3 0 0 0 0 )
摘
要: 本文分析 了各技术的优缺点及存在的 问题 , 介绍 了国内褐煤提质技术在发 电中的应用 , 并对我 国褐 煤提 质技启动 总投资 1 8 2亿元 的 2 x 1 0 0 0万 吨/ 年褐煤提质综合利用项 目。
褐煤脱水改性技术了解

褐煤脱水改性技术了解1、概述随着能源的不断消耗,工业以及电力行业主要依赖的烟煤、无烟煤等硬煤资源已开采过度,在全球能源日趋紧张的形势下,褐煤、亚烟煤等低阶煤的经济价值及相关加工生产技术被世界各国所重视。
中国拥有丰富的褐煤资源,但是由于褐煤氧含量和内在水分含量高,热值低,使其长途运输成本较高,同时使得其直接燃烧效率低下。
褐煤在入炉燃烧之前,需要进过干燥、磨粉等过程,因此需要磨煤制粉系统,投资增加、耗能增加。
褐煤电厂通常采用风扇磨制粉系统,干燥介质是高温烟气、热风和冷烟气等,由于褐煤挥发分含量高,反应活性高,还要考虑较高的炉烟温度以及干燥介质氧含量引发褐煤发生化学反应的可能性以及发生爆炸的潜在危险。
另外,将褐煤等低阶煤制备成浆体,可作为石油的替代燃料进行燃烧和气化,从而拓宽其利用途径,同时提高其技术含量和经济价值。
但是由于低阶煤具有较高氧含量和内在水分,很难制备高浓度的浆体燃料,低阶煤原煤一般最大成浆浓度仅为45%左右。
因此,需要对褐煤等低阶煤的脱干燥技术进行研究,采用合适脱水改性工艺,以保证干燥过程的安全和高效,同时研究低阶煤脱水提质对提高水煤浆成浆浓度的机理。
目前研究的低阶煤脱水改性方法包括:微波改性,热改质,太阳能脱水技术,水热改性(HTD),机械热压改性(MTE)等。
2、褐煤脱水改性技术(1)微波改性技术:微波加热的原理是:当有极分子电介质和无极分子电介质置于微波电磁场中时,介质材料中会形成偶极子或已有的偶极子重新排列,并随着高频交变电磁场以每秒高达数亿次的速度摆动,分子要随着不断变化的高频电场的方向重新排列,就必须克服分子原有的热运动和分子相互间作用的干扰和阻碍,产生类似于摩擦的作用,实现分子水平的“搅拌”,从而产生大量的热。
可见微波加热与常规加热是两种迥然不同的加热方法。
微波加热是一种“冷热源”,它在产生和接触到物体时,不是一股热气,而是电磁能。
它加热具有即时性、整体性、选择性和能量利用高效性。
褐煤干燥氧化技术

褐煤干燥氧化技术
褐煤干燥氧化技术是一种将褐煤转化为高效能源的先进技术。
褐煤是一种含水率较高的煤种,其水分含量通常在20%至60%之间。
在传统燃烧过程中,褐煤的高水分含量会导致能源浪费和环境污染。
因此,干燥氧化技术应运而生。
干燥氧化技术通过对褐煤进行干燥处理,将其水分含量降低到可接受范围内。
这一过程的基本原理是利用热能将褐煤中的水分蒸发出来,使其变为干燥的固体燃料。
通过这种方式,褐煤的能量密度得以提高,燃烧效率也会显著提升。
干燥氧化技术的一个重要步骤是煤炭的干燥过程。
在干燥过程中,褐煤被加热至高温,使其内部的水分蒸发。
为了保证干燥过程的高效进行,通常会采用间接加热方式,即通过热介质将热能传递给褐煤。
这样不仅可以避免直接燃烧褐煤产生的污染物,还可以提高热能利用率。
干燥过程完成后,褐煤会变得干燥且易燃。
此时的褐煤已经具备了更高的能量密度,可以更有效地用于发电、供热等用途。
此外,干燥氧化技术还可以减少褐煤燃烧过程中产生的氮氧化物和二氧化硫等有害气体的排放,从而降低环境污染的程度。
通过褐煤干燥氧化技术,可以实现对褐煤资源的高效利用,提高能源利用效率,减少环境污染。
这对于提高能源供应的可持续性,保
护环境以及减少碳排放具有重要意义。
褐煤干燥氧化技术已经在许多地方得到了广泛应用。
不仅在能源领域,也在工业生产中得到了应用。
随着技术的不断进步和改进,相信褐煤干燥氧化技术将会在未来发挥更大的作用,并为能源转型和环境保护做出更大的贡献。
褐煤脱水提质技术的研究与进展

用后残留、保存下来的水分,煤化程度越浅,内水
含量越高;化合水为煤中矿物质含有的结晶水和 吸附水。实验表明,褐煤的外水、内水和化合水分 别约占全水分的60%、30%、10%¨4|。王秀军等 将褐煤中水分按存在形式分为外表水(外在水 分)、毛细水(内在水分)和结合水(结晶水和吸附 水),其中内在水分是吸附在褐煤内部的毛细孔 隙内,在常温下不易脱除,只有加热到一定温度时 才能逸出…。 虽然目前关于褐煤中的水分有很多种分类方 法,但并没有一个统一的衡量标准和表征参数,笔 者认为褐煤中的水分赋存形式应该与其和煤表面 及大分子结构的结合形式和能量大小有关,因此 褐煤中的水分赋存形式以及脱水能耗可以从本征 能量的角度加以归类。
收缩,胶质体结构受到破坏,毛细微孔的孔径相应 减少,水分蒸发逐渐受到毛细管浓缩作用的影响, 蒸发干燥速率降低,该阶段是褐煤中自由水和部 分束缚水的干燥过程,主要受弯曲液面毛细管力 的影响;随着干燥过程的进行,褐煤中存在于微孔 中的水分被脱除,这部分水在褐煤表面与含氧官 能团以氢键连接形成水分子簇状结构,由于氢键 作用,这部分水比毛细管孔中的水更难蒸发脱除, 干燥速率继续减少,这一阶段脱除的是物理吸附 和化学吸附的水分,其蒸发过程主要受脱附与吸 附作用控制¨5|。 由于褐煤的多孔结构及胶质体特征,使得干 燥后的褐煤表面出现大量空的孔洞、裂缝,比表面 积增大,在潮湿的环境中容易再次吸水,产生复吸 现象,这在一定程度上影响了褐煤脱水效果。
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(State Key Laboratory of Clean Energy utilization,zhejiang university,Hangzhou 3 10027,China)
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第6期2016年12月
No.6 December,2016
现代盐化工
Modern Salt and Chemical Industry
0 引言
褐煤具有高水分、低热值的特点,燃烧对空气造成的污染较为严重,因此,对褐煤进行热压脱水处理,改善其应用性能,具有重要的现实意义。
1 褐煤热压脱水工艺
本文在100kg/d 热压脱水系统中进行褐煤热压脱水工艺研究,使用的设备为QDJ 系列油加热器、YB32-50Y 褐煤热压脱水系统、全自动电加热蒸汽发生器。
1.1 热压脱水工艺流程
选取一定量的褐煤,进行破碎、筛分预处理,而后添加到热压脱水机器料缸,进行预压、加热、机械挤压等操作,实现脱水提质,如图1所示。
操作步骤为:系统电源导通后,借助触摸屏显示器设置相关工艺参数,而后将电机启动,确保压头回程至上限位;将一定粒度事先称重后的原料添加到料缸、摊平,使用1/3左右的实验压力预压褐煤;使用油浴加热器设定系统加热温
度,对缸内的原料进行升温加热处理;当料缸内温度达到设
定温度,启动电机利用压头进行挤压脱水操作,当压力达到设定压力后,自动进行保压计时,将电机关闭,进行保压,结束后将加热电源关闭;将电机启动,压头回程,顶上顶出缸,将料饼取走,退回顶出缸。
1.2 热压脱水工艺参数优化
为探讨褐煤热压脱水效果的影响因素,确定最佳参数,借助中心复合试验进行研究。
结果发现,当将保压时间控制在105s 时,提高压力或温度可降低水分含量,不过早不同压力与温度条件下,水分降低幅度并不相同。
当温度<100℃时,增加过程压力,达到最大实验压力时褐煤仍含有超过20%的水分;当温度设置为150℃时,压力>6MPa ,褐煤水分含量在10%~20%范围内,但仍高于10%。
如将褐煤水分降低到10%以下,温度在超过180℃的基础上,达到>8MPa 才行,因此,在生产实践中,在对褐煤性能要求认真分析的基础上,通过设置合理的压力、温度以获得预期的褐煤含水量。
作者简介:姜喜义(1970— ),男,黑龙江双鸭山,本科,部长;研究方向:化学工程与工艺。
浅析褐煤热压脱水工艺及其机理
姜喜义
(双鸭山龙煤天泰煤化工有限公司,黑龙江 双鸭山 155100)
摘 要:褐煤是煤化程度较低的煤种之一,如何开发褐煤弥补煤炭资源匮乏带来的影响,成为人们关注与研究的重点。
文章对
褐煤热压脱水工艺及机理进行研究,以供参考。
关键词:褐煤;热压脱水;工艺;
机理图1 热压脱水工艺流程图
第6期2016年12月
No.6
December,2016第43卷 第6期
Vol.43 No.6
如对褐煤的含水要求不高,如为15%,设置的最佳参数为保压时间180s、压力8.5MPa、温度150℃。
1.3 热压过程对褐煤特性的影响
热压过程对褐煤特性的影响主要体现在对褐煤发热量、褐煤元素组成、煤化程度、燃烧性能方面,其中在发热量方面,随着褐煤含水量的减小,发热量明显提高,但发热量还受其他因素影响。
褐煤元素组成方面,当温度升高时褐煤含碳量线性增加,而硫、氧、氢元素则线性下降。
当温度超过160℃时,褐煤无机元素受温度的影响减小;经热压过程褐煤煤化程度出现一定变化,即,固定含碳量增加、挥发与水分降低;经热压过程褐煤的燃烧性能得以改善,主要表现为:褐煤燃烧利用性能、抗氧化性能、热稳定性得以提高;当增加热压压力、延长热压时间时,褐煤特征温度后移,尤其热压温度给挥发分析出温度造成的影响较为明显,温度向后推移接近20℃。
2 褐煤热压脱水机理
褐煤热压脱水的实现依据一定机理,通过分析在以下机理作用下,褐煤中的水分得以很好的脱除。
2.1 热力效应脱水
热力效应在移除褐煤水分上作用明显,即,受热力作用影响,褐煤中水分粘度得以降低,渗透性增加,促进水分的脱出。
同时,褐煤中含氧基团受人力作用分解,降低褐煤表面湿润性,疏水性提高,使得煤水体系相互作用力减小,更加有助于水分的脱出。
另外,褐煤中有机基团受热力影响分解气体排出时会促进内部水分迁移至颗粒表面,促进水分的排出。
2.2 压密固结脱水
当给褐煤施加压力后,其骨架在压力作用下变形,可引起孔隙中渗流情况的发生,孔隙中的水分排出后,孔隙体积缩小,褐煤体积被进一步压缩,最终达到稳定,该过程即为渗流固结。
固结速率受水排出速度的影响,当孔隙压力一定时,主要受褐煤渗透性与渗透途径长短的影响,当渗透途径长、透水性较差时就需要越长的固结时间。
因此,在热力效应脱水机理的基础上,通过对褐煤渗流固结的研究得出,热压过程水分从褐煤中脱除的依据的机理为:在热力效应脱水的同时,机械压力进行压实改变褐煤内部孔隙结构,降低其内部总孔容,促进煤水体系得以彻底分离,促进水分的脱除。
热压脱水过程中,温度只是借助热力效应给水分更好的脱除提供良好条件,从煤水体系彻底分离的角度来看,作用较为微弱可忽略,而在压实固结作用,很好地促进煤水体系的分离。
2.3 闪蒸脱水
由褐煤热压脱水工艺流程可知,褐煤在一定保压时间下进行热压脱水,需从料缸中将热压产品取出,确保下批褐煤操作的进行。
通常情况下,为确保褐煤中水分更好的脱除,需将其维持在液态,期间需保持一定的压力,当褐煤热压处理后,移除时受压力迅速降低的影响,导致部分褐煤中的水分汽化,进一步降低褐煤含水量,即为闪蒸脱水。
褐煤中闪蒸脱水受热压温度的影响较大,而且脱水的量存在较大差别,因此,很难对其多少加以衡量。
实验分析发现,当褐煤出现闪蒸时最终的含水量较无闪蒸的低,而且当提高热压温度两者的差别更为明显,当在200℃温度条件下,两者水分相差1.81%,由此可见,闪蒸脱水促进了褐煤水分的脱除,降低褐煤的含水量。
但从成型角度分析,闪蒸现象的存在容易破坏煤饼的完整性。
3 结语
褐煤热压脱水可很好的改善其性能,尤其在当前资源匮乏的背景下,加强褐煤热压脱水的研究,以满足社会生产对煤炭资源的需求。
本文通过研究得出以下结论:
(1)通过对褐煤热压脱水工艺的研究得出,热压脱水会给褐煤的水分、元素组成、煤化程度、燃烧性能造成影响,尤其较好的改善其燃烧性能,提高了燃烧利用性能、抗氧化性能、热稳定性。
(2)热媒热压脱水的实现依据的机理有热力效应脱水、压密固结脱水、闪蒸脱水,3种机理使得褐煤在热压作用下含有的水分大为降低,性能改善明显。
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Analysis on hot press dewatering process and its mechanism
Jiang X iyi
(Shuangyashan Tiantai, Dragon coal coal chemical industry limited company, shuangyashan 155100, China)
Abstract: Lignite is a kind of coal with relatively low degree of coalification, make up for the impact of how to develop lignite coal resource scarcity, become the focus of attention and research. This paper studies the process and mechanism of hot pressing dewatering lignite, for reference.
Key words: lignite; hot press dewatering; technology; machine。