空气重介质流化床分选机及其系统功能分析

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空气重介质流化床干法洗煤技术

空气重介质流化床干法洗煤技术

空气重介质流化床干法洗煤技术一、前言煤燃烧前的选洗是一种燃烧前脱除煤中灰分的方法,煤在燃烧前通过物理洗选脱除煤中灰分的同时,脱除了富集着大量有害污染元素矿物的尾煤,从而在燃烧前达到降低煤中的有害元素的含量的目的。

燃煤SOx、粉尘、以及易挥发有害痕量元素如Hg、As、Se等的排放起到了有效的控制。

洗煤技术包括湿法、干法等,我国2/3以上的煤炭资源分布在西北等干旱缺水地区,难以采用常规的湿法选煤方法进行分选,利用煤与矸石的物理性质差别实现分选的干法选煤技术可以解决传统的基于水为介质的湿法选煤技术耗水量大的问题。

干法选煤有利于我国煤炭工业的战略西移,促进洁净煤炭事业的全面发展。

各种干法分选技术比较而言,相对于风力摇床、风力跳汰等技术,空气重介质流化床属于干法重介质分选,理论上是一种经济、简单而有效的燃烧前脱除煤中有害污染元素的重选方法,国内外主要研究的方向为加重质的级配和通过引入外加力场的方法来改善流化质量。

二、空气重介质流化床干法选煤的机理空气重介质流化床干法选煤是将气固流态化技术应用于选煤领域里的一种新的高效分选技术,其原理是:以微细颗粒作为固相加重质,形成具有一定密度的流化床层,不同密度组成的被分离矿物(由有用矿物与无用矿物组成)进入流化床层后按床层密度分层,轻者上浮,重者下沉,从而实现气固流化床对矿物的分选。

1.空气重介质气固流化床的床层密度空气重介质流化床的分选介质是气固两相流化床。

气固两相流化床之所以可以作为分选介质,是因为它具有似流体的性质,而且具有一定的密度。

图1表示的是气固流化床的似流体特性。

图中1(a)表示床层中任意两点压差等于此两点间的床层静压头;图1(b)表示密度小于流化床层密度的物体浮于床面,反之则沉于床底,其基本原理和重液浮沉法实现煤的密度分离的原理一样,都是基于阿基米德原理。

图1气固流化床的似流体性在床层处于良好的流化状态下,根据床层受力平衡原则,可得流化床层密度的表达式:(1)式中,为床层孔隙率;,分别为颗粒加重质及气体的密度。

空气重介流化床干法选煤机结构改进设计

空气重介流化床干法选煤机结构改进设计

目录1 绪论1.1我国能源的现状 (2)1.2选煤技术简介 (2)1.2.1选煤技术分类 (2)1.2.2干法选煤技术的发展过程 (3)1.2.3研究干法选煤技术的重要意义 (6)1.3空气重介干法选煤技术简介 (7)1.3.1空气重介干法选煤技术的原理 (7)1.3.2空气重介干法选煤技术的发展 (7)1.3.3传统空气重介流化床选煤机的结构简介 (10)1.4传统空气重介流化床选煤机的特点及存在问题 (11)1.5 本设计在传统方案上的一些改进 (14)1.6 本章小结 (16)2 空气重介流化床选煤机机构总体设计2.1排料装置的机构设计 (17)2.2布风板的结构设计 (19)2.3选煤机传动方案的确定 (22)2.4本章小结 (23)3 流化床选煤机刮板运输装置的设计计算3.1有关原始数据的说明 (24)3.2输送能力的计算 (24)3.3刮板的设计计算 (25)3.4链及链轮的设计计算 (26)3.5运行阻力的计算 (30)3.6电动机功率的校核 (32)3.7紧链力和刮板强度的计算 (32)3.8链轮轴的设计计算 (34)3.9本章小结 (38)4 流化床布风装置的设计计算4.1布风结构的设计 (39)4.2布风装置参数的确定 (43)4.3本章小结 (44)5 激振装置的设计5.1结构设计 (45)5.2主要参数的计算 (47)5.3激振中心的确定 (48)5.4激振器的选型 (50)5.5安装运行 (51)5.6本章小结 (51)6 排矸装置的设计6.1排矸装置的设计 (52)6.2传感器的选型 (53)6.3本章小结 (54)参考文献 (55)致谢 (56)1 绪论1.1我国能源的现状世界现已探明的煤炭储量是石油的6.3倍。

全球2004年的煤炭消费量增长了6.9%,而石油的消费量仅增加了2.1%。

2005年石油价格高位运行,将进一步带动煤炭需求的增加和煤炭市场的稳定回升。

中国的煤炭资源预测地质储量,达45000亿吨以上,与美国、俄罗斯两国不相上下,中国煤炭行业投资的相对不足更是吸引了全球投资者的目光。

空气重介质流化床分选技术分析

空气重介质流化床分选技术分析

粒 度 小于 0 03mm 目的含 量 不低 于 8 )导致 . 4 0 ,
收藕 日期 0 1 7 0 2 0 —0 —1 基盘项 目: 国家 自拣基金资助璜 目( 9 7 0 0 5843) 作者简介 : 橱 ̄ : 9 2 ) 女 , ( 6 - t 江苏徐州^ , 1 高级工程师 . 学士 ,8 5 7 18 年 月毕业于中国矿业大学 , 发表论文 2 篇, 4 参与出版学术专著
化 床的行 为在 许 多方面都 呈 现类 似流体 的 特征 , 如 两连 通 床能 自动调 整到 同一 水平 面 , 合液 体的连 符 通 器 原理 ( 图 l ) 见 a 当容器 倾斜 , 面保持 水 平 的 表 特征( 见图 I ) 床层 中任 意 两 点 压 力 差 大 致 等 于 b; 此两 点 间的 床层静 压头 , 具有 流 体一 样的静 压 现象 ( 图 l)具有 流体 一 样 的流 动性 , 见 c} 如在 容器 壁 开 孔 , 粒将 从孔 口喷 出( 图 I )颗粒 在 流化 床 中 颗 见 dI 受到 浮力 , 其大 小 等于 与该颗 粒 同体 积的流 化 床重 量 , 符合 阿 基米德 定 律 , P<P 2P、2 示 即 即 ] <P, P 表
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第 2 2卷 第 1 期 2 0 年 3月 02
淮 南 工 业 学 院 学 报
J OURNAL OF HU AI NAN I TI NS TUTE OF E CHNOLOGY T
V o1 2 .2
№ .1
M AR. 0 2 20
空 气 重 介 质 流 化 床 分 选 技 术 分 析
1部 并 被 教 育 部 遵 进 为 全 国 优 秀研 究 生 用 书 .
3 6
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空气重介流化床干法选煤技术

空气重介流化床干法选煤技术

浅述空气重介流化床干法选煤技术[摘要] 本文就空气重介流化床干法选煤技术的结构、工艺流程、工作原理及其特点做了简单的介绍,根据目前的煤炭情况,此选煤技术在国内外有着广泛而重要的应用前景。

[关键词] 空气重介;流化床;干法选煤1 引言我国是世界上最大咏煤炭生产国和消费国,煤炭在国民经济中占有举足轻重的地位。

但由于我国煤炭与水资源的分布现有煤炭分选技术和建设资金短缺等因素的制约。

我国煤炭入洗比例仅为22%~24%。

只采用传统的湿法分选,远远不能满足需求,况且,我国是一个水资源十分贫乏的国家,三分之二以上的煤炭分布在我国西北部,山西、陕西、内蒙古、宁夏等这些地方都是严重缺水地区,传统的跳汰,湿法重介与浮选方法,吨煤耗水量为3—4m3,为了解决煤炭加工与缺水的矛盾,干法选煤技术在20世纪70年代引起了关注。

在选煤技术领域中,风力选煤,风力跳汰及风力摇床等于法选煤方法,存在着分选效果差,分选精度可能偏差ep值较大,且存在粉尘污染严重等一系列问题,因此采用高效新型的空气重介流化床干法选煤技术是发展煤炭事业的有效途径。

空气重介流化床干法选煤技术是基于“提高分选密度,使之加大等沉比”的原理进行的,从而提高干法分选的效果。

2 空气重介质流化床干法选煤的介绍空气重介流化床干法选煤属于重介质选煤,是将流态化技术应用于煤炭干法分选领域的一种新技术,适用于外在水分小于2%,粒度在50~6mm之间煤炭的分选。

它的特点是:分选介质是气固两相流化床,气固两相流化床之所以可以作为分选介质,是因为它具有似流体的性质,而且具有一定的密度,但不同于选煤系统中普遍采用的水作为介质。

此选煤方法具有分选精度高,处理能力大,成本低和工艺系统简单等优点,并可以节约能源,节约水资源和节约制造设备用的金属材料,具有显著的经济效益和社会效益,适用于缺水地区、严寒地区,并为遇水易泥化煤种的煤炭分选开辟了新途径。

因此,干法选煤的新技术,已引起国内外的重视,具有广阔的应用前景。

空气重介流化床干法分选与复合式干选分选的对比

空气重介流化床干法分选与复合式干选分选的对比

空气重介流化床干法分选与复合式干选分选的对比吴万昌,赵跃民,左伟,陈尚龙,刘小军中国矿业大学化工学院,江苏徐州(221008)E-mail:wuwanchang@摘要:文章对目前两种最具应用前景的干选选煤方法:空气重介流化床干法分选和复合式干法分选,进行了全面系统的比较研究。

空气重介流化床干法分选和复合式干法分选除具有相同的不用水、流程简单、投资少等优点外,空气重介流化床干法分选在结构、工艺流程、工艺参数等方面都有着比较严格的规定。

空气重介流化床干法分选适合分选的煤炭范围较广。

而复合式干法分选由于其具有的较宽入料粒度、水分的适应性较广等优点,在用于易选或中等可选性煤炭的分选、动力煤排矸、降硫等方面还是显示出了极大的优越性。

关键词:干法选煤;空气重介流化床;复合式干选机中图分类号:TD941. 引言我国煤炭资源丰富,占一次能源的70%左右,2007年全国煤炭产量达到了25.23亿吨。

但是由于我国煤炭洁净加工与综合利用程度低,煤炭的入选比例为30%左右,动力煤仅为14%,约80%的动力煤不经分选洁净而直接燃烧,造成十分严重的环境污染。

我国有2/3以上的煤炭分布在西北等干旱缺水地区,且我国相当数量年轻煤种遇水易泥化以及洗选产品严寒冬季易冻结,因而无法利用湿法选煤方法加工提高煤质。

因此,大力发展煤炭分选尤其是动力煤分选加工,工艺简单、投资少、成本低的干法分选技术是最经济、见效最快的方法之一。

干法选煤主要是利用煤与矸石的物理性质差别实现分选的[1],干法选煤主要包括风选、拣选、摩擦选、磁选、电选、X-射线选、微波选、空气重介流化床选煤、复合式干法分选等。

其中已实现工业应用的有风力选煤(风力摇床风力跳汰)﹑空气重介流化床干法选煤和复合式干法选煤。

风力选煤由于其适宜的入料煤粒级窄、分选密度下限高、效率低、工作风量大和粉尘污染严重等缺点,应用范围较小[2~3]。

以下主要讨论最具应用前景的空气重介流化床分选技术和复合式干法分选技术。

重介质分选机在生产中的应用与改进

重介质分选机在生产中的应用与改进

重介质分选机在生产中的应用与改进随着工业化进程的不断发展,重介质分选机在生产中的应用越来越广泛,其在矿山、冶金、建筑、化工等领域都有着重要的作用。

重介质分选机以其分选效率高、操作简便、能耗低等优点受到了广泛的认可和应用,但同时也存在着一些问题和不足,需要进一步改进和提升。

本文将从重介质分选机的应用情况、存在的问题及改进方向等几个方面展开论述。

一、重介质分选机的应用情况重介质分选机是一种基于密度差异进行物料分选的机器设备,广泛应用于煤炭、铁矿石、非金属矿、建筑废料等领域。

在煤炭行业中,重介质分选机能有效地将煤和石灰石、煤和煤炭灰渣等进行分离,提高煤炭的质量和利用率;在铁矿石领域,重介质分选机能对磁铁矿、赤铁矿等进行高效分选,提高铁矿石的品位和回收率;在非金属矿领域,重介质分选机可用于对二氧化钛、钨矿、锡矿等进行分选,提高矿石的利用价值。

在建筑废料处理中,重介质分选机也能够有效地对废砖、废混凝土等进行分选,实现资源的再利用。

重介质分选机在上述领域的应用,有效地提高了资源的利用率,降低了生产成本,推动了相关行业的发展。

尽管重介质分选机在生产中有着广泛的应用,但其仍然存在一些问题需要解决。

1. 设备体积大、占地面积大。

由于重介质分选机需要通过悬挂的方式进行物料分选,因此设备的体积较大,占地面积较大,对生产厂家的生产空间提出了一定的要求。

2. 能耗较高。

当前重介质分选机在分选过程中需要消耗大量的水和电力资源,降低了生产的经济效益,也增加了环境的压力。

3. 分选精度有待提高。

在某些场景下,对物料的分选精度要求较高,目前一些重介质分选机难以满足这一要求,需要进一步提高分选的准确性和精度。

以上问题制约了重介质分选机在生产中的应用和发展,需要进一步改进和提升。

针对重介质分选机存在的问题,可以进行以下方面的改进:1. 设备结构的优化。

通过对重介质分选机的结构进行优化设计,减小设备的体积和重量,减少对生产厂家的空间要求,提高设备的灵活性和适用性。

干法选矿技术的现状及空气重介质流化床技术前景分析

干法选矿技术的现状及空气重介质流化床技术前景分析

Land & Resources Herald文章编号:1672-5603(2015)03-092-5干法选矿技术的现状及空气重介质流化床技术前景分析马鑫*(湖南省宜章县国土资源局,湖南 宜章 424200)摘 要 本文阐述了国内外干法选煤技术发展和干法选煤厂实际应用的现状。

提出了实践中遇到的主要问题和解决方案,指出新型空气重介质干法选煤厂介质回收难、非磁性物粉煤对床层影响和干燥成本过高等问题,对新型空气重介质流化床分选技术的应用前景进行了分析。

关键词 选煤;空气重介质;矿物利用中图分类号:TD97 文献标志码:BCurrent Situation of Dry Processing Technology and Analysisof Air-heavy Medium Fluidized Bed TechnologyMa Xin(Hunan Yizhang Land Resources Bureau , Yizhang Hunan 424200)Abstract: This paper elaborates the current situation of the development of dry coal preparation technology and the practical application of dry coal preparation plant at domestic and abroad. The main problems and solutions in practice are put forward. It is pointed out that the medium of the new type air dense medium dry coal preparation plant is dif fi cult to recover, the non - magnetic material powder coal has a heavy impact on the bed and the drying cost is too high. The application prospect of the new type air dense medium fl uidized bed separation technology is analyzed.Key Words: coal preparation; air heavy medium; mineral utilization*第一作者简介 马鑫,男,1987年生,矿业工程专业。

空气重介流化床介质流动和床层密度分布研究

空气重介流化床介质流动和床层密度分布研究

非线性和各个变量之间的高度耦合 ,必须使用迭代
的方法同时求解 . 本文采用控制容积有限差分法离
散方程 ,使用 SIM P LE系列的方法来组织方程 . 求
解得到了床体内部固体介质的流动速度分布以及
密度的分布情况 . 关于求解的具体方法和步骤可参 见本人的相关论文 [4, 5 ] .
2 计算结果及验证
30 5
当其剪切粘性系数 _ s 取为 0. 5 Pa s,体积粘性系数 Ys 与 _ s 的关系根据 Ding[ 2]的研究 ,取为 Ys= :
fs= _ s [ v s+ ( v s ) T ]+ (_ s v s )
( 3) 颗粒相压力项
使用下面的公式来计算颗粒相的压力项:
[2 ] Ding J. A bubbling fluidizatio n mo del using kinetic theor y o f gra nular flow [ J]. AIC HE J 1990, 36( 4): 5 23.
[3 ] Isaac K. Gamw o, Y ee Soong, etc. N um erica l simulatio n and ex perimenta l v alidation if solid flo ws in a bubbling fluidized bed [ J ] . Po wder Techno log y, 1999, 103: 117-129.
1. 82× 10- 5 Pa s,同时认为固体是可压缩的流体 ,
收稿日期: 2002 11 07 基金项目: 国家自然科学基金项目 ( 59974030) 作者简介: 徐守坤 ( 1972-) ,吉林蛟河市人 ,工学博士 , 讲师 ,从事计算机教学和科研工作 .
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空气重介质流化床分选机及其系统功能分析作者:王家林
来源:《中国科技博览》2013年第11期
[摘要]空气重介质流化床分选机是当前应用较为广泛的选煤机械,并且随着技术的发展逐步出现了很多新型的空气重介质流化床分选机,这些选煤机对于煤矿选煤质量具有重要的保障。

本文主要从空气重介质流化床分选机(系统)结构组成及其特点以及空气重介质流化床分选机(系统)工作原理及其应用范围两个方面对空气重介质流化床分选机进行了概括性的分析和讨论,对于实际选煤机械的选择具有一定的参考价值。

[关键词]空气重介质流化床分选机,结构组成,工作原理,工作范围
中图分类号:TD327.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)11-0255-01
1 引言
选煤对于煤矿生产而言至关重要,随着煤矿生产及选煤技术的发展,多种选煤技术及选煤机械被应用到煤矿选煤工作中,并逐步形成了整体的选煤系统。

空气重介质流化床分选机是当前选煤行业广泛应用的选煤机械,它是空气重介质流化床干法选煤系统的核心选煤机械。

空气重介质流化床分选机在选煤行业中应用较早,大约从上世纪60年代开始在国外就已经被广泛的应用于煤矿选煤工作,而我国从上世纪80年代开始对空气重介质流化床分选机及选煤技术和系统进行推广。

经过三十多年的发展已经形成了较为成熟的技术和选煤机械硬件支持,并且随着研究的深入和应用的推广,自发研制了空气重介质流化床选煤方法及分选机,技术与机械达到了国际先进水平,为促进我国煤炭行业发展提供了有力的技术和产品支持。

2 空气重介质流化床分选机(系统)结构组成及其特点
在当前的选煤机械和选煤工艺中,空气重介质流化床分选机无论是选煤工艺还是结构组成都非常适合我国选煤行业使用,这也为选煤机械的发展提供了有力条件。

2.1 空气重介质流化床分选机(系统)结构组成
从机械及系统本身而言,空气重介质流化床分选机(系统)包含进料、选煤过程以及其他辅助结构等五个大部分,其整体结构组成(如图1)。

第一,原煤准备部分。

这主要是为了给选煤过程进行有效的准备,包含给煤、储存以及整个运输过程,在分选机中负责这一过程的的结构主要包括原煤皮带机、分级筛、除铁器、缓冲仓、给煤机、大倾角皮带机。

第二,分选部分。

分选过程是选煤过程的核心,这一过程主要将煤进行选分,将精煤、尾煤等进行分筛,整个过程原理较为简单。

在分选机中主要包括精、尾煤脱介筛、筛下介质皮带机、精、尾煤皮带机等结构;
第三,介质回收部分。

在煤炭中有很多其他成分,例如硫及其化合物,磁铁矿石等,这些是选煤的副产品,并且具有很大的再利用价值,所以在选煤过程中需要进行重新回收。

分选机中进行这一过程的结构主要包括分流箱、干式磁选机、混合介质仓、磁选精矿仓。

第四,供风系统部分。

空气重介质流化床分选机的重要工作基础就是以空气为主要动力,通过不同的风力大小来进行煤炭颗粒合理的分化,从而达到选煤效果,在选煤机中这一部分结构包括罗茨鼓风机、风包、空气管道、流量计。

第五,除尘部分。

选煤过程中,除尘是一个非常重要的过程,是煤炭质量的重要保障,在空气重介质流化床分选机中,这一部分结构主要包括旋风除尘器、袋式除尘器。

2.2 空气重介质流化床分选机(系统)结构主要特点
与其他选煤机械和选煤系统相比,空气重介质流化床分选机(系统)结构特点非常明显,概括起来主要体现在三个方面。

首先,系统布置较为简单,减少土地使用。

分选机系统主要采用的是地面单层布置,其结构的组合和装配都在空间中,因此,大大的减少了土地建设的空间和费用;其次,除尘效果明显。

空气重介质流化床分选机(系统)在除尘过程中采用的是主机采用双级除尘,对于各个除尘点都进行了集中的除尘,最大限度的减低的粉尘含量,保护了环境;第三,没有二次污染问题。

空气重介质流化床分选机(系统)采用的是干法选煤,在这个过程中没有涉及到水的问题,这就很大程度上避免了水选法造成的二次污染,实现了选煤过程的环境保护。

3 空气重介质流化床分选机(系统)工作原理及其应用范围
3.1 工作原理
空气重介质流化床分选机(系统)主要由空气室、布风板、刮板输送装置等部分组成。

在选煤过程中,首先通过破碎机将物料粒径破碎到100-130mm左右大小,通过分筛机进行物料粒径的分筛,将物料一起运输到分选机中。

当物料到达分筛机后,通过空气室将高压空气输送到煤仓内,使得物料形成了具有一定密度的均匀稳定的气-固流化悬浮体。

根据阿基米德定律,轻重物料在悬浮体中按密度分层,轻物上浮、重物下沉。

分层的物料分别由刮板输送装置从床体中逆向排出,经脱介后即可获得合格的轻重产品。

空气重介质流化床干法选煤技术是将流态化技术应用于选煤领域的一种新的高效干法分选技术。

其特点是以气-固两相流作为分选介质,其分选精度接近湿法重介选煤,但不用水,没有水污染,符合国家发展洁净煤、能源综合利用和环境保护等政策。

3.2 应用范围及技术参数
空气重介质流化床分选机由于其自身的功能特点而被广泛于选煤行业中。

一般而言,其应用范围主要为:排除各种煤炭中的矸石杂质;用于褐煤等易泥化煤的分选加工;脱除高硫煤中的硫铁矿,降低硫分;用于高炉喷吹用煤的分选加工;适于干旱缺水地区、寒冷地区煤炭分选;适于需要高精度分选的难选煤的分选;适于>6mm炼焦煤的高精度分选加工。

KZX-40和KZX-100是当前重要的空气重介质流化床分选机,是选煤行业经常选用的机械类型,其基本参数(如表1)。

4 结语
通过文章的分析,对于空气重介质流化床分选机及其系统有了一个全面的了解。

文章主要从宏观方面对其进行了研究,所分析的内容对于选煤机的选择及参数控制等具有一定的参考,特别是文章最后给出的两种分选机的参数,对于实际选煤机的选择非常有用。

参考文献
[1] 管玉平,徐守坤.空气重介质流化床干法分选原理的单颗粒动力学描述[J].徐州建筑职业技术学院学报,2001,2.
[2] 徐守坤,管玉平,陈清如.空气重介质流化床气泡行为及其对分选的影响[J].中国矿业大学学报,2001,3.
[3] 管玉平徐守坤陈清如,等.空气重介质流化床的双流体模型及其数值验证[J]. 中国矿业大学学报,2001,6.。

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