[發(fā)明專利]轉(zhuǎn)盤式連續(xù)熱處理低階弱粘煤或低階不粘煤的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410030342.8
• 申請(qǐng)日: 2014-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN103740392A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張小勇;張文成;鄭明東;衛(wèi)建平;張代林;徐順國
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C10B57/08
• 分類號(hào): C10B57/08;C10B57/10;C10L9/08
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于煤化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種轉(zhuǎn)盤式連續(xù)熱處理低階弱粘煤或低階不粘煤的方法，低階弱（不）粘煤經(jīng)轉(zhuǎn)盤式脫揮發(fā)分連續(xù)處理脫出部分揮發(fā)分，然后后用于煉焦配煤或者用于高爐粉煤噴吹。

背景技術(shù)：

中國是世界上煤炭使用比例最高的國家，占世界煤炭消費(fèi)量的27%，雖然我國煤炭資源比較豐富，低變質(zhì)程度煙煤（長焰煤、弱黏煤、1/2中粘煤和不粘煤）的儲(chǔ)量非常大，約占我國煤炭總儲(chǔ)量的32.6%；但煉焦煤資源相對(duì)較少，中等變質(zhì)程度煙煤（肥煤、焦煤、1/3焦煤、氣肥煤、氣煤和瘦煤）的儲(chǔ)量約占我國煤炭總儲(chǔ)量的26.3%；另外在全國焦炭需求激增的情況下，主焦煤、肥煤由于資源量有限，供應(yīng)明顯趨緊，同時(shí)部分煉焦企業(yè)已開始進(jìn)口煉焦煤。在這種情況下，只有通過擴(kuò)大煉焦用煤，合理利用非煉焦煤資源就十分迫切。然而對(duì)低階弱（不）煤的熱預(yù)處理方法較多，其裝置主要集中在一些固定床、氣流床或蘭炭爐等上面，這些方法直接將煤料經(jīng)中溫干餾成半焦，限制其廣泛應(yīng)用，因此本發(fā)明轉(zhuǎn)盤式連續(xù)熱處理低階弱（不）粘煤的裝置可以將高揮發(fā)分的煤料脫出部分揮發(fā)分，改善其結(jié)構(gòu)和性能，提高其利用價(jià)值；擴(kuò)大煉焦煤資源和穩(wěn)定焦炭質(zhì)量，將其應(yīng)用于擴(kuò)大煉焦煤資源和高爐粉煤噴吹成為低階不粘煤研究的新方向。

煤樣的熱預(yù)處理方法有很多，其中研究最多的是煤的加熱預(yù)處理工藝和水熱預(yù)處理工藝等。

1、預(yù)熱處理。近年來研究發(fā)現(xiàn)對(duì)原煤進(jìn)行預(yù)熱處理，可以改善其粘結(jié)性，并對(duì)其機(jī)理進(jìn)行了相關(guān)的探索。因此許多研究者通過在固定床反應(yīng)器中對(duì)低階不粘煤進(jìn)行低溫?zé)岣馁|(zhì)，以期提高低階不粘煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性。Matsuura等認(rèn)為快速加熱預(yù)處理可以增加煤分子顆粒的流動(dòng)性和煤分子的松弛性，預(yù)處理后煤樣的塑性增強(qiáng)，焦炭質(zhì)量變好（Matsuura?M.Testu?to?Hagane,2003,89(5):565-572.）。戴中蜀等對(duì)大同煤和兗州煤進(jìn)行低溫?zé)峤猓芯堪l(fā)現(xiàn)煤中含氧官能團(tuán)的活性不同，因此熱處理時(shí)，含氧官能團(tuán)脫除速率不同，從而導(dǎo)致煤中的氧發(fā)生重排；同時(shí)經(jīng)過熱處理后煤的微孔表面積和孔徑均增大（戴中蜀等，燃料化學(xué)學(xué)報(bào),1999,27(3):256-261.）。由于低階煤表面鑲嵌分布著較多羧基、酚羥基等活性含氧官能團(tuán)，低溫?zé)峤膺@些含量官能團(tuán)的脫除，會(huì)使煤分子中的O重新分布，H分布、C分布及孔徑分布的變化，這是低溫?zé)峤鈱?dǎo)致煤分子改性的原因所在。

2、水熱處理。煤樣在不同溫度下經(jīng)水熱處理后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)抽提率有所增加，水恒福等（見《燃料化學(xué)學(xué)報(bào)》,2007,35(6):655-659.）通過對(duì)神華煤水熱預(yù)處理實(shí)驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn)水熱預(yù)處理能夠提高煤的鏡質(zhì)組反射率，改善神華煤的溶脹、抽提以及液化等性能，同時(shí)隨著水熱處理溫度升高，揮發(fā)分降低，灰分、H/C摩爾比均增大，并認(rèn)為高壓及高溫下水處理煤樣，可以破壞其非共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)，由于水的加入有利于煤中新的非共價(jià)鍵（與水）的生成，避免了煤中破壞的非共價(jià)鍵的重新結(jié)合，從而提高煤在溶劑中的抽提率，并隨著水處理溫度的升高，煤樣的羥基官能團(tuán)的總數(shù)量不斷減少，比無水時(shí)少的多。在水處理過程中，煤的分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的化學(xué)鍵斷裂，特別是氫鍵，產(chǎn)生的自由基獲得氫而穩(wěn)定，其粘結(jié)性是有所提高的。（Mukherjee?D,et?al.1996.Fuel.75（4）：477）。

上述對(duì)低階弱粘煤或不粘煤的預(yù)熱處理技術(shù)主要均是在固定床中進(jìn)行，煤料在固定床中受熱不均勻、連續(xù)處理量不足等主要技術(shù)問題，預(yù)處理后的煤料很多就轉(zhuǎn)變成半焦，會(huì)導(dǎo)致在后續(xù)應(yīng)用方面的限制等不足。本發(fā)明轉(zhuǎn)盤式連續(xù)熱處理低階弱粘煤或低階不粘煤的裝置就能很好的解決這些不足之處，煤料通過此裝置能均勻的受熱，預(yù)熱后的氣體介質(zhì)從裝置的底部均勻分布進(jìn)入，與煤料通過錯(cuò)流方式流動(dòng)傳熱、帶出熱解氣體，預(yù)處理后煤料從底部流出，實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有處理低階弱（不）粘煤中存在的技術(shù)問題，提供一種轉(zhuǎn)盤式連續(xù)熱處理低階弱粘煤或低階不粘煤的方法，并將其改質(zhì)后煤料可添加適當(dāng)比例用于配煤煉焦或者直接用于高爐粉煤噴吹。

本發(fā)明所提供的轉(zhuǎn)盤式連續(xù)熱處理低階弱粘煤或低階不粘煤的方法，該方法具體步驟如下：

（1）首先將低階弱粘煤或低階不粘煤進(jìn)行干燥處理得到粒度小于3mm的煤料，然后將所述煤料通過螺旋震動(dòng)給料機(jī)在轉(zhuǎn)盤式連續(xù)熱處理低階弱粘煤或低階不粘煤裝置的頂部給料，所述轉(zhuǎn)盤式連續(xù)熱處理低階弱粘煤或低階不粘煤裝置中設(shè)有上下均布的傾斜擋板及上下均布的水平轉(zhuǎn)盤、加熱電爐、熱電偶、螺旋震動(dòng)給料機(jī)的進(jìn)料口、底部出料口、底部預(yù)熱氣進(jìn)口、頂部熱解氣出口以及電機(jī)；