[發(fā)明專利]煤炭加工

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610015312.9
• 申請日: 2000-11-02
• 公開（公告）號: CN105623774A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發(fā)明（設計）人: L.H.亨特
• 申請（專利權）人: 煤炭清理技術公司
• 主分類號: C10L9/08
• 分類號: C10L9/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 楊炯;傅永霄

本申請是申請?zhí)枮?0818174.8(國際申請?zhí)朠CT/US00/41772)、 申請日為2000年11月2日、發(fā)明名稱為“煤炭加工”的中國發(fā)明專 利申請的分案申請。

技術領域

本發(fā)明涉及生物物質的加工以提高其使用價值或品級。特別是， 本發(fā)明提供了一種方法，用于加煤或其他生物物質時能使所選定的原 料有效地從低品級轉變成高品級燃料，可提高單位燃料熱能的釋放。 本發(fā)明的具有目標是服務于公用事業(yè)，商業(yè)和工業(yè)市場。本發(fā)明也能 供應低煙塵的民用燃料，諸如家庭取暖和炊事。

發(fā)明背景

眾所周知，生物物質是能大量和最易獲得的能源之一。生物物質 發(fā)現于森林、貝類、植物莢殼和泥炭這樣一些不成熟的形式。大量的 生物物質也能以褐煤，次煙煤，煙煤以及無煙煤的形式獲得。自從人 們發(fā)現和掌握火以來，就能利用集存于上述物質中的能量，然而，這 些大量儲存的能源，其效率低下利用的結果，造成大氣質量下降以及 對生態(tài)環(huán)境的破壞。由于人們對從工業(yè)社會獲得產品的欲望是無止境 的，因而對能源的需求不斷增長，于是需要以安全的，潔凈和對生態(tài) 環(huán)境負責的方式釋放能源。

先前的方法是對煤炭加熱脫除水分，提高煤炭產品的品級和BTU^*， 而且也知道煤的熱解性能使復雜的烴類改變成較簡單的烴。這種分子 組成的變化，使得煤更容易燃燒。這些方法已發(fā)展使用高溫(超過煤 的自燃點)。高溫技藝，須要控制形成一種大氣為了煤在加熱處理時 不致引發(fā)煤的自燃。但是這種高溫大氣控制設備產生一種不穩(wěn)定的產 品。由于煤在加熱爐內“振動或表面粉化”而產生的粉末需要重新處 理制成型煤。后來發(fā)展到將煤破碎至小于3/16”(末煤)的細粒物料。 這些末煤通常在溫度400°F-700°F范圍內熱解降低了水分和揮發(fā)分。 其后本方法將這些末煤與粘結劑摻混。粘結劑或是固有的或是外加的， 制得的混合料注入預先設定尺寸的模具內制成型煤，制得的型煤，水 分低或沒有水分，揮發(fā)分已脫到一定程度和具有合適的穩(wěn)定性。

先前這些方法需要2-6小時才能完成，既慢而且在授資費用和生 產費用上都高。這種對煤炭加工提高其品級的方法須要改進，同時縮 短時間和降低費用。本發(fā)明已找到能滿足這種需要的方法。

發(fā)明概述

業(yè)已發(fā)現，根據本發(fā)明，在一定條件下加工煤炭或其他生物物質， 能在相當短的時間內就可以提高煤炭的品級，產生發(fā)熱量達到 12500-13000BTU/1b或更高的燃料。根據本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明 提供了一種加工生物物質，一般指煤，提高其品級的方法，其中生物 物質原料是從原料加熱脫除水分和揮發(fā)分，然后收集加工后的生物物 質。這里所用“脫除水分”一詞，其意義是把水分(水)降到小于2％ (重量)。降低揮發(fā)物和有機烴類是該方法的可控部分。在此，本方 法全部根據初始原料揮發(fā)分組成和最終產品所需的發(fā)揮分組成，預測 暴露時間、溫度以及大氣條件該最終產品可為25％或更大(揮發(fā)分重 量計)，例如為25-35％，或3％或小于3％(揮發(fā)分重量計)，通常為 5-15％(重量)。原料在揮發(fā)分方面和最終產品的其他特性的最后結果， 本發(fā)明提供了控制細節(jié)。

另一方面，當原料在加熱裝置內加熱處理時，部分脫除的水分和 揮發(fā)分與預先混合好的液態(tài)烴類化合物一起循環(huán)回加熱裝置，以提供 無氧化作用大氣阻止原料在加熱階段燃燒。“無氧化作用大氣”一詞， 在這里意指其中氧含量通常小地2％(氧)或0.001-1％(氧)，最通常 為0.25-0.75％(按氧體積計)用于整個加工過程。

再一方面，提供按照本發(fā)明的方法生產的提高品級的煤。

又一方面，本發(fā)明提供由根據本發(fā)明的方法加工的煤形成的型煤， 這種型煤具有防水涂層改進了穩(wěn)定性、可燃性和延長了儲存時間。

在保持多數生物物質自燃結構的完整性和降低粉末形成的同時， 本發(fā)明的方法能對揮發(fā)和脫水以及有機揮發(fā)分加以控制，從而使低級 燃料例如7500BTU/1b或比其小轉變成具有12500BUT/1b或較高的高 級燃料。本方法大大地降低了投資和必需的生產費用，達到所期望的 結果。因而在顯著地提高了費用的有效性和生產率方面優(yōu)于先前的方 法。本發(fā)明也大大地縮短了全過程由既有方法需要數小時到僅需15分 鐘或更少，最通常為5-10分鐘。

附圖說明