[發(fā)明專利]褐煤水熱提質(zhì)制備水煤漿的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610134882.X
• 申請(qǐng)日: 2016-03-10
• 公開（公告）號(hào): CN105733714A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張玉華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號(hào): C10L1/32
• 分類號(hào): C10L1/32;C10L1/30;C10L1/24;C10B53/04;C10B57/10;F23K1/02
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 梁濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉水煤漿的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及褐煤水熱提質(zhì)制備水煤漿的方法。

背景技術(shù)

水煤漿是由大約65％的煤、34％的水和1％的添加劑通過物理加工得到的一種低污染、高效率、可管道輸送的代油煤基流體燃料，具有燃燒穩(wěn)定，污染排放放少等優(yōu)點(diǎn)。水煤漿主要以煙煤為原料，但是煙煤等高階煤供應(yīng)緊張，資源消耗嚴(yán)重。現(xiàn)目前主要研究采用褐煤制水煤漿，褐煤具有水分含量高，高揮發(fā)分、高灰分、低熱值、多空隙等特點(diǎn)，還具有較高的自燃傾向，干燥過程中有爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。褐煤的干燥方法主要有熱空氣干燥法、蒸汽干燥法、微波干燥法、太陽能干燥法、機(jī)械熱壓脫水法、有機(jī)溶劑脫水法、水熱處理脫水法等，水熱提質(zhì)法可脫除低階煤內(nèi)部的水分、提高媒階和熱值，有利于提高水煤漿是的成漿性、流動(dòng)性和穩(wěn)定性。

采用熱水提質(zhì)法對(duì)褐煤進(jìn)行處理，會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，廢水含有大量的有機(jī)碳和其他可燃物質(zhì)，一般較常見的廢水處理方法有沉淀生化降解排污處理，或采用鎳/碳催化劑催化氣化產(chǎn)生富含氫氣和甲烷的可燃性氣體，廢水的資源利用成為研究的焦點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，提供褐煤水熱提質(zhì)制備水煤漿的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：褐煤水熱提質(zhì)制備水煤漿的方法包括以下步驟：

(1)褐煤預(yù)處理；將原褐煤進(jìn)行粗粉碎，過200目篩，再將粗粉碎的褐煤放入球磨機(jī)中研磨，用100目篩子篩選出粒徑小于74um的褐煤粒；

(2)褐煤水熱提質(zhì)：將褐煤與去離子水置于密閉的高壓反應(yīng)釜中，通入氮?dú)忪o止2h檢漏，排放氮?dú)夂螅郎刂?50～300℃后，停留2～3h，冷卻至室溫，將產(chǎn)物固液分離，得到提質(zhì)煤和廢液，將提質(zhì)煤磨細(xì)至1～10mm；

(3)制備水煤漿：將提質(zhì)煤、添加劑、蒸餾水或/和廢液混合，置于攪拌器中，在600～1200r/min的轉(zhuǎn)速攪拌10～30min，取出后靜置即得水煤漿。

其中，所述的添加劑為亞甲基萘磺酸鈉-笨乙烯磺酸鈉-馬來酸納縮合物、甲基萘磺酸鹽甲醛縮合物、石油磺酸鹽的一種或幾種，添加量為提質(zhì)煤質(zhì)量的0.2～1％。

其中，步驟(3)中，所述的提質(zhì)煤、蒸餾水、廢液的混合比為5g：0～1.5ml：1～1.5ml。

其中，其中，步驟(2)所述的反應(yīng)釜中壓強(qiáng)為2～15MPa。

進(jìn)一步的，所述的水熱脫水提質(zhì)的液體產(chǎn)物中含有很多的可溶性有機(jī)碳、可溶性無機(jī)碳和多種礦物質(zhì)，如鉀、鈣、鈉、鎂、鋁、鐵和陰離子SO₄^2-等，這些物質(zhì)的溶出改善了褐煤的性質(zhì)。

進(jìn)一步的，所述的水熱脫水提質(zhì)的氣體產(chǎn)物中含有大量的二氧化碳，少量的氮?dú)狻⒁谎趸肌⒀鯕夂土蚧瘹洌疅崽幚碛幸欢ǖ拿摿蛐Ч?/p>

更進(jìn)一步的，水熱提質(zhì)改善了褐煤的孔隙結(jié)構(gòu)，使提質(zhì)后煤樣的比表面積、比孔容積和品滾孔徑均相比原煤有所降低，減少了褐煤的孔隙率、其結(jié)構(gòu)更加緊密，弱化了其固水能力，含水量降低。

更進(jìn)一步的，所述的水熱提質(zhì)產(chǎn)物中有大量的有機(jī)物和各種離子，這些物質(zhì)起到了部分表面活性劑的作用，使得液體表面張力大幅度降低，在制備水煤漿過程中，廢液中的這些物質(zhì)具有添加劑的部分性質(zhì)，將廢水應(yīng)用于水煤漿的制備，可以減少或取消添加劑的使用，在回收廢液的同時(shí)可以降低制水煤漿的成本。

本發(fā)明的有益效果是：

1、水熱處理制漿技術(shù)全過程為水煤漿狀態(tài)無粉塵污染或燃爆，提濃效果佳。

2、將褐煤水熱提質(zhì)產(chǎn)生的廢水與固體產(chǎn)物混合制成水煤漿的方法，可有效地處理水熱提質(zhì)產(chǎn)生的大量的廢水，減少污染，同時(shí)可提高褐煤資源的利用率。

3、廢水的利用可以減少或取消添加劑的使用，降低成本。

4、本發(fā)明的水煤漿濃度高、穩(wěn)定性好、成本低。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1

褐煤水熱提質(zhì)制備水煤漿的方法包括以下步驟：

(1)褐煤預(yù)處理；將原褐煤進(jìn)行粗粉碎，過200目篩，再將粗粉碎的褐煤放入球磨機(jī)中研磨，用100目篩子篩選出粒徑小于74um的褐煤粒；

(2)褐煤水熱提質(zhì)：將褐煤與去離子水置于密閉的高壓反應(yīng)釜中，通入氮?dú)忪o止2h檢漏，排放氮?dú)夂螅郎刂?80℃后，在壓力為10MPa下停留3h，冷卻至室溫，將產(chǎn)物固液分離，得到提質(zhì)煤和廢液，將提質(zhì)煤磨細(xì)至1mm；