[發(fā)明專利]一種具有自熱脫水特性的低階煤制備炭材料的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810101814.2
• 申請(qǐng)日: 2018-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN108219812B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王影;張靜;趙鈺瓊;王琪;王宏宇;王然;陳皓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C10B53/04
• 分類號(hào): C10B53/04;C10B57/10
• 代理公司: 太原晉科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

一種具有自熱脫水特性的低階煤制備炭材料的方法，屬于低階煤利用技術(shù)領(lǐng)域，可解決低階煤自熱和脫揮發(fā)階段釋放的熱量浪費(fèi)的問題，本發(fā)明通過低階煤與脫水劑混合后經(jīng)過脫水、炭化過程后制備得到的炭材料，在滿足脫水過程和盡可能滿足炭化過程的條件下減少了能耗。該炭材料作為煤/焦和脫水劑的混合物，不需要產(chǎn)物分離，該種炭材料可做為工業(yè)生產(chǎn)的原料，如電石或者氣化過程的原料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于低階煤利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有自熱脫水特性的低階煤制備炭材料的方法。

背景技術(shù)

低階煤具有高水分特點(diǎn)；高水分不利于運(yùn)輸，含高水分煤直接燃燒熱值低，利用低階煤前需要進(jìn)行脫水預(yù)處理，脫水預(yù)處理往往增加了能耗。低階煤在一定濕度條件下堆放時(shí)，具有自熱的傾向，當(dāng)溫度到達(dá)70℃以上時(shí)，往往會(huì)造成劇烈的自燃過程，造成大量熱量進(jìn)入了環(huán)境中，成為能量的極大浪費(fèi)。

工業(yè)生產(chǎn)中常用的氧化鈣干燥劑，具有強(qiáng)大吸濕能力，而且吸濕過程往往又會(huì)放出大量熱量，這樣的熱量往往也被浪費(fèi)了，因此想充分利用煤自熱和脫水劑吸濕過程的熱量，完成煤的升溫、脫水甚至部分炭化過程。少量的吸水調(diào)節(jié)劑可保證自放熱過程不會(huì)劇烈的發(fā)生，升溫過程不會(huì)過于迅速。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)低階煤自熱和脫揮發(fā)階段釋放的熱量浪費(fèi)的問題，提供一種具有自熱脫水特性的低階煤制備炭材料的方法。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種具有自熱脫水特性的低階煤制備炭材料的方法，包括如下步驟：

第一步，分別稱取粒徑為0.1-1mm的氧化鈣100份，粒徑為0.1-1mm的氫氧化鈣的固體0-50份，聚丙烯酸酯0-10份，將氧化鈣、氫氧化鈣和聚丙烯酸酯混合均勻，得到脫水劑混合物A；

第二步，稱取粒徑為0.1-5mm的煤300份，將煤與第一步所得脫水劑混合物A按質(zhì)量比為3:0.5-1的比例混合，得到混合粉末B；

第三步，取占第二步所得混合粉末B的質(zhì)量份數(shù)的0-20%，利用引發(fā)熱源加熱升溫至70-100℃后停止引發(fā)熱源加熱，自熱脫水3-24h后，得到混合物C；

第四步，將第三步所得混合物C在400-650℃條件下炭化至半焦成熟結(jié)束，得到混合物D；

第五步，將第二步剩余的未處理的混合粉末B、第三步的混合物C、第四步的混合物D中的一種或多種按任意比例混合，得到炭材料。

第二步中所述煤為以褐煤為主的低階煤。

第三步中所述引發(fā)熱源為脫水過程產(chǎn)生的水蒸氣、外來高溫水蒸氣、炭化過程中產(chǎn)生的荒煤氣或燃燒產(chǎn)生的煙道氣中的一種或多種組合。

本發(fā)明的有益效果如下：

通過低階煤與脫水劑混合后經(jīng)過脫水、炭化過程后制備得到的炭材料，在滿足脫水過程和盡可能滿足炭化過程的條件下減少了能耗。該炭材料作為煤/焦和脫水劑的混合物，不需要產(chǎn)物分離，該種炭材料可做為工業(yè)生產(chǎn)的原料，如電石或者氣化過程的原料。

1. 本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，操作方便，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠在低能耗條件下完成脫水過程。

2. 本發(fā)明充分利用了低階煤的自熱/自放熱特性，降低了脫水過程能耗，又將脫水劑吸水過程放出的熱量利用。

3. 該方法通過吸水調(diào)節(jié)劑控制放熱的熱量，從而有效的控制升溫過程。

4. 該方法可在低溫或者中溫下大規(guī)模制備型煤，所需原料的成本低，便于運(yùn)輸，較好的防治了煤/焦的復(fù)吸水過程，制備得到的炭材料經(jīng)濟(jì)價(jià)值高。

5. 本發(fā)明制備的炭材料可作為電石工藝過程、氣化過程或者活性炭過程的原料。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1