專(zhuān)利名稱(chēng)：：用于鈍化碳質(zhì)材料的方法、系統(tǒng)和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于鈍化碳質(zhì)材料(carbonaceousmaterial)防止自燃的方法、系統(tǒng)和裝置。還描述了一種用于在受控氧環(huán)境中加熱對(duì)氧敏感的碳質(zhì)材料的裝置。
背景技術(shù)：
：煤的熱分解通過(guò)加熱煤而發(fā)生，以產(chǎn)生氣體、液體和固體殘留物(炭或焦炭)。熱分解發(fā)生在所有的煤利用過(guò)程中，包括燃燒、氣化、液化和碳化。熱分解的性質(zhì)和所得產(chǎn)物的性質(zhì)與操作條件并且與煤的組成和特性密切相關(guān)。因此，熱分解的控制在煤利用過(guò)程中是重要的。炭和焦炭的主要區(qū)別在于，炭的原煤具有高氧含量和非芳香結(jié)構(gòu)，因此，炭顆粒在熱分解過(guò)程中不易于結(jié)塊。焦炭的原煤具有低得多的氧含量和芳香結(jié)構(gòu)。焦炭原料在熱分解過(guò)程中歷經(jīng)塑化相并結(jié)塊。通常產(chǎn)生焦炭的原料可在氧含量稍微適中的環(huán)境中通過(guò)其熱分解而用于產(chǎn)生木炭。在歷史上，在工業(yè)規(guī)模上，雖然較小規(guī)模的工廠生產(chǎn)適于活性炭和微高爐的炭，但炭曾是無(wú)煙燃料廠、焦炭廠或煤氣化廠的不需要的副產(chǎn)品。某些干炭的其中一個(gè)最不受歡迎的特征在于，當(dāng)炭暴露在含氧環(huán)境中時(shí)可自燃。這種自發(fā)燃燒的趨勢(shì)由于千炭快速吸附水蒸氣和氧而增大。氧物理上吸附在干炭的表面上，并與炭中的有機(jī)分子以放熱氧化反應(yīng)的形式發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。如果不被耗散的話，熱釋放將促進(jìn)自加速氧化過(guò)程，而導(dǎo)致炭溫度逐漸上升，熱而增大。其他的干燥碳質(zhì)材料，特別是干的低級(jí)煤由于上述的相似原因同樣易于自燃。因此，碳質(zhì)材料的料堆的存儲(chǔ)與料堆中含水量的控制密切相關(guān)，所希望的是，碳質(zhì)材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)靥幚硪詫⑵溻g化防止水吸附和氧化?！獋€(gè)降低干炭自燃可能性的方法是，通過(guò)利用油、聚合物、蠟或其他材料來(lái)密封炭的外表面以將其表面涂覆。這種涂覆方法的實(shí)例為美國(guó)專(zhuān)利3,985,516和3,985,517,所述專(zhuān)利^^開(kāi)了利用重油將煤加熱并均勻混合以涂覆顆粒。這種涂覆過(guò)程有效防止通過(guò)炭再吸附水分，然而，這種涂覆由于添加的烴材料的成本而昂貴。另一方法是在受控條件下利用氧隨后處理干煤或炭顆粒，以氧化地鈍化炭。美國(guó)專(zhuān)利5，601，692描述了用于處理不粘煤以形成穩(wěn)定炭的連續(xù)方法。該方法包括幾個(gè)順序步驟，包括將煤干燥以從其中去除水分，將千煤熱分解以從煤中蒸發(fā)并去除低端揮發(fā)分，以形成炭，并且調(diào)用炭中的至少一部分高端揮發(fā)分以及至少部分地破壞炭中的微孔。炭然后冷卻至足以遣散炭中部分破壞的微孔中的揮發(fā)分以熱分解地鈍化炭，隨后采用含氧氣體處理，以通過(guò)氧的化學(xué)吸附將煤氧化地鈍化。氧化鈍化的炭然后同時(shí)再水合和冷卻。有利的是，將煤干燥并以下述方式將其處理，即，干煤或炭顆粒被鈍化防止自燃，而不需要從外部供應(yīng)涂覆材料或后續(xù)的多步驟處理方法。本發(fā)明尋求克服至少一些上述缺點(diǎn)。有利地，本發(fā)明增大了處理后的碳質(zhì)材料的比能，使其成為更吸引人的商品，尤其是用于運(yùn)輸。另外，還降低了其中的有機(jī)硫含量。應(yīng)理解的是，盡管現(xiàn)有技術(shù)的使用和公布可以在此參考，然而，該參考并不構(gòu)成承認(rèn)這些參考中的任一參考形成澳大利亞或任何其他國(guó)家中本技術(shù)的公知常識(shí)的一部分。
發(fā)明內(nèi)容實(shí)驗(yàn)表明，碳質(zhì)材料原料流可干燥并碳化以產(chǎn)生炭，兩個(gè)過(guò)程在單一容器中同時(shí)實(shí)施，或者可替代地，干燥和碳化過(guò)程可在兩個(gè)分離的容器中順序?qū)嵤?。在碳化過(guò)程中從碳質(zhì)材料原料流放出的揮發(fā)分一一通常指的是煤氣，通常具有高發(fā)熱量并包括焦油。以前，注意力專(zhuān)注在將煤氣與炭分離并提高碳化過(guò)程中所產(chǎn)生的煤氣的發(fā)熱量，從而能夠充分開(kāi)發(fā)其商業(yè)潛力。本發(fā)明基于下述認(rèn)識(shí)，即，有可能通過(guò)利用在碳質(zhì)材料的低溫和/或中溫碳化過(guò)程中所放出的揮發(fā)分處理干燥的碳質(zhì)材料而將碳質(zhì)材料鈍化。因此，在本發(fā)明的一個(gè)方面中，提供一種用于制備鈍化碳質(zhì)材料的方法，包括下述步驟a)干燥碳質(zhì)材料原料流；b)利用揮發(fā)分處理所述干燥的碳質(zhì)材料；和c)使所述處理后的干燥的碳質(zhì)材料原料流脫揮發(fā)分，形成鈍化碳質(zhì)材料并放出揮發(fā)分。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，處理所述干燥的碳質(zhì)材料的步驟包括使所述干燥的碳質(zhì)材料原料流與包含揮發(fā)分的氣流接觸。盡管不希望被理論所限制，發(fā)明者認(rèn)為，包含在所述揮發(fā)分中的焦油和其他有機(jī)化合物涂覆所述碳質(zhì)材料的顆粒，堵塞所述顆粒的樣i孔并由此減少水和氧的吸附。在步驟c)中進(jìn)一步加熱所述碳質(zhì)材料之后，焦油和有機(jī)化合物歷經(jīng)熱分解。附著于碳質(zhì)材料芳香和氫芳香單元的官能團(tuán)的熱解破裂導(dǎo)致低分子量、反應(yīng)、自由基(碎片)的釋放和通過(guò)氫的前述碎片部位的穩(wěn)定化。親水極的官能團(tuán)由此轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷枷阃繉硬⒂善涮娲?，因此，鈍化所述干燥的碳質(zhì)材料而防止自燃。在一個(gè)實(shí)施例中，含揮發(fā)分的氣流被引導(dǎo)成相對(duì)于所述干燥的碳質(zhì)材料的逆流。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，包含在所述氣流中的揮發(fā)分包括在步驟c)中所放出的揮發(fā)分。在另一個(gè)實(shí)施例中，在所述干燥的碳質(zhì)材料的脫揮發(fā)分過(guò)程中所放出的揮發(fā)分通過(guò)所述碳質(zhì)材料原料流摻雜以含大量的疏水芳香半族的材料而增大，所述疏水芳香半族將在脫揮發(fā)分過(guò)程中向揮發(fā)分添加這些組分(species)。這種含大量疏水芳香半族的材料的合適的實(shí)例對(duì)本領(lǐng)域中的技術(shù)人員為已知，包括但不限于，廢橡膠一一特別是車(chē)輛輪胎，和塑性材料。在一個(gè)可替代的實(shí)施例中，包含在所述氣流中的揮發(fā)分包括從與所述方法的石M材料原料流不同且從其中分離的揮發(fā)分原料的脫揮發(fā)分所放出的揮發(fā)分。通常，所述揮發(fā)分原料包括如上所述的含大量疏水芳香半族的材料。盡管通常認(rèn)為熱分解的適合開(kāi)始溫度大約為350°C,低分子量組分在低溫脫揮發(fā)分中在低于350。C時(shí)放出。例如，在剛剛超過(guò)IO(TC的溫度時(shí)，例如包含許多羥基官能作為煤結(jié)構(gòu)的一部分的褐煤，通過(guò)熱脫羧基放出二氧化碳。當(dāng)熱處理的溫度增加到200-37(TC的范圍時(shí)，煤失去各種較低分子量的有機(jī)組分，尤其是脂肪族化合物，另外，可獲得一些較低分子量的芳香族組分。在更高溫度時(shí)，例如〉370。C，產(chǎn)生曱烷、多環(huán)芳香族化合物、苯酸和氮化合物。因此，在本發(fā)明的步驟a)中放出揮發(fā)分，所述揮發(fā)分包括但不限于，酸性組分、例如低分子量的芳香組分的疏水組分、多環(huán)芳香族化合物和苯酸。因此，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，包含在所述氣流中的揮發(fā)分包括在步驟a)中放出的揮發(fā)分。在一個(gè)實(shí)施例中，所述干燥所述碳質(zhì)材料原料流的步驟包括將所述碳質(zhì)材料原料流加熱至從大約100。C至400。C的溫度。通常，所述干燥步驟在低氧(O-5%02v/v)和高水分(達(dá)到50%v/v)的環(huán)境中進(jìn)行。所述碳質(zhì)材料原料流可直接或間接加熱至進(jìn)行所述干燥步驟的溫度。如在此所使用的術(shù)語(yǔ)"直接加熱"或"被直接加熱"指的是加熱碳質(zhì)材料原料流的方式，其中，來(lái)自本地或遠(yuǎn)程來(lái)源的熱氣流在預(yù)定溫度設(shè)置為接觸碳質(zhì)材料原料流的碳質(zhì)材料的顆粒，以利于氣-固熱交換。如在此所使用的術(shù)語(yǔ)"間接加熱，，或"被間接加熱"包括加熱碳質(zhì)材料原料流的方式，其中，防止來(lái)自于本地或遠(yuǎn)程來(lái)源的氣流在預(yù)定溫度接觸碳質(zhì)材料原料流的顆粒，而是用于加熱容納碳質(zhì)材料原料流的容器。另外，術(shù)語(yǔ)"間接加熱，，或"被間接加熱"還包括加熱容納碳質(zhì)材料原料流的容器方式，從而將碳質(zhì)材料原料流加熱至所需溫度，如本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)理解和已知的方式。在一個(gè)實(shí)施例中，所述碳質(zhì)材料原料流被直接加熱。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述碳質(zhì)材料原料流通過(guò)使所述碳質(zhì)材料原料流與低氧含量的熱氣流接觸而被直接加熱。通常，所述熱氣流的氧含量小于5%v/v,且優(yōu)選為小于P/。v/v。在一個(gè)實(shí)施例中，所述熱氣流沿著相對(duì)于所述碳質(zhì)材料原料流的逆流方向接觸所述碳質(zhì)材料原料流。如前所述，可在使得所述碳質(zhì)材料原料流干燥的溫度放出揮發(fā)分。在步驟a)中所放出的揮發(fā)分與所述熱氣流混合，并被引導(dǎo)成相對(duì)于所述碳質(zhì)材料原料流的逆流，隨后接觸所述干燥的碳質(zhì)材料，由此處理所述干燥的碳質(zhì)材料。因此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，步驟a)和步驟b)基本上同時(shí)執(zhí)行。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述干燥的碳質(zhì)材料接觸包含揮發(fā)分的氣流的步驟通過(guò)相對(duì)于所述干燥的碳質(zhì)材料引導(dǎo)所述熱氣流的逆流而容易，所述熱氣流用于將所述碳質(zhì)材料原料流加熱至執(zhí)行步驟a)的溫度。反過(guò)來(lái)，干燥顆粒的逆流冷卻并擦洗所述熱氣流，由此改善所述方法的熱效率。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述使千燥的碳質(zhì)材料脫揮發(fā)分的步驟包括將所述干燥的碳質(zhì)材料加熱至從大約400。C至900。C的溫度，優(yōu)選為從600。C至80(TC。通常，所述脫揮發(fā)分步驟在低氧(0_5%O2v/v)環(huán)境中實(shí)施。在一個(gè)實(shí)施例中，所述干燥的碳質(zhì)材料不直接加熱。通常，所述干燥的碳質(zhì)材料通過(guò)使所述碳質(zhì)材料接觸低氧含量的熱氣流被直接加熱。所述熱氣流的氧含量小于5。/。v/v,且優(yōu)選為小于l。/。v/v。在一個(gè)實(shí)施例中，所述熱氣流沿著相對(duì)于所述干燥的碳質(zhì)材料的逆流方向接觸所述干燥的碳質(zhì)材料。在所述干燥的碳質(zhì)材料在步驟c)歷經(jīng)脫揮發(fā)分的溫度放出揮發(fā)分。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述同一熱氣流用于步驟c)然后用于步驟a)。所述揮發(fā)分與所述熱氣流混合，并被引導(dǎo)成相對(duì)于所述千燥的碳質(zhì)材料的逆流，隨后接觸位于上游的所述干燥材料，由此在所述干燥的碳質(zhì)材料脫揮發(fā)分之前將其預(yù)處理。[37]通常，通過(guò)本發(fā)明的方法所產(chǎn)生的鈍化碳質(zhì)材料原料流與碳質(zhì)材料原料流的含水量和揮發(fā)分含量相比，其具有減少至0-20%之間的水分的含水量和減少至0-25%的揮發(fā)分含量。所述方法進(jìn)一步包括將所述鈍化碳質(zhì)材料淬火的步驟。在一個(gè)實(shí)施例中，所述鈍化碳質(zhì)材料利用水和/或冷的惰性氣體淬火。所述淬火后的鈍化碳質(zhì)材料然后可冷卻至室溫，貯存并裝載。在一個(gè)可替代的實(shí)施例中，所述鈍化碳質(zhì)材料利用未處理的碳質(zhì)材料淬火，所述未處理的碳質(zhì)材料包括但不限于濕篩煤。在本發(fā)明的第二方面中，4是供一種用于制備^友質(zhì)材料的系統(tǒng)，包括干燥器，其用于干燥碳質(zhì)材料原料流；熱解器，其用于使干燥的碳質(zhì)材料脫揮發(fā)分，及形成鈍化碳質(zhì)材料并放出揮發(fā)分；和承載載體，其用于有利于揮發(fā)分與所述干燥的碳質(zhì)材料接觸。干燥器的合適實(shí)例包括但不限于，一回轉(zhuǎn)窯、一多膛爐(MHF)、氣流干燥器或一循環(huán)流化床(CFB)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述干燥器包括一回轉(zhuǎn)窯。在可替代的實(shí)施例中，所述干燥器包括循環(huán)流化床，優(yōu)選為差動(dòng)循環(huán)流化床。通常，所述回轉(zhuǎn)窯配置為在水平面以上可達(dá)10。，優(yōu)選為2-5。的角度，以有利于所述碳質(zhì)材料原料流靠重力通過(guò)所述回轉(zhuǎn)窯。所述回轉(zhuǎn)窯設(shè)置有使所述回轉(zhuǎn)窯圍繞其中心縱軸旋轉(zhuǎn)的裝置，所述回轉(zhuǎn)窯的旋轉(zhuǎn)速度通常選擇為與所述回轉(zhuǎn)窯的長(zhǎng)度相適應(yīng)，使得所述碳質(zhì)材料原料流在所述回轉(zhuǎn)窯中的停留時(shí)間大約為15-40分鐘。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述干燥器設(shè)置為將所述碳質(zhì)材料原料流加熱到10(TC至400。C。通常，所述干燥器由低氧含量的熱氣流(40(TC至800°C)加熱。所述熱氣流的氧含量小于5。/。v/v且優(yōu)選地小于l%v/v。氧在所述千燥器中的停留時(shí)間期間優(yōu)選為基本上被阻止接觸所述碳質(zhì)材料原料流，或者，至少處于受控的〗氐濃度，用于使干燥的碳質(zhì)材料原料流脫揮發(fā)分并形成鈍化碳質(zhì)材料并且放出揮發(fā)分的熱解器包括一回轉(zhuǎn)窯、多膛爐(MHF)或一循環(huán)流化床(CFB)的組合中的其中一個(gè)或多個(gè)。在優(yōu)選實(shí)施例中，所述熱解器包括多膛爐?！?4]在一個(gè)實(shí)施例中，所述多膛爐中的所述干燥的碳質(zhì)材料原料流利用具有低氧含量的熱氣流直接加熱至大約600°C-800。C的溫度。所述熱氣流的氧含量小于5。/ov/v且優(yōu)選地小于l%v/v。通常，所述熱氣流包括從外爐中所產(chǎn)生的燃燒氣體。在一個(gè)實(shí)施例中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步設(shè)置有一個(gè)外爐，以產(chǎn)生用于分別直"^妄加熱所述系統(tǒng)的熱解器和加熱所述系統(tǒng)的干燥器的熱氣流。通過(guò)這種方式，所述碳質(zhì)材料原料流可在受控溫度和氧濃度的情況下在所述干燥器和/或所述熱解器中加熱。氧化的熱氣體不必與所述-友質(zhì)材并牛原料流混合，除非需要燃燒。所述熱氣流被引導(dǎo)成相對(duì)于所述熱解器中的所述干燥的碳質(zhì)材料的逆流。所述熱氣流與從所述熱解器中放出的揮發(fā)分組合，由此用作適于所述揮發(fā)分的承載載體。通過(guò)這種方式，所述揮發(fā)分被引導(dǎo)成相對(duì)于所述熱解器中的所述干燥的碳質(zhì)材料的逆流，以便于所述揮發(fā)分與所述干燥的碳質(zhì)材料的接觸。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于將所述干燥的碳質(zhì)材料從所述干燥器供給至所述熱解器的裝置。通常，用于將所述干燥的碳質(zhì)材料供給至所述熱解器的所述裝置包括一封閉的氣動(dòng)系統(tǒng)。在本發(fā)明的描述中，顯而易見(jiàn)的是，所述碳質(zhì)材料的內(nèi)在水分減少。另外，所述碳質(zhì)材料的比能通過(guò)在所述干燥的碳質(zhì)材料的干燥和碳化過(guò)程中從所述碳質(zhì)材料中去除氧和辟L而同樣增大。以此方式，通過(guò)本發(fā)明的方法所處理的碳質(zhì)材料能夠更經(jīng)濟(jì)地運(yùn)輸較長(zhǎng)的距離。因此，在本發(fā)明的進(jìn)一步方面中，提供一種用于減少碳質(zhì)材料的內(nèi)在水分和/或增加碳質(zhì)材料的比能的方法，包括下述步驟a)干燥碳質(zhì)材料原料流；和b)通過(guò)使干燥的碳質(zhì)材料接觸具有低氧含量的逆向氣流使所述干燥的碳質(zhì)材料碳化。在一個(gè)實(shí)施例中，所述氣流的氧含量小于5%。通常，所述氣流的氧含量小于1%。在一些實(shí)施例中，低氧含量的氣流通過(guò)碳源的燃燒而產(chǎn)生。這種碳源的典型實(shí)例包括但不限于，煤氣、粉煤、炭或焦炭。在一個(gè)實(shí)施例中，所述具有低氧含量的氣流在400。C與800。C之間的溫度接觸所述干燥的碳質(zhì)材料。在另一個(gè)實(shí)施例中，步驟a)和b)均通過(guò)使所述碳質(zhì)材料接觸具有低氧含量的氣流實(shí)現(xiàn)，由此，所述氣流起初干燥所述碳質(zhì)材料，接著對(duì)所述碳質(zhì)材料繼續(xù)進(jìn)行碳化。在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，所述氣流包括揮發(fā)分。在一個(gè)實(shí)施例中，所述揮發(fā)分在所述步驟b)中放出并與所述氣流混合。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述揮發(fā)分在步驟a)中放出與并所述氣流混合。所述揮發(fā)分涂覆所述碳質(zhì)材料并提供上述優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的方法的一個(gè)最驚人的有益之處在于，某些碳質(zhì)材料的特性可以顯著改變。例如，低級(jí)煤具有高內(nèi)在水分含量、比較低的比能，并且不適合于冶金焦炭的生產(chǎn)。本發(fā)明減少碳質(zhì)材料的內(nèi)在水分含量和增加其比能的適用性已進(jìn)行了描述。另外，然而，本發(fā)明的方法產(chǎn)生碳質(zhì)材料，該碳質(zhì)材料的顆粒涂覆以包括在揮發(fā)分中的焦油氣體、芳香或其他疏水半族。這些組分在高溫碳化過(guò)程中改善碳質(zhì)材料的可塑性。通過(guò)這種方式，根據(jù)本發(fā)明的方法處理后的因此，在本發(fā)明的進(jìn)一步方面中，提供一種用于改善不粘結(jié)碳質(zhì)材料的煉焦特性的方法，包括下述步驟a)干燥不粘結(jié)碳質(zhì)材料原料流；b)利用揮發(fā)分處理干燥的不粘結(jié)碳質(zhì)材料；和c)使處理后的干燥的不粘結(jié)碳質(zhì)材料脫揮發(fā)分，形成具有改進(jìn)的煉焦特性的碳質(zhì)材料并放出揮發(fā)分。在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中，在碳化過(guò)程中所產(chǎn)生的熱炭通常利用水和/或惰性氣體淬火，以使顆粒溫度降低到100。C以下。需要小心控制淬火處理的條件和淬火后的炭的后續(xù)存儲(chǔ)，這是由于炭在允許發(fā)生其顆粒上的氧和/或水吸附的條件下自發(fā)燃燒的趨勢(shì)，如上所述。本發(fā)明基于下述認(rèn)識(shí)，即，鈍化的炭在暴露至發(fā)生水和/或氧吸附的條件下不易于自發(fā)燃燒，因此，有可能通過(guò)使熱鈍化炭在周?chē)鷹l件下接觸顆粒物質(zhì)而使熱鈍化炭淬火，以便于固-固熱交換。不再需要措施預(yù)防炭暴露至發(fā)生氧和/或水吸附的條件以防止炭的自發(fā)燃燒。因此，在本發(fā)明的可替代實(shí)施例中，提供一種用于將熱鈍化炭淬火的方法，包括使所述熱的鈍化炭接觸顆粒物質(zhì)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述使所述熱的鈍化炭接觸顆粒物質(zhì)的步驟所述顆粒物質(zhì)之間的固-固熱交換。通常，所述顆粒物質(zhì)處于室溫。所述熱的鈍化炭和所述顆粒物質(zhì)的混合物可與冷的惰性氣體進(jìn)一步的混合，以便于進(jìn)一步淬火。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述顆粒物質(zhì)為碳質(zhì)材料，特別是濕篩煤。有利地，當(dāng)所述顆粒物質(zhì)為濕篩煤時(shí)，所述熱的鈍化炭的溫度通過(guò)向室溫的濕篩煤的直接熱傳遞而降低。另外，包含在所述熱鈍化炭中的熱能還用于從所述濕篩煤中去除水分。優(yōu)選地，所述碳質(zhì)材料與鈍化炭的混合步驟在基本上無(wú)氧環(huán)境中進(jìn)行。通過(guò)這種方式，有可能將濕篩煤與熱鈍化炭混合，以產(chǎn)生混合的碳質(zhì)材料，具有所需的粒度、固定碳含量、揮發(fā)分含量和水分，以滿足具體市場(chǎng)需求。鈍化炭與碳質(zhì)材料的優(yōu)選比例取決于優(yōu)選參數(shù)，例如，混合物的揮發(fā)分含量。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種使用在連續(xù)處理中用于鈍化碳質(zhì)材料的裝置，所述裝置包括a)用于接收碳質(zhì)材料原料流的入口；b)用于接收含揮發(fā)分的氣流的入口；c)一反應(yīng)部，配置為允許所述碳質(zhì)材料接觸所述含揮發(fā)分的氣流；的出口；e)用于在所述氣流經(jīng)過(guò)所述反應(yīng)部之后接收所述氣流的出口。[63]另外，提供一種用于在受控氧環(huán)境中加熱對(duì)氧敏感的碳質(zhì)材料的裝置，所述裝置包括a)用于接收碳質(zhì)材料流的入口；b)用于接收具有受控氧含量、含揮發(fā)分的氣流的入口；c)一反應(yīng)部，配置為允許所述碳質(zhì)材料接觸所述具有受控氧含量含揮發(fā)分的氣流；e)用于在所述氣流經(jīng)過(guò)所述反應(yīng)部之后接收所述氣流的出口。[64]在本發(fā)明和權(quán)利要求的描述中，除了上下文由于語(yǔ)言表達(dá)或必要含義需要以其他方式描述之外，詞"包括，，或其變形——例如"包括"或"包含"用于包含的意思，即，詳細(xì)說(shuō)明規(guī)定特征的存在，但不排除在本發(fā)明的不同實(shí)施例中存在或添加另外的特征?，F(xiàn)在參照附圖僅以實(shí)例的方式描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中[66]圖1步驟進(jìn)行例示的框圖；圖2示意性地顯示了根據(jù)在低溫碳化條件下制備鈍化的竭的過(guò)程流程圖；圖3顯示了包含在根據(jù)本發(fā)明的制備鈍化的碳質(zhì)材料的裝置中的干燥器的示意圖；和圖4示意性地顯示了根據(jù)在中溫碌化備伴下剁備鈍化的磁的過(guò)程流程圖。具體實(shí)施例方式在描述本發(fā)明的方法和裝置的優(yōu)選實(shí)施例之前，應(yīng)理解的是，本發(fā)明并不限于所描述的具體材料，這是由于這些#料可變化。還應(yīng)理解的是，在此所使用的術(shù)語(yǔ)僅為了描述具體實(shí)施例的目的，而并非意在以任何方式限制本發(fā)明的范圍。應(yīng)指出的是，如在此使用的單數(shù)形式"一"和"一個(gè)"包括復(fù)數(shù)，除非上下文以其他方式明顯指出。除非另有規(guī)定，在此所使用的所有科技術(shù)語(yǔ)與本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
中的任一普通技術(shù)人員通常理解的意義相同。另外，就附圖而言，應(yīng)理解的是，為了清楚的目的，未4是供某些結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，這是鑒于一旦本發(fā)明被公開(kāi)說(shuō)明，這些細(xì)節(jié)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將為常規(guī)和已知的。例如，漏斗、傳送帶、袋式除塵器、旋風(fēng)器、多膛爐、煙道、鼓風(fēng)機(jī)和閥為任一已知的可買(mǎi)到的組件，除非這些組件由本領(lǐng)域中的技術(shù)人員根據(jù)需要更改為可使用于在此所論述的本發(fā)明的整個(gè)方法中。另外，為了清楚例示和描述本發(fā)明，許多在化學(xué)過(guò)程中常規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的控制設(shè)備都予以省略。例如，控制閥、熱電偶、熱敏電阻、耦聯(lián)的合適的伺服電路易于獲得并通常用于測(cè)量和控制溫度和工藝流程。參見(jiàn)附圖，其中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的特征，在圖1中，顯示了用于制備鈍化的碳質(zhì)材料的方法10的步驟的框圖。方法10的步驟包括2,干燥碳質(zhì)材料原料流；3,利用揮發(fā)分處理干燥的碳質(zhì)材料；和4，使干燥的碳質(zhì)材料脫揮發(fā)分和形成鈍化的碳質(zhì)材料。如在此所使用的術(shù)語(yǔ)"脫揮發(fā)分"或"除去揮發(fā)成份"指的是一種方法，其包括碳質(zhì)材料一一通常是煤在受控氧環(huán)境中的熱分解，且產(chǎn)生揮發(fā)分、溶液(低分子量的液體)、焦油(高分子量的液體)和炭或焦炭。根據(jù)熱分解的溫度，產(chǎn)品分布存在一些變化。應(yīng)理解的是，術(shù)語(yǔ)"脫揮發(fā)分"和"除去揮發(fā)成份"包括使碳質(zhì)材料在低溫、中溫或高溫條件下經(jīng)受碳化處理。如在此所使用的術(shù)語(yǔ)"揮發(fā)分"指的是先前所描述的、不包括水分、如氣體和蒸汽的釋放物。煤中的揮發(fā)分含量可通過(guò)明確規(guī)定的方法(ASTM、1981、D2361-66、D3761-79、D3175-77、D3176-74、D3178-73和D3179-73)確定，并將才艮據(jù)適于揮發(fā)分的煤或原料物質(zhì)的組成而變化。術(shù)語(yǔ)"鈍化的碳質(zhì)材料，，指的是下述碳質(zhì)材料，對(duì)該碳質(zhì)材料進(jìn)行處理，以防止碳質(zhì)材料在被認(rèn)為是很有可能自發(fā)燃燒的情況下的自燃。如在此所使用的術(shù)語(yǔ)"碳質(zhì)材料"在最廣泛的含義中定義，包括煤、煤基產(chǎn)物、木炭、活性炭、木頭、木片、鋸屑、生物質(zhì)、包括但不限于車(chē)輛輪胎的廢橡膠、廢塑料、污染土壤、其混合物及所述碳質(zhì)材料與其他物質(zhì)的混合物。通常，碳質(zhì)材料原料流包括大量不粘結(jié)煤顆粒，包括但不限于褐煤、次煙煤、煙煤、無(wú)煙煤，及其中兩種或多種的混合物。無(wú)煙煤是由美國(guó)試驗(yàn)材料協(xié)會(huì)定義的一類(lèi)不粘結(jié)煤，干燥無(wú)礦物質(zhì)基具有大于86%的固定碳和小于14%的揮發(fā)分。煙煤是由美國(guó)試驗(yàn)材料協(xié)會(huì)定義的一類(lèi)高含碳物質(zhì)的煤，干燥無(wú)礦物質(zhì)基具有小于86%的固定碳，大于14%的揮發(fā)分，恒濕無(wú)礦物質(zhì)基具有1.5-7%的含水量，和大于10,500Btu/lb(29.68MJ/kg)。煙煤可以是煉焦煤或不粘結(jié)煤。次煙煤是一類(lèi)含碳量在71-77%之間和含水量10%的不粘結(jié)煤，恒濕無(wú)礦物質(zhì)基具有大于8,300Btu/lb且小于11,500Btu/lb的熱值含量。褐煤是由美國(guó)試驗(yàn)材料協(xié)會(huì)定義的一類(lèi)呈黑褐色、低級(jí)煤，恒濕無(wú)礦物質(zhì)基具有小于8,300Btu/lb(23.46MJ/kg)。通常，褐煤或褐色煤具有高氧含量(可達(dá)30%),相對(duì)較低的碳含量(干燥基60-75%)和高含水量(30-70%)。碳質(zhì)材料原料流還可包括與抗粘結(jié)劑組合的大量煉焦煤(或焦煤)顆粒，以在碳化過(guò)程中降低煤顆粒的膨脹和結(jié)塊。本發(fā)明的方法尤其適合于碳質(zhì)材料原料流，該碳質(zhì)材料原料流包括具有高含水量的低級(jí)煤一一例如含水量10%-70%的褐煤、次煙煤和煙煤的大量煤顆粒。例如，本發(fā)明的方法IO尤其適合于西澳大利亞埃文頓煤礦的次煙煤，其按重量計(jì)算大約具有以下成分44%的固定碳、6%的灰分、25%的水分和27%的揮發(fā)分。盡管參照?qǐng)D1、2和4的方法IO指的是針對(duì)次煙煤或褐煤執(zhí)行本發(fā)明，應(yīng)理解的是，本發(fā)明的方法IO可用于從其他類(lèi)型的煤、生物質(zhì)、例如輪胎的廢橡膠產(chǎn)品、木屑和其他碳質(zhì)材料制備鈍化的干煤或鈍化的炭?？商娲兀痉椒捎糜诟稍锲渌趺舾械?、可燃物質(zhì)，例如活性碳乃至污染的土壤的熱脫附。通常，碳質(zhì)材料的顆粒的粒皮小于50mm,優(yōu)選地小于20mm,更優(yōu)選地小于15mm。有利地，如果粒度小于20mm,碳質(zhì)材料的顆粒在干燥時(shí)或在溫度低于脫揮發(fā)分和/或碳化發(fā)生的溫度時(shí)不易于出現(xiàn)由于收縮和隨后的爆裂作用所致的過(guò)度應(yīng)力。因此，該方法的總體顆粒破裂率通常<15%。另外，顆粒不易于出現(xiàn)過(guò)度的瞬態(tài)傳熱。換句話說(shuō)，顆粒中心的溫度類(lèi)似于顆粒表面的溫度，因此，每一顆粒均可快速地加熱或冷卻?，F(xiàn)在參見(jiàn)圖2和圖4所示的流程圖，其中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，通常，碳質(zhì)材料原料流通過(guò)洗礦、破碎和分級(jí)而制備，以提供合適質(zhì)量、數(shù)量和粒度的煤。碳質(zhì)材料原料流在室溫下通常以90-100噸/小時(shí)的速度通過(guò)螺旋輸送器14供給到干燥器12。干燥器12更詳細(xì)地顯示在圖3中。干燥器12包括兩個(gè)長(zhǎng)20m、直徑3m的相互流體連通的同軸回轉(zhuǎn)窯12a、12b。然而，干燥器12操作為好像是單一回轉(zhuǎn)窯一樣，回轉(zhuǎn)窯12a、12b的雙重結(jié)構(gòu)僅設(shè)置為便于控制每一個(gè)回轉(zhuǎn)窯12a、12b中的操作條件并確保安全的操作條件。回轉(zhuǎn)窯12a、12b設(shè)置為在水平面以上0-10°，優(yōu)選為2-5。，這有利于碳質(zhì)材料原料流靠重力在其中通過(guò)。每個(gè)回轉(zhuǎn)窯12a、12b通過(guò)其自身的變速箱和發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。干燥器的傳動(dòng)裝置包括監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑溫度的溫度傳感器和局部溫度指示器，以確保軸承正常運(yùn)行。另外，在每一個(gè)回轉(zhuǎn)窯12a、12b的端部有溫度指示器和溫度傳感器PLC儀表。從干燥器12的每一個(gè)回轉(zhuǎn)窯12a、12b離開(kāi)的干燥的碳質(zhì)材料原料流被監(jiān)測(cè)，以確保干燥的碳質(zhì)材料原料流的溫度不會(huì)以大于10。C每秒的速度增大，否則將馬上發(fā)生自燃。在溫度快速升高的情況下，提供裝置，以將水噴射在干燥的碳質(zhì)材料原料流上。如果內(nèi)壓超過(guò)20kPa(g),在每一轉(zhuǎn)接分線箱處還設(shè)置防爆門(mén)，以使干燥器12通風(fēng)。每一同軸回轉(zhuǎn)窯12a、12b容納直徑分別為1.5m和1.8m的內(nèi)管20a、20b。每一同軸回轉(zhuǎn)窯12a、12b的外徑大約為3m。內(nèi)管20a、20b設(shè)置有用于經(jīng)受高溫條件的厚壁。例如，鋼在650。C時(shí)的強(qiáng)度大約為在室溫時(shí)初始強(qiáng)度的30%。因此，內(nèi)管20a、20b設(shè)置有厚壁，以防止鋼在650。C及以上溫度時(shí)的蠕變。同軸回轉(zhuǎn)窯12a、12b設(shè)置為在同軸回轉(zhuǎn)窯12a、12b的外殼與內(nèi)管20a、20b之間的外通道22中容納碳質(zhì)材料原料流。在通過(guò)回轉(zhuǎn)窯12b的外通道22之后，碳質(zhì)材料原料流通過(guò)螺旋輸送器(未示出)直接供給到回轉(zhuǎn)窯12a的外通道中。碳質(zhì)材料原料流于是穿過(guò)回轉(zhuǎn)窯12a的外通道22。碳質(zhì)材料原料流在回轉(zhuǎn)窯12a、12b中的通常停留時(shí)間為大約30分鐘。在石友質(zhì)材料原料流經(jīng)過(guò)回轉(zhuǎn)窯12b、12a的外通道22的過(guò)程中，石友質(zhì)材料原料流被加熱，使得碳質(zhì)材料原料流的溫度從室溫逐漸增加至100-40(TC之間，碳質(zhì)材料原料流在該溫度條件下干燥。在溫度〉100。C時(shí)，低溫脫揮發(fā)分開(kāi)始。揮發(fā)分于是在千燥器12中從碳質(zhì)材料原料流放出。碳質(zhì)材料原料流通過(guò)具有低氧含量、溫度在400°C-900°C,優(yōu)選為600°C-800°C的氣流的逆流加熱至大約100°C-400°C的溫度。在干燥器12中放出的揮發(fā)分與外通道22中的氣流混合，并被引導(dǎo)成相對(duì)于碳質(zhì)材料原料流的逆流。包含在揮發(fā)分中的焦油和其他有機(jī)化合物涂覆干燥器12中的碳質(zhì)材料，堵塞顆粒的微孔，由此鈍化顆粒防止自燃。氣流具有低氧含量(0-5%02v/v)、高含水量(可達(dá)50%水分)。通常，氣流從外爐30產(chǎn)生，并經(jīng)由管道28供給到回轉(zhuǎn)窯12a的外通道22,然后從回轉(zhuǎn)窯12a的外通道22到達(dá)回轉(zhuǎn)窯12b的外通道22。氣流大約以33m3/s,即，37500kg/h的速度流動(dòng)。根據(jù)碳質(zhì)材料原料流的含水量選擇外爐30的熱負(fù)荷能力。在此具體實(shí)施例中，外爐30的熱負(fù)荷大約為18-20MW。本發(fā)明的方法的操作開(kāi)始時(shí)，外爐30可通過(guò)LPG(液化石油氣)的燃燒供以燃料，和/或粉煤可輸送到其燃燒室中，粉煤在燃燒室中與預(yù)先加熱的次級(jí)燃燒空氣混合，并發(fā)生燃燒。應(yīng)理解的是，在該方法之后，在碳質(zhì)材料原料流的脫揮發(fā)分中所產(chǎn)生的煤氣可轉(zhuǎn)向并供給到外爐30,并作為L(zhǎng)PG或PCI的替代燃料用于加熱目的進(jìn)行燃燒。具有低氧含量的氣流供給至回轉(zhuǎn)窯12a、12b的外通道22a、22b，并包括由外爐30所產(chǎn)生的熱燃燒氣體。熱燃燒氣體在通過(guò)管道28引導(dǎo)至干燥器之前通過(guò)熱交換器32，熱交換器32將一些熱傳遞給環(huán)境空氣，以產(chǎn)生熱氣流。經(jīng)過(guò)熱交換器32的環(huán)境空氣由兩個(gè)風(fēng)扇——變速驅(qū)動(dòng)(VSD)扇和軟起動(dòng)扇提供。熱氣流在650。C時(shí)以33m3/s的流速通過(guò)管道26離開(kāi)熱交換器，管道26通常為直徑1.5m的不銹鋼管。管道26設(shè)置有用于泄放過(guò)量熱空氣的蝶閥。熱燃燒氣體在400°C-800°C,通常650°C時(shí)，以33m3/s的流速離開(kāi)熱交換器32。熱燃燒氣體經(jīng)過(guò)管道28,管道28通常為直徑1.8m的耐火襯砌鋼管。耐火襯砌用于保護(hù)所述管，這是因?yàn)闊崛紵龤怏w為低氧含量并可能除去鋼中的碳。當(dāng)熱燃燒氣體由于氣-固熱交換以相對(duì)于碳質(zhì)材料原料流的逆流貫穿干燥器12的外通道22時(shí)，熱燃燒氣體易于冷卻。為了保持熱燃燒氣體的干燥能力，由熱交換器32所產(chǎn)生的熱氣流通過(guò)管道26同時(shí)供給到干燥器12的內(nèi)管20a、20b。熱氣流溫度為400°C-800°C,優(yōu)選為大約600°C-700°C,并沿著與熱燃燒氣體相同的方向以33m3/s的速度流過(guò)內(nèi)管20a、20b。一部分熱氣流供給到回轉(zhuǎn)窯12a的內(nèi)管20a，另一部分熱氣流供給到回轉(zhuǎn)窯12b的內(nèi)管20b。通常，在這兩氣流經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)干燥器12a、12b后，其溫度降低至約200°C。所述氣流然后重新組合，并作為次級(jí)燃燒空氣由兩個(gè)扇——VSD扇和軟起動(dòng)扇經(jīng)由管道24供給到外爐30。因此，應(yīng)理解的是，干燥器12被外部加熱，氧基本上被阻止接觸干燥器12中的碳質(zhì)材料原料流和所產(chǎn)生的干燥的碳質(zhì)材料原料流。細(xì)干煤顆粒(大約2mm)夾帶在熱燃燒氣體中并通過(guò)管道36與該氣體一起離開(kāi)干燥器12。離開(kāi)干燥器12后，熱惰性氣體和細(xì)干煤顆粒通過(guò)多個(gè)旋風(fēng)器(未示出)分離。旋風(fēng)器包括兩個(gè)抽風(fēng)機(jī)、一個(gè)VSD扇和一個(gè)軟起動(dòng)扇。細(xì)干煤顆粒被去除并存儲(chǔ)在粉煤倉(cāng)中，然后可根據(jù)WO2004/072212中所述的團(tuán)礦法隨后進(jìn)4亍團(tuán)礦。分離后的燃燒氣體現(xiàn)在是熱、濕潤(rùn)和有腐蝕性的。經(jīng)過(guò)旋風(fēng)器之后，熱燃燒氣體行進(jìn)到兩個(gè)熱回收再生器，其中，微量揮發(fā)性物質(zhì)在氧化環(huán)境中被熱熱再生；剩余的熱來(lái)自于通過(guò)熱交換器吹出的達(dá)到大約65(TC的空氣。燃燒氣體然后通過(guò)兩個(gè)洗滌扇、VSD扇和軟起動(dòng)扇流到洗滌器。該洗滌器對(duì)酸性氣體，尤其是SOx、NOx和POx具有化學(xué)活性。濃縮污泥從洗滌器的底部流出送往尾礦池。約一半的熱燃燒氣體返回到外爐30中，以降低預(yù)加熱的燃燒空氣的氧含量。在干燥處理完成之后，干燥的碳質(zhì)材料原料流可被冷卻、貯存及存儲(chǔ)，或可歷經(jīng)進(jìn)一步的熱分解。當(dāng)干燥的碳質(zhì)材料原料流在干燥處理完成之后立即冷卻時(shí)，干燥的石友質(zhì)材料原料流由輸送器16從干燥器12傳遞，該輸送器16將干燥的石友質(zhì)材料原料流傳送到另外兩個(gè)輸送器。干煤原料流沿輸送器以100噸/小時(shí)的額定速度行進(jìn)到設(shè)置在冷卻器50—一例如多膛流化床冷卻器一一上方的存煤倉(cāng)54。每個(gè)輸送器設(shè)置有溫度傳感器，以監(jiān)測(cè)干燥的碳質(zhì)材料原料流的溫度。類(lèi)似地，在設(shè)置在冷卻器50上方的存煤倉(cāng)54有包括低電平開(kāi)關(guān)和高電平開(kāi)關(guān)的局部?jī)x器儀表。PLC裝置包括高電平警報(bào)器、高電平傳感器和低電平傳感器。干燥的碳質(zhì)材料原料流然后通過(guò)螺旋輸送器56供給到冷卻器50中。干燥的碳質(zhì)材料一一通常是干燥的低級(jí)煤一一然后通過(guò)將其與周?chē)念w粒物質(zhì)——優(yōu)選為濕篩煤混合而冷卻，以在兩材料間產(chǎn)生固-固熱交換。通過(guò)這種方式，干燥的碳質(zhì)材料的內(nèi)熱不僅傳遞給顆粒物質(zhì)，以有利于熱平衡，而且，干燥的碳質(zhì)材料的熱能還用于干燥顆粒物質(zhì)，因此有利于濕度平衡。另夕卜，通常包括N2、C02和Ar的冷惰性氣體吹送經(jīng)過(guò)流化床冷卻器，以有助于使混合后的材料達(dá)到熱平衡和濕度平衡?；旌虾蟮奶假|(zhì)材料最終以100噸/小時(shí)的額定速度釋放到輸送器上，并傳送到存儲(chǔ)倉(cāng)。已在冷卻器中流過(guò)的冷惰性氣體然后流經(jīng)六個(gè)直徑lm的旋風(fēng)器，以去除夾帶在冷惰性氣體中的粉煤顆粒(2mm)。粉煤顆粒被存儲(chǔ)然后輸送到氣動(dòng)輸送器中。除塵后的空氣作為廢氣經(jīng)由集塵室返回到大氣中。在本發(fā)明的可替代實(shí)施例中，干燥器12中所產(chǎn)生的干燥的含碳原材料可歷經(jīng)進(jìn)一步的脫揮發(fā)分，例如中溫碳化，以產(chǎn)生鈍化炭。參見(jiàn)圖3,干燥的碳質(zhì)材料原料流由螺旋輸送器16從干燥器12供給到一個(gè)或多個(gè)氣動(dòng)輸送器18。通常，干燥的碳質(zhì)材料原料流已加熱到100-400°C,這降低了碳化過(guò)程中所需的熱負(fù)荷并改善了系統(tǒng)的熱效率。干燥的碳質(zhì)材料原料流以基本上無(wú)氧(O20-5%)環(huán)境的形式，主要包括N2、C02和Ar,和微量的CO、H2和CH4在IO(TC-500。C,通常300。C的溫度下由氣動(dòng)輸送器18輸送。惰性氣體在加熱之前通過(guò)壓縮器進(jìn)行加壓。輸送扇在氣動(dòng)輸送器的入口和出口施加高壓力，使得僅克服與干燥的碳質(zhì)材料原料流的輸送、線路損耗、旋風(fēng)器和多旋風(fēng)器有關(guān)的任何壓降。干燥的碳質(zhì)材料原料流然后供給到設(shè)置在以多膛爐40為例的熱解器40上方的大旋風(fēng)器34中。干燥的碳質(zhì)材料在氣動(dòng)輸送系統(tǒng)中的進(jìn)給速度由旋風(fēng)器34的壓降控制。惰性氣體在系統(tǒng)中以20m/s的速度再循環(huán)，而在系統(tǒng)旋風(fēng)器34正前方的部分中的流速為12m/s。旋風(fēng)器34去除1.5mm的顆粒，由此防止細(xì)顆粒供給到熱解器40。分離后的惰性氣體再循環(huán)，細(xì)粉煤供給到外爐30或煤球廠。在此實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)多膛爐40用作熱解器。進(jìn)一步地，在本發(fā)明的方法中，通過(guò)將干燥的碳質(zhì)材料原料流從干燥器12以高溫供給到熱解器40獲得額外的熱效率，由此減低了熱解器40中所需的熱負(fù)荷和氣體體積。熱的干燥的碳質(zhì)材料原料流以與熱氣體的逆流相對(duì)的方式逐級(jí)穿過(guò)多膛爐40,熱氣體的逆流上升到多膛爐40的頂部。熱氣體包括從脫揮發(fā)分后的碳質(zhì)材料原料流(即揮發(fā)分)放出的煤氣、乂人石友質(zhì)材料原料流在多膛爐40中發(fā)生的燃燒中產(chǎn)生的燃燒廢氣以及由管道38從外爐30供給的熱惰性氣體。熱惰性氣體在輸送到多膛爐40之前在外爐30中預(yù)加熱到650°C。然而，用于碳化的大部分的熱將來(lái)自于外爐30中的煤氣的燃燒。將預(yù)加熱的干燥的石友質(zhì)材料原料流供給到熱解器有顯著的優(yōu)點(diǎn)，包括但不限于*通過(guò)預(yù)干燥煤及使充滿水分的氣體通風(fēng)降低了在脫揮發(fā)分過(guò)程中所產(chǎn)生的煤氣的水蒸氣含量*如果煤氣具有降低的水蒸氣含量，很少可能發(fā)生下述不希望出現(xiàn)的反應(yīng)C+H20CO+H2和C+2H20^C02+2H2*由于二氧化碳一般在低溫?zé)岱纸庵兄饾u放出，并且在干燥的碳質(zhì)材料輸送給熱解器40之前排出，很少可能發(fā)生通過(guò)下述反應(yīng)形成一氧化碳C+C02》2CO*熱解器40中的燃燒最小化[119]通常，干燥的碳質(zhì)材料原料流以與氣流的逆流相對(duì)的形式逐級(jí)穿過(guò)每個(gè)多膛爐，其中，氣流具有小于5%且優(yōu)選地小于1%的低氧含量，包括每個(gè)多膛爐和/或外爐中產(chǎn)生的熱燃燒氣體。在多膛爐的操作條件下，干燥的碳質(zhì)材料原料流熱分解，以形成炭和包含揮發(fā)分的氣體產(chǎn)物流。氣體產(chǎn)物流與熱燃燒氣體混合，并被引導(dǎo)成通過(guò)多膛爐的逆流。通過(guò)這種方式，包含在氣體產(chǎn)物流中的揮發(fā)分在其進(jìn)入多膛爐之前立即接觸碳質(zhì)材料原料流，如上所述，另外，由于干燥的碳質(zhì)材料原料流逐級(jí)穿過(guò)多膛爐并歷經(jīng)碳化。揮發(fā)分中的疏水組分涂覆干燥的碳質(zhì)材料原料流中的顆粒，堵塞干燥顆粒的樣i孔，如上所述，鈍化干燥的碳質(zhì)材料原料流的顆粒，而防止水和氧的吸附，并因此防止自燃。[120]隨著干燥的碳質(zhì)材料原料流貫穿多膛爐40，干燥的碳質(zhì)材料原料流如上所述由熱氣體的逆流加熱至大約600°C-800。C的溫度，干燥的碳質(zhì)材料原料流在此溫度碳化并轉(zhuǎn)變?yōu)樘?。揮發(fā)分在這些溫度時(shí)也從干燥的碳質(zhì)材料原料流中放出。揮發(fā)分與熱氣體混合，隨后被引導(dǎo)成相對(duì)于干燥的碳質(zhì)材料原料流的逆流。因此，揮發(fā)分涂覆干燥顆粒，堵塞微孔，減少水和氧的吸附。在多膛爐40中焦油和顆粒在這些溫度歷經(jīng)熱分解。附著于煤顆粒結(jié)構(gòu)的芳香和氫芳香單元的官能團(tuán)的熱解破裂導(dǎo)致低分子量、反應(yīng)、自由基(碎片)的釋放和通過(guò)氫的前述碎片部位的穩(wěn)定化。因此，親水極的官能團(tuán)從煤顆粒中去除，并由疏水芳香涂層替代。在低溫碳化過(guò)程中，該方法可從低級(jí)煤中產(chǎn)生具有類(lèi)似于減少的硫、假煙煤性能的鈍化的碳質(zhì)材料。鈍化的-炭質(zhì)材料在化學(xué)性質(zhì)上與其他任何自然形成的煙煤一樣穩(wěn)定。在進(jìn)一步加熱后，焦油涂層松動(dòng)，在隨后的熱分解階段，焦油提供氫，用于穩(wěn)定煤顆粒上的更多自由基部位，由此產(chǎn)生具有類(lèi)似于減少的硫、假無(wú)煙煤性能的鈍化炭。在多膛爐中產(chǎn)生并使用的混合的煤和燃燒氣體可通過(guò)不同的方法處理，包括但不限于，燃燒以產(chǎn)生電，或用于獲得肥料。另外，如上所述，煤氣可用作外爐30的替代燃料源。與氣體利用的方法無(wú)關(guān)，提供一種使在多膛爐中所產(chǎn)生的混合氣體燃燒且安全和環(huán)境可接受的方法。鈍化炭離開(kāi)多膛爐，并能在冷卻至室溫、貯存和裝載之前以對(duì)本領(lǐng)域中的技術(shù)人員已知的方式通過(guò)水和冷惰性氣體淬火，包括使用如上所述的多膛冷卻器50。在熱解器中所產(chǎn)生的鈍化炭的溫度高于在干燥器12中所產(chǎn)生的鈍化的干燥的碳質(zhì)材料。因此，由于在冷卻器50中存在產(chǎn)生爆炸氣體和粉塵的可能，作為預(yù)防措施，在鈍化炭的溫度低于20(TC之前，作為淬火介質(zhì)的液態(tài)水不引入冷卻器50。通過(guò)上述方法從上述煤原料中所產(chǎn)生的鈍化炭按重量計(jì)算大約具有以下成分81.3%的固定碳、11.9%的灰分、2%的水分和5%的揮發(fā)分。可替代地，熱的鈍化炭與上述成分的濕篩煤混合，以產(chǎn)生按重量計(jì)算具有以下成分的混合碳質(zhì)材料64.8%的固定碳、9.2%的灰分、10%的水分和14.7%的揮發(fā)分。本發(fā)明的方法IO還可以在碳質(zhì)材料歷經(jīng)高溫碳化的條件下實(shí)施，如以下實(shí)例所述。實(shí)例1來(lái)自于西澳大利亞的埃文頓煤礦含28%水分的碎煤(100%15mm)以49噸/小時(shí)供給至16.5m長(zhǎng)的五單元流化床干燥器。流化床干燥器中的煤利用在IOMW爐中所產(chǎn)生的溫度為800°。含1.6%(m/m)02的廢氣流(28,500kg/h)加熱。煤原料流在干燥器中具有9至IO分鐘的停留時(shí)間。干燥器的最后單元由從該系統(tǒng)中的熱解裝置所產(chǎn)生的廢氣加熱。熱(150°C)干煤經(jīng)由氣封進(jìn)給器供給至13.2m長(zhǎng)的耐火襯砌碳化器。干燥煤加熱至1,300°C。這些高溫通過(guò)將熱空氣(800°C)供給至碳化器而產(chǎn)生，熱空氣與在熱解過(guò)程中所產(chǎn)生的一些煤氣燃燒。煤氣沿著相對(duì)于煤/炭原料流的流動(dòng)的逆流方向流動(dòng)。炭原料流在90(TC以上的停留時(shí)間在11和12分鐘之間。產(chǎn)生大約24,500kg/h的干炭。過(guò)量的煤氣和燃燒氣被收集起來(lái)。[129]碳化器供給三個(gè)9.9m長(zhǎng)的耐火襯砌冷卻器，冷卻器將炭溫度從1,300°C降低到50(TC以下。這些冷卻器供給以煤惰性氣體的逆流。淬火后的炭然后供給至另外的六個(gè)鋼耐火材料冷卻器，冷卻器將氣體溫度降低到70。C以下。炭的含水量升高至大約6%,以抑制粉塵。上述高溫碳化系統(tǒng)具有190，000tpa的鈍化炭的額定容量，鈍化炭具有6%的水分、2%的揮發(fā)分含量。實(shí)例2試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有24%水分的煤灰煤在氮的條件下在12(TC時(shí)在爐中預(yù)干燥。該煤然后以5。C/分鐘的速度加熱直至其達(dá)到300°C。質(zhì)量損失為0.6%,平衡水分為6.5%。同一干燥煤在爐中40(TC下放置10分鐘。最后的質(zhì)量損失為2.6%，平衡水分為4.5%。原料煤通常具有大約13%的平衡水分。利用具有再循環(huán)煤氣和風(fēng)干煤的回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行大規(guī)模的試驗(yàn)。結(jié)果表示在下表1中。煤的停留時(shí)間為20分鐘，以將煤加熱到266。C的平均排氣溫度。表1:低溫碳化煤<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>濕基的總產(chǎn)量為65.6%或干基的總產(chǎn)量為82.8%。比能的增加為28.8%,石克的減少為215%。干燥和碳化能為總能通量的15.5%。更高程度的碳化通過(guò)利用l(TC每分鐘的加熱速度和預(yù)加熱到IO(TC的干煤進(jìn)行試驗(yàn)并保持20分鐘。結(jié)果表示在下表2中。煤的停留時(shí)間為60分鐘，以將煤加熱到700。C的平均排氣溫度。碳化煤利用惰性氣體冷卻。<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>[135]濕基的總產(chǎn)量為57.1%或干基的總產(chǎn)量為65.7%。比能的增加為53%，硫的減少為37%。干燥和碳化能為總能通量的12.6%。根據(jù)本發(fā)明制備鈍化碳質(zhì)材料的方法的優(yōu)選實(shí)施例的以上描述，顯而易見(jiàn)的是，本方法與現(xiàn)有技術(shù)的方法相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，包括以下優(yōu)點(diǎn)(1)本方法由于預(yù)有準(zhǔn)備的原料粒度不產(chǎn)生過(guò)量的細(xì)顆粒。(2)本方法的經(jīng)濟(jì)性通過(guò)下述方面改進(jìn)*在碳化前干燥碳質(zhì)材料；*向碳化器供給以熱的干燥的碳質(zhì)材料；*將含揮發(fā)分的煤氣引導(dǎo)成相對(duì)于碳質(zhì)材料原料流的逆流；和通過(guò)在熱解器中部分地燃燒碳質(zhì)材料原料流和煤氣而直接加熱碳質(zhì)材料原料流；*含揮發(fā)分的煤氣還在碳化器外燃燒以提供適于本方法的熱。(3)本方法可以使用各種原料，特別地，其易于適合于從褐煤、次煙煤和煙煤中去除氧和有機(jī)硫。(4)該方法從低級(jí)煤制備鈍化炭，并減少了自燃的危險(xiǎn)。因此，可以預(yù)期的是，這些煤將會(huì)是主要的原料。(5)干燥器、氣動(dòng)傳輸器和煤氣盡可能的分離，并獨(dú)立地受控于溫度、流量和壓力。(6)該方法不受設(shè)備限制，這是由于其可使用流化床、多膛爐或回轉(zhuǎn)窯或這些單元操作的組合。(7)煤氣中的焦油材料的活性通過(guò)預(yù)干燥煤及不組合該干燥氣體和碳化氣體而得以極大的提高。因此，如果有預(yù)干燥步驟，由于需要更少的煤氣，水分穩(wěn)定的效果可在低溫形成。對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，除了那些已經(jīng)描述的之外，在不脫離本發(fā)明的基本概念的情況下，可想到眾多變化和修改。所有這些變化和修改視為處于本發(fā)明的范圍內(nèi)，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)根據(jù)前述描述確定。例如，本發(fā)明的方法可應(yīng)用于其他熱敏性、可燃物質(zhì)，例如，活性碳乃至污染土壤的熱吸附。權(quán)利要求1、一種用于制備鈍化碳質(zhì)材料的方法(10)，包括下述步驟a)干燥碳質(zhì)材料原料流(2)；b)利用揮發(fā)分處理干燥的碳質(zhì)材料(3)；和c)使處理后的干燥的碳質(zhì)材料原料流脫揮發(fā)分(4)，形成鈍化碳質(zhì)材料并放出揮發(fā)分。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，預(yù)處理所述干燥的碳質(zhì)材料原料流的步驟包括使所述干燥的碳質(zhì)材料原料流與含揮發(fā)分的氣流接觸。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述含揮發(fā)分的氣流被引導(dǎo)成相對(duì)于所述干燥的碳質(zhì)材料的逆流。4、根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的方法，其中，包含在所述氣流中的揮發(fā)分包括在步驟c)中所放出的揮發(fā)分。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，在所述千燥的碳質(zhì)材料的脫揮發(fā)分過(guò)程中所放出的揮發(fā)分通過(guò)所述碳質(zhì)材料原料流摻雜以含大量的疏水芳香半族材料而增大。6、根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所迷的方法，其中，包含在所述氣流中的揮發(fā)分包括通過(guò)將與所述方法的碳質(zhì)材料原料流不同且從其中分離的揮發(fā)分原料脫揮發(fā)分所放出的揮發(fā)分。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述揮發(fā)分原料包括含大量的疏水芳香半族。8、根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的方法，其中，包含在所述氣流中的揮發(fā)分包括在步驟a)中所放出的揮發(fā)分。9、根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，干燥所述碳質(zhì)材料原料流的所述步驟包括將所述碳質(zhì)材料原料流加熱至從大約100。C至400°C的溫度。10、根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述干燥步驟在低氧(0-5%O2v/v)且高水分(達(dá)到50%v/v)的環(huán)境中進(jìn)行。11、根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述碳質(zhì)材料原津+流#皮直4妻加熱。12、才艮據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述碳質(zhì)材料原料流通過(guò)使所述碳質(zhì)材料原料流與具有低氧含量的熱氣流接觸而被直接加熱。13、根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述熱氣流的氧含量小于5%v/v。14、根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述熱氣流的氧含量小于l%v/v。15、根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述熱氣流沿著相對(duì)于所述碳質(zhì)材料原料流的逆流方向接觸所述碳質(zhì)材料原料流。16、根據(jù)權(quán)利要求12至15中任一項(xiàng)所述的方法，其中，揮發(fā)分在所述碳質(zhì)材料原料流被干燥的溫度時(shí)放出。17、根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，在步驟a)中所放出的揮發(fā)分與所述熱氣流混合，并被引導(dǎo)成相對(duì)于所述碳質(zhì)材料原料流的逆流，隨后接觸所述干燥的碳質(zhì)材料，由此處理所述千燥的碳質(zhì)材料。18、根據(jù)權(quán)利要求12至17中任一項(xiàng)所述的方法，其中，干燥的破質(zhì)材料接觸包含揮發(fā)分的<流的所述步驟通過(guò)相對(duì)于所述干燥的碳質(zhì)材料引導(dǎo)所述熱氣流的逆流而容易，由此，所述熱氣流用于將所述-友質(zhì)材料原料流加熱至執(zhí)行步驟a)的溫度。19、根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟a)和步驟b)基本上同時(shí)執(zhí)行。20、根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，使干燥的碳質(zhì)材料脫揮發(fā)分的所述步驟包括將所述干燥的碳質(zhì)材料加熱至從大約40(TC至900。C的溫度。21、根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，使干燥的碳質(zhì)材料脫揮發(fā)分的所述步驟包括將所述干燥的碳質(zhì)材料加熱至從大約600。C至80(TC的溫度。22、根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述脫揮發(fā)分步驟在低氧(0-5%02v/v)環(huán)境中進(jìn)行。23、根據(jù)權(quán)利要求20至22中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述干燥的碳質(zhì)材料被直接加熱。24、根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述干燥的碳質(zhì)材料通過(guò)使25、根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述熱氣流的氧含量小于5%v/v。26、根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述熱氣流的氧含量小于l%v/v。27、根據(jù)權(quán)利要求24至26中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述熱氣流沿著相對(duì)于所述干燥的碳質(zhì)材料的逆流方向接觸所述干燥的碳質(zhì)材料。28、根據(jù)權(quán)利要求24至27中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述同一熱氣流用于步驟c)然后用于步驟a)。29、根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中，所述揮發(fā)分與所述熱氣流混合，并被引導(dǎo)成相對(duì)于所述干燥的碳質(zhì)材料的逆流，隨后接觸位于上游的所述干燥的碳質(zhì)材料，由此在所述干燥的碳質(zhì)材料脫揮發(fā)分之前對(duì)其進(jìn)行處理。30、根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，通過(guò)本發(fā)明的方法所產(chǎn)生的鈍化碳質(zhì)材料原料流與碳質(zhì)材料原料流的含水量和揮發(fā)分含量相比，其具有減少至0-20%之間的水分的含水量和減少至0-25%的揮發(fā)分含量。31、根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括將所述鈍化碳質(zhì)材料淬火的步驟。32、根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述鈍化碳質(zhì)材料利用水和/或冷的惰性氣體淬火。33、根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述鈍化碳質(zhì)材料利用未處理的碳質(zhì)材料淬火，所述未處理的碳質(zhì)材料包括但不限于濕篩煤。34、一種用于制備鈍化碳質(zhì)材料的系統(tǒng)，包括干燥器，其用于干燥碳質(zhì)材料原料流；熱解器，其用于使干燥的碳質(zhì)材料脫揮發(fā)分，形成鈍化碳質(zhì)材料并放出揮發(fā)分；和承載載體，其有利于揮發(fā)分與所述干燥的碳質(zhì)材料接觸。35、根據(jù)權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，其中，所述干燥器包括一回轉(zhuǎn)窯、一多膛爐(MHF)、氣流干燥器或一循環(huán)流化床(CFB)。36、根據(jù)權(quán)利要求35所述的系統(tǒng)，其中，所述回轉(zhuǎn)窯設(shè)置為在水平面以上可達(dá)10。的角度，以有利于所述碳質(zhì)材料原料流靠重力通過(guò)所述回轉(zhuǎn)窯。37、根據(jù)權(quán)利要求35或權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，其中，所述回轉(zhuǎn)窯設(shè)置有使所述回轉(zhuǎn)窯圍繞其中心縱軸旋轉(zhuǎn)的裝置，所述回轉(zhuǎn)窯的旋轉(zhuǎn)速度通常選擇為與所述回轉(zhuǎn)窯的長(zhǎng)度相適應(yīng)，使得所述碳質(zhì)材料原料流在所述回轉(zhuǎn)窯中的停留時(shí)間大約為15-40分鐘。38、根據(jù)權(quán)利要求34至37中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述干燥器設(shè)置為將所述碳質(zhì)材料原料流加熱到100°C-400。C的溫度。39、根據(jù)權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其中，所述干燥器由低氧含量的熱氣流(400。C至800°C)加熱。40、根據(jù)權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其中，所述熱氣流的氧含量小于5%v/v且優(yōu)選地小于l%v/v。41、根據(jù)權(quán)利要求34至40中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，用于使干燥的碳質(zhì)材料原料流脫揮發(fā)分并形成鈍化碳質(zhì)材料并且放出揮發(fā)分的所述熱解器包括回轉(zhuǎn)窯、多膛爐(MHF)或循環(huán)流化床(CFB)的組合中的其中一個(gè)或多個(gè)。42、根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，其中，所述熱解器中的所述干燥的碳質(zhì)材料原料流由低氧含量的熱氣流直接加熱至大約600°C-80(TC的溫度。43、根據(jù)權(quán)利要求42所述的系統(tǒng)，其中，所述熱氣流的氧含量小于5%v/v且優(yōu)選地小于l%v/v。44、根據(jù)權(quán)利要求38和權(quán)利要求42所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步設(shè)置有一個(gè)外爐，以產(chǎn)生用于分別直接加熱所述系統(tǒng)的熱解器和加熱所述系統(tǒng)的干燥器的熱氣流。45、根據(jù)權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其中，所述熱氣流被引導(dǎo)成相對(duì)于所述熱解器中的所述干燥的碳質(zhì)材料和所述干燥器中的所述碳質(zhì)材料原料流的逆流。46、根據(jù)權(quán)利要求45所述的系統(tǒng)，其中，所述熱氣流與從所述熱解器放出的揮發(fā)分組合，由此用作適于所述揮發(fā)分的承載載體。47、根據(jù)權(quán)利要求34至46中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于將所述干燥的碳質(zhì)材料供給至所述熱解器的裝置。48、根據(jù)權(quán)利要求47所述的系統(tǒng)，其中，用于將所述干燥的碳質(zhì)材料供給至所述熱解器的所述裝置包括一封閉的氣動(dòng)系統(tǒng)。49、一種用于減少碳質(zhì)材料的內(nèi)在水分和/或增加碳質(zhì)材料的比能的方'法，包括下述步驟a)干燥碳質(zhì)材料原料流；和b)通過(guò)使干燥的碳質(zhì)材料接觸低氧含量的逆向氣流使所述干燥的碳質(zhì)材料碳化。50、根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其中，所述氣流在40(TC與800。C之間的溫度接觸所述干燥的碳質(zhì)材料。51、根據(jù)權(quán)利要求49或50所述的方法，其中，所述氣流的氧含量小于5%。52、根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中，所述氣流的氧含量小于1%。53、根據(jù)權(quán)利要求49至52中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述步驟a)和b)均通過(guò)使所述碳質(zhì)材料與所述低氧含量的氣流接觸而實(shí)現(xiàn)，由此，所述氣流起初干燥所述碳質(zhì)材料，接著對(duì)所述碳質(zhì)材料繼續(xù)進(jìn)行碳化。54、根據(jù)權(quán)利要求49至53中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述氣流包括揮發(fā)分。55、根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其中，所述揮發(fā)分在步驟b)中放出并與所述氣流混合。56、根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其中，所述揮發(fā)分在步驟a)中放出并與所述氣流混合。57、一種用于改善不粘結(jié)碳質(zhì)材料的煉焦特性的方法，包括下述步驟a)干燥不粘結(jié)碳質(zhì)材料原料流；b)利用揮發(fā)分處理干燥的不粘結(jié)碳質(zhì)材料；和c)使處理后的干燥的不粘結(jié)碳質(zhì)材料脫揮發(fā)分，形成具有改進(jìn)的煉焦特性的碳質(zhì)材料并放出揮發(fā)分。58、一種用于將熱的鈍化炭淬火的方法，包括使所述熱的鈍化炭接觸顆粒物質(zhì)。59、根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其中，使所述熱的鈍化炭接觸顆粒物質(zhì)包括使所述熱的鈍化炭與所述顆粒物質(zhì)混合并有利于在所述熱的鈍化炭顆粒與所述顆粒物質(zhì)之間的固-固熱交換。60、根據(jù)權(quán)利要求58或權(quán)利要求59所述的方法，其中，所述顆粒物質(zhì)處于室溫。61、根據(jù)權(quán)利要求58至60中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括使所述熱的鈍化炭和所述顆粒物質(zhì)混合物與冷的惰性氣流混合，以便于進(jìn)一步將其淬火。62、根據(jù)權(quán)利要求58至61中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述顆粒物質(zhì)為碳質(zhì)材料。63、根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中，所述顆粒物質(zhì)為濕篩煤。64、根據(jù)權(quán)利要求59至63中任一項(xiàng)所述的方法，其中，使所述碳質(zhì)材料和鈍化炭混合的所述步驟在基本上無(wú)氧環(huán)境中實(shí)施。65、一種在連續(xù)過(guò)程中用于鈍化碳質(zhì)材料的裝置，所述裝置包括a)用于接收碳質(zhì)材料原料流的入口；b)用于接收含揮發(fā)分的氣流的入口；c)一反應(yīng)部，該反應(yīng)部配置為允許所述碳質(zhì)材料接觸所述含揮發(fā)分的氣流;d)用于在鈍化碳質(zhì)材料經(jīng)過(guò)所述反應(yīng)部之后接收所述鈍化碳質(zhì)材料的出口；e)用于在所述氣流經(jīng)過(guò)所述反應(yīng)部之后接收所述氣流的出口。66、一種用于在受控氧環(huán)境中加熱氧敏感的碳質(zhì)材料的裝置，所述裝置包括a)用于接收碳質(zhì)材料流的入口；b)用于接收具有受控氧含量、含揮發(fā)分的氣流的入口；c)一反應(yīng)部，該反應(yīng)部配置為允許所述碳質(zhì)材料接觸所述具有受控氧含量、含揮發(fā)分的氣流；e)用于在所述氣流經(jīng)過(guò)所述反應(yīng)部之后^l妻收所述氣流的出口。全文摘要一種用于鈍化碳質(zhì)材料防止自燃的方法、系統(tǒng)和裝置。該方法包括在低氧環(huán)境中干燥碳質(zhì)材料和通過(guò)使碳質(zhì)材料與包含在逆流中的揮發(fā)分相接觸而對(duì)碳質(zhì)材料進(jìn)行預(yù)處理。揮發(fā)分涂覆干燥的碳質(zhì)材料的顆粒，并堵塞干燥的碳質(zhì)材料的微孔，由此將其鈍化而防止水和氧的吸附，并因此防止自燃。預(yù)處理后的干燥材料然后在揮發(fā)分放出的溫度歷經(jīng)脫揮發(fā)分。所放出的揮發(fā)分與逆向氣流混合并用于預(yù)處理位于上游的干燥的碳質(zhì)材料。文檔編號(hào)C10L9/00GK101351532SQ200680043757公開(kāi)日2009年1月21日申請(qǐng)日期2006年10月26日優(yōu)先權(quán)日2005年10月26日發(fā)明者大衛(wèi)·科克,詹姆士·科萊曼申請(qǐng)人:德維雷奧克斯控股有限公司;科奇碳和燃燒有限公司