專利名稱：一種褐煤提質(zhì)方法
一種褐煤提質(zhì)方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明公開(kāi)一種褐煤的提質(zhì)方法及采用所述方法提質(zhì)得到的褐煤。
背景技術(shù)：
全世界的褐煤地質(zhì)儲(chǔ)量約為4萬(wàn)億T，占全球煤炭地質(zhì)儲(chǔ)量的40%左右，我國(guó)已有探明褐煤保有儲(chǔ)量1300億T，占全國(guó)煤炭總儲(chǔ)量的13%左右，儲(chǔ)量巨大，且埋藏深度淺，可采煤層厚，大多適宜露天開(kāi)采，生產(chǎn)安全，開(kāi)采成本低。但是，其熱值低，一般在 2700-3600Kcal/kg之間，水分高，全水分在40%左右，毛煤松軟，孔隙率大，易碎裂，比表面積大，易風(fēng)化、氧化、燃點(diǎn)低，發(fā)火期較短，外運(yùn)困難。
褐煤中的水有三類，即自由水、內(nèi)在水和結(jié)晶水。當(dāng)褐煤加熱到100°C以上時(shí)，大部分的自由水能夠被蒸發(fā)。當(dāng)褐煤在常壓下繼續(xù)加熱到150°C以上時(shí)，褐煤內(nèi)在水開(kāi)始被脫除，羥基官能團(tuán)發(fā)生分解，析出二氧化碳?xì)怏w，同時(shí)將褐煤的內(nèi)在水排除。進(jìn)一步提高溫度， 將導(dǎo)致越來(lái)越多的羥基官能團(tuán)分解，從而引起褐煤的表面性質(zhì)改變。結(jié)晶水是和灰分共存的水，要在更高的溫度下才能分解。
目前，國(guó)內(nèi)的褐煤提質(zhì)，從2005年開(kāi)始褐煤的集中地區(qū)，我國(guó)的內(nèi)蒙古各地陸續(xù)采用干燥筒烘干的辦法對(duì)褐煤進(jìn)行簡(jiǎn)單提質(zhì)，水分從40%左右烘干到15%左右，這種方法對(duì)含水量的降低具有一定的效果，但從根本上并未對(duì)褐煤起到提質(zhì)和改變化學(xué)成分含量的意義。也有采取高溫燃燒反應(yīng)炭化的工藝，但工藝流程是古老的燒炭原理改造的一種工藝，無(wú)法大規(guī)模生產(chǎn)并浪費(fèi)資源污染環(huán)境。個(gè)別采用立窯分級(jí)靜態(tài)高溫?zé)?，結(jié)果是炭化不均，灰化嚴(yán)重，降低炭質(zhì)的結(jié)果。
因此，現(xiàn)有的褐煤提質(zhì)方法部分能解決炭質(zhì)化合物的轉(zhuǎn)化，而不能工業(yè)化的生產(chǎn)， 效率低，污染大，處理能力受到限制。部分技術(shù)單一地解決了褐煤的含水量高的問(wèn)題，未能解決褐煤的化合物轉(zhuǎn)化問(wèn)題，無(wú)法提高固定碳。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種能夠?qū)置旱奶抠|(zhì)進(jìn)行充分轉(zhuǎn)化、燃燒反應(yīng)過(guò)程損失較小，有效提高褐煤利用率的褐煤提質(zhì)方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種褐煤提質(zhì)方法，包括以下步驟
(I)初加工根據(jù)不同煤化程度將褐煤分級(jí)、篩選，密壓成型、真空吸水，然后在褐煤中加入固化材料形成褐煤球團(tuán)；
(2)高溫燃燒轉(zhuǎn)化將步驟(I)中的褐煤球團(tuán)加入高溫爐的轉(zhuǎn)化倉(cāng)，所述轉(zhuǎn)化倉(cāng)由依次連接的預(yù)熱倉(cāng)、低溫倉(cāng)、中溫倉(cāng)、高溫倉(cāng)和均化倉(cāng)組成，所述預(yù)熱倉(cāng)的溫度為200°C，所述低溫倉(cāng)的溫度為500°C，所述中溫倉(cāng)的溫度為900°C，所述高溫倉(cāng)的溫度為1250°C，所述均化倉(cāng)的溫度為1150°C，所述褐煤球團(tuán)依次進(jìn)入所述轉(zhuǎn)化倉(cāng)的預(yù)熱倉(cāng)、低溫倉(cāng)、中溫倉(cāng)、高溫倉(cāng)和均化倉(cāng)，所述褐煤球團(tuán)進(jìn)入轉(zhuǎn)化倉(cāng)后，轉(zhuǎn)化倉(cāng)處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，所述褐煤球團(tuán)經(jīng)過(guò)高溫爐高溫燃燒轉(zhuǎn)化后，從轉(zhuǎn)化倉(cāng)的均化倉(cāng)排出，得褐煤半成品；
(3)補(bǔ)充燃燒及炭化將步驟(2)得到的褐煤半成品加入到轉(zhuǎn)化釜，未充分燃燒的褐煤在轉(zhuǎn)化釜中進(jìn)一步升溫燃燒轉(zhuǎn)化，至轉(zhuǎn)化完全后停止對(duì)褐煤加熱，然后將轉(zhuǎn)化釜密封， 使褐煤在欠氧狀態(tài)下還原炭化；或者，將步驟(2)處理后的褐煤加入到轉(zhuǎn)化釜中，將轉(zhuǎn)化釜密封，使褐煤在欠氧狀態(tài)下還原炭化；
(4)成型固化將步驟(3)得到的褐煤添加固化劑壓制成產(chǎn)品。
本發(fā)明所述褐煤提質(zhì)方法，步驟(I)中的初加工將褐煤通過(guò)篩選、分級(jí)取得不同煤化程度級(jí)別的褐煤，然后經(jīng)過(guò)密壓成型，真空吸水的方式對(duì)褐煤進(jìn)行初加工，清除褐煤中的部分水分雜質(zhì)。最后在褐煤中添加固化材料形成褐煤球團(tuán)，使得褐煤進(jìn)入到高溫爐燃燒轉(zhuǎn)化時(shí)保證強(qiáng)度，均勻地在高溫爐的各個(gè)倉(cāng)中運(yùn)送燃燒，防止裂化減少煤粉的產(chǎn)生。
經(jīng)過(guò)初加工后得到的褐煤球團(tuán)進(jìn)入步驟(2)高溫燃燒轉(zhuǎn)化階段，褐煤球團(tuán)進(jìn)入高溫爐的轉(zhuǎn)化倉(cāng)，褐煤從高溫爐的進(jìn)料口進(jìn)入到轉(zhuǎn)化倉(cāng)中，所述轉(zhuǎn)化倉(cāng)由依次連接的預(yù)熱倉(cāng)、 低溫倉(cāng)、中溫倉(cāng)、高溫倉(cāng)和均化倉(cāng)組成，進(jìn)入轉(zhuǎn)化倉(cāng)中的褐煤球團(tuán)依次進(jìn)入所述轉(zhuǎn)化倉(cāng)的預(yù)熱倉(cāng)、低溫倉(cāng)、中溫倉(cāng)、高溫倉(cāng)和均化倉(cāng)，所述褐煤球團(tuán)進(jìn)入轉(zhuǎn)化倉(cāng)中后，轉(zhuǎn)化倉(cāng)處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。由于轉(zhuǎn)化倉(cāng)處理轉(zhuǎn)動(dòng)裝填，進(jìn)去其中的褐煤球團(tuán)將隨轉(zhuǎn)化倉(cāng)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)化倉(cāng)的轉(zhuǎn)動(dòng)不僅有助于褐煤球團(tuán)依次進(jìn)入到所述轉(zhuǎn)化倉(cāng)的預(yù)熱倉(cāng)、低溫倉(cāng)、中溫倉(cāng)、高溫倉(cāng)和均化倉(cāng)，更重要地，轉(zhuǎn)化倉(cāng)的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠使得褐煤球團(tuán)在轉(zhuǎn)化倉(cāng)的高溫燃燒轉(zhuǎn)化過(guò)程更加均勻，提高褐煤的轉(zhuǎn)化質(zhì)量。所述預(yù)熱倉(cāng)的溫度為200°C，所述低溫倉(cāng)的溫度為500°C，所述中溫倉(cāng)的溫度為900°C，所述高溫倉(cāng)的溫度為1250°C，所述均化倉(cāng)的溫度為1150°C，進(jìn)入到轉(zhuǎn)化倉(cāng)的褐煤球團(tuán)，通過(guò)來(lái)自高溫倉(cāng)流過(guò)的氣體，在溫度為200°C的預(yù)熱倉(cāng)中得到烘干，在預(yù)熱倉(cāng)中去掉20%的水分，同時(shí)褐煤的溫度可以加熱到150°C以上。經(jīng)過(guò)預(yù)熱倉(cāng)后的褐煤隨后進(jìn)入溫度為500°C的低溫倉(cāng)，進(jìn)入到低溫倉(cāng)中的褐煤溫度可上升到350至500°C，此時(shí)褐煤開(kāi)始燃燒，部分化合物分解成可燃?xì)怏w參與燃燒，部分化合物分解成水蒸氣排出。從低溫倉(cāng)排出后的褐煤進(jìn)入到溫度為900°C的中溫倉(cāng)，在中溫倉(cāng)中，褐煤球團(tuán)開(kāi)始全面燃燒，化合物中的碳、 氫、氧元素全面分解。從中溫倉(cāng)排出的褐煤進(jìn)入到溫度為1250°C的高溫倉(cāng)，在高溫倉(cāng)中，褐煤的化合物中的碳全面轉(zhuǎn)化，部分CO參與煤炭共同燃燒使溫度得到短時(shí)提升。最后褐煤進(jìn)入到均化倉(cāng)中，受進(jìn)風(fēng)口冷空氣的影響均化倉(cāng)的溫度比高溫倉(cāng)略有下降，褐煤在均化倉(cāng)中燃燒轉(zhuǎn)化后保持一段時(shí)間內(nèi)高溫均化反應(yīng)，最后從均化倉(cāng)排出，得褐煤半成品。
將步驟(2)得到的褐煤半成品進(jìn)行步驟(3)補(bǔ)充燃燒及炭化處理，經(jīng)過(guò)步驟(2)處理后得到的褐煤半成品加入到轉(zhuǎn)化釜中，當(dāng)所述褐煤半成品有未燃燒充分的，在轉(zhuǎn)化釜中對(duì)褐煤半成品繼續(xù)加熱至1150°C，使褐煤在轉(zhuǎn)化釜中繼續(xù)燃燒轉(zhuǎn)化，直至完全燃燒轉(zhuǎn)化，停止對(duì)褐煤球團(tuán)的加熱，然后將轉(zhuǎn)化釜密封，使褐煤在欠氧狀態(tài)下還原炭化。當(dāng)步驟(2)所得褐煤半成品中沒(méi)有未燃燒充分的，則無(wú)需對(duì)褐煤半成品繼續(xù)加熱燃燒轉(zhuǎn)化，可將步驟(2)得到的褐煤半成品加入轉(zhuǎn)化釜后，直接將轉(zhuǎn)化釜密封，使褐煤在欠氧狀態(tài)下還原炭化。最后， 將經(jīng)過(guò)步驟(3)補(bǔ)充燃燒及炭化的褐煤按照用途添加固化劑壓制成不同形狀的產(chǎn)品。
作為本發(fā)明所述褐煤提質(zhì)方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟(I)中的固化材料為淀粉和糖渣料。所述固化材料采用淀粉和糖渣料，在褐煤中添加淀粉和糖渣料后形成褐煤球團(tuán)，有效保證了褐煤進(jìn)入高溫爐燃燒轉(zhuǎn)化時(shí)的強(qiáng)度，使其均勻地在高溫爐的各個(gè)倉(cāng)中運(yùn)送燃燒，防止裂化減少煤粉的產(chǎn)生。
作為本發(fā)明所述褐煤提質(zhì)方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟(2)中高溫爐的轉(zhuǎn)化倉(cāng)沿水平面向上傾斜6-12°，所述轉(zhuǎn)化倉(cāng)由下至上依次為均化倉(cāng)、高溫倉(cāng)、中溫倉(cāng)、低溫倉(cāng)和預(yù)熱倉(cāng)。將所述轉(zhuǎn)化倉(cāng)設(shè)計(jì)為沿水平面向上傾斜6-12°，所述轉(zhuǎn)化倉(cāng)由下至上依次為均化倉(cāng)、高溫倉(cāng)、中溫倉(cāng)、低溫倉(cāng)和預(yù)熱倉(cāng)，褐煤首先進(jìn)入上面的預(yù)熱倉(cāng)，由于整個(gè)轉(zhuǎn)化倉(cāng)傾斜向上設(shè)計(jì)，使得褐煤可通過(guò)自身的重力從預(yù)熱倉(cāng)依次進(jìn)入到低溫倉(cāng)、中溫倉(cāng)、高溫倉(cāng)和均化倉(cāng)，不僅方便，而且合理有效利用了資源。
作為本發(fā)明所述褐煤提質(zhì)方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟(2)中褐煤球團(tuán)進(jìn)入轉(zhuǎn)化倉(cāng)后，轉(zhuǎn)化倉(cāng)以O(shè). 5-15轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)化倉(cāng)在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，褐煤球團(tuán)在轉(zhuǎn)化倉(cāng)中隨轉(zhuǎn)化倉(cāng)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得褐煤球團(tuán)在轉(zhuǎn)化倉(cāng)中的燃燒轉(zhuǎn)化在不斷轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中進(jìn)行，保證了褐煤球團(tuán)燃燒轉(zhuǎn)化的均勻性。另外，當(dāng)轉(zhuǎn)化倉(cāng)設(shè)計(jì)為沿水平面向上傾斜6-12°時(shí)，轉(zhuǎn)化倉(cāng)的轉(zhuǎn)動(dòng)有助于褐煤球團(tuán)從預(yù)熱倉(cāng)依次進(jìn)入到低溫倉(cāng)、中溫倉(cāng)、高溫倉(cāng)和均化倉(cāng)，轉(zhuǎn)化倉(cāng)的轉(zhuǎn)速大小直接影響褐煤球團(tuán)在各個(gè)倉(cāng)中的停留時(shí)間。
作為本發(fā)明所述褐煤提質(zhì)方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟(2)中均化倉(cāng)、高溫倉(cāng)、 中溫倉(cāng)、低溫倉(cāng)和預(yù)熱倉(cāng)的長(zhǎng)度比為3:4:5:5:6:8。各個(gè)倉(cāng)的長(zhǎng)度直接影響了褐煤在其中的燃燒轉(zhuǎn)化時(shí)間，當(dāng)各個(gè)倉(cāng)的長(zhǎng)度比例為3:4:5:5:6:8時(shí)，褐煤的燃燒轉(zhuǎn)化更完全。
作為本發(fā)明所述褐煤提質(zhì)方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟(2)中的高溫爐還包括與所述轉(zhuǎn)化倉(cāng)的預(yù)熱倉(cāng)連接、用于回收褐煤揮發(fā)分在高溫燃燒過(guò)程中蒸發(fā)分解出來(lái)的苯萃化合物的苯萃回收倉(cāng)。
作為本發(fā)明所述褐煤提質(zhì)方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟(2)中的高溫爐還包括與所述苯萃回收倉(cāng)連接、用于排放褐煤燃燒轉(zhuǎn)化過(guò)程中的廢氣的排煙囪。
作為本發(fā)明所述褐煤提質(zhì)方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟(3)中的轉(zhuǎn)化釜包括釜體、設(shè)于所述釜體下部的發(fā)熱管以及設(shè)于所述發(fā)熱管上方的交換器，所述釜體的上方設(shè)有褐煤進(jìn)口。步驟(2)得到的褐煤半成品從所述轉(zhuǎn)化釜釜體上方的褐煤進(jìn)口進(jìn)入到轉(zhuǎn)化釜， 當(dāng)步驟(2)得到的褐煤半成品中有部分未燃燒充分的，進(jìn)入到轉(zhuǎn)化釜中的褐煤半成品在釜體下部發(fā)熱管的作用下繼續(xù)加熱，使褐煤半成品升溫至1150°C，繼續(xù)燃燒轉(zhuǎn)化，至燃燒轉(zhuǎn)化完全后，停止對(duì)轉(zhuǎn)化釜中褐煤半成品的加熱，然后蓋上褐煤進(jìn)口，將轉(zhuǎn)化釜密封，使轉(zhuǎn)化釜中的褐煤半成品在欠氧狀態(tài)下還原炭化。當(dāng)步驟(2)得到的褐煤半成品中沒(méi)有未燃燒充分的，則不需用釜體中的加熱管對(duì)褐煤半成品繼續(xù)加熱，褐煤半成品加入到轉(zhuǎn)化釜中，直接將褐煤進(jìn)口蓋上，將轉(zhuǎn)化釜密封，使褐煤半成品在欠氧狀態(tài)下還原炭化即可。所述褐煤半成品在轉(zhuǎn)化釜中的欠氧還原炭化過(guò)程中，轉(zhuǎn)化釜中的褐煤在釜體及釜體中設(shè)置的交換器的共同作用下均勻地在一定時(shí)間內(nèi)冷卻，到達(dá)恒溫狀態(tài)，在此過(guò)程中，由于轉(zhuǎn)化釜密封，褐煤處于欠氧狀態(tài)，此逐漸冷卻的過(guò)程即完成了褐煤的欠氧還原炭化。
實(shí)踐中，通過(guò)檢測(cè)步驟(2)中高溫爐轉(zhuǎn)化倉(cāng)的均化倉(cāng)出口的氣體來(lái)判斷經(jīng)過(guò)步驟(2)處理得到的褐煤半成品是否存在未燃燒充分的部分，當(dāng)檢測(cè)到均化倉(cāng)出口的氣體中含有瓦斯、一氧化碳、半水煤氣等氣體時(shí)，則經(jīng)過(guò)步驟(2)處理得到的褐煤半成品中存在部分未燃燒充分的情況，則進(jìn)入到轉(zhuǎn)化釜中的褐煤半成品需要發(fā)熱管對(duì)其繼續(xù)升溫燃燒轉(zhuǎn)化。 否則，當(dāng)均化倉(cāng)出口的氣體中不含有這些氣體時(shí)，則經(jīng)過(guò)步驟(2)處理得到的褐煤半成品已經(jīng)充分燃燒轉(zhuǎn)化，進(jìn)入到轉(zhuǎn)化釜中的褐煤半成品就無(wú)需再用發(fā)熱管對(duì)其繼續(xù)升溫燃燒轉(zhuǎn)化，直接將轉(zhuǎn)化釜密封進(jìn)行欠氧還原即可。
作為本發(fā)明所述褐煤提質(zhì)方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述步驟(I)中分級(jí)、篩選得到的褐煤含水量為55%，揮發(fā)分大于50%，發(fā)熱量為12-21大卡。本發(fā)明所述方法中，采用的原料褐煤的含水量為55%，揮發(fā)分大于50%，發(fā)熱量為12-21大卡，是滇西南的褐煤。
作為本發(fā)明所述褐煤提質(zhì)方法的優(yōu)選實(shí)施方式，經(jīng)過(guò)步驟(I)初加工得到的褐煤球團(tuán)的含水量為30%。
一種采用如上所述方法提質(zhì)得到的褐煤，所述褐煤的含水量為1_5%，固定碳含量為65-80%，揮發(fā)分含量為10-20%，發(fā)熱量為5000-7000大卡。采用如上所述方法提質(zhì)得到的褐煤含水量低、發(fā)熱量大，所得產(chǎn)品可替代木炭進(jìn)入各個(gè)領(lǐng)域，所得產(chǎn)品比無(wú)煙煤質(zhì)優(yōu)。
本發(fā)明所述方法將褐煤經(jīng)過(guò)四個(gè)步驟的加工處理，將褐煤不同的炭質(zhì)化合物在不同溫度及反應(yīng)時(shí)間達(dá)到理想的轉(zhuǎn)化效果，使褐煤化合物中的炭質(zhì)能夠全面地轉(zhuǎn)化，褐煤的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)得到轉(zhuǎn)變，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，各種有益指標(biāo)提升，有效提高了褐煤的利用價(jià)值。


圖I為本發(fā)明所述褐煤提質(zhì)方法的流程圖。
圖2為本發(fā)明所述褐煤提質(zhì)方法所用高溫爐的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2所示高溫爐沿水平面向上傾斜一定角度的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明所述褐煤提質(zhì)方法所用轉(zhuǎn)化釜的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為更好的說(shuō)明本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)，下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
一種褐煤提質(zhì)方法，如附圖I所示，包括以下步驟(I)初加工根據(jù)不同煤化程度將褐煤分級(jí)、篩選，密壓成型、真空吸水，然后在褐煤中加入固化材料形成褐煤球團(tuán)；(2) 高溫燃燒轉(zhuǎn)化將步驟(I)中的褐煤球團(tuán)加入高溫爐的轉(zhuǎn)化倉(cāng)，所述轉(zhuǎn)化倉(cāng)由依次連接的預(yù)熱倉(cāng)、低溫倉(cāng)、中溫倉(cāng)、高溫倉(cāng)和均化倉(cāng)組成，所述預(yù)熱倉(cāng)的溫度為200°C，所述低溫倉(cāng)的溫度為500°C，所述中溫倉(cāng)的溫度為900°C，所述高溫倉(cāng)的溫度為1250°C，所述均化倉(cāng)的溫度為1150°C，所述褐煤球團(tuán)依次進(jìn)入所述轉(zhuǎn)化倉(cāng)的預(yù)熱倉(cāng)、低溫倉(cāng)、中溫倉(cāng)、高溫倉(cāng)和均化倉(cāng)，所述褐煤球團(tuán)進(jìn)入轉(zhuǎn)化倉(cāng)后，轉(zhuǎn)化倉(cāng)處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，所述褐煤球團(tuán)經(jīng)過(guò)高溫爐高溫燃燒轉(zhuǎn)化后，從轉(zhuǎn)化倉(cāng)的均化倉(cāng)排出，得褐煤半成品；(3)補(bǔ)充燃燒及炭化將步驟(2)得到的褐煤半成品加入到轉(zhuǎn)化釜，未充分燃燒的褐煤在轉(zhuǎn)化釜中進(jìn)一步升溫燃燒轉(zhuǎn)化，至轉(zhuǎn)化完全后停止對(duì)褐煤加熱，然后將轉(zhuǎn)化釜密封，使褐煤在欠氧狀態(tài)下還原炭化；或者，將步驟(2) 處理后的褐煤加入到轉(zhuǎn)化釜中，將轉(zhuǎn)化釜密封，使褐煤在欠氧狀態(tài)下還原炭化；(4)成型固化將步驟(3)得到的褐煤添加固化劑壓制成產(chǎn)品。
步驟(I)中的初加工將褐煤通過(guò)篩選、分級(jí)取得不同煤化程度級(jí)別的褐煤，然后經(jīng)過(guò)密壓成型，真空吸水的方式對(duì)褐煤進(jìn)行初加工，清除褐煤中的部分水分雜質(zhì)。最后在褐煤中添加固化材料形成褐煤球團(tuán)，使得褐煤進(jìn)入到高溫爐燃燒轉(zhuǎn)化時(shí)保證強(qiáng)度，均勻地在高溫爐的各個(gè)倉(cāng)中運(yùn)送燃燒，防止裂化減少煤粉的產(chǎn)生。較佳地，所述固化材料采用淀粉和糖渣料。在具體的實(shí)施方式中，本發(fā)明所采用的原料褐煤為滇西南的褐煤，含水量為55%以上，揮發(fā)分為50%以上，發(fā)熱量為12-21大卡，而經(jīng)過(guò)步驟(I)初加工后得到的褐煤球團(tuán)的含水量為30%。
經(jīng)過(guò)初加工后得到的褐煤球團(tuán)進(jìn)入步驟(2)高溫燃燒轉(zhuǎn)化階段，褐煤球團(tuán)進(jìn)入高溫爐的轉(zhuǎn)化倉(cāng)，褐煤從高溫爐的進(jìn)料口進(jìn)入到轉(zhuǎn)化倉(cāng)中，所述轉(zhuǎn)化倉(cāng)由依次連接的預(yù)熱倉(cāng)、 低溫倉(cāng)、中溫倉(cāng)、高溫倉(cāng)和均化倉(cāng)組成，進(jìn)入轉(zhuǎn)化倉(cāng)中的褐煤球團(tuán)依次進(jìn)入所述轉(zhuǎn)化倉(cāng)的預(yù)熱倉(cāng)、低溫倉(cāng)、中溫倉(cāng)、高溫倉(cāng)和均化倉(cāng)，所述褐煤球團(tuán)進(jìn)入轉(zhuǎn)化倉(cāng)中后，轉(zhuǎn)化倉(cāng)處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。由于轉(zhuǎn)化倉(cāng)處理轉(zhuǎn)動(dòng)裝填，進(jìn)去其中的褐煤球團(tuán)將隨轉(zhuǎn)化倉(cāng)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)化倉(cāng)的轉(zhuǎn)動(dòng)不僅有助于褐煤球團(tuán)依次進(jìn)入到所述轉(zhuǎn)化倉(cāng)的預(yù)熱倉(cāng)、低溫倉(cāng)、中溫倉(cāng)、高溫倉(cāng)和均化倉(cāng)，更重要地，轉(zhuǎn)化倉(cāng)的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠使得褐煤球團(tuán)在轉(zhuǎn)化倉(cāng)的高溫燃燒轉(zhuǎn)化過(guò)程更加均勻，提高褐煤的轉(zhuǎn)化質(zhì)量。所述預(yù)熱倉(cāng)的溫度為200°C，所述低溫倉(cāng)的溫度為500°C，所述中溫倉(cāng)的溫度為900°C，所述高溫倉(cāng)的溫度為1250°C，所述均化倉(cāng)的溫度為1150°C，進(jìn)入到轉(zhuǎn)化倉(cāng)的褐煤球團(tuán)，通過(guò)來(lái)自高溫倉(cāng)流過(guò)的氣體，在溫度為200°C的預(yù)熱倉(cāng)中得到烘干，在預(yù)熱倉(cāng)中去掉20%的水分，同時(shí)褐煤的溫度可以加熱到150°C以上。經(jīng)過(guò)預(yù)熱倉(cāng)后的褐煤隨后進(jìn)入溫度為500°C的低溫倉(cāng)，進(jìn)入到低溫倉(cāng)中的褐煤溫度可上升到350至500°C，此時(shí)褐煤開(kāi)始燃燒，部分化合物分解成可燃?xì)怏w參與燃燒，部分化合物分解成水蒸氣排出。從低溫倉(cāng)排出后的褐煤進(jìn)入到溫度為900°C的中溫倉(cāng)，在中溫倉(cāng)中，褐煤球團(tuán)開(kāi)始全面燃燒，化合物中的碳、 氫、氧元素全面分解。從中溫倉(cāng)排出的褐煤進(jìn)入到溫度為1250°C的高溫倉(cāng)，在高溫倉(cāng)中，褐煤的化合物中的碳全面轉(zhuǎn)化，部分CO參與煤炭共同燃燒使溫度得到短時(shí)提升。最后褐煤進(jìn)入到均化倉(cāng)中，受進(jìn)風(fēng)口冷空氣的影響均化倉(cāng)的溫度比高溫倉(cāng)略有下降，褐煤在均化倉(cāng)中燃燒轉(zhuǎn)化后保持一段時(shí)間內(nèi)高溫均化反應(yīng)，最后從均化倉(cāng)排出，得褐煤半成品。
將步驟(2)得到的褐煤半成品進(jìn)行步驟(3)補(bǔ)充燃燒及炭化處理，經(jīng)過(guò)步驟(2)處理后得到的褐煤半成品加入到轉(zhuǎn)化釜中，當(dāng)所述褐煤半成品有未燃燒充分的，在轉(zhuǎn)化釜中對(duì)褐煤半成品繼續(xù)加熱至1150°C，使褐煤在轉(zhuǎn)化釜中繼續(xù)燃燒轉(zhuǎn)化，直至完全燃燒轉(zhuǎn)化，停止對(duì)褐煤球團(tuán)的加熱，然后將轉(zhuǎn)化釜密封，使褐煤在欠氧狀態(tài)下還原炭化。當(dāng)步驟(2)所得褐煤半成品中沒(méi)有未燃燒充分的，則無(wú)需對(duì)褐煤半成品繼續(xù)加熱燃燒轉(zhuǎn)化，可將步驟(2)得到的褐煤半成品加入轉(zhuǎn)化釜后，直接將轉(zhuǎn)化釜密封，使褐煤在欠氧狀態(tài)下還原炭化。最后， 將經(jīng)過(guò)步驟(3)補(bǔ)充燃燒炭化的褐煤按照用途添加固化劑壓制成不同形狀的產(chǎn)品。
所述步驟(2)中所用的高溫爐的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖如附圖2所示，所述高溫爐包括由依次連接的預(yù)熱倉(cāng)22、低溫倉(cāng)24、中溫倉(cāng)25、高溫倉(cāng)26和均化倉(cāng)28組成的轉(zhuǎn)化倉(cāng)20，所述預(yù)熱倉(cāng)22連接有進(jìn)料口 10，所述均化倉(cāng)28連接有出料口 30，褐煤通過(guò)所述進(jìn)料口 10進(jìn)入到預(yù)熱倉(cāng)22中，受到來(lái)自高溫倉(cāng)26流過(guò)的氣體作用，褐煤在預(yù)熱倉(cāng)22中得到烘干，在預(yù)熱倉(cāng)22中能夠去掉20%的水分，同時(shí)褐煤的溫度可以加熱到150°C以上。由于整個(gè)轉(zhuǎn)化倉(cāng)20沿水平面向上傾斜6-12°，如附圖3所示，轉(zhuǎn)化倉(cāng)20由下至上依次為均化倉(cāng)28、 高溫倉(cāng)26、中溫倉(cāng)25、低溫倉(cāng)24和預(yù)熱倉(cāng)22，因此，進(jìn)入到預(yù)熱倉(cāng)22的褐煤逐漸從預(yù)熱倉(cāng) 22向下滑落，褐煤依次滑落進(jìn)入低溫倉(cāng)24、中溫倉(cāng)25、高溫倉(cāng)26和均化倉(cāng)28，完成上述的高溫燃燒轉(zhuǎn)化過(guò)程。
較佳地，所述高溫爐的均化倉(cāng)28、高溫倉(cāng)26、中溫倉(cāng)25、低溫倉(cāng)24和預(yù)熱倉(cāng)22的長(zhǎng)度比為3:4:5:5:6: 8。在具體的實(shí)施方式中，可將均化倉(cāng)28的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為15m，高溫倉(cāng)26 的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為20m，中溫倉(cāng)25的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為25m，低溫倉(cāng)24的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為25m，預(yù)熱倉(cāng)22的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為30m。
較佳地，如附圖2和3所示，所述高溫爐還設(shè)有苯萃回收倉(cāng)40，所述苯萃回收倉(cāng)40 可將褐煤揮發(fā)分在高溫燃燒過(guò)程中蒸發(fā)分解出來(lái)的苯萃化合物，通過(guò)除塵、吸收等作用粗體回收，增加效益。所述苯萃回收倉(cāng)40的長(zhǎng)度可根據(jù)均化倉(cāng)28、高溫倉(cāng)26、中溫倉(cāng)25、低溫倉(cāng)24和預(yù)熱倉(cāng)22的長(zhǎng)度及需要設(shè)計(jì)，在具體的實(shí)施方式中，當(dāng)均化倉(cāng)28的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為 15m、高溫倉(cāng)26的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為20m、中溫倉(cāng)25的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為25m、低溫倉(cāng)24的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為 25m、預(yù)熱倉(cāng)22的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為30m時(shí),苯萃回收倉(cāng)40的長(zhǎng)度可設(shè)計(jì)為40m。
較佳地，所述高溫爐還設(shè)有排煙 50，所述排煙 50可用于排放褐煤燃燒轉(zhuǎn)化過(guò)程中的廢氣，同時(shí)可用于抽風(fēng)。所述排煙囪50的高度可根據(jù)需要設(shè)計(jì)，在具體的實(shí)施方式中，所述排煙囪50的高度可設(shè)計(jì)為50m。
較佳地，褐煤球團(tuán)進(jìn)入轉(zhuǎn)化倉(cāng)20后，所述高溫爐的轉(zhuǎn)化倉(cāng)20以O(shè). 5-15轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)所述高溫爐的轉(zhuǎn)化倉(cāng)20轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，褐煤進(jìn)入到轉(zhuǎn)化倉(cāng)20中高溫燃燒轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，褐煤隨轉(zhuǎn)化倉(cāng)20 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠使褐煤的高溫燃燒轉(zhuǎn)化更加均勻徹底。同時(shí)，旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)化倉(cāng)20也對(duì)褐煤在轉(zhuǎn)化倉(cāng)20各個(gè)倉(cāng)中的轉(zhuǎn)化起到輸送作用，轉(zhuǎn)化倉(cāng)20的轉(zhuǎn)速大小直接影響褐煤在轉(zhuǎn)化倉(cāng)20的預(yù)熱倉(cāng)22、低溫倉(cāng)24、中溫倉(cāng)25、高溫倉(cāng)26和均化倉(cāng)28中的停留時(shí)間，即褐煤在轉(zhuǎn)化倉(cāng)20中的高溫燃燒轉(zhuǎn)化時(shí)間，可根據(jù)需要選擇轉(zhuǎn)化倉(cāng)20的轉(zhuǎn)速，較佳地，所述轉(zhuǎn)化倉(cāng)20的轉(zhuǎn)速為O. 5-15轉(zhuǎn)/分鐘。實(shí)踐中，所述高溫爐可連接有為轉(zhuǎn)化倉(cāng) 20的轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖中未畫出)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)配備有變速器(圖中未畫出)， 通過(guò)控制變速器控制轉(zhuǎn)速的大小，方便高效。
所述高溫爐內(nèi)的溫度較高，因此爐內(nèi)可用高鋁耐火材料、莫來(lái)石等材料筑成。所述高溫爐的爐內(nèi)可采用耐火材料設(shè)計(jì)形成螺紋裝結(jié)構(gòu)，如附圖2和3所示，更有助于褐煤在高溫爐內(nèi)的高溫燃燒轉(zhuǎn)化。
褐煤從高溫爐的進(jìn)料口 10進(jìn)入到預(yù)熱倉(cāng)22后，根據(jù)各倉(cāng)的溫度參數(shù)，適應(yīng)性的調(diào)整進(jìn)料口 10處褐煤的進(jìn)料量和空氣流量。褐煤由預(yù)熱倉(cāng)22向均化倉(cāng)28方向移動(dòng)，高溫氣體由均化倉(cāng)28向預(yù)熱倉(cāng)22方向移動(dòng)，褐煤原料在從預(yù)熱倉(cāng)22向均化倉(cāng)28移動(dòng)的過(guò)程中， 一路得到加熱、燃燒，起到蒸發(fā)水分、燃燒分解、固定碳還原的系列功能作用。褐煤在高溫爐中的燃燒轉(zhuǎn)化時(shí)間由高溫爐的轉(zhuǎn)速控制。
所述步驟(3)中所用的轉(zhuǎn)化釜的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖如附圖4所示，所述轉(zhuǎn)化釜包括釜體60、設(shè)于所述釜體60下部的發(fā)熱管80以及設(shè)于所述發(fā)熱管80上方的交換器 90，所述釜體60的上方設(shè)有褐煤進(jìn)口 70。在高溫爐中燃燒轉(zhuǎn)化后得到的褐煤半成品從轉(zhuǎn)化釜上方的褐煤進(jìn)口 70進(jìn)入到轉(zhuǎn)化釜中，當(dāng)所述褐煤半成品有未燃燒充分的，在轉(zhuǎn)化釜中通過(guò)釜體60下部的發(fā)熱管80對(duì)褐煤半成品繼續(xù)加熱至1150°C，使褐煤在轉(zhuǎn)化釜中繼續(xù)燃燒轉(zhuǎn)化，直至完全燃燒轉(zhuǎn)化，停止對(duì)褐煤球團(tuán)的加熱，使得褐煤半成品在轉(zhuǎn)化釜中得到補(bǔ)充燃燒轉(zhuǎn)化，保證轉(zhuǎn)化質(zhì)量；然后將轉(zhuǎn)化釜密封，使褐煤在欠氧狀態(tài)下還原炭化。當(dāng)步驟(2)所得褐煤半成品中沒(méi)有未燃燒充分的，則無(wú)需對(duì)褐煤半成品繼續(xù)加熱燃燒轉(zhuǎn)化，可將步驟(2) 得到的褐煤半成品加入轉(zhuǎn)化釜后，直接將轉(zhuǎn)化釜密封，使褐煤在欠氧狀態(tài)下還原炭化。一般情況下，進(jìn)入到轉(zhuǎn)化釜中的褐煤半成品直接在欠氧狀態(tài)下欠氧還原即可，只有發(fā)現(xiàn)部分褐煤半成品未得到全面燃燒反應(yīng)時(shí)，才在轉(zhuǎn)化釜中通過(guò)發(fā)熱管80對(duì)其繼續(xù)升溫補(bǔ)救轉(zhuǎn)化。所述褐煤半成品在轉(zhuǎn)化釜中的欠氧還原炭化過(guò)程中，轉(zhuǎn)化釜中的褐煤在釜體60及釜體60中設(shè)置的交換器90的共同作用下均勻地在一定時(shí)間內(nèi)冷卻，到達(dá)恒溫狀態(tài)，在此過(guò)程中，由于轉(zhuǎn)化釜密封，褐煤處于欠氧狀態(tài)，此逐漸冷卻的過(guò)程即完成了褐煤的欠氧還原炭化，然后進(jìn)入到下一個(gè)成型固化工序。
在具體的實(shí)施方式中，通過(guò)檢測(cè)步驟(2)中高溫爐轉(zhuǎn)化倉(cāng)的均化倉(cāng)出口的氣體來(lái)判斷經(jīng)過(guò)步驟(2)處理得到的褐煤半成品是否存在未燃燒充分的部分，當(dāng)檢測(cè)到均化倉(cāng)出口的氣體中含有瓦斯、一氧化碳、半水煤氣等氣體時(shí)，則經(jīng)過(guò)步驟(2)處理得到的褐煤半成品中存在部分未燃燒充分的情況，則進(jìn)入到轉(zhuǎn)化釜中的褐煤半成品需要發(fā)熱管對(duì)其繼續(xù)升溫燃燒轉(zhuǎn)化。否則，當(dāng)均化倉(cāng)出口的氣體中不含有這些氣體時(shí)，則經(jīng)過(guò)步驟(2)處理得到的褐煤半成品已經(jīng)充分燃燒轉(zhuǎn)化，進(jìn)入到轉(zhuǎn)化釜中的褐煤半成品就無(wú)需再用發(fā)熱管對(duì)其繼續(xù)升溫燃燒轉(zhuǎn)化，直接將轉(zhuǎn)化釜密封進(jìn)行欠氧還原即可。
所述步驟(4)的成型固化是將燃燒炭化后的褐煤按照不同的用途，添加不同的固化劑壓制成不同形狀的產(chǎn)品。所述固化劑可采用淀粉、糖粉等。
實(shí)施例I
本發(fā)明褐煤提質(zhì)方法與現(xiàn)有方法的對(duì)比
褐煤原料采用滇西南的褐煤，其水分為55%，揮發(fā)分為50%，發(fā)熱量為12-21大卡。 發(fā)明組和對(duì)比組均采用此種褐煤原料。
發(fā)明組采用本發(fā)明所述的褐煤提質(zhì)方法，具體包括以下步驟
(I)將褐煤密壓成型、真空吸水，然后在褐煤中加入淀粉和糖渣料作為固化材料形成褐煤球團(tuán)，所得褐煤球團(tuán)的含水量為30% ；
(2)高溫燃燒轉(zhuǎn)化將步驟(I)中得到的褐煤球團(tuán)加入高溫爐的轉(zhuǎn)化倉(cāng)，所述高溫爐的結(jié)構(gòu)如附圖2和3所示，所述轉(zhuǎn)化倉(cāng)由依次連接的預(yù)熱倉(cāng)、低溫倉(cāng)、中溫倉(cāng)、高溫倉(cāng)和均化倉(cāng)組成，所述轉(zhuǎn)化倉(cāng)沿水平面向上傾斜6-12°，所述預(yù)熱倉(cāng)的溫度為200°C，所述低溫倉(cāng)的溫度為500°C，所述中溫倉(cāng)的溫度為900°C，所述高溫倉(cāng)的溫度為1250°C，所述均化倉(cāng)的溫度為1150°C，所述褐煤球團(tuán)依次進(jìn)入所述轉(zhuǎn)化倉(cāng)的預(yù)熱倉(cāng)、低溫倉(cāng)、中溫倉(cāng)、高溫倉(cāng)和均化倉(cāng)，在整個(gè)過(guò)程中，轉(zhuǎn)化倉(cāng)以O(shè). 5-15轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。所用高溫爐的轉(zhuǎn)化倉(cāng)中，均化倉(cāng)的長(zhǎng)度為15m，高溫倉(cāng)的長(zhǎng)度為20m，中溫倉(cāng)和低溫倉(cāng)的長(zhǎng)度均為25m，預(yù)熱倉(cāng)的長(zhǎng)度為 30m,苯萃回收倉(cāng)的長(zhǎng)度為40m,排煙囪的高度為50m,所述均化倉(cāng)、高溫倉(cāng)、中溫倉(cāng)、低溫倉(cāng)和預(yù)熱倉(cāng)的直徑相同，均為I. 3-4. 7m。褐煤在轉(zhuǎn)化倉(cāng)中燃燒轉(zhuǎn)化后從高溫爐的出料口取出， 即得褐煤半成品；
(3)補(bǔ)充燃燒炭化將步驟(2)得到的褐煤半成品從轉(zhuǎn)化釜的褐煤進(jìn)口加入到轉(zhuǎn)化釜中，所述轉(zhuǎn)化釜的結(jié)構(gòu)如附圖4所示，將發(fā)熱管通電發(fā)熱，對(duì)進(jìn)入到轉(zhuǎn)化釜中的褐煤半成品繼續(xù)升溫加熱至1150°C，使褐煤半成品繼續(xù)燃燒轉(zhuǎn)化，至燃燒轉(zhuǎn)化完全后，切斷發(fā)熱管的電源，停止對(duì)轉(zhuǎn)化釜中褐煤半成品的加熱，然后蓋上褐煤進(jìn)口，將轉(zhuǎn)化釜密封，轉(zhuǎn)化釜中的褐煤在釜體及釜體中設(shè)置的交換器的共同作用下均勻地在一定時(shí)間內(nèi)冷卻，到達(dá)恒溫狀態(tài)，在此過(guò)程中，由于轉(zhuǎn)化釜密封，褐煤處于欠氧狀態(tài)，此逐漸冷卻的過(guò)程即完成了褐煤的欠氧還原炭化；
(4)將步驟(3)中轉(zhuǎn)化釜中達(dá)到恒溫狀態(tài)的褐煤取出，然后根據(jù)不同的用途添加不同的固化劑，壓制成不同形狀的產(chǎn)品。最后，檢測(cè)所述產(chǎn)品的含水量、固定碳、揮發(fā)分含量以及發(fā)熱量。
對(duì)比組采用現(xiàn)有技術(shù)中的立窯分級(jí)靜態(tài)高溫?zé)?，以固定模?立窯)的方式進(jìn)行燃燒反應(yīng)，在燃燒反應(yīng)的過(guò)程中，立窯是不轉(zhuǎn)動(dòng)的。同樣測(cè)定對(duì)比組所得產(chǎn)品的含水量、固定碳、揮發(fā)分含量以及發(fā)熱量，與發(fā)明組對(duì)比結(jié)果如表I所示。
表I含水量、固定碳、揮發(fā)分、發(fā)熱量對(duì)比
組別含水量(％)固定碳(％)揮發(fā)分(％)發(fā)熱量(大卡)發(fā)明組1-5%65-8010-205000-7000對(duì)比組8-1550-6035-402000-3000
由表I可知，采用本發(fā)明所述褐煤提質(zhì)方法提質(zhì)得到的褐煤與采用現(xiàn)有技術(shù)的立窯分級(jí)靜態(tài)高溫?zé)品椒ǖ玫降暮置合啾?，含水量顯著較低，固定碳含量顯著較高，揮發(fā)分大大減少，發(fā)熱量顯著提高。因此，本發(fā)明所述褐煤提質(zhì)方法能夠使化合物里面的炭質(zhì)全面地轉(zhuǎn)化，各種有益指標(biāo)顯著提升，有效提高了褐煤的利用價(jià)值。
本發(fā)明所述褐煤提質(zhì)方法，改變了高溫爐燃燒反應(yīng)的方式，現(xiàn)有技術(shù)都是以固定模式(立窯)的方式進(jìn)行燃燒反應(yīng)，而本發(fā)明采用的爐窯(轉(zhuǎn)窯)轉(zhuǎn)動(dòng)技術(shù)，解決了褐煤在燃燒反應(yīng)過(guò)程中不均勻的技術(shù)難題。在本發(fā)明的轉(zhuǎn)窯中，褐煤能一次性的從進(jìn)料口到出料口完成褐煤的烘干，使褐煤的含水量從55%以上顯著下降到1-5%。褐煤經(jīng)過(guò)高溫爐的低溫倉(cāng)的與燃燒，到中溫倉(cāng)的全面燃燒，炭質(zhì)化合物的分解轉(zhuǎn)化，高溫倉(cāng)的徹底燃燒反應(yīng)轉(zhuǎn)化，基本完成了褐煤進(jìn)入窯中的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。整個(gè)過(guò)程系統(tǒng)的使褐煤揮發(fā)分中的45%以上轉(zhuǎn)化為固定碳，使揮發(fā)分降低固定碳提高，提高了發(fā)熱值。而轉(zhuǎn)化釜的設(shè)置能夠?qū)母邷貭t出來(lái)的褐煤半成品進(jìn)一步補(bǔ)救轉(zhuǎn)化，褐煤在轉(zhuǎn)化釜中可繼續(xù)加熱燃燒轉(zhuǎn)化，能夠把高溫爐產(chǎn)出的轉(zhuǎn)化程度未能達(dá)到要求的半成品進(jìn)一步補(bǔ)救轉(zhuǎn)化，從而保證了所得褐煤產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定和產(chǎn)量，有效地對(duì)褐煤的炭質(zhì)進(jìn)行了充分的轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)了燃燒反應(yīng)過(guò)程的最小損失，保證了褐煤的利用率，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的條件。
最后所應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。權(quán)利要求
1.一種褐煤提質(zhì)方法，其特征在于，包括以下步驟(1)初加工根據(jù)不同煤化程度將褐煤分級(jí)、篩選，密壓成型、真空吸水，然后在褐煤中加入固化材料形成褐煤球團(tuán)；(2)高溫燃燒轉(zhuǎn)化將步驟(I)中的褐煤球團(tuán)加入高溫爐的轉(zhuǎn)化倉(cāng)，所述轉(zhuǎn)化倉(cāng)由依次連接的預(yù)熱倉(cāng)、低溫倉(cāng)、中溫倉(cāng)、高溫倉(cāng)和均化倉(cāng)組成，所述預(yù)熱倉(cāng)的溫度為200°C，所述低溫倉(cāng)的溫度為500°C，所述中溫倉(cāng)的溫度為900°C，所述高溫倉(cāng)的溫度為1250°C，所述均化倉(cāng)的溫度為1150°C，所述褐煤球團(tuán)依次進(jìn)入所述轉(zhuǎn)化倉(cāng)的預(yù)熱倉(cāng)、低溫倉(cāng)、中溫倉(cāng)、高溫倉(cāng)和均化倉(cāng)，所述褐煤球團(tuán)進(jìn)入轉(zhuǎn)化倉(cāng)中后，轉(zhuǎn)化倉(cāng)處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，所述褐煤球團(tuán)經(jīng)過(guò)高溫爐高溫燃燒轉(zhuǎn)化后，從轉(zhuǎn)化倉(cāng)的均化倉(cāng)排出，得褐煤半成品；(3)補(bǔ)充燃燒及炭化將步驟(2)得到的褐煤半成品加入到轉(zhuǎn)化釜，未充分燃燒的褐煤在轉(zhuǎn)化釜中進(jìn)一步升溫燃燒轉(zhuǎn)化，至轉(zhuǎn)化完全后停止對(duì)褐煤加熱，然后將轉(zhuǎn)化釜密封，使褐煤在欠氧狀態(tài)下還原炭化；或者，將步驟(2)處理后的褐煤加入到轉(zhuǎn)化釜中，將轉(zhuǎn)化釜密封，使褐煤在欠氧狀態(tài)下還原炭化；(4)成型固化將步驟(3)得到的褐煤添加固化劑壓制成產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求I所述的褐煤提質(zhì)方法，其特征在于，所述步驟(I)中的固化材料為淀粉和糖渣料。
3.如權(quán)利要求I所述的褐煤提質(zhì)方法，其特征在于，所述步驟(2)中高溫爐的轉(zhuǎn)化倉(cāng)沿水平面向上傾斜6-12°，所述轉(zhuǎn)化倉(cāng)由下至上依次為均化倉(cāng)、高溫倉(cāng)、中溫倉(cāng)、低溫倉(cāng)和預(yù)熱倉(cāng)。
4.如權(quán)利要求I或3所述的褐煤提質(zhì)方法，其特征在于，所述步驟(2)中褐煤球團(tuán)進(jìn)入轉(zhuǎn)化倉(cāng)后，轉(zhuǎn)化倉(cāng)以O(shè). 5-15轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求I所述的褐煤提質(zhì)方法，其特征在于，所述步驟(2)中的均化倉(cāng)、高溫倉(cāng)、 中溫倉(cāng)、低溫倉(cāng)和預(yù)熱倉(cāng)的長(zhǎng)度比為3:4:5:5:6:8。
6.如權(quán)利要求1-5任一所述的褐煤提質(zhì)方法，其特征在于，所述步驟(2)中的高溫爐還包括與所述轉(zhuǎn)化倉(cāng)的預(yù)熱倉(cāng)連接、用于回收褐煤揮發(fā)分在高溫燃燒過(guò)程中蒸發(fā)分解出來(lái)的苯萃化合物的苯萃回收倉(cāng)。
7.如權(quán)利要求6所述的褐煤提質(zhì)方法，其特征在于，所述步驟(2)中的高溫爐還包括與所述苯萃回收倉(cāng)連接、用于排放褐煤燃燒轉(zhuǎn)化過(guò)程中的廢氣的排煙囪。
8.如權(quán)利要求I所述的褐煤提質(zhì)方法，其特征在于，所述步驟(3)中的轉(zhuǎn)化釜包括釜體、設(shè)于所述釜體下部的發(fā)熱管以及設(shè)于所述發(fā)熱管上方的交換器，所述釜體的上方設(shè)有褐煤進(jìn)口。
9.如權(quán)利要求I所述的褐煤提質(zhì)方法，其特征在于，經(jīng)過(guò)步驟(I)初加工得到的褐煤球團(tuán)的含水量為30%。
10.一種采用如權(quán)利要求I所述方法提質(zhì)得到的褐煤，其特征在于，所述褐煤的含水量為1-5%，固定碳含量為65-80%，揮發(fā)分含量為10-20%，發(fā)熱量為5000-7000大卡。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種褐煤提質(zhì)方法，所述方法包括以下步驟(1)初加工將褐煤分級(jí)、篩選，密壓成型、真空吸水，然后加入固化材料形成褐煤球團(tuán)；(2)高溫燃燒轉(zhuǎn)化將褐煤球團(tuán)加入高溫爐的轉(zhuǎn)化倉(cāng)，所述轉(zhuǎn)化倉(cāng)由依次連接的預(yù)熱倉(cāng)、低溫倉(cāng)、中溫倉(cāng)、高溫倉(cāng)和均化倉(cāng)組成，所述褐煤球團(tuán)進(jìn)入轉(zhuǎn)化倉(cāng)中后，轉(zhuǎn)化倉(cāng)處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)；(3)補(bǔ)充燃燒及炭化將經(jīng)過(guò)步驟(2)處理后的褐煤加入到轉(zhuǎn)化釜，褐煤在轉(zhuǎn)化釜中進(jìn)一步升溫轉(zhuǎn)化及炭化；(4)成型固化添加固化劑壓制成產(chǎn)品。本發(fā)明所述褐煤提質(zhì)方法，將褐煤不同的炭質(zhì)化合物在不同溫度及反應(yīng)時(shí)間達(dá)到理想的轉(zhuǎn)化效果，褐煤轉(zhuǎn)化完全，各種有益指標(biāo)提升，有效提高了褐煤的利用價(jià)值。
文檔編號(hào)C10L9/08GK102977969SQ20121049237
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者陳賜來(lái) 申請(qǐng)人:陳賜來(lái)