專利名稱：：原煤脫灰制造精煤的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于一種原煤脫灰制造精煤的領(lǐng)域。用雙液相方法，在常溫常壓下脫除原煤中灰分，使精煤含灰量小于4-6%。在世界石油資源日益減少的情況下，人們對于用煤來制備新型燃料，擴(kuò)大它的使用范圍給予了越來越多的關(guān)注。水煤漿就是近年發(fā)展起來的一種新型代油燃料。由于它具有流動性，可用泵輸送，污染小，已受到世界各國的重視，投入了較多的人力、物力進(jìn)行研究并已進(jìn)入工業(yè)使用階段。但是，現(xiàn)在的水煤漿中的含灰量較高，影響煤漿質(zhì)量和使用?；曳值拇嬖?，不僅降低煤漿熱值和鍋爐效率，也大大加劇燃燒噴咀的磨損，有些灰分還會形成熔融爐渣，沉積在燃燒設(shè)備上，防礙傳熱，磨蝕甚至損壞燃燒設(shè)備。因此，脫除煤中的灰分，對提高煤漿質(zhì)量，擴(kuò)大用途是極其重要的，也是當(dāng)前世界各國著手大力研究的課題。1983年，美國Brookhaven國家實驗室以及匹茲堡大學(xué)應(yīng)用雙液相技術(shù)從粉煤中制造低灰煤，已獲專利U.S4613.429，此法可從含灰23.5%的原煤制得含灰8.49%的產(chǎn)品，精煤產(chǎn)率為67%。但是此項技術(shù)不足之處，一是含灰量高，二是需在6MPa壓力下操作，難于工業(yè)化。1985年DowChemicalCo、也使用雙液相技術(shù)作過研究，并在加拿大申請專利Canpat·1，091，622。該法使用氯乙烯和二氯甲烷作溶劑處理含水煤漿，此介質(zhì)不僅有毒而且比重大于1。凈化煤存在于重相中，礦物質(zhì)存在于輕相中，導(dǎo)致分離困難，工藝過程和設(shè)備復(fù)雜。本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種原煤脫灰制作精煤，制得的精煤含灰量小于4-6%，可燃質(zhì)產(chǎn)率大于70%的方法。其特點(diǎn)是采用含有添加劑的工業(yè)煤油作為介質(zhì)的兩液相方法。主要用于制備以煤代油的能源燃料。圖1為原煤脫灰制造精煤方法的流程方框圖。(1)料斗、(2)粉碎機(jī)、(3)(8)成漿槽、(4)(9)混合槽，(5)(10)分離器，(6)(7)過濾分離器，(11)水槽、(12)油槽，(20)中間產(chǎn)品管路，(21)回收油管路，(22)回收水管路，(23)油相管路，(24)分離介質(zhì)管路。本發(fā)明提供的原煤脫灰制造精煤的方法，其工藝過程為1.原煤粉碎和制取水煤漿原煤粉碎是將原煤粗碎至1-3mm，經(jīng)料斗〔1〕進(jìn)入粉碎機(jī)〔2〕，磨細(xì)至200目以上。水煤漿配制是將200目以上的粉煤與水槽(11)引出的水在成漿槽〔3〕中混合。粉煤濃度為10-30%。攪拌時間為10-40分鐘。然后將煤漿泵送至混合槽〔4〕。2.分離介質(zhì)的制備在工業(yè)煤油中加入5～20%的添加劑(可用辛醇、異辛醇和庚酸)，使之混合均勻，并貯存于油槽〔12〕中。3.兩液相混合與分層將油槽中的分離介質(zhì)以一定的流量經(jīng)管路〔24〕進(jìn)入混合槽底部，鼓泡通過煤漿層。在水相中，由轉(zhuǎn)速為300～1200轉(zhuǎn)/分的攪拌，使粉煤和油粒強(qiáng)烈地分散與混合，從而造成粉煤與油的充分接觸，然后進(jìn)入分離器〔5〕中沉降分層(30～60分鐘)，形成油相層和水相層。水的煤粒進(jìn)入油相，親水的礦物質(zhì)進(jìn)入水相。4.產(chǎn)品的制取和回收油的循環(huán)使用油相液體經(jīng)管路〔23〕進(jìn)入分離過濾器〔6〕，過濾后的固體即為精煤產(chǎn)品;液體為回收油，經(jīng)管路〔21〕泵送回油槽后循環(huán)利用。5.中間產(chǎn)品的循環(huán)利用分離器兩液相介面處有一層煤油絮凝層，其中的煤粒含灰量高于油相，低于原煤，是中間產(chǎn)品，再引入成漿槽〔8〕配制成與槽〔3〕相同規(guī)格的水煤漿進(jìn)入混合槽，按以上步驟進(jìn)行再次脫灰，經(jīng)過二次或三次脫灰，可得到含灰量小于4-6%，可燃質(zhì)回收率為70～80%以上的適用作水煤漿的凈化煤產(chǎn)品。本過程的某些典型數(shù)據(jù)如表一表一、本過程的某些典型數(shù)據(jù)</tables>本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明可在常溫常壓下操作，無腐蝕，操作方便，技術(shù)上、設(shè)備上無特殊要求，易于推廣應(yīng)用。2.可以用作低灰煤漿原料，和制備超低灰精煤原料，用它制備的水煤漿燃料，可以用泵輸送，減少環(huán)境污染，并使鍋爐噴咀與設(shè)備的磨蝕減少，延長設(shè)備壽命。3.本發(fā)明具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。含灰23%的原煤制成灰分5%的精煤，初步結(jié)算，每噸精煤可創(chuàng)利稅15元以上，折合每噸原煤增值在30%以上。下表所示的數(shù)據(jù)，還可以看出使用低灰煤的效益</tables>可見低灰煤A的蒸汽出力比高灰煤B大15.8%，也就是說其發(fā)電能力可以增大15%以上。實施例一1.將灰含量22-25%的原煤30公斤，經(jīng)粉碎研磨至95%通過200目細(xì)度，加入170公斤水在成漿槽中攪拌40分鐘，使煤粉全部潤濕、泵入混合槽。2.在180公升工業(yè)煤油中加入20公升辛醇，混合攪拌均勻制成分離介質(zhì)，經(jīng)管路24，以每分鐘20公升流率加入混合槽底部鼓泡通過混合槽。在混合槽中以1000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌10分鐘后進(jìn)入分離器沉降分層，30分鐘后將油相層過濾收集濾餅，將回收油泵入油槽。3.分離器中，在水相底部的尾煤卸除后，再加水100公斤，對中間煤進(jìn)行攪拌洗滌10分鐘，再次沉降分層取出油相過濾，并收集濾餅，洗滌操作重復(fù)二次。以上幾次收集的濾餅即為含灰量4-6%的產(chǎn)品。4.分離器中的中間煤送入第二成漿槽制漿后泵入混合槽，用回收油按以上步驟進(jìn)行二級脫灰并收集產(chǎn)品。經(jīng)過二級(或三級)處理后得到含灰4-6%的產(chǎn)品20-21kg。實施例二1.經(jīng)洗選后含灰量為10-12%的煤30公斤研磨至95%通過270目的細(xì)度，按實施例一相同的方法制漿。2.以異辛醇按10%濃度(體積)，混合煤油為分離劑。3.以實施例一的相同步驟和操作條件脫灰。4.得含灰量為3-4%的產(chǎn)品23-24公斤。實施例三1.經(jīng)洗選后含灰為9-10%的煤30公斤，研磨至95%的粒度小于48μm，按實施例二相同的步驟除灰。2.得含灰量為2-4%產(chǎn)品23-24公斤。權(quán)利要求1.一種原煤脫灰制造精煤的方法，其特征在于(1)原煤粉碎和制取水煤漿原煤粉碎是將原煤粗碎至1-3mm，經(jīng)料斗[1]進(jìn)入粉碎機(jī)[2]，磨細(xì)至200目以上。水煤漿配制是將200目以上的粉煤與水槽[11]引出的水在成漿槽[3]中混合，粉煤濃度為10～30%，攪拌時間為10～40分鐘，然后將煤漿泵送至混合槽[4]。(2)分離介質(zhì)的制備在工業(yè)煤油中加入5～20%的添加劑，使之混合均勻，并貯存于油槽[12]中。(3)兩液相混合與分層將油槽中的分離介質(zhì)以一定的流量經(jīng)管路[24]進(jìn)入混合槽底部，鼓泡通過煤漿層，在水相中，由轉(zhuǎn)速為300～1200轉(zhuǎn)/分的攪拌，使粉煤和油粒強(qiáng)烈地分散與混合，從而造成粉煤與油的充分接觸，然后進(jìn)入分離器[5]中沉降分層(30～60分鐘)，形成油相層和水相層，憎水的煤粒進(jìn)入油相，親水的礦物質(zhì)進(jìn)入水相。(4)產(chǎn)品的制取和回收油的循環(huán)利用油相液體經(jīng)管路[23]進(jìn)入分離過濾器[6]，過濾后的固體即為精煤產(chǎn)品，液體為回收油，經(jīng)管路[21]泵送回油槽后循環(huán)利用。(5)中間產(chǎn)品的循環(huán)使用分離器兩液相介面處有一層煤油絮凝層，其中的煤粒含灰量高于油相，低于原煤，是中間產(chǎn)品，再引入成漿槽重新制取水煤漿，循環(huán)利用。2.按照權(quán)利要求1所述原煤脫灰制造精煤的方法，其特征在于工業(yè)煤油中的添加劑為辛醇、異辛醇和庚酸。3.按照權(quán)利要求1或2所述原煤脫灰制造精煤的用途，其特征在于該精煤可用于以煤代油的能源燃料的制備。全文摘要一種原煤脫灰制造精煤的方法，其特點(diǎn)是(1)應(yīng)用雙液相方法在常溫常壓下脫除煤中灰分，以制造含灰量小于4～6％的精煤，并具有較高的脫灰率(大于70～90％)和高的可燃值回收率(大于70～80％)；(2)作為分離介質(zhì)的工業(yè)煤油中加入了一定量的添加劑；(3)脫灰后的精煤可使鍋爐噴嘴與設(shè)備的磨蝕減少，延長設(shè)備的壽命并有利于環(huán)境保護(hù)。本方法操作容易，對技術(shù)和設(shè)備無特殊要求，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。文檔編號C10L9/00GK1062921SQ9110710公開日1992年7月22日申請日期1991年1月2日優(yōu)先權(quán)日1991年1月2日發(fā)明者陳書鑫,夏素蘭,曹麗淑,楊雪峰,王煤申請人:成都科技大學(xué)